Õpiteadus immersiivses virtuaalreaalsuses (VR)

„Usume, et VR/AR tehnoloogia võib olla standardne vahend hariduses ja see võib muuta õpilaste õpetamise viisi nii gümnaasiumis kui ka kõrghariduses.”

Veative VR tootedirektorDave Dolan

Kolm võtmesõna kuidas immersive Virtual Reality muudab Haridust:

  1. säilitamine
  2. kaasamine
  3. kõrvalejuhtimiseta

Uuringud näitavad, et visualiseerimine ja VR keskkond tugevdavad õpilase ja kontseptsiooni vahelist seost, mis võib suurendada säilitamist. Tegemist on õppeprotsessis osalemisega, tegelike/virtuaalsete kogemuste omamisega ning protsessi nautimisega isetempokas. Kui õpilased töötavad virtuaalses keskkonnas, nad palju vähem kalduvad kõrvale. See edendab keskendumist põhikontseptsioonidele. Sisseehitatud õppija tagasiside ja jälgitud hinnang tagavad, et õppijad jäävad ülesandele.

VR ainekogu

VEATIVE VR ainekogus on 650 mooduleid: füüsikas, keemias, bioloogias, matemaatikas, geograafias, keeleõppes. Iga moodul koosneb: õpieesmärgist, tähelepanu põhikontseptsioonile ning hindamistest õpikeskkonnas. Uuri rohkem siin Veative Library . Sisu ülevaade on allolevas videos.

FÜÜSIKA

Füüsika on äärmiselt oluline teema, mis võimaldab meil ühendada füüsilise maailmaga. Selle olemuslik keerukus võib olla hirmutav, sest õpilased võivad kergesti kahelda, kas nad on ülesandega seotud. Kuid selle hirmutunde eemaldamine õppijatele võib olla mõjuv ja inspireeriv. Immersiivsete kogemuste kasutamine edendab seda seost õppija ja kontseptsiooni vahel, inspireerides suuremat uurimist.

KEEMIA

Keemia võib olla raskesti haaratav subjekt, kuna õppijaid segavad sageli ebamäärased terminid ja protsessid. Instruktorid on alati valvel, et õpilased saaksid aru, et keemia avaldub igapäevaelus. Virtuaalses keskkonnas aitab hajuvaba õppimine õppijatel keskenduda keerulistele kontseptsioonidele.

BIOLOOGIA

Elu on ime, ja maailma tungide õppimine meie ümber, bioloogilisel tasandil, on nüüd õppijate haardes. Sisenevad taime, muutuvad ökosüsteemi osaks ning tunnetavad seost kõige väiksemate osakestega, mis moodustavad elu aluse. Geenidest valkudeteni ehk rakkudest protoplasmini immersioon sellesse maailma toob elu.

MATEMAATIKA

Matemaatilised mõisted ei ole alati kergesti visualiseeritud, puudegaõppijad, kes lihtsalt ei „saa aru”. Veative on aga vastu võtnud mõnedhuvitavad tehnikad õpilaste tutvustamiseks matemaatikamaailma, ühendades raskesti haaratavad ideed reaalsete maailmaolukordadega, kõik virtuaalmaailmas! Kui polühedron ei ole enam lame kujutis, vaid 3D, interaktiivne objekt, hakkab see rohkem tunnetama. Kui seda objektisaab uurida seestpoolt, aktiveeritakse ruumiline intelligentsus ja sügavam arusaam on õppijate käeulatuses.

GEOGRAAFIA

Õpilased ei saa alati võimalust külastada ja uurida mõningaid maailma imesid. Kujutage ette oma õppijate viimist majesteetlikesse kohtadesse nagu Eiffeli torn ja Taj Mahal immersiivse tehnoloogia abil. See võimaldab õpilastel mitte ainult tunda, milline see on Pariisis või Agras, vaid saamal ajal õppida arhitekti ja disaini.

KEELEÕPE

VR võimaldab reaalseid elukogemusi, turvalises ja mugavas keskkonnas, mis on vajalik keeleõppe süütamiseks. Rollimänguolukordi saab tõhustada virtuaalsete inimestega suhtlemisel. Stsenaariumipõhised moodulid võimaldavad luua ühenduse stseeni, konteksti ja sihtkeele vahel. See lennujaama stsenaarium toob õppijad uude maailma ja aitab äratada soovi õppida rohkem.

Kuidas alustada?

Peamiseks väljakutseks on riistvara. Koolid saavad ise kasutada või küsida meilt Virtual Reality Classroom komplekti. VR ainekogu töötab kõigi peamiste VR-seadmetega. Veative VR sisu töötab ka kõigi suuremate VR eraldiseisvate konsoolidega, st Oculus Go, PICO VR, Samsung Gear VR ja Google DayDream.

Õppehalduse PLATFORM

Kui riistvara probleem on lahendatud, on järgmine sisu. Igal õpilasel ja õpetajal on oma konto. Veative on haldustööriistad ja isikupärastatud kasutajaprofiilid.

Kuis on vajalik õpetajat saavad kasutada kasutamise analüütikat. Veative pakub oma aruandlussüsteemi õpetajatele ja õpilastele. Andmeid saab saata ka ükskõik millisesse teise LMS/LRS süsteemi (võimeline tulemusi tooma), mida kasutavad koolid.

Järeldus

VR avab palju võimalusi, ja ilmselt mitte ainult traditsioonilistes koolides. Erialane koolitus, nagu näiteks meditsiiniprotseduuride puhul, on juba toimumas. Raske ja ohtlik tööalane koolitus võib nende ülesannete täitmise eelistest oluliselt kasu saada, saavutades samal ajal oskuse ja „aja ülesandes”. Virtuaalmaailm loob õppimiseks turvalise keskkonna, nii et kui sa teed vale sisselõike, või paned plahvatama elektrijaama, pakub VR teisi võimalusi, mida elu sageli ei tee.

Küsige pakkumised e-posti teel ask@ste (.)education. (enne saatmist peate sulgud e-posti aadressilt eemaldama).

LTT lasteaias

Inimese kõige intensiivsem areng toimub lapsepõlves. Siis me ei õpi lihtsalt uusi oskusi ega omanda teadmisi, vaid avastame, kuidas töötab ümbritsev maailm. Seetõttu kitsendab robootika kui programmeerimistehnoloogia õpetamine lasteaias oluliselt reaalse maailma ja selle reeglite õppimise võimalusi. Kõige pakilisem küsimus selles vanuses on „miks?“. Seega peaks materjali lastele edasiandmine sellele küsimusele vastama.

Traditsiooniline lähenemine tehnoloogias vastab küsimusele: „Kuidas teha?“, seepärast on paljude jaoks robootika lasteaias eraldi uurimisteema. Vaatleme, milline vahe on lähenemistes.

Vaatame näidete põhjal. Robootika üheks levinumaks ülesandeks on orienteerumine ruumis ja samm-sammulised toimingud. Suundasid – paremale, vasakule, edasi ja tagasi – saab õppida kordamismeetodil. Lapsed kordavad roboti tegevusi heameelega ja kui nad vajutavad veel ise vasakule või paremale klahvile, vastab see küsimusele: „kuidas?“, antud juhul: „Kuidas pöörata vasakule või paremale?“

Selle hetkeni on kõik hästi läinud. Nüüd võtame ülesande samm-sammult: kaks korda paremale, üks kord vasakule, üks paremale. Kui te rivistate lapsed õpitud materjali kontrollimiseks kahte rivisse peegelpildis üksteise vastu ja palute neil järjekorda ühekorraga korrata, algab kindlasti segadus. See juhtub seetõttu, et tegevuse kontrollimiseks ei ole piisavalt sidet. Õpetamise ajal ei vastatud küsimusele: „Miks paremale?“ – see on just selles suunas sellise nurga all.

Vaatleme teist lähenemisviisi vastusega küsimusele: „Miks?“ Täiskasvanutele ei ole sageli arusaadav lapse arutlusloogika, mille puhul on loogiline vastus küsimusele: „Miks kukk kireb?“ vastus: „Sest ta on kukk.“ See tähendab, et kukel on selline omadus kireda. Teisisõnu, kui me seostame tegevusega tegelase, ongi see vastus küsimusele: „Miks?“ See side tegelase kaudu muutubki selleks kontrollpunktiks, mida laps saab kasutada ebatavalises olukorras. Lisaks muutub tegevuse side tegelase kaudu mängu osaks. Pöördumine tegelase poole on loomulik. Varem mängisid poisid, et nad on sõdurid, tüdrukud mängisid, et nad on rääkivad nukud, siis mängisid poisid ämblikmeest ja tüdrukud Barbie-nukke ja Monster High‘d, teeme tegelaseks robootika või süsteemi. See annab rohkem võimalusi õppimiseks. Esiteks loomingulisi, kuna tuleb luua tegelane, teiseks tunnetuslikke, kuna teadmisi saab üle anda läbi tegelaste omavaheliste suhete. Lapsed jätavad tegevusi kergesti meelde ja jäljendavad neid, keda nad imetlevad.

Pöördume tagasi liikumissuundade õppimise ülesande juurde

Kujutlegem, et me lõime kolm tegelast. Esimene võib minna ainult tagurpidi, näiteks vähk. Teine tegelane võib minna ainult vasakule, olgu see koer, kes jookseb oma saba järel. Ja kolmas tegelane on magusasööja, kes võib saada maiuspala, kui ta tõstab üles oma parema käe, millega enamik meist hoiab lusikat. Suundade õppimine võib puudutada teisigi teadmisi, mis jäävad samuti kauaks teie mällu. Ma usun, et iga õpetaja on juba suutnud edasi mõelda, millega ta oma tegelase lugu täiendaks. Näiteks vähki ette kujutades tuleb rääkida, et tal on tulnud kiiresti tagasi liikuda, et tema loomulikud vaenlased teda ära ei sööks. Aga vähki tahavad süüa saarmas, veelinnud ja sellised kalad nagu haug ja ahven. Seetõttu painutab vähk, kui teda vee all rünnatakse, järsult saba enda alla, ujub tagasi ja päästab ennast niimoodi. Koer, kes jookseb oma saba järel kogu aeg vasakule, kulgeb vastupäeva, ta mängib sedasi igavusest. Loodud tegelased peavad omama oma lõplikku lugu.

Tegelase selge ettekujutuse jaoks tuleb muidugi kasutada visuaalseid kujundeid, pilti, video- või multifilmilõiku. Ja nagu me juba välja selgitasime, toimub meeldejätmine tegelaste vastastikuse tegevuse kaudu ja see on laste jaoks kõige huvitavam. Täpsemalt mitte isegi mäng ise, vaid selles osalemine. Peale meeldejätmise on siin võimalik harjutada sotsiaalseid oskusi, aidata lapsel avaneda. Et anda lastele võimalus rääkida tegelaste loomisel, on nad mugav jagada paarikaupa. Tähtis asjaolu on võimalus luua tegelane lühikese aja jooksul, sest on suur oht kaotada huvi. Ärgem unustagem, et lapsed tahavad mängida.

Lõid tegelased. Rääkisid lugusid. Mängisid. Nüüd kontrollime veel kord, kuidas suunad meelde jäeti. Teeme seda mängu vormis, lihtsustades veidi ülesannet. Rivistume taas kahte ritta, palume täita käsklusi pöördeks vasakule ja paremale suletud silmadega ning teeme pause, et anda enesekontrolli jaoks aega tegelase ja tema loo meenutamiseks. Selgitage lastele, et pause antakse just nimelt selleks. Jälgige, kuidas neil see välja tuleb ja vähendage käskluste vahelisi pause.

LTT modulaarkomplektid

Komplekti arendaja Robo Wunderkind võttis õpetajatele mõeldud koolitusprogrammi koostamisel arvesse kõike eespool nimetatut. Selleks, et õpetaja saaks kohe kasutama hakata, peab ta läbi vaatama üldise ülevaatebrošüüri osade koostise kohta ja avama seejärel õppetunni programmi.

Õppetundide kaardid selgitavad äärmiselt lihtsalt, mida tuleb teha. Iga õppetunni etapp on jagatud osadeks ja omab oma kirjeldust. Igal õppetunnil on oma ülesanne ja see on koostatud mitte ainult õpetaja, vaid ka lapse jaoks sissejuhatava loo kujul. Mugavuse huvides on esile tõstetud uued tingimused, millega tutvumine toimub õppetunni ajal. Selleks, et kontrollida läbitud õppematerjali omandamist, sõnastatakse teesides oskused, mida laps peaks õppetunniga omandama.

Komplektide ja videoviidete üksikasjalikum kirjeldus on saadaval tootekataloogis STE.education:

Illustreerivad näited

Peagi tekib terve seeria videotunde, mis selgitavad ilma sõnadeta sõltuvusi, mis ei ole esmapilgul lihtsad. Vaadake kahe minuti pikkust videot selle kohta, millised funktsioonid on lülitil.

Järgmine vaid 22-sekundiline video on juba sellest, kuidas läheneda Halloweeni teemale.

Laiendusvõimalused

Tuleb märkida, et tootja arvestab seadme kaheaastase aktiivse kasutusajaga. Kui algselt valiti aluskomplekt, siis saate koos sellega kümne õppetundi kirjelduse. Paljudes lasteaedades viiakse viieaastaste lastega tunde läbi kord nädalas tunni aja kaupa, st esimesed kümme tundi toimuvad 2,5 kuu jooksul. 

Kuueaastastele ja vanematele soovitatakse valida hariduskomplekt, milles on rohkem mooduleid. Siis saab lisaks kümnele põhikursuse õppetunnile juurdepääsu veel 12-le. Selle kursuse lõpus või vahepeal oma äranägemise järgi võib kasutada täiendavaid temaatilisi tunde, näiteks liikluseeskirju või loomade käitumist.

Siis on võimalus veel osta täiustatud uuenduste komplekt. See sobib nii põhi- kui ka hariduskomplekti juurde. Rohkem mooduleid ja andureid, mis erinevad funktsioonide põhjal – rohkem nende funktsioonide kombineerimise võimalusi.

Huvitaval kombel tekib kursuste õpetajatel sageli huvi püüda ühendada eri komplektide mooduleid ühes tegelases. Jah, see on võimalik. Näiteks võite võtta mitu mootorit ja ühendada ühe juhtimismooduliga. Teoreetiliselt toetab juhtimismoodul sellega ühendatud 84 moodulit ja andurit. Ent me ise ei ole püüdnud teha sellist koletist, kuna ka aku tarbimine suureneb. Loominguliste võimete arendamiseks on komplektis ka adapterid, et oleks võimalik lisada Lego konstruktori mehaanilisi osi. See võimaldab teha tegelase disaini meeldejäävamaks ja pilkupüüdvamaks.

Ettevõte DIFI.NET pakub lasteaiaõpetajatele tasuta kursusi. Kursustel saate oma kätega proovida Robo Wunderkindi komplekti ja harjutada õpetamismeetodit, mis vastab küsimusele „miks“. Registreerimiseks saatke oma nimi ja kontaktnumber aadressile ask@ste.education kirja teemaga „miks“.

Kaks nädalat enne kursust hoiatame teid kindlasti, niipea kui järgmine rühm on moodustatud.

DIY lähenemine Töö-ja tehnoloogiaõpetuses

DIY on akronüüm inglise keele sõnadest do it yourself, mis tõlgitakse nagu ‘tee seda ise’. Tihedamini Eestis kasutakse “Tee ise”. Idee on selge teha asju ise, selleks on vaja tootmise riistad ja tehnoloogilised joonised. Futuroloogid ütlevad, et ‘Tee ise’ lähenemine areneb kiiresti. Lähe tulevikus näiteks spordi kaupluses me saame printida endale spordi jalatsid või auto remondikoda saab printida katki läinud varuosa koha peal. 3D-printerid mis kasutvad metall pulbrit detailide loomiseks juba on ilmunud.

Õnneks mitmetes Eesti koolides nüüd on olemas 3D printerid. Kas siis puuduvad ainult joonised?! Kahjuks, mitte. Tihti puuduvad ideid, mida kasulikku saab teha 3D printeriga. Kooli 3D printerid on aeglased. Osade valmistamine võtab mitu tunnid. Ja sellega 3D printerid kaotavad oma populaarsus koolis.

Ikkagi 3D-printer saab aidata õppevahendite loomiseks

Pasco Scientific strateegiliselt vaatab tuleviku. Palju räägitakset ühendatud õppetunnides, kui erinevate õppeainete õpetajad leivad midagi mis seob kahe õppeained. Kui koolis kasutatakse PASCO SCIENTIFIC õpevahendid, siis saab printida osakesi ja laiendada toodete funktsionaalsust.

Teeme nutivanker suurem

Mõned õppevahendid kasutakse katsete demonstreerimiseks. Sellel juhul seade peab olema tundlikult suurem, et oli näha kõigile isegi viimase rea koolipingist. Võtame näiteks füüsika õppetunnis dünaamika katse, et näidata kiirendused kokkupõrkel.  Kui kooli füüsika laboris on olemas PASCO nutivanker, siis kiirenduse graafikut võib näidata ekraanil projektorist, aga Töö-ja tehnoloogiaõpetuses saab printida kere, mis visuaalselt teeb nutivanker mitmekordselt suurem. Selleks on vaja vaadata DIY 3D Printing kogumik Pasco Scientific veebi lehel. DIY sektsioonis te leiate 3D-mudelite joonistusfailid Solid works (.SLDPRT) formaadis.

Selleks, et see töö oli teostav väikeste printeritel nutivankri kere on jagatud kolmeks osaks, mis liimitakse kokku peale printimist.

Samuti võiks printida erinevad hoidikud  sensorite jaoks või kui te kasutate PASCO Structures konstruktor sildade mudelite ehitamiseks, rohkem klotsid.

DIFI.NET OÜ on ametlik PASCO SCIENTIFIC turustaja Eestis. Kui soovite ise katsetada kuidas see töötab võtke ühendust emaili teel: ask@ste.education

Teaduse ja tehnoloogia sidemed

Ajaloos on olnud mitmed juhtumid kui inimene kopeeris Tehnoloogia looduslike objekte. Näiteks omal ajal helikopteri printsiip oli avastatud kiili lendu jälgimisega. Mis praegu on?
Kas teaduslikult uuringut sünnivad ka uut tehnoloogiat?

Vaadake Mait Müntel TEDxYouth esitlust. Ta on hariduselt füüsik, kes on töötanud aastaid teadlasena Euroopa Tuumauuringute Keskuses (CERN). Kirg reisimise vastu koos matemaatikaga ja oskusega programmeerida on viinud Maidu mõttele luua tarkvara, mis aitab õppida keeli äärmiselt kiiresti.

We use cookies in order to give you the best possible experience on our website. By continuing to use this site, you agree to our use of cookies.
Accept