Тезисы подготовлены по материалам исследования,
выполняемого при поддержке РФФИ в рамках научного проекта №19-29-
14153 «Фундаментальные основы трансформации содержания и методов
общего образования в результате использования учащимися технологии
дополненной виртуальности (на примере обучения информатике)»
Межпредметный аспект проводимого исследования, теоретическое
обоснование и разработка научных основ использования технологии
дополненной виртуальности для повышения эффективности обучения, а
также развитие содержания и методов общего образования на примере курса
информатики (дополненная виртуальность - объект и средство обучения) [1,
2, 3], может быть эффективно применены для совершенствования обучения
математики.
Область информационных технологий является наиболее подходящей
для апробации таких подходов, а отдельные школьные предметы и проекты
становятся полем для применения разработанных методов и технологий в
общеобразовательной практике [4, 5]. Говоря об особенностях применения
иммерсивных технологий в обучении, в том числе и математики, следует
ориентироваться на дидактический дуализм, который проявляется в двух
подходах. Первый подразумевает создание объектов и сценариев
виртуальной, дополненной или смешанной реальности / виртуальности
непосредственно в учебной деятельности. В этом случае модель должна
раскрывать суть реализуемой методики, описывающей процесс изучения
определённого объекта, предмета или явления. Второй подход связан с
построением модели, описывающей иммерсивные технологии как средство
обучения, применяемое на уроках или во внеурочной деятельности.
Технологии дополненной виртуальности позволяют поместить
учащегося в интерактивную среду, что позволяет организовать
формирование и развитие необходимых компетенций, получение
практического опыта и обеспечивает владение необходимыми знаниями и
умениями. Поскольку здесь мы рассматриваем трансформацию содержания и
методов обучения учащихся основной школы, мы предполагаем, что в
данном случае иммерсивное обучение опирается на использование
технологии дополненной виртуальности.
С помощью специальных технологий дополненной виртуальности и
дизайна создаются реалистичные, похожие на жизнь среды, которые
переносят учащегося в виртуальный мир, в котором можно осуществить
отработку специфических навыков, сформировать уникальный опыт.
Например, учащийся может виртуально оказаться в космическом
пространстве и узнать о технологиях выращивании растений на космической
станции гораздо больше, чем просто прочитав книги и статьи, или прослушав
рассказ учителя. Например, используя на уроках биологии приложение
дополненной реальности, которое позволяет школьникам просматривать
трёхмерные модели динозавров, видеть их действия, использовать функции
приложения для поворота масштабирования и т.д. Дополненная
виртуальность, в этом случае, позволяет ещё поместить виртуальную модель
динозавра в реальную среду, осуществить самостоятельное исследование.
Дополненная виртуальность может позволить будущим космонавтам
проходить обучение в реальных условиях, при этом осваивая выполнение
таких же задач, как при обслуживании космической станции.
Содержание курса информатики имеет тесные межпредметные связи с
такими дисциплинами, как математика, физика, химия и других, в которых
возрастает роль символических изображений (формулы, графики, схемы).
При этом, демонстрация и объяснение свойств макро- микрообъектов,
действующих моделей, различных опытов и процессов, протекающих в
сложных технических устройствах и требующих выход за рамки реального
пространства, позволяют использовать педагогу объяснительноиллюстративные методы в дополненной виртуальности, раскрывая их суть в
полном объеме. В этой связи, используя технологии дополненной
виртуальности, перед школьниками может быть поставлена учебнопознавательная задача на нахождение центра окружности с использованием
карандаша и линейки или на нахождение площади криволинейной фигуры с
помощью палетки, а также на построение окружности вписанной в заданную
фигуру и другие. Задание носит межпредметный характер и опирается на
знание основных понятий курса математики с применением
информационных технологий для ее реализации. Также, стоит обратить
внимание учащихся, что современная графика, в том числе трехмерная,
достаточно сложна, для работы с ней необходимо уметь выполнять
математические расчеты, особенно если речь идет о работе с технологией
дополненной виртуальности, а программирование графики сегодня является
не только сложной областью в части программирования, но и очень
перспективным и актуальным направлением.
Как и многие другие информационные технологии, технология
дополненной виртуальности может обладать двойной ролью при
использовании в школьном обучении – как объект изучения, когда изучается
сама технология и как средство обучения, когда обучают чему-либо с
помощью технологии как инструмента. При этом в качестве объекта
изучения технология дополненной виртуальности выступает только при
обучении школьников информатики, тогда как в качестве средства обучения
может использоваться во всем школьном курсе, включая математику.
Таким образом, обучение с помощью элементов дополненный
виртуальности может стать более интерактивным интересным и
мотивирующим, позволяет создавать визуальные примеры различных
научных концепций, законов, явлений, добавлять игровые элементы с целью
эффективной поддержки изучаемого материала