Logo
Cover
Основатель проекта “Визионеро”

Смешиваем реальности: как технология MR поможет школам

О возможностях, которые открывает технология смешанной реальности без носимых устройств для улучшения образовательных процессов, Хайтек+ рассказал основатель проекта «Визионеро» Андрей Лысенко.

Последние полтора года, когда речь заходит о проблемах в образовании, принято в первую очередь обсуждать переход к дистанционке и адаптацию детей к урокам в режиме онлайн. Опросы учителей по всему миру, которые проводили исследователи McKinsey, показывают: для эффективного усвоения знаний школьникам нужно вернуться к очному формату. А UNESCO и UNISEF сообщают, что треть стран не предпринимает мер, чтобы помочь ребятам наверстать упущенное из-за закрытия школ после пандемии COVID-19.

Возвращение за парты — не единственное условие для эффективной учебы. Мы забыли, как до пандемии говорили о важности качественных улучшений в образовательных процессах. Кризис в образовании — проблема не только России, что подтверждает исследование Всемирного банка. У детей в любом уголке планеты много внешних раздражителей в виде гаджетов, а экранное время составляет несколько часов в день. Например, дети до восьми лет проводят у экрана в среднем 2,5 часа в сутки (данные Common Sense Census за 2020 год). Им сложнее удерживать внимание — время концентрации, если верить исследованиям, составляет 8 секунд.

У экранного времени есть и другой побочный эффект. Благодаря интернету у человека почти безграничный доступ к информации. Простота и легкость, с которой можно к ней обратиться, приводит к обесцениванию имеющихся у человека знаний. Как отмечает кандидат психологических наук Анна Голованова, «зачем прикладывать усилия, чтобы эффективно запоминать что-то, многократно повторять, чтобы вошло в долговременную память, если почти всегда можно „загуглить в яндексе“»?

Подходы к образовательным процессам меняются соответственно духу времени. Государство работает над формой и содержанием программ, учитывает появление цифровой среды, ускорение темпов развития технологий и увеличение объемов информации. «Стратегия развития образования в России» построена на персонифицированном подходе к ребятам, чтобы сделать процесс интересным. Потому что интерес активизирует внимание, а внимание и включенность — пожалуй, главная составляющая успешного образования сегодня.

Как удержать внимание или семь проблем виртуальной реальности

Книги — отличный источник информации, но они не всегда могут удержать внимание школьников. Причина в том, что такая коммуникация односторонняя. Сравните, насколько эффективнее дискуссии, игры, проведение опытов, командные соревнования и другие форматы двусторонней коммуникации. Окружающая действительность и все, с кем ты взаимодействуешь, отзываются на твои действия. В итоге интерактивная среда помогает педагогу управлять вниманием школьника и способствует усвоению материала.

Помогают в работе учителя также VR, AR и MR-технологии. Благодаря интерактивности они формируют новый опыт: в мозге образуются новые нейронные связи, значит сопряженная с новыми впечатлениями информация воспринимается и запоминается лучше.

Mixed reality или технология смешанной реальности находится на стыке VR (виртуальной реальности) и AR (дополненной реальности) и объединяет виртуальный и реальный миры. В отличии от VR, где среда полностью цифровая, MR дополняет существующие объекты и позволяет взаимодействовать с ними по-новому. Ожидается, что к 2023 году рынок дополненной и виртуальной реальности в образовании составит $19,6 млрд.

Пока что наиболее широкое распространение получила виртуальная, смешанная и дополненная реальности с использованием носимых устройств — шлемов, очков, контроллеров и т. д. При этом в школьном образовании эти технологии не очень востребованы из-за ряда ограничений:

➔    Сложность использования детьми носимых устройств из-за проводов, а также потенциальные сложности с точки зрения здоровья, когда дело касается VR (укачивание, дезориентация и головная боль, известные как киберболезнь).

➔    Цена. Оборудование класса комплектом из носимых устройств и их обслуживание стоят слишком дорого: технологичные устройства хрупкие — дети их легко сломают.

➔    Гигиенические ограничения, поскольку одними и теми же устройствами в классе будут пользоваться разные дети. Представьте, 25-30 человек будут передавать друг другу устройство, с которым соприкасались кожей и волосами, в котором потели. Это актуально и во время пандемии COVID-19.

➔    Отсутствие взаимодействия с физическими объектами. Виртуальная реальность соотносится с реальным миром с определенными допущениями и неточно воспроизводит действие законов физики. Это создает несколько обманчивый опыт.

➔    Сложности в проведении групповых занятий и в модерации учителем процесса обучения с применением VR. Человек сосредоточен на личном опыте, а не на взаимодействии с одноклассниками. Преподаватель не может повлиять или скорректировать поведение ученика, если тот делает что-то не так потому, что не видит происходящее внутри шлема или очков.

➔    Минимальная вариативность VR-сценария. Взаимодействие с виртуальной реальностью похоже на сюжет фильма с несколькими интерактивными развилками. Но все они заранее прописаны и известны. Возможности выступить со-творцом сюжета у школьника нет.

Многофункциональный зал: от контентной лаборатории до спортплощадки

Технологии дополненной реальности без носимых устройств помогают справиться с этими сложностями. Единственное препятствие для их распространения на сегодня — недостаточная точность устройств захвата движений школьников в большом пространстве. Если её полностью решить, то и взаимодействие с новой реальностью будет нативным и естественным. Без проводов, сложной и хрупкой техники, погрешности в отображения действий участников.

Как использование MR без носимых устройств выглядит в реальности в школах? Это большой многофункциональный зал, где на реальные поверхности, например, стены накладывается дополненная информация. По залу расположены специальные камеры, которые считывают движение и действия детей в пространстве, и реагируют на них, изменяя наложенную информацию. С камерами дети не взаимодействуют, а значит, и вред оборудованию нанести не могут.

В результате, одно и то же пространство можно использовать по-разному, в зависимости от загруженного софта. Вот только пять сценариев, когда многофункциональный зал без носимых устройств продолжает использоваться, в то время как очки виртуальной реальности пылились бы на полке:

  • Наглядная демонстрация сложных тем и экскурсия по виртуальным полям. Можно всем классом заглянуть внутрь кровеносного сосуда, прогуляться по саванне или по улочкам Древнего Рима и через реальные исторические артефакты повлиять на виртуальное окружение. Оказаться около широкого шоссе, чтобы разобрать ПДД, или на льдине, чтобы сориентироваться, как поступить в чрезвычайной ситуации. С помощью технологии в профессиональной среде тренируютлюдей на атомных электростанциях, чтобы отработать внештатные ситуации, где цена ошибки очень высока. Так что и с БЖД на школьном уровне MR поможет. Главное, учителям теперь не нужно объяснять на пальцах. Школьников становится проще заинтересовать.
  • Концертный, театральный, выставочный и кинозал. Интерактивные цифровые декорации точно дешевле настоящих. Придать залу торжественности для выпускного или атмосферности для постановок ребят становится проще. Тут можно ставить новые иммерсивные спектакли, экспериментировать с мультимедийными технологиями, и просто вместе смотреть кино.
  • Спортивная площадка. В таком зале можно проводить подвижные игры: реальность дополняется шариками, мишенями или футбольными воротами, в которые ребята забивают мячи. Пол и потолок в спортивном зале тоже проекционные — с MR-системой «Визионеро» легко нанести разметку для любой игры, пустить по полу виртуальные лавовые потоки и добавить кочки, по которым нужно будет прыгать, спасаясь от стихии. В это время системы трекинга соберут статистику об активности детей и предоставят её педагогу для анализа. Во время футбольных и баскетбольных матчей на стену можно вывести электронное табло со счетом, а зал окрашивать в цвета команды, которая только что забила гол. Такие игры проходят гораздо интереснее, когда детей делят на команды и устраивают соревнования.
  • Станция для командных квестов. Научные квесты и соревнования на логику, смекалку и ловкость позволяют в игровой форме упаковывать и доносить информацию из школьного курса, развивать навыки взаимодействия и другие soft skills.
  • Контентная лаборатория и демонстрационная зона. Ученики старших классов могут изучать основы VR, AR и MR так же, как сейчас осваивают Visual basic на пути к программированию. Кстати, в решении «Визионеро» есть софт для изучения VR с ранних лет без использования программирования. Только теперь у них появляется площадка, где можно увидеть результат проекта в натуральную величину и отточить технику. Это способствует развитию творческих навыков и самовыражению ребят. А демонстрационная зона может также использоваться для проведения олимпиад, защиты и презентации проектов. 

Вишенка на торте: индивидуальный трек обучения

Скоро подобные многофункциональные мультимедийные залы появятся у российских школьников — спрос на MR-технологии есть как у региональных, так и у федеральных министерств образования и просвещения. Первая ласточка — Центр развития одаренных детей в Калининграде, где такой зал запустится в эксплуатацию к 1 декабря.

В результате удастся объединить три кита современного образования: интерактивность, иммерсивность и групповую проектную работу. Но реализована в центре будет ещё одна важная для повышения качества образования технология, которая дополняет MR. Действия, успехи и неудачи каждого учащегося в школе будут оцифрованы: посещаемость, успеваемость, оценки с привязкой к темам и работам, а также другие показатели. Так по «цифровому следу ребенка» получится понять, по каким темам и предметам ребятам необходимы дополнительные учебные часы, где стоит объяснять иначе. Эта информация поможет скорректировать контент для MR-залов, ляжет в основу новых образовательных программ и расширит возможности применения технологии смешанной реальности в школах.

Точка зрения автора колонки может не совпадать с мнением редакции.