Изучение науки в виртуальной реальности

«Мы полагаем, что технологии VR/AR могут быть стандартными средствами в образовании…»

Директор по продукту Veative VR Дэйв Долан

Три ключевых слова, как «Виртуальная реальность» меняет процесс обучения:

  1. Вовлеченность
  2. Самостоятельность
  3. Удержание

Результаты публикуемых исследований показывают, что виртуальная и дополненная среда укрепят связь между учеником и изучаемой темой. Находясь в виртуальной среде ученик более сосредоточен на выполнении задания. Более того, у него появляется чувство раздражения, если его отвлекают. Выполняя задание самостоятельно, он приобретает новые навыки. Удержание внимания, концентрация на поиске решения приводит к лучшему усвоению материала. А пережитый в виртуальном мире опыт надежно удерживается памятью.

VR собрание

В собрании VEATIVE VR 650 модулей: по физике, химии, биологии, математике, географии, языковому погружению. Каждый модуль составлен для разбора определенной темы. В среде VEATIVE VR также есть возможно оценить достижение учебной цели. Краткий обзор представлен в видео ниже. Подробнее о составе модулей можно узнать на сайте производителя здесь Veative Library.

Физика

Одна из задач модуля Физики — это вдохновение на поиск и преодоление страха исследования физический мира. Для этого задачи выполняются от первого лица. Важно стереть сомнения, а принципы зафиксированные человеком, как физические законы проверить через опыт.

Химия

Химию можно преподавать так, что это будет выглядеть как захватывающий фантастический фильм. Однако процессы это будет отображать реальные, но в безопасных условиях, что роднит меж собой просмотр фильма и оперирование в виртуальной среде. Конечно, вы не почувствуете запахов химикатов или разогрева пробирки при экзотермической реакции. Но в обычной лаборатории вам просто объясняют, что соприкосновение концентрированной соляной кислоты со всеми органическими горючими материалами приведет к возгоранию. А здесь можно безопасно смоделировать ситуацию и увидеть последствия. Связь с реальностью на этом не заканчивается, ведь надо решить как хранить реактивы, что учесть при пожаротушении.

Биология

Жизнь — это чудо! Изучение окружающего нас мира на биологическом уровне, теперь в руках учащихся. Как живет экосистема, строение клетки и функционирование органов, сохранение информации в генах, — это лишь некоторые темы, которые представлены в собрании Veative VR.

Математика

Виртуальная среда помогает представить себе объемные фигуры и изучать их свойства в пространстве, например увидеть икосаэдр изнутри или представить числовой палиндром в виде интерактивного объекта. Но далеко не все математические понятия поддаются легкой визуализации. Поэтому Veative VR предлагает учащимся оригинальный подход объединяя математику и решение ситуаций из жизни. Кончено, ситуации воспроизведены с помощью технологий в виртуальном мире.

География

Для тех, кому мало Google maps для путешествий, виртуальный мир дает исчерпывающую информацию об объектах и архитекторах их построивших. В Vetive VR появляется возможность взглянуть на реконструкции уже утраченных чудес света или увидеть своими глазами возведение Эйфелевой башни, Тадж-Махала. География сливается с историй создания, что сродни виртуальной экскурсии.

Языковое погружение

VR позволяет приобрести реальный жизненный опыт в безопасной и удобной обстановке. Например, обучение языку в игровой форме в аэропорту. Связь между сценарием действия, виртуальными персонажами пробуждает желание общаться, а значит и учиться.

Как начать?

Первый вопрос это оборудование. Можно пользоваться уже приобретенными устройствами или заказать комплекты на 8 или 30 учеников, которые называются «Класс Виртуальной реальности».

Коллекция контента VR работает со всеми основными устройствами VR представленными на рынке: Oculus Go, PICO VR, Samsung Gear VR и Google DayDream.

Платформа управления процессом обучения

Если проблема с оборудованием решена, то следующий вопрос главный — это содержание. Вы получаете доступ к контенту через годовую подписку. Это сродни выписывания журнала в старые времена, пока оплачиваешь — имеешь возможность пользоваться. Сейчас большинство модулей на английском языке, но есть и на русском. Для начала и учитель и ученик должны зарегистрироваться и получить доступ с вой кабинет.

Для удобства отслеживания прогресса обучения есть возможность учителю и ученику просматривать статистику. Её также можно передавать в другие LMS/LRS системы, которой пользуется школа.

Вывод

VR открывает множество возможностей причем не только для школьного образования. Особенно полезны технологии VR в приобретении навыков в специальном и профессиональном образовании. Так как виртуальный мир создает безопасную среду для обучения. Здесь обучающийся хирург или сапер может сделаете неверный разрез. Реальная жизнь второй шанс на исправление не дает и таких ошибок не прощает.

По вопросам приобретения обращайтесь по электронной почте ask@ste(.)education. (Перед отправкой скобки из адреса электронной почты необходимо убрать).

Технологии в детском саду

Самое интенсивное развитие человека происходит в детстве. Именно тогда, мы не просто учимся новым навыкам или приобретаем знания — мы открываем, как работает окружающий нас мир. Поэтому преподавание робототехники как технологии программирования в детском саду сильно сужает возможности познания реального мира и принятых в нем правил. Самый актуальный вопрос в этом возрасте: «почему?». А значит, подача материала детям должна отвечать на этот вопрос.

Традиционный подход в технологии отвечает на вопрос: «Как сделать?», поэтому для многих робототехника в детском саду предмет отдельного изучения. В чём разница в подходах давайте разбираться.

Рассмотрим на примерах. Одна из распространенных задач в робототехнике — это ориентирование в пространстве и пошаговые действия. Направления: право, лево, вперед, назад можно выучить методом повторения. Дети с удовольствием повторят за действиями робота, а если они ещё и сами нажмут на клавишу влево или вправо, то это и будет отвечать на вопрос: «Как?», в данном случае: «Как повернуть налево или направо?».

До этого момента всё шло хорошо. Теперь возьмем задачу пошагового исполнения: два раза направо, один налево, один направо. Если для проверки выученного материала вы построите детей в две ширенги друг против друга в зеркальном отражении и попросите одновременно повторить последовательность, будьте уверены, что начнется путаница. Так получается, потому что не хватает связи для контроля действия. При обучении не прозвучало ответа на вопрос: «Почему направо?» — это именно в этом направлении под таким углом.

Рассмотрим второй подход с ответом на вопрос: «Почему?». Для взрослых зачастую не понятна логика рассуждения ребёнка, для которого, логичным ответом на вопрос: «Почему петух кукарекает?»- будет ответ: «Потому, что он петух». То есть, петух имеет такое свойство кукарекать. Иными словами, если мы свяжем действие с персонажем, то это и будет ответ на вопрос: «Почему?». Эта связь через персонажа станет тем самым контролным пунктом, который ребенок сможет использовать в нестандартной ситуации. Кроме того, связь действия через персонажа становиться частью игры. Обращение к персонажу — это естественно. Когда-то мальчики играли в солдатиков, девочки в говорящих кукол, затем мальчики играли в спайдермена, а девочки в кукол Барби и монстер хай, сделаем персонажем игры робота или систему. Это даст больше возможностей для обучения. Первое, творческих, так как нужно создать персонажа, второе, познавательных, так как можно передать знания через взаимоотношения персонажей. Дети легко запоминают действия, а также подражают тому, кем они восхищаются.

Вернемся к задаче изучения направлений движения. Давайте представим, что мы сделали трёх персонажей. Первый может ходить только задом, например, рак. Второй персонаж может ходить только налево, пусть это будет собака, которая бегает за своим хвостом. А третий персонаж будет сладкоежкой, который может получить лакомство, если поднимет правую руку, в которой большинство из нас держит ложку. Изучая направления, можно затронуть и другие знания, которые тоже надолго останутся в памяти. Полагаю, каждый преподаватель уже смог домыслить, чем бы он дополнил рассказ о персонаже. Например, представляя рака нужно рассказать, что ему понадобилось быстро передвигаться назад, чтобы не быть съеденным его естественными врагами. А скушать рака хотят выдра, водоплавающие птицы и такие рыбы, как щука и окунь. Поэтому под водой, когда на него нападают, рак резко подгибает под себя хвост, плывет назад и так спасается. Собака, бегающая за своим хвостом всё время влево, бежит против часовой стрелки, она так играет, когда ей скучно. Вводимые персонажи должны иметь свою законченную историю.

Для явного представления персонажа, конечно, надо использовать визуальные образы, картинку, отрывок видео или мультфильма. И как мы уже выяснили запоминание будет происходить через взаимодействие персонажей, а для детей это и есть самое интересное. Точнее даже не сама игра, а участие в ней. Помимо запоминания здесь можно потренировать социальные навыки, помочь раскрыться ребенку. Чтобы дать возможность высказаться при создании персонажей удобно разбить детей по парам. Важный момент — это возможность создания персонажа за короткий срок, потому что велик риск потерять интерес. Не забываем, дети хотят играть.

Сделали персонажей. Рассказали истории. Поиграли. Теперь еще раз проверим, как запомнились направления. Сделаем это в игровой форме, слегка упростив задачу. Опять построимся в две шеренги, попросим выполнять команды поворотов налево, направо с закрытыми глазами и будем делать паузы, чтобы дать время вспомнить персонажа и его историю для самоконтроля. Поясните детям, что паузы даются именно для этого. Следите, как у них получается, и сокращайте паузы между командами.

Модульные наборы STEM

Разработчик комплекта Robo Wunderkind учёл всё вышеперечисленное при написании программы обучения для преподавателей. Чтобы преподаватель мог сразу начать использование ему необходимо просмотреть общую обзорную брошюру, рассказывающую о составе компонентов и дальше открыть программу уроков.

Карточки уроков предельно просто объясняют, что нужно делать. Каждая фаза урока разбита на части и имеет свое описание. Каждый урок имеет свою задачу и она сформирована не только для учителя, но и для ребёнка виде вводной истории. Для удобства выделены новые термины, с которыми произойдет знакомство во время урока. А для контроля успешности пройденного материала тезисно сформулированы навыки, которыми за урок должен овладеть ребенок.

Более подробное описание наборов и ссылок на видео вы найдете в каталоге продуктов STE.education:

Наглядные примеры

Скоро появиться целая серия видео уроков, которая без слов объяснит не простые на первый взгляд зависимости. Посмотрите двух минутное видео, какие функции бывают у переключателя.

А следующее видео всего 22 секунды уже о том, как творчески подойти к теме Хэллоуина.

Возможности расширения

Следует отметить, что производитель рассчитывает на активное использование набора в течении 2 лет. Если изначально был выбран базовый набор, то вместе с ним вы получаете описание 10 уроков. Во многих детских садах занятия с 5 летними детьми проводят раз в неделю по часу, т. е. первые 10 занятий пройдут за 2,5 месяца.

С 6 лет и старше рекомендуется выбирать Образовательный набор, в котором больше модулей. Тогда к 10 урокам базового курса становятся доступными ещё 12. По окончании этого курса или в вперемешку на ваше усмотрение, можно использовать дополнительные тематические занятия, например, правила дорожного движения или поведение животных.

Далее есть возможность приобрести набор продвинутый Апгрейд. Он подходит как базовому, так и образовательному набору. Больше модулей и сенсоров, отличающихся функциями — больше возможностей комбинирования этих функций между собой.

Интересно, что у преподавателей на курсах зачастую появляется интерес попробовать соединить модули из разных наборов в одном персонаже. Да, это возможно. Можно взять несколько моторов и подключить к одному модулю управления, например. Теоретически модуль управления поддерживает до 84 подсоединенных к нему модулей и сенсоров. Однако, мы сами не пробовали делать такого монстра, так как потребление от аккумулятора тоже возрастает. А вот для развития творческих способностей в комплект входят адаптеры, чтобы можно было добавлять механические детали от Лего конструктора. Это позволяет сделать дизайн персонажа более броским и выделяющимся.

Компания DIFI.NET проводит бесплатные курсы для преподавателей детских садов. На курсах вы можете своими руками попробовать набор Robo Wunderкind и потренироваться в подходе преподавания отвечающем на вопрос почему. Для регистрации отправьте свое имя и контактный телефон на ask@ste.education с темой письма почему.

За две недели до курса мы обязательно предупредим вас, как только очередная группа будет сформирована.

uArm

uArm Swift Pro — роботизированная рука манипулятор, 3D принтер, а ещё…

Показанный в фильме «Железный человек» робот-ассистент Джарвис был интегрирован со всеми системами автоматики окружающие главного героя и мог выполнить любую его голосовую команду. Пока это смотрится фантастично. Одним из воплощений Джарвиса в фильме была рука-манипулятор.

Если вы загорелись идей заняться робототехникой, то, что можно позволить себе уже сегодня?

Одним из примеров как технологии становятся доступнее является открытая платформа uArm. uArm — это робот-манипулятор с четырьмя степенями свободы управляемая на основе Arduino шаговыми двигателями с точностью до 0,2 миллиметра. Подход разработчика устройства учимся играя. Выдумываем задачу и решаем её. Причем задачи могут быть не просто перемещение предметов весом до 500 грамм на расстоянии от 5 до 32 см, но и изучение удаленного управления через рисование или управление через мобильный телефон манипулятором.

uArm Swift Pro — Персональный робот-ассистент.

Производитель предлагает несколько вариантов комплектаций. Самая полная это uArm Swift Pro. Она включает в себя дополнения для 3D-печати, гравировки лазером, металлический захват.

Кроме того, систему можно расширить блоком для машинного зрения, ультразвуковым дистанцеметром, имитатором нажатия пальцем, сенсором распознавания жестов. Из отдельно приобретаемых опций можно отметить возможность заменить стандартную присоску захват на электромагнит или мини вентилятор.

Поскольку рука-манипулятор имеет функцию записи движения, т.е. можно своей рукой передвинуть манипулятор в режиме обучения, и он в последствии в точности повторит траекторию движения, то кажется не лишним возможность установки сенсора движения. Базу манипулятора можно расширить платой с датчиками определения температуры и влажности, определения цвета. Но и это далеко не предел.

Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно интегрировать устройство с другими системами автоматики и подключаться к программному обеспечению через стандартные проводные и беспроводные интерфейсы. Производитель позаботился о поддержке управления с мобильных устройств через Bluetooth 4.0.

Т.е. приобретая одно устройство вы получаете множество возможностей для изучения робототехники. Подробнее смотрите в каталоге продуктов .

По вопросам приобретения обращайтесь по электронной почте ask@ste(.)education. (Перед отправкой скобки из адреса электронной почты необходимо убрать).

Privacy Policy Settings