Использование технологии дополненной реальности
в экологическом образовании школьников
Розина Наталия Витальевна
Аннотация. Темы, которые связаны с экологией и экологическим образованием до сих пор не теряют своей актуальности и требуют поиски выхода из сложившейся ситуации. Именно поэтому педагогам приходится подбирать новые подходы, применять технологии и методики, позволяющие в не самых благоприятных условиях добиться результатов. В данной статье рассматривается понятие дополненной реальности, определяется потенциал возможностей применения технологии дополненной реальности (AR-технологии) для экологического просвещения и воспитания школьников.Ключевые слова: экология, образовательный процесс, экологическое образование, дополненная реальность.
На сегодняшний день духовная культура, наука, образование, испытывают непростой переход к новой модели – изменяется знаниевый фундамент, определяются актуальные направления развития, выявляются новые методы и подходы. Самой главной задачей перед образованием встает вопрос как обучить и воспитать грамотную, гуманистически сориентированную личность, которая будет способна понимать многообразие и сложность природных, социально – нравственных и духовных проблем. Все актуальнее ставятся проблемы, связанные с состоянием биосферы и охраной окружающей среды, сохранением здоровья людей. Сфера образования столкнулась с огромным количеством сложностей: как сохранить баланс между дифференциацией и интеграцией знания, каким образом перейти к новым тенденциям в рамках отдельных учебных дисциплин, как осуществлять экологическое обучение и воспитание, формировать у учащихся экологическую культуру в рамках духовной культуры в целом? Какой инновационный подход поможет педагогу выйти самому и вывести учащихся на новый уровень?
Наряду с традиционными технологиями и методами формирования у школьников экологического образования, целесообразно использовать современные технологические инновации, которые становятся возможными благодаря новым средствам обучения, постепенно появляющимся в образовательных организациях. Одним из перспективных направлений IT-разработок является дополненная реальность. О её возможностях и перспективах применения в сфере экологического образования и пойдет речь далее.
Дополненная реальность (Аugmented reality, AR) – это технология наложения информации в форме текста, графики, аудио и других виртуальных объектов на реальные объекты в режиме настоящего времени. Именно взаимодействие вычислительных устройств с картинкой реального мира отличает дополненную реальность от виртуальной [6, с. 479].
Можно выделить три основных признака дополненной реальности: комбинацию реального и виртуального мира; интерактивность (активный и разнообразный ответ на действия пользователя); трехмерное представление объектов.
Самый главный принцип работы дополненной реальности заключается в том, что она должна не только помещать виртуальные объекты поверх реального изображения, но и должна привязывать их к окружающей обстановке. Для данной цели могут использоваться метки в реальном мире или якоря (GPS-координаты). Например, это могут быть QR-коды, представляющие собой двухмерные штрих-коды, содержащие какую-либо информацию. Прочитать их может любой учащийся, у которого есть мобильный телефон или планшет с фотокамерой с бесплатно установленной программой из сети Интернет для распознавания зашифрованной информации.
Эффекты AR-технологий для развития экологического образования становятся предметом международного изучения. Как показывают зарубежные исследования, AR представляет собой новый инструмент обучения, который потенциально может быть эффективным в продвижении различных аспектов экологического просвещения и воспитания среди детей. В то же время исследователи отмечают, что необходимо интегрировать AR общий контекст обучения, дополняя, а не заменяя этим инструментом реальные занятия, включая обучение на природе.
На сегодняшний день в России использование дополненной реальности быстрыми темпами развивается и приобретает большую популярность среди всех участников образовательного процесса в школах для просвещения детей и подростков в области экологического образования. [1,с.56]. Приведем некоторые примеры применения дополненной реальности.
В 2016 году фонд развития и поддержки экологических проектов «Русский углерод» создал экспериментальное пособие об устойчивом развитии территорий «Экополис» для учащихся 5-11-х классов московских школ. При активации дополненной реальности с помощью смартфонов и планшетов ряд изображений - животные из Красной книги Москвы на страницах пособия "оживают" и двигаются.
Целью «Экополиса» является просвещение учащихся о зависимости экологического благополучия многомиллионного города от сохраняемого на его территории биологического разнообразия, являющегося независимым и самым объективным индикатором состояния окружающей среды и здоровья горожан.
В 2018 году разработана образовательная программа «Экосити-2018». Она создана Оргкомитетом «Россия-2018» совместно с Фондом развития и поддержки экологических проектов «Русский углерод» в рамках подготовки и проведения Чемпионата мира по футболу FIFA 2018 в России специально для школьников городов-организаторов этого спортивного события. Целью является повышение интереса школьников к вопросам экологии и устойчивого развития, а также визуализировать такие сложные понятия и процессы, как принципы работы ГЭС, система шлюзов, «зеленое» строительство и пассивные дома, замкнутая экономика, возобновляемая энергетика, парниковый эффект и другие, с помощью технологии дополненной реальности, реализованная в комплекте образовательных материалов программы.
Преимущества внедрения AR-технологии в экологическое образование обусловлены повышением мотивации и вовлеченности обучающихся; расширением возможностей для проведения исследований в недоступных или опасных для посещения физических пространствах; укреплением самостоятельности учащихся, поддерживает их субъектную активность; расширяет возможности коммуникации и коллаборации между учащимися; позволяет заменить и влиять на ход того или иного эксперимента; позволяет ощущать свое присутствие в нарисованном мире.
В то же время существенными ограничениями использования AR-технологий в образовании остаются: отсутствует единая методология в области образования и педагогики, требуются большие ресурсы для создания контента на каждую тему урока, недостаточная изученность влияния технологии на здоровье, недоказанность эффективности технологии и целесообразность ее использования в образовательном процессе.
Дополненная реальность имеет большой потенциал для просвещения детей и подростков в области экологического образования. Данная технология может в будущем сделать его намного удобнее, интерактивнее и безопаснее. Она представляет собой некое связывающее звено между двумя мирами – реальным и виртуальным.
Выбор формы реализации образовательного AR-решения сделан в пользу игры как оптимальной технологии для вовлечения обучающихся в экологическую тематику. Игровая форма реализации позволяет наиболее эффективно вовлечь современных детей и подростков, учеников 5–11-х классов, в освоение учебного материала с использованием цифровых технологий.
AR-проект «Информационный стенд об экологии в дополненной реальности» выполнен учащимися 10 класса ГБОУ Школа № 1347 г. Москва и может служить примером инициативы, направленной на решение экологических вопросов и взаимообучения подростков. Игра работает следующим образом: пользователь скачивает приложение, при запуске которого автоматически включается камера устройства. При её наведении на специальный маркер на экране смартфона появляются различные 3D-модели. Пользователям предоставляется возможность изучить реальную информацию об экологических проблемах: уничтожение растений, уменьшение запасов воды и энергии, увеличение мусора. Кроме того, они самостоятельно попытаются найти решение данным угрозам.
Достаточный уровень экологического образования учащихся может быть достигнут только в том случае, если будет создана система непрерывного экологического обучения и воспитания. Представленная нами технология «дополненная реальность» предлагает новый подход к просвещению и познанию учеников. Она позволяет донести важную и актуальную информацию об экологических проблемах для учащихся в доступной форме для них с возможностью цифрового взаимодействия.
Литература
1.Зильберман, Н. Н., Сербин В. А. Возможности приложений дополненной реальности в образовании / Н.Н. Зильберман, В. А. Сербин // Развитие единой образовательной информационной среды: сетевые образовательные ресурсы и программы: материалы ХШ Международной научно-практической конференции. -– Томск, 2014. – С. 54-59.
2. Гальченко, Н. А. Применение информационных технологий как способ повышения эффективности образовательного процесса (на примере мобильных технологий) / Н.А. Гальченко // Успехи современной науки. – 2017. – Т. 1, № 3. – С. 37-40.
3. Кудимова, Н. В. Методические приемы создания дополненной реальности для достижения образовательных результатов / Н. В. Кудимова, О. Г. Петрова // Информатика и образование. – 2013. – № 9. – С. 10-16
4. Моисеева Л.В., Файрушина С.М. Экологическая педагогика: современный аспект / Л.В., Моисеева, С.М. Файрушина // Международный журнал экспериментального образования. – 2017. – № 2. – С. 71-72.
5. Суровегина И.Т., Сенкевич В.М. Экология и мир. Методическое пособие для учителя / И.Т. Суровегина, В.М. Сенкевич – Москва: «Новая школа», 2003. – 138 с.
6. Яковлев, Б. С. История, особенности и перспективы технологии дополненной реальности / Б. С. Яковлев, С.И. Пустов // Интернет-журнал «Технические науки» – 2013. – №3. – С. 479–483.
