В работе рассматриваются современные технологии виртуальной реальности как один из способов повышения качества получаемого образования и мотивации учащихся на уроках физики.
Ключевые слова: виртуальная реальность, технологии VR, физика.
Система образования — это социальная модель, объединяющая в себе такие подразделения, как различные дошкольные образовательные учреждения, школы, университеты, техникумы и прочие, главной целью которых является развитие знаний, умений и навыков учащихся в процессе обучения. Для достижения данной цели используется широкий спектр педагогических технологий. Однако в связи с введением обновленного ФГОС, обязательным становится применение на занятиях интерактивных электронных материалов (например, виртуальных лабораторий и симуляторов), направленных на визуальное восприятие и, как следствие, улучшение качества усвоения материала. В этом на помощь педагогам может прийти использование технологии Virtual Reality.
Понятия VR-технологии впервые было использовано американским компьютерным художником Майроном Крюгером в конце 1960-х. Примечательно то, что первичное название «искусственная реальность» было откорректировано в 1989 году учёным в области визуализации данных и биометрических технологий Яроном Ланьером. Он предложил другой термин, находящийся во всеобщем пользовании и по сей день — «виртуальная реальность», базируясь на идее использования именно выдуманного объекта или же целой системы, в рамках которой и происходят все запланированные события.
Говоря о непосредственном переводе термина VR с английского — virtual reality — стоит сказать, что это полноценный созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, осязание и другие [2]. Для создания данной среды необходимо прибегнуть к различным иммерсивным устройствам, таким как шлемы, перчатки, наушники и другим.
Первооткрывателем в реализации виртуальной реальности считается Массачусетский Технологический Институт и созданная им «Кинокарта Аспена» в 1977 г. В 1994 году Пол Милгром и Фумио Кисино описали континуум «виртуальность-реальность» (англ. Milgram'sReality-Virtuality Continuum) как пространство между реальностью и виртуальностью, между которыми расположены дополненная реальность (расположенная ближе к реальности) и дополненная виртуальность (ближе к виртуальности).
В современном мире технология VR применяется в различных сферах жизни. Например, в США активно применяется программное обеспечение Osso VR, которая предоставляет врачам-практикантам виртуальную операционную. Данная программа используется для обучения хирургов и студентов-медиков различным ортопедическим процедурам.
Всего лишь несколько десятилетий назад применение данных инноваций казалось чем-то недоступным в связи с новшеством самой идеи и высокой стоимостью. Однако в наше время на основании анализа рынка современных образовательных устройств можно сказать, что технология стала значительно доступнее, приобрела многочисленные разработки, а количество приложений, поддерживающих VR, растет с каждым днём.
Стоит отметить, что применение в образовательном процессе VR-шлемов и перчаток — вовсе не новый вид деятельности, а лишь недооцененный по достоинству. Так, благодаря образовательному приложению «Physics Playground» на уроках физики, учащиеся получают возможность применить изучаемый теоретический материала на практике, выглянуть за рамки базового уровня образовательной школьной программы и углубить свои знания при помощи большего количества лабораторных практикумов с виртуальным оборудованием. Использование данной программы на практике проиллюстрируют рисунки 1 и 2.
Рис. 1. Рис.2.
Приведённая выше технология позволяет ученикам и учителю проводить эксперименты в реальном времени, анализировать модели реальных процессов и физические свойства объектов. Для ребенка это, в первую очередь, огромная игровая площадка, представленная в виде настоящей лаборатории по физике (см. рис. 3 и 4).
Рис.3.Рис. 4.
На наш взгляд, наиболее эффективным является использование программы при работе с разделом механики — одним из наиболее интересных и наглядных для учащихся средней школы. Так, при проведении опроса среди 62 учащихся девятых классов, свыше 48 % респондентов проявили повышенный интерес к работе в VR-лаборатории по классической механике, ещё 20 % проявили желание использования VR-лаборатории во внеурочное время.
Совершенно очевидно, что в рамках образовательного процесса учащиеся нуждаются в помощи при самостоятельном изучении и анализе физических свойств объектов. Так, давая на уроке лишь часть необходимого материала, учитель способен вызвать у учащихся естественный интерес к изучаемому материалу, который в свою очередь при проведении непосредственного эксперимента подкрепит познавательную деятельность и позволит учащимся лично подтвердить некоторые формулы и законы.
При более детальном рассмотрении использования VR-лаборатории в образовательном процессе нами были выделены следующие преимущества:
— ускоренная работа над экспериментом;
— более упрощенный вариант получения результатов, в том числе графических;
— неоднократное проведение практикума без значительных затрат на расходные материалы;
— возможность удобного наблюдения за ходом эксперимента каждого учащегося и многое другое.
Таким образом, использование технологий VR на уроках физики — это значительный вклад в рациональное использование времени учителя и учащихся, дополнительная мотивация учащихся в изучении предмета, повышением уровня образованности, модернизации традиционных методов преподавания и обучения и многогранное развитие личности учащегося двадцать первого века.
Литература:
- AGEIA. (2006). AGEIA Technologies, PhysX documentation. Retrieved from www.ageia.com
- ITenterprise [Электронный ресурс]: официальный сайт. — Режим доступа: https://www.it.ua/ru/knowledge-base/technology-innovation/virtualnaja-realnost-vr.
- QSWorldUniversityRankings [Электронный ресурс]: официальный сайт. — Режим доступа: https://www.topuniversities.com/university-rankings/world-university-rankings/2022.
- Маркова А. К., Матис Т. А., Орлов А. Б. Формирование мотивации учения: Книга для учителя. — М.: Просвещение, 1990.
- Федеральный государственный образовательный стандарт [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://fgos.ru/
