Новое VRемя: зачем школьникам виртуальная реальность
В этом учебном году на уроках ОБЖ в школах Нижегородской области начали использовать VR-гарнитуры. Всё больше образовательных учреждений в России ищут возможности применения технологий виртуальной реальности. С какими проблемами они сталкиваются и что получают дети, разбирались «Известия».
Как применяют VR в школах
О проведении уроков ОБЖ с помощью VR-технологий в Дзержинске Нижегородской области СМИ сообщили в прошлом месяце. Идею реализовал разработчик проекта «Иммерсивная школа. VRШкола» при поддержке главы Нижнего Новгорода Юрия Шалабаева. Мэр заявил, что «современный формат близок детям и должен сказаться на восприятии учебного материала, повысить качество образования». На ОБЖ ученики с помощью VR-гарнитур могут побывать на виртуальном пожаре или в условиях землетрясения.
Исполнительный директор компании-разработчика «Цифровое пространство» Михаил Евстифеев отмечал, что в программе есть сценарный план занятия, дидактические материалы, контрольно-измерительные материалы. Дети делятся на команды и проходят различные испытания — практические игры. Директор школы № 123 Борис Котельников назвал VR «возможностью прожить в формате квеста вполне серьезные ситуации».
Шалабаев заявил, что до конца года проект постараются реализовать во всех нижегородских школах, однако сообщений о реализации планов пока не было. Впрочем, работа в этом направлении ведется — в Нижнем Новгороде решили также создать «иммерсивный цех» по обучению педагогов работе с инструментами виртуальной реальности.
Мэр сообщил, что по состоянию на ноябрь 2021 года VR-оборудование закуплено уже в 20 школ Нижнего Новгорода, обучение прошли 100 педагогов. Технопарк универсальных педагогических компетенций с «иммерсивным цехом» собирались открыть в декабре.
По планам местных властей, в виртуальном мире ученики смогут получать практические знания не только по ОБЖ, но и по предметам естественнонаучной направленности — по химии, физике и биологии. Предлагается также внедрить иммерсивные технологии для изучения мировой художественной культуры, истории и технологий.
Какие школы используют VR-технологии
В рамках федерального проекта «Цифровая образовательная среда» нацпроекта «Образование» к концу 2021 года не менее 12 тыс. школьников в 25 субъектах России должны использовать VR и AR (дополненную реальность) в освоении основных общеобразовательных программ, а к концу 2022 года — не менее 60 тыс. детей.
Центр НТИ VR/AR Дальневосточного федерального университета в рамках Национальной технологической инициативы занимается накоплением технологической и продуктовой экспертизы в области технологий виртуальной и дополненной реальности. Старший научный сотрудник Центра по нейротехнологиям, технологиям виртуальной и дополненной реальности Юлия Хукаленко рассказала «Известиям» — в рамках одного из исследований они опрашивали педагогов в школах, чтобы узнать, какое вообще оборудование есть в школах. И выяснилось: около 3 тыс. школ в России уже оборудованы VR-шлемами. Многие — в рамках проекта создания федеральной сети центров образования цифрового и гуманитарного профилей «Точка роста». Но не все школы шлемами пользуются.
Руководитель направления «Образование» Центра НТИ ДВФУ по нейротехнологиям, технологиям виртуальной и дополненной реальности Виктор Демин замечает, что к ним сейчас часто обращаются сельские школы, которым поставили оборудование.
— Но у них нет для него программного обеспечения или нет возможности его приобрести, — сказал он «Известиям». — При этом они бы с радостью обратились в какой-то федеральный центр и взяли оттуда лицензии на необходимые для них предметы.
Кто должен развивать VR в школах
В публикации «VR-технологии в школах: зачем это нужно» Хукаленко писала и о такой проблеме: на российском рынке школы нередко не рассматривают возможность закупки VR-оборудования, потому что нет качественного образовательного контента, а разработчики не спешат создавать контент для школ, так как такого рынка пока не существует.
— Независимые разработчики предпочитают заниматься заказами на VR-разработки от крупного бизнеса, а не вкладывать годы труда в продукты для школы, — замечает Виктор Демин.
По его словам, отдельный вопрос — форма стимулирования таких заказов. Прямой заказ на разработку образовательного контента, считает он, это «скорее плохое решение».
Дети в очках виртуальной реальности на занятиях в центре просвещения Luminary в дагестанском селе Хрюг
— Во-первых, разработка должна производиться в соответствии с техническим заданием, при этом понимание того, что необходимо, будет меняться в ходе пилотных запусков, — говорит он. — Во-вторых, это уменьшает заинтересованность разработчиков в востребованности продукта у конечных пользователей — учителей и учеников. Более перспективной видится модель с небольшими грантами на разработку, а затем ежегодная закупка пакетов лицензий на школы, которым необходимо это программное обеспечение.
Хукаленко замечает, что до того, как Центр НТИ ДВФУ получил грант по VR, на рынке уже были какие-то приложения, но скорее это разрозненные и единичные примеры.
— Появление Центра НТИ подтолкнуло рынок к развитию, компании стали на него заходить, — рассказала она. — Мы разрабатывали наши продукты вместе с партнерами, часть средств получили от государства, от НТИ ДВФУ, часть от рынка. И сейчас мы видим, что некоторые компании продолжают создавать и продавать образовательный контент, предлагая его школам. То есть с одной стороны должен быть государственный ресурс, с другой стороны сам рынок, и всё это развивается при участии школ.
Заведующий кафедрой информационных технологий и дизайна школы «Летово» Евгений Жеглов считает, что развивать проекты по работе с VR-технологиями в России на федеральном уровне надо, но эффективно это будет, только когда есть план этого развития.
— Нельзя раздать гаджеты и ожидать, что это даст какой-то положительный эффект, — говорит он. — Это большая работа, требующая системного взгляда на такие проекты.
По его словам, нужно четко понимать цель реализации проектов, анализировать текущие дефициты, которые могли бы быть закрыты благодаря использованию гаджетов. Также нужно определить факторы и условия достижения целей проектов, реализовать подготовку кадров, которые будут эффективно использовать современные технологии для достижения образовательной цели. Нужен и качественный образовательный контент по большинству предметов. К тому же, возможно, потребуется вносить изменения в нормативные документы.
На основании своего опыта по работе с VR-технологиями в образовании Жеглов отмечает, что пока рано говорить об эффективном внедрении этой технологии в учебный процесс, так как нет целостных учебно-методических комплексов.
— Были контакты с компаниями-разработчиками, которые предлагали «движок» виртуального класса, но у них отсутствовал образовательный контент, — рассказал он. — Ресурс на создание такого контента у отдельно взятой школы вряд ли найдется, требуется сотрудничество IT-компаний с профессиональным образовательным сообществом. Кроме того, пока такие «виртуальные классы» требуют высокопроизводительных компьютеров, что является очередным препятствием для полноценного внедрения в учебный процесс.
Виктор Демин считает, что VR в любом случае войдет в образование.
— Сейчас необходимо на федеральном уровне инициировать создание экспериментальных площадок в различных регионах, на базе которых будут проводиться педагогические исследования и апробации различных решений, — говорит он. — Это позволит в дальнейшем не только повысить качество образования, но и существенно оптимизировать затраты на модернизацию и внедрение VR как средства обучения.
Кузбасское президентское кадетское училище в Кемерове
Он считает, что откладывать создание таких площадок нельзя, так как педагогические исследования невозможно провести быстро — они связаны с логикой учебного процесса и с определенными временными интервалами.
Какие VR-технологии не нужны школам
Жеглов замечает: любые технологии — это только средство достижения целей, и для разных целей эффективны разные технологии.
— Я вижу несколько направлений использования VR-шлемов и их аналогов в школе, — говорит он. — Это изучение таких тем, которые требуют построения реалистичных моделей изучаемых процессов или явлений. Это развитие сетевых форматов взаимодействия школьников — например, когда учащиеся из разных городов работают над командным проектом. Это развитие навыков разработки программного обеспечения с использованием технологий VR.
По его словам, первые два направления требуют разработанного программного обеспечения, которое может являться неотъемлемой частью учебно-методического комплекса, разрабатываемого авторскими коллективами в сотрудничестве с издательствами.
— В таком случае это уже будет являться стандартом, прошедшим экспертизу и готовым к использованию в образовательных учреждениях, — полагает он. — Иначе мы рискуем подменить образовательную мотивацию ученика на краткосрочный интерес к самому гаджету.
Ученик детского технопарка «Кванториум» во время занятий в лаборатории VR/AR, Кемерово, Россия
Руководитель Центра изучения инноваций в образовании Института образования НИУ ВШЭ Диана Королева поясняет: в теории цифровизации есть три ключевых понятия: digitation — оцифровка, digitalization — это цифровизация, и digital transformation — это цифровая трансформация. Технологии дополненной реальности сейчас, к сожалению, чаще выполняют роль оцифровки существующего, хотя это вовсе не их уровень.
— Просто оцифровывается то, что ученик делает на бумаге — переводят это в 3D, — сказала она «Известиям». — Это добавляет какого-то веселья, может, повышает вовлеченность учащихся, что тоже неплохо, но не трансформирует процесс обучения, не трансформирует практики.
Какие VR-технологии нужны школам
Основная же задача этих технологий, считает Королева, — создание «безопасной зоны», где можно поставить себя в ситуацию, в которую не стоило бы попадать в реальной жизни. Или, например, студенту и школьнику нельзя делать операцию на сердце или управлять настоящим самолетом, а VR-технологии позволяют в этой ситуации оказаться.
Юлия Хукаленко отмечает, что сейчас педагогическое сообщество во всем мире находится на этапе экспериментирования с этой технологией в образовательной сфере.
— И это касается не только использования готовых продуктов на уроках, но и их разработки, — рассказала она «Известиям». — Мы в Центре НТИ ДВФУ привлекаем исследователей, методистов, школьных учителей, педагогических дизайнеров и делаем их с разработчиками образовательных решений. Результат нравится конечным пользователям — детям и учителям, и это показала запущенная нами беспрецедентная по масштабам программа тестирования образовательного VR/AR-контента.
По ее словам, теперь важно ответить на множество вопросов — начиная от эффективности технологии для академических результатов, заканчивая ее влиянием на человека.
Она приводит несколько примеров успешного использования VR-технологий в образовательном процессе. В Центре НТИ сейчас есть разработки по четырем направлениям.
— Есть химическая лаборатория — надев шлем, ребенок оказывается в лаборатории и может смешивать реагенты, проводить лабораторные работы, — рассказала Хукаленко. — В России много школ, в которых нет лабораторий.
Еще одна программа — по физике, где у детей были проблемы с электромагнитной индукцией, трудно было без визуализации понять правила левой руки, правой руки. Также, рассказала Хукаленко, есть диалоговый тренажер по английскому языку — ребенок надевает шлем и оказывается, например, в ресторане, где должен заказать еду, или поговорить с одноклассником в американской школе.
— Это вызывает восторг у детей, пропадает языковой барьер, легче отрабатывать коммуникативные навыки, — говорит она. — Четвертый продукт — это стереометрия в виртуальной реальности. Если математику визуализировать не надо, то вот со стереометрией VR может помочь. Кроме того, в разработке проекты по биологии плюс партнерские идеи — мы работаем с рынком. Когда мы поставляем софт, мы спрашиваем у школ, что им нужно, и если они говорят, что нужна программа для ОБЖ, мы приглашаем партнеров.
Директор по связям с вузами VK Сергей Марданов отмечает, что в мире уже достаточно много примеров, когда с помощью VR-технологий детей знакомят с разными научными направлениями.
— Благодаря им, например, можно перенестись на другую планету или в другой исторический период, отработать действия во время пожара или взрыва и многое другое, — рассказал он «Известиям». — Такие технологические решения, как VR, AR, XR (расширенная реальность) и другие мотивируют учеников, погружая их в новую среду. В среднесрочной перспективе российский рынок VR/AR-решений в образовании будет расти вслед за удешевлением инфраструктуры и повышением спроса.
По его словам, VR может сделать уроки более интерактивными и уникальными, можно использовать эти технологии для профориентации, перемещая школьников в любое пространство.
— Например, у нас есть такой проект: совместно с департаментом образования Москвы мы создали VR-экскурсию по московскому офису VK, в рамках которой можно узнать о востребованных IT-профессиях, — рассказал Марданов.
Он также упомянул метавселенные — виртуальные пространства.
— Благодаря им коммуникация учеников и педагогов может происходить в гибридном формате, и во время удаленного взаимодействия они могут находиться в одной виртуальной комнате, — говорит Марданов. — Это будет способствовать появлению абсолютно новых решений и потребует внедрения особых методических и педагогических новшеств.
Жеглов также отмечает, что сейчас крупные IT-гиганты, такие как Meta, Alibaba и другие, проводят большие исследования в области метавселенных и уже имеют готовые виртуальные среды.
— Как только эти технологии будут доступны для школ финансово и будут поддержаны образовательным контентом, в том числе в виде разработанных учебно-методических комплексов, можно будет говорить о массовом внедрении данных технологий, — отмечает он.
Однако эксперты подчеркивают: VR-реальность не должна насаждаться насильно, педагоги сами должны принимать решение, использовать такие технологии или нет, и если да, то в каком объеме.
— Талантливому учителю достаточно доски и мела, а всё остальное — это дополнительные средства, которые могут ему помочь, — говорит Хукаленко. — Сейчас есть школы, которые ищут возможность работать с VR, некоторые учителя даже самостоятельно подают на гранты. Я считаю, что VR-технологии должны идти в те школы, где уже понятно, кому они нужны. Прекрасно, когда есть инициатива со стороны образовательного учреждения, а инициативных школ много.
Как оцифровывают школы
В Минпросвещения отмечают, что цифровая образовательная среда (ЦОС), которой посвящен федеральный проект — это не только современное оборудование и новые технологии, но и возможности для учителей и учеников получать знания онлайн, получать верифицированный контент и образовательные материалы.
— Для того, чтобы быстрее и легче отбирать материалы для уроков и занятий, Минпросвещения России разрабатывает библиотеку верифицированного контента, — рассказали «Известиям» в ведомстве. — В ней ребята могут найти материалы по всей школьной программе, разбитые по классам, темам, уровням сложности, в том числе с применением различных гаджетов и современных технологий.
Также, отмечают в ведомстве, в рамках нацпроекта «Образование» по всей стране открываются технопарки «Кванториум». Там школьники могут бесплатно обучаться, в том числе по направлениям VR/AR технологий.
— Цифровая образовательная среда создается в первую очередь для удовлетворения потребности обучающихся в познании с помощью интуитивно им понятных и близких цифровых инструментов, — отметили в министерстве. — При этом Минпросвещения России всегда ставит на первое место в разработке ЦОС сам образовательный процесс и защиту здоровья ребят, поэтому предусмотрены нормативы по допустимой нагрузке, в том числе при использовании гаджетов и иных цифровых устройств.
Основательница образовательной платформы Smart School Pro Елена Игнатьева замечает: цифровизация школ неизбежна. В пример она приводит ситуацию с использованием мобильных приложений банков, которые незаметно стали реальностью, и это никого не пугает. Цифровизация школ, замечает она, коснется в том числе появления удобных мобильных инструментов, которые помогут с коммуникацией.
— Это не только про общение и получение информации об оценках, но и возможность познакомиться с педагогом, открыв его профиль в мобильном приложении или на сайте образовательного учреждения, — говорит она.
Учителя благодаря цифровым помощникам, говорит она, смогут получать аналитику, которая ранее либо рассчитывалась вручную, либо на эти среды информации вообще не обращали внимания. Например, средняя оценка учащегося на фоне отсутствия ребенка или его плохого состояния здоровья, или как опоздания влияют на успеваемость, как ребенок успевает в зависимости от вида деятельности (в классе, дома, контрольные и работы, групповые работы).
— В стратегии цифровой трансформации образования всё начинается с введения цифровых профилей, — отмечает эксперт. — Это когда про человека мы знаем достаточно, чтобы с ним познакомиться. Например, ребенок переходит из одной школы в другую, из одного звена системы образования в последующее, и всё начинается заново.
