Ընդլայնված իրականության 20 օրինակ կրթության մեջ. Ընդլայնված իրականության տեխնոլոգիայի օգտագործումը ժամանակակից կրթության մեջ

Օգտագործելով ընդլայնված տեխնոլոգիա իրականություն» մեջ ժամանակակից կրթություն

Այսօր հավելյալ իրականության տեխնոլոգիան լայն տարածում է գտել տարբեր ոլորտներում՝ ինտերնետ, մարքեթինգ, զբոսաշրջություն, մուլտիմեդիա, գիտություն և տեխնոլոգիա:

Չնայած սահմանման անսովոր ձևակերպմանը, «Լրացված իրականությունը» վաղուց մտել է մեր կյանք: Ընդլայնված իրականության պատմությունն այսօր մոտ 20 տարի հետ է գալիս, քանի որ այն նկարագրվել է որպես շարունակականություն Փոլ Միլգրոմի և Ֆումիո Կուշինոյի կողմից: Ընդլայնված իրականությունը ներկայացվում է որպես իրականության և վիրտուալության միջև տարածություն՝ ընդլայնված վիրտուալության հետ մեկտեղ: Ընդլայնված իրականության տեխնոլոգիան ներառում է վիրտուալ առարկաների տեղադրում իրական պատկերի վրա, որը ստացվել է տեսախցիկի կամ տեսախցիկի միջոցով: Օրինակ, աթլետիկայի մրցույթի հեռուստատեսային հեռարձակման ժամանակ հեռուստադիտողներին ցուցադրվում է ֆոտոֆինիշ՝ լուսանկար՝ մարզիկների դիրքերը սահմանող գծերով: Այս տողերը ընդլայնված իրականության պարզունակ օբյեկտներ են, քանի որ լրացուցիչ տեղեկատվություն են տալիս՝ իրական պատկերը դարձնելով ավելի տեղեկատվական։

Ընդլայնված իրականության տեխնոլոգիաչի շրջանցում կրթության ոլորտն այսօր էլօգտագործվածմակերեսորեն բնական և մաթեմատիկական ցիկլի առարկաների ուսումնասիրման գործընթացում, ինչը օբյեկտիվ անհրաժեշտություն և պահանջ է ժամանակակից ուսանողների ճանաչողական գործընթացների զարգացման գործում:Ժամանակակից վիրտուալ ուսուցման գործիքների ներդրումը կրթական համակարգ ամենակարևոր պայմանն է ուսուցման էֆեկտի ուժեղացման համար, որը կայանում է 3D մոդելավորման ինտերակտիվության և ընդլայնված իրականության էֆեկտի օգտագործման մեջ: Ձեռքի տակ ունենալով թղթային մարկերների հավաքածու՝ մենք ցանկացած պահի կարող ենք ներկայացնել ուսումնական առարկան ոչ միայն ծավալով, այլ նաև կատարել մի շարք մանիպուլյացիաներ դրանով, նայել «ներսից» կամ հատվածով։Ընդլայնված իրականության տեխնոլոգիան կրթական գործընթացում ներդնելու արդիականությունը կայանում է նրանում, որ նման նորարարական գործիքի օգտագործումը, անկասկած, կբարձրացնի ուսանողների մոտիվացիան համակարգչային գիտություն և այլ առարկաներ սովորելիս, ինչպես նաև կբարձրացնի տեղեկատվության յուրացման մակարդակը՝ սինթեզելով: դրա ներկայացման տարբեր ձևեր. Ընդլայնված իրականության տեխնոլոգիայի օգտագործման հսկայական առավելությունը դրա տեսանելիությունն է, տեղեկատվության ամբողջականությունը և ինտերակտիվությունը:

Չնայած իր հսկայական ֆունկցիոնալությանը, հավելյալ իրականության տեխնոլոգիան հեշտ է օգտագործել և հասանելի օգտատերերի բազմամյա լսարանի համար, սակայն այն պահանջում է նոր զարգացումներ և նոր խնդիրների խորը ուսումնասիրություն: Այնուամենայնիվ, պատշաճ զարգացման դեպքում այս տեխնոլոգիան կարող է բավարարել դպրոցականների և ուսանողների կրթական և ճանաչողական կարիքների լայն շրջանակ:

Բացի այդ, ընդլայնված իրականության տեխնոլոգիայով տրամադրվող լայն ֆունկցիոնալությունը նույնպես հասանելի է ուսուցչին: Օգտագործելով այս տեխնոլոգիան, ուսուցիչը կարող է սովորելու համար անհրաժեշտ նյութը փոխանցել ուսանողների համար ավելի հետաքրքիր և մատչելի ձևով, դաս կառուցելով հետաքրքիր խաղերի, ցուցադրությունների և լաբորատոր աշխատանքների վրա: Վիրտուալ 3-ի օգտագործման հեշտությունըԴ-օբյեկտները պարզեցնում են նոր նյութի բացատրման գործընթացը: Միաժամանակ, յուրացնելով հավելյալ իրականության տեխնոլոգիան, բարձրանում է ուսուցիչների և աշակերտների տեղեկատվական գրագիտության մակարդակը։

Օրինակ՝ համակարգչային գիտության դասին ուսումնասիրել «Համակարգչային ճարտարապետություն» թեման և իրական մասերի փոխարեն օգտագործել 3.Դ- Ընդլայնված իրականության օբյեկտներ, յուրաքանչյուր ուսանող հնարավորություն ունի ծանոթանալու յուրաքանչյուր համակարգչային սարքի հետ, պատկերացում կազմելու դրա տեխնոլոգիական կառուցվածքի և առանձնահատկությունների մասին: Նման գործողությունների համար ուսուցիչը պետք է ունենա՝ պատրաստ 3Դ- միջավայրում մշակված մոդելներ 3DsMaxկամ այլ մոդելավորման ծրագրեր; վեբ տեսախցիկներ, ընդլայնված իրականության կարգավորիչներ; ընդլայնված իրականության մարկերների ճանաչման ծրագիր թվային կամ անալոգային տարբերակներով. ցուցադրական գործիքներ, ինչպիսիք են պրոյեկտորները, էկրանները, ինտերակտիվ գրատախտակները:

Ընդլայնված իրականության տեխնոլոգիայի օգտագործման օրինակներից մեկը ընկերության արտադրանքն էՍՄԱՐԹ Տեխնոլոգիաներ. Տեխնոլոգիան, այս դեպքում, իրականացվում է ինտերակտիվ գրատախտակի սինթեզովՍՄԱՐԹ, ծրագրային ապահովումՍՄԱՐԹ Տետր, փաստաթղթերի տեսախցիկներՍՄԱՐԹև ընդլայնված իրականության խորանարդ: SMART Notebook ծրագրաշարի հետ ինտեգրումը թույլ է տալիս նկարներ նկարել և անմիջապես ավելացնել դրանք ձեր թվային դասի էջում: Ուսանողները կարող են գործել անիմացիոնԵռաչափ առարկաներով, օրինակ, ուսանողը կարող է ցուցադրել 3D պատկեր՝ օգտագործելով լրացված իրականության խորանարդը և այն ցույց տալ դասարանին բոլոր տեսանկյուններից՝ տեղափոխելով խորանարդը տեսախցիկի ոսպնյակի դիմաց: SMART Notebook ծրագրային ապահովման աջակցությունը հնարավորություն է տալիս լրացուցիչ բովանդակություն ներառել դասի ֆայլերում: Ընդլայնված իրականության գործիքներն աջակցում են մի քանի ընդհանուր 3D օբյեկտների ձևաչափեր, որոնք հասանելի են տարբեր բովանդակության գրադարաններում: Այսպիսով, լրացված իրականության տեխնոլոգիայի կիրառումը կբարձրացնի ուսումնական գործընթացի արդյունավետությունը և հետաքրքրությունը բնագիտական ​​և մաթեմատիկական առարկաների ուսումնասիրության նկատմամբ:

գրականություն

1. Խելացի Կրթություն, «Ինչպես օգտագործել ընդլայնված իրականությունը կրթության և կադրերի պատրաստման մեջ» http://www.smart-edu.com/augmented-reality-inlearning.html

Հոդվածում քննարկվում են գաղափարներ և արդեն առկա օրինակներըլրացված և վիրտուալ իրականության (AR և VR) տեխնոլոգիաների օգտագործումը կրթության մեջ. Հոդվածի սկզբում տրված է կարճ ակնարկՏրված են տեխնոլոգիաներ, հիմնական սահմանումներ, նկարագրված է տեխնիկական մասը։ Հետևյալը քննարկում է այս տեխնոլոգիաների օգտագործման առկա փորձը՝ հավելվածներ, կազմակերպություններ, հետազոտություններ: Վերջնական բաժինը առաջարկում է գաղափարներ կրթական ծրագրերի համար: Ամփոփելով՝ նշվում են հիմնական խնդիրներն ու դժվարությունները, որոնք կարող են առաջանալ այս տեխնոլոգիաների ներդրման գործընթացում։

Բուտով Ռոման Ալեքսանդրովիչ,
ինժեներ IBRAE RAS, ասպիրանտ

Գրիգորիև Իգոր Սերգեևիչ,
մեթոդիստ Ռեսուրս կենտրոն GBPOU «Sparrow Hills»

Տեխնոլոգիայի ակնարկ

Վիրտուալ և ընդլայնված իրականություն (VR և AR)– Սրանք ժամանակակից և արագ զարգացող տեխնոլոգիաներ են: Նրանց նպատակն է ընդլայնել մարդկային կյանքի ֆիզիկական տարածքը թվային սարքերի և ծրագրերի միջոցով ստեղծված և պատկերի բնույթ ունեցող առարկաներով (նկ. 1):

Նկար 1ա-ում ներկայացված է պատկերը, որը օգտատերը տեսնում է հատուկ վիրտուալ իրականության ակնոցների միջոցով (այսուհետ՝ VR): Պատկերը բաժանված է երկու առանձին նկարների յուրաքանչյուր աչքի համար և դիտավորյալ աղավաղվում է՝ աչքերի համար եռաչափ տարածության պատրանք ստեղծելու համար։ Եթե ​​մարդը շարժվում է կամ պարզապես շրջում է գլուխը, ծրագիրը ավտոմատ կերպով վերադասավորում է պատկերը, ինչը ստեղծում է իրական ֆիզիկական ներկայության զգացում։ Օգտագործելով կարգավորիչներ (ջոյստիկներ և այլն) օգտատերը կարող է շփվել շրջակա առարկաների հետ, օրինակ՝ նա կարող է վերցնել քարը և նետել այն սարից. ծրագրում ներկառուցված ֆիզիկական մոդելը կհաշվի այս քարի թռիչքը, որը կ հետագայում ստեղծել իրական տարածության պատրանք:

Նկար 1b-ում ներկայացված է հավելյալ իրականության տեխնոլոգիաներ օգտագործող հավելված (այսուհետ՝ AR): Այս հավելվածում կարող եք հեռախոսի տեսախցիկից պատկերի վրա տեղադրել կահույքի պատկերներ, սակայն դրանց դեֆորմացիաների պատճառով օգտատերը տպավորություն է ստանում, որ տեսնում է սենյակում գտնվող իրական առարկա։ Կարևոր է, որ այս դեպքում իրականությունը (սենյակը) լրացվի վիրտուալ աթոռով, և համապատասխան տեխնոլոգիան կկոչվի հավելյալ իրականություն։ Ընդլայնված իրականության ստեղծումը հնարավոր է ոչ միայն սմարթֆոնների, այլեւ այլ տեխնիկական միջոցների, օրինակ՝ հատուկ ակնոցների միջոցով։ Այս դեպքում վիրտուալ պատկերը լրացվում է ակնոցի ոսպնյակների մակերեսին։

Նկար ա

Նկար բ

Նկար 1. Վիրտուալ (ա) և ընդլայնված իրականության (բ) տեխնոլոգիաների օրինակներ

Որպես միացված սարքեր այս պահինօգտագործված՝ վիրտուալ և ընդլայնված իրականության ակնոցներ, կարգավորիչներ, ականջակալներ, սմարթֆոններ, պլանշետներ։ Այս սարքերը թույլ են տալիս մարդուն տեսնել և լսել թվային առարկաներ (Նկար 2): Մոտ ապագայում սպասվում է, որ կհայտնվեն հետադարձ կապով ձեռնոցներ, որոնք թույլ կտան մարդուն դիպչել թվային առարկաներին (նկ. 3):

Նկար ա

Նկար բ

Ներս նկարելը

Նկար 2. Սարքեր VR-ի և AR-ի համար՝ ակնոցներ ականջակալներով (ա), կարգավորիչներ (b), սմարթֆոններ և պլանշետներ (գ)

Նկար 3. Հետադարձ կապով ձեռնոցների նախատիպ

Ծրագրերը, որպես կանոն, ստեղծվում են նույն հարթակներում, որոնց վրա մշակվում են համակարգչային խաղեր (Unity, Unreal Engine և այլն), օգտագործելով տարբեր գործիքներ վիրտուալ և ընդլայնված իրականության ծրագրերի մշակման համար (Steam VR, Google VR, Oculus, Windows Mixed Reality): , Google ARCore, Apple ARkit, Google Tango, Vuforia և այլն):

Սարքերի նախատիպերը և VR և AR տերմինների առաջին կիրառությունները եղել են 20-րդ դարի կեսերին, սակայն ժամանակակից տերմինաբանությունը ձևավորվել է 90-ականների սկզբին։ VR-ի համար Jaron Lanier-ի, AR-ի համար Caudell-ի, Thomas P.-ի և David W. Mizell-ի աշխատանքում:

Տեխնոլոգիաների արագ զարգացման շնորհիվ տերմինաբանությունը մշտապես փոփոխվում է։ Այնուամենայնիվ, իրական-վիրտուալ շարունակականության (իրականություն-վիրտուալության շարունակականություն) հայեցակարգը, որն առաջարկվել է Միլգրամի, Փոլի և այլոց աշխատություններում (Milgram, Paul, et al.) մնում է արդիական և հիմնարար է հետագա աշխատանքների համար: Նկար 4-ը ցույց է տալիս իրական-վիրտուալ շարունակականության հայեցակարգը սահմանելու նկարազարդումը:

Նկար 4. Իրական-վիրտուալ շարունակականություն:

Բոլոր տեխնոլոգիաները, որոնք կապված են թվային օբյեկտների (և գուցե ոչ միայն թվային) միջոցով իրականության ընդլայնման հետ, գտնվում են հնարավոր իրողությունների երկու բևեռային տարբերակների միջև՝ իրականություն, որտեղ մենք ապրում ենք, և վիրտուալ իրականություն (VR): Իրականությունը ֆիզիկական տարածության մեջ լրացուցիչ առարկաների բացարձակ բացակայությունն է, այսինքն. ինքնին ֆիզիկական տարածություն: Վիրտուալ իրականությունը իրական օբյեկտների բացարձակ բացակայությունն է: Այս տեխնոլոգիաներից շատերը կոչվում են խառը իրականություն (MR): Գործնականում այն ​​հաճախ բաժանվում է ենթաբազմությունների: Երկու դասական ենթաբազմություններն են՝ ընդլայնված իրականությունը (AR) և հավելյալ վիրտուալությունը (ԱՎ): Առաջին դեպքում նկատի ունենք տեխնոլոգիաները, որոնք լրացնում են իրականությունը տարբեր առարկաներով, երկրորդում՝ վիրտուալ իրականությունը լրացնում են իրական օբյեկտներով։

Օրինակ կարող է լինել տեխնոլոգիան, որը ձեզ խորասուզում է Հին Հռոմ. Եթե ​​այս տեխնոլոգիան լրացնում է ձեր շուրջը գտնվող տարածությունը այդ դարաշրջանի տարբեր առարկաներով (թրեր, զրահ, կավե սափորներ, տաճարներ, ասպարեզներ), ապա դա կհամարվի AR տեխնոլոգիա, բայց եթե ձեզ տեղափոխեն հնագույն քաղաք, իր ճարտարապետությամբ, մարդկանցով, եղանակով, իրադարձություններով և այլն, բայց, օրինակ, այդ մարդկանց դեմքերը կհեռարձակվեն արտաքին աշխարհից, ապա սա հավելյալ վիրտուալության տեխնոլոգիա է (այսուհետ՝ AV): Զարգացման ներկա մակարդակում AV տեխնոլոգիան գործնականում չի օգտագործվում, բայց ապագայում այն ​​կարող է շատ ավելի տպավորիչ դառնալ, քան AR-ը և VR-ը:

Խոսելով տեխնոլոգիաների զարգացման կանխատեսումների մասին՝ հաճախ ենթադրվում է, որ մարդու գոյությունը կտեղափոխվի խառը իրականության տարածություն (MR), որն արդեն նկատվում է ինտերնետի և շարժական սարքերի զարգացման շնորհիվ։ Վիրտուալ-իրական շարունակականության շրջանակներում շարժական սարքերը կարելի է համարել AR տեխնոլոգիա, քանի որ դրանք լրացնում են աշխարհըլրացուցիչ տեսողական, աուդիո և մասամբ շոշափելի տեղեկատվություն: Դիստոպիկ կարճամետրաժ ֆիլմում ռեժիսոր Կեյշի Մացուդան ցույց է տալիս այս շարժման արդյունքը, որը հեղինակն անվանում է հիպեր-իրականություն։ Կկարողանա՞ արդյոք մարդն այնպիսի ձևով, որով նա այժմ կարող է գոյություն ունենալ այդպիսի աշխարհում: Սա մնում է հարց.

Կրթության մեջ կիրառման առկա փորձը

Վերջին տասնամյակում սարքերի արժեքի նվազման շնորհիվ տեխնոլոգիաները դարձել են ավելի հասանելի օգտվողների ավելի լայն շրջանակի համար։ Ինչն էլ իր հերթին հանգեցրեց տարբեր թեմաներով ծրագրերի (հավելվածների) քանակի ավելացմանը։ VR-ի համար դրանք հիմնականում առաջին դեմքի խաղեր են հրաձիգ ժանրում կամ 360 աստիճանի տեսախցիկներ գրանցող (skydiving, տեսարժան վայրեր, վայրի բնություն, ստորջրյա աշխարհ, դինոզավրեր և այլն), AR հավելվածների համար՝ օգտվողների դեմքերը փոխելու, իրական աշխարհի հեռավորությունները չափելու համար։ առարկաներ, տարբեր հանելուկներ, ինչպես նաև կրթական ծրագրեր (հիմնականում անատոմիայի և աստղագիտության վերաբերյալ):

Եթե ​​մենք խոսում ենք կրթության մեջ կիրառման մասին, ապա վիրտուալ իրականության համար դա բնության ուսումնասիրությունն է, ֆիզիկայի լաբորատոր աշխատանք կատարելը, դինոզավրերի ուսումնասիրությունը, մոլորակներով ճանապարհորդելը, աստղագիտությունը և շատ ավելին: AR-ի համար սա անատոմիայի, քիմիայի, աստղագիտության ուսումնասիրությունն է։

VR և AR տեխնոլոգիաները հաճախ հիշատակվում են սուզվող կրթական ծրագրերում: Նման ծրագրերը ներառում են ժամանակակից օգտագործման օգտագործումը տեղեկատվական տեխնոլոգիաներուսուցման գործընթացում, որը տեղի է ունենում տարբեր վիրտուալ աշխարհների և սիմուլյացիաների ներսում, հաճախ ներս խաղի ձևը. Այս տեսակի ուսուցումն օգնում է բարձրացնել ներգրավվածությունը, ուսանողների միջև հաղորդակցությունը և հետաքրքրությունը առարկայի նկատմամբ:

Ակադեմիական հետազոտության շրջանակներում տասնյակ աշխատանքներ են իրականացվել ուսուցման գործընթացի վրա ընդլայնված իրականության տեխնոլոգիաների ազդեցության վերաբերյալ (առավել ամբողջական ակնարկը ներկայացված է աղբյուրների ցանկում նշված աշխատանքներից մեկում -): Վերանայման ընթացքում նշվել է ուսանողների կատարողականի բարելավում, նյութի ըմբռնում և մոտիվացիայի մակարդակի բարձրացում: Բարձրանում է նաև ուսումնական գործընթացում ներգրավվածության աստիճանը և առարկան ուսումնասիրելու նկատմամբ հետաքրքրությունը, բարձրանում է ուսանողների միջև շփման մակարդակը։

Հիմնական խնդիրները, որոնց բախվել են ուսուցիչները, հավելվածների ներբեռնման վրա ծախսված հավելյալ ժամանակն է, ուսանողներին նրանց հետ աշխատելու ուսուցումը, տեղաբաշխման վատ կատարումը, երբեմն մոդելի արձագանքման ցածր որակը և AR ձևաչափով աշխատող ուսանողների դժվարությունները: Ընդհանուր առմամբ, բոլոր խնդիրները կապված են AR-ի հետ աշխատելու փորձի պակասի և դեռևս անկատար տեխնոլոգիայի հետ: Հետագայում, տեխնոլոգիաների զարգացման հետ մեկտեղ, այդ խնդիրները կվերացվեն։

Գաղափարներ կիրառման համար

Այս բաժինը ներկայացնում է ընդամենը մի քանի գաղափար այն մասին, թե ինչպես կարելի է օգտագործել AR և VR տեխնոլոգիաների հնարավորությունները կրթության ոլորտում:

ա) վիրտուալ իրականություն (VR)

Մարդուն խորասուզելու այս տեխնոլոգիայի կարողությունը վիրտուալ աշխարհորոշում է կրթության մեջ դրա զարգացման հիմնական ուղղությունը. Այն ամենը, ինչի մեջ հնարավոր չէ ստեղծել իրական աշխարհըտեխնիկական, տնտեսական կամ ֆիզիկական պատճառներով կարող է ստեղծվել վիրտուալ աշխարհում: Այն վայրեր այցելելու հնարավորություն, որտեղ իրականում դժվար կամ անհնար է այցելել: Տես էլեկտրական և մագնիսական դաշտեր, նախապատմական կենդանիներ, ստորջրյա աշխարհներ, հնագույն երկրներ, մոլորակներ և աստերոիդներ։ Նաև այս տեխնոլոգիան կարող է նորովի բացել որոշ բաներ, օրինակ՝ նկարել, կա մի ծրագիր, որը ձեզ խորասուզում է Վան Գոգի «Գիշերային սրճարան» նկարում։ Նման հավելվածները կարող են նորից հայտնագործել նկարչությունը կինոյի և համակարգչային խաղերի դարաշրջանում:

Ֆիզիկայի մեջ այս տեխնոլոգիան կարող էր թույլ տալ լաբորատոր աշխատանքներժամանակակից լաբորատորիաներում։ Օրինակ, ինչու չմոդել ամենահայտնին հետազոտական ​​նախագծեր վերջին տարիներինԽոշոր հադրոնային կոլայդեր կամ գրավիտացիոն ալիքների դետեկտոր և լաբորատոր աշխատանք իրականացնել դրանցում: Սա կհետաքրքրի վերապատրաստվողներին՝ ցույց տալով նրանց ներկա վիճակըգիտությունը, և ոչ թե այն, որի ներքո սովորել են իրենց պապերն ու նախապապերը (ինչը, իհարկե, նույնպես կարևոր է):

Սովորելիս օտար լեզուներ, ուսման մեջ մեծ առաջընթաց է ձեռք բերվում մայրենի լեզվի հետ կենդանի շփման միջոցով։ Բայց եթե այդպիսի մարդուն դժվար է գտնել կամ տեխնիկապես դժվար է նրան մատուցել հանդիսատեսին։ Վիրտուալ իրականությունն արդեն թույլ է տալիս մտնել տարածքներ, որտեղ կարող եք ոչ միայն շփվել, այլև շփվել այլ օգտատերերի հետ: Օրինակ, դուք կարող եք տեղափոխել ուսումնասիրող խումբ ճապոներենՌուսաստանում, իսկ Ճապոնիայում ռուսերեն ուսումնասիրող խումբը՝ մեկ տարածության մեջ, որտեղ նրանք կարող էին հաղորդակցվել և կատարել առաջադրանքներ: Իսկ հաջորդ դասին, օրինակ, Իսպանիայից եկած խմբի հետ։ Այս ինտերակտիվ ձևաչափը կհետաքրքրի ցանկացած տարիքի ուսանողներին: Նման հանդիպումներն ուղիղ եթերում կամ նույնիսկ տեսակոնֆերանսի օգտագործումը կլինի ոչ այնքան արդյունավետ, այլ ավելի աշխատատար և ծախսատար:

Պատմության ուսումնասիրության ընթացքում ուսանողները կարող են ծանոթանալ աշխարհի տարբեր թանգարանների եռաչափ ցուցանմուշներին: Եվ նաև վերստեղծված քաղաքների, մարտերի կամ այլ բաների հետ պատմական իրադարձություններ. Օրինակ, դուք կարող եք ոչ միայն վերստեղծել Բորոդինոյի ճակատամարտը, այլև թույլ տալ ուսանողներին մասնակցել դրան և կայացնել սեփական, ինչպես նաև կոլեկտիվ որոշումներ: Այսպիսով, սա կլինի զարգացման նոր քայլ Մոսկվայում Բորոդինոյի համայնապատկերի ստեղծումից հետո։

Աշխարհագրության բնագավառում ժամանակակից զարգացում 360 աստիճան տեսախցիկները թույլ են տալիս օգտվողներին նկարահանել 3D համայնապատկերներ և տեսանյութեր: Շատ հետազոտողներ, ճանապարհորդներ և պարզապես զբոսաշրջիկներ վերցնում են բազմաթիվ նյութեր և տեղադրում դրանք բաց մուտք. Այս տեսանյութը լեռների, օվկիանոսների, թռիչքների, հրաբուխների, բևեռների մասին է։ Դասարանում նման նյութի օգտագործումը հնարավորություն կտա ուսանողներին տեսնել մեր մոլորակի հեռավոր անկյունները և պահպանել իրենց հետաքրքրությունը ճամփորդությունների նկատմամբ:

Կենսաբանության մեջ տեխնոլոգիան բացում է օրգանների, բջիջների կամ նույնիսկ ԴՆԹ-ի մոլեկուլների չափերը չափելու հնարավորություն: Ինտերակտիվ հնարավորությունները թույլ են տալիս ոչ միայն տեսնել ստատիկ նկար, այլև տեսնել, օրինակ, ԴՆԹ-ի վերարտադրության գործընթացը:

Քիմիայի ոլորտում կիրառությունները թույլ են տալիս վտանգավոր կամ թանկարժեք փորձեր իրականացնել։ Ուսումնասիրել ատոմների և մոլեկուլների կառուցվածքը: Դիտեք ժամանակի ընթացքում քիմիական փոխակերպումները:

Գրականության ոլորտում դուք կարող եք, օրինակ, պատկերացնել կարևոր իրադարձությունները արվեստի գործեր. Հետաքրքիր է թվում նյութի և իրադարձության համադրությունը։ Օրինակ՝ քննություն հանձնեք Ցարսկոյե Սելոյի ճեմարանում և տեսեք, որ Պուշկինը կարդում է «Հուշեր Ցարսկոյե Սելոյում»։ Իհարկե, բանաստեղծի ձայնը և, ամենակարևորը, այդ էներգիան չի կարող վերստեղծվել, բայց այս ձևաչափը ուսանողներին թույլ կտա զգալ այն մթնոլորտը, որը տիրում էր այն ժամանակ։

բ) ընդլայնված իրականություն (AR)

Հանրահաշվական մակերևույթների պատկերացում, ինչպես երկրորդ, այնպես էլ ավելի բարձր կարգի: Նկ. Նկար 5-ը ցույց է տալիս 2-րդ կարգի հանրահաշվական մակերեսները, երբ դրանք ցուցադրվում են AR տեխնոլոգիայի միջոցով: Ուսանողը հնարավորություն կունենա որակապես ուսումնասիրել մակերեսը որպես իրական առարկա իր դիմաց, այլ ոչ թե համակարգչի էկրանին կամ, հատկապես, գրքին, ինչպես նաև իրական ժամանակում փոխել պարամետրերը և տեսնել արդյունքը։ Այս ամենը պետք է նպաստի հավասարումների կառուցվածքի (պարամետրերի ինտերակտիվ փոփոխություններ) և մակերեսների եռաչափ ձևի ավելի լավ ընկալմանը:

Բրինձ. 4. 2-րդ կարգի հանրահաշվական մակերեսներ

Նմանատիպ պատկերացումներ կարող են ստեղծվել ավելի շատ մակերեսների համար բարձր կարգ(նկ. 5):

Բրինձ. 5. 2-ից մեծ կարգի հանրահաշվական մակերեսներ. ա) Կլեբշի անկյունագծային խորանարդ մակերևույթ, բ) Մյոբիուսի շերտ, գ) Կլայնի շիշ

Ֆիզիկայի մեջ կիրառման հիմնական ուղղությունը մաթեմատիկական ֆիզիկայի հավասարումների պատկերացումն է։ Այս դեպքում լուծումը ցուցադրվում է ֆիզիկական պրոցեսի տեսքով։ Ուսանողը կկարողանա դինամիկ կերպով փոխել հավասարման պարամետրերը և տեսնել այս փոփոխության ազդեցությունը արդյունքի վրա:

Թվում է, թե հետաքրքիր է պատկերացնել փուլային դիագրամները, մասնավորապես ջրի pvt դիագրամը (փուլային դիագրամ) (նկ. 6): Դիագրամը կարող է ցուցադրել ֆիզիկական գործընթացներ՝ իզոբար, իզոխորիկ, իզոթերմային, ադիաբատիկ և պոլիտրոպ պրոցեսներ։ Աշակերտը կտեսնի գործընթացի ամբողջական պատկերը, այլ ոչ թե կանխատեսումներ որոշակի հարթությունների վրա, ինտերակտիվ կերպով կփոխի գործընթացի սկզբի և վերջի կետերը, կտեսնի գործընթացի մասին լրացուցիչ տեղեկատվություն (արձակված/կլանված էներգիա, պարամետրեր սկզբում և վերջում):

Բրինձ. 6. Ջրի փուլային դիագրամ

Քիմիայի քարտեզագրման մեջ ատոմային ուղեծրեր(նկ. 7) կօգնի ձեզ ավելի լավ հասկանալ և հիշել դրանց կառուցվածքը: Մոլեկուլների կառուցվածքի պատկերացումը (նկ. 8) թույլ է տալիս տեսնել տարբեր քիմիական կապերտարածության մեջ։

Բրինձ. 7. Ջրի փուլային դիագրամ

Բրինձ. 8. Կոֆեինի մոլեկուլ

Մեքենաշինության մեջ սարքավորումների մոդելների վիզուալիզացիա՝ անիմացիաներ վերարտադրելու ունակությամբ, որոնք ցույց են տալիս դրանց գործողության սկզբունքը։ Պոմպերի և տուրբինների համար կարող եք դրա կողքին տեղադրել միջավայրի փուլային դիագրամ, որի վրա գծագրված է ֆիզիկական պրոցես: Նկ. Նկար 9-ը ցույց է տալիս AR հավելվածի մի լուսանկար, որը ցույց է տալիս 1200 ՄՎտ VVER ռեակտորով ատոմակայան: Հավելվածը ցուցադրում է հիմնական կառուցվածքները, սարքավորումները և աշխուժացնում շրջակա միջավայրի շարժումը:

Բրինձ. 9. AR հավելված VVER 1200 ԱԷԿ-ով

եզրակացություններ

Այսօր զանգվածային հանրակրթության իրականության մեջ բավականին դժվար է պատկերացնել հավելյալ և վիրտուալ իրականության տեխնոլոգիաների կիրառումը։ Եվ դա ֆինանսական բաղադրիչի մասին չէ. մենք գիտենք «Մոսկվա» հավակնոտ նախագծի հաջող օրինակը էլեկտրոնային դպրոց», որի շրջանակներում որոշակիորեն կիրառվում են նման տեխնոլոգիաներ։ Մեր կարծիքով, հիմնական դժվարությունները կապված են.

• Ծրագրի խստությունը, որը ուսանողները պետք է հաջողությամբ տիրապետեն հանրակրթության շրջանակներում. Չնայած վիրտուալ և ընդլայնված իրականության տեխնոլոգիաները մեծ ներուժ ունեն ուսանողների կատարողականը բարելավելու համար, դրանք կարող են նաև շեղել ուշադրությունը: Տեխնոլոգիաների կիրառման օրինակները ցույց են տալիս ուսուցման գործընթացում ներգրավվածության և հետաքրքրության աճ: Որոշ հետազոտողներ եզրակացնում են, որ այս գործոնները հանգեցնում են ուսանողների կատարողականի բարելավմանը: Սակայն բովանդակության հաշվին ձեւի չափից դուրս շեշտադրման դեպքում էֆեկտը կարող է հակառակը լինել։
• Նման տեխնոլոգիաների օգտագործումը, հավանաբար, կարող է մեծ ազդեցություն ունենալ, բայց դպրոցական ստանդարտ դասի 45 րոպեանոց դասի օգտագործումը կհանգեցնի ծրագրի զգալի խափանումների, քանի որ այդ տեխնոլոգիաների օգտագործմամբ նյութի հետ աշխատելու ժամանակը ինչ-որ կերպ կփոխի դասի պլանը։ .
• Նման տեխնոլոգիաների ներդրումը կապված է մի քանի դժվարությունների հետ, որոնք ունեն ֆինանսական բնույթ՝ սարքավորումների բարձր արժեք, բացակայություն մեծ թիվբարձրորակ հավելվածներ և, համապատասխանաբար, դրանց մշակման անհրաժեշտությունը, այս տեխնոլոգիան օգտագործելու փոքր փորձը ուսուցիչների շրջանում, ովքեր լրացուցիչ վերապատրաստման կարիք ունեն:
• AR և VR տեխնոլոգիաներ օգտագործող առկա հավելվածների համեստ քանակն ու բազմազանությունը, հատկապես կրթության համար ստեղծված, ևս մեկ «արգելակ» է: Իրավիճակը փոխելու համար, իհարկե, անհրաժեշտ է կառավարության աջակցությունը նման նախագծերին և կառավարության պատվերները։ Վիրտուալ իրականության նույնիսկ փոքր հավելվածի ստեղծումը, օրինակ՝ պատմության ոլորտում, պահանջում է բազմաթիվ մասնագետների աշխատանք՝ պատմաբաններ, արվեստագետներ, ծրագրավորողներ, մշակութային փորձագետներ և այլն: Նման ռեսուրսներ կարելի է գտնել կամ եթե կան լուրջ ռեսուրսներ և խնդրանք պետական ​​կամ խոշոր բիզնեսը, կամ այն ​​դեպքում, երբ հատվում են տարբեր կողմերի շահերը։

Որո՞նք են այս դժվարությունները հաղթահարելու որոշ ուղիներ: Մեր հիմնական թեզն այն է, որ հավելյալ և վիրտուալ իրականության տեխնոլոգիաների կիրառումն այս պահին առավել համարժեք է լրացուցիչ կրթության ոլորտում, որը կարող է ծառայել որպես նոր գաղափարների հաղորդիչ և ոչ այնքան կոշտ կառուցվածքով, որքան հանրակրթությունը։

Եկեք պատկերացնենք, թե ինչպես լրացուցիչ կրթությունկարող է հաղթահարել դժվարությունները՝ անցնելով տեխնոլոգիայի ներդրման հնարավոր խնդիրների վերը նշված կետերը։

Լրացուցիչ կրթությունը շատ ավելի ճկուն կառուցվածք ունի, քան հանրակրթությունը։ Տարբեր մակարդակների ծրագրեր, դասերի տարբեր տեւողություն, ուսուցիչների ներգրավում մասնագիտացված կազմակերպություններկես դրույքով աշխատանքի համար. Մասնագիտացված արդյունաբերական ձեռնարկությունների և համալսարանների հետ համագործակցության հնարավորությունը թույլ է տալիս ներգրավել իրավասու մասնագետների, ինչպես նաև հնարավոր է դարձնում ուղիներ գտնել անհրաժեշտ սարքավորումների հետ կապված խնդիրները: Հատկապես հետաքրքիր է այլ կազմակերպությունների, օրինակ՝ թանգարանների հետ համագործակցության տարբերակը, որոնք կարող են հետաքրքրվել նմանատիպ տեխնոլոգիաներով։ Արդեն կան էքսկուրսիաներ և հատուկ ստեղծված ցուցահանդեսներ, որտեղ ակտիվորեն օգտագործվում են AR-ի և VR-ի հնարավորությունները։ Ուրեմն ինչու չստեղծել և չօգտագործել բարձր տեխնոլոգիական արտադրանք կիսվելու համար: Ի վերջո, դրանք կարող են ներառվել որպես լրացուցիչ կրթության բազմաթիվ ոլորտների ծրագրեր: