Современные дети и молодежь очень хорошо разбираются в технологиях и легко используют планшеты, ноутбуки и смартфоны для доступа в Интернет, игр и просмотра мультимедиа. AR может включить ускоренную перемотку вперед.
Мы все знакомы с традиционными методами обучения в классе со времен учебы в школе. Информация представлена учителем с использованием классных досок, проекторов, Powerpoint или других программ, учебников, диаграмм, видео и т.д. Конечно, есть викторины, тесты, а иногда и разбиение на небольшие группы для упражнений. Если вы достигли определенного возраста, вы, вероятно, хорошо помните «киноленты» и диапроекторы, использующие прозрачные пластиковые листы с диаграммами, рисунками или фактами на них.
Технология дополненной реальности значительно продвинулась вперед по сравнению со старыми средствами обучения. Современные дети и молодежь очень хорошо разбираются в технологиях и легко используют планшеты, ноутбуки и смартфоны для доступа в Интернет, игр и просмотра мультимедиа. Многие современные дети лучше разбираются в различных формах технологий, чем их родители, бабушки и дедушки.
На самом деле, существует так много технологий, что иногда возникают жаркие споры о том, оказывает ли это негативное влияние на детей и молодежь с точки зрения того, что они проводят слишком много времени у экрана и, следовательно, проводят слишком много времени сидя, что вредно для физического и психического здоровья. Они также могут недостаточно бывать на свежем воздухе или меньше общаться в группах сверстников, потому что чрезмерное использование технологий может привести к социальной изоляции.
Однако некоторые компьютерные приложения и игры с дополненной реальностью также продемонстрировали преимущества обучения.
исследования в области обучения дополненной реальности
Анализ исследовательских работ, касающихся использования дополненной реальности для обучения, показал, что: …» в большинстве исследований сообщалось, что дополненная реальность в образовательных учреждениях приводит к повышению успеваемости и повышению мотивации к обучению, что было потому что AR обеспечивает подлинность графического контента и взаимодействия. Кроме того, более глубокое вовлечение учащихся улучшило воспринимаемое удовольствие и позитивное отношение к AR, что считается эффективностью использования AR».
В другом исследовании был сделан аналогичный вывод: «Результаты были одинаковыми во всех рассмотренных исследованиях в том, что участники продемонстрировали как увеличение концептуальных знаний, так и повышение интереса к теме и вовлеченности».
Британская благотворительная организация The Wellcome Trust поддержала эту точку зрения: «Наше исследование показывает, что неформальное изучение естественных наук может быть особенно полезным для молодых людей из неблагополучных семей, которые с большей вероятностью найдут научные предметы сложными и заниматься в школе.”
Исследование использования дополненной реальности в научном центре с детьми среднего школьного возраста выявило некоторые проблемы с неформальным изучением естественных наук. Во-первых, это эффект «пинг-понга», когда посетителям центра разрешается свободно ходить туда, куда они хотят, в пределах центра, рассматривая различные экспонаты в зависимости от их личного выбора и мотивации. В этом подходе нет ничего плохого, но он может привести к поверхностному опыту для студентов, потому что они, как правило, не задерживаются надолго на каждой выставке и, следовательно, не участвуют в них так много, как могли бы.
AR можно использовать для разработки более увлекательного опыта и с некоторым преднамеренным направлением, встроенным в опыт посетителя, особенно если он настроен для целевой аудитории с определенным возрастным диапазоном.
Еще одна проблема заключается в том, что девочки и мальчики могут по-разному взаимодействовать с дополненной реальностью в виде игр, связанных с наукой. Мальчики могут привнести в себя соревновательное мышление, пытаясь превзойти другого, в то время как девочки могут отдавать предпочтение получению новой информации и обучению. Девочки также могут предпочесть рассматривать свой опыт дополненной реальности в социальном контексте, где связь с другими для них важнее, чем конкуренция.
Научные центры отличаются от традиционных классных комнат. Они являются примерами мест неформального обучения, как и музеи и выставки. Некоторые другие представляют собой публичные программы или лекции и встречи с авторами или учеными.
В другом исследовании, хотя и ограниченного по объему, роль эмоций была определена как центральная в научном обучении: «Несмотря на ограничения, наши результаты предоставили дополнительную поддержку растущему признанию того, что эмоции играют ключевую роль в практически все нейронные процессы, включая обучение (Eagleman, 2015; Immordino-Yang, 2015). В частности, наши результаты выявили потенциальную важность отрицательной валентности и гендерных эффектов, на которые следует обратить внимание в будущих исследованиях эмоций и неформального обучения науке».
Опрос около 35 учителей естественных наук позволил выявить ключевую информацию. Технологии AR нельзя просто сделать доступными для студентов, чтобы они были очень эффективными. Обдуманный подход требуется с самого начала: «Таким образом, принцип начинать с целей обучения и подходить к технологии с четким пониманием того, чего она должна достичь для учащихся (Laurillard, 2004), по-видимому, широко признан».
В классах современная дополненная реальность использует компьютеры для генерации уникальной информации. Например, он гораздо более интерактивен, чем картинки или иллюстрации в учебниках.
AR необходимо использовать для создания мультимедийных 3D-моделей животных, растений и ландшафтов. Очевидно, что трехмерные изображения более реалистичны, но в рамках дополненной реальности учащиеся также могут перемещать их, чтобы увидеть под разными углами, а также увеличивать или уменьшать масштаб для разных точек зрения. Интерактивность - это большое преимущество дополненной реальности по сравнению с традиционными средствами обучения. Вовлеченность может быть намного выше, и, как упоминалось ранее, современные дети привыкают к технологиям и иногда получают от них огромное удовольствие.(Если вы взрослый, читающий эту статью, представьте, если бы компьютерная дополненная реальность была доступна, когда вы учились в школе, и насколько больше вы могли бы уделить ей внимания.)
AR также использовался для обучения химии с использованием 3D-моделей молекул, которые также строятся вне AR с использованием бумажных блоков. Компонент AR может показать, что происходит, когда молекулы взаимодействуют друг с другом, например, образуя связи.
Дети могут снимать фото и видео этих 3D-приключений с дополненной реальностью, чтобы позже просмотреть их для закрепления. Тактильное обучение, прикосновение руками, также полезно в обучении, потому что оно стимулирует другое чувство. Некоторые аспекты физического мира нельзя увидеть невооруженным глазом, поэтому AR можно использовать для визуализации таких вещей, как магнитные поля, атомы и их движения и субкомпоненты, микроорганизмы, деление клеток, анатомия и так далее. AR можно использовать для создания «веселого» или игрового подхода к обучению, добавляя к урокам некоторые игры, такие как охота за мусором, цифровые головоломки или использование AR для экскурсий, когда AR активируется в физических местах.
Еще одно преимущество AR заключается в том, что некоторые приложения бесплатны, а у многих детей, молодежи и студентов есть собственное оборудование, такое как смартфоны и планшеты. И весьма очевидным преимуществом является то, что технологии все больше становятся частью современной жизни, и учащиеся должны знать, как использовать эти инструменты, и учиться их использовать по мере их развития в ближайшие десятилетия.
Мультимедийная AR привлекает много внимания, потому что она красочная и динамичная, но в некоторых классах детей также учат пользоваться Документами Google. Это позволяет учащимся ознакомиться с обработкой текстов в облаке, а также с использованием электронных таблиц и, что не менее важно, с совместной работой, которая является результатом совместного использования файлов и общего доступа.
проблемы STEM
Пока рано говорить о том, что AR более эффективно в классах или на сайтах неформального обучения для студентов, которые могут или не могут интересоваться наукой. Что мы действительно знаем, так это то, что области STEM являются одними из самых важных для нашего экономического выживания. Есть очень реальные и огромные проблемы, которые нужно решить, такие как основные болезни и физические проблемы, такие как изменение климата. Миллиарды людей живут в нищете, и слишком многие голодают или хронически голодают. Нам как виду нужно, чтобы больше молодых людей интересовались областями STEM, чтобы помочь человечеству, другим видам и окружающей среде.
В настоящее время не хватает девушек и женщин в областях STEM. Если AR предназначена для поощрения большего количества молодежи к изучению и получению удовольствия от STEM, может быть очень полезно адаптировать ее к целевой аудитории.
Большинство студентов бакалавриата по информатике и физике в США - мужчины; только около 20% составляют женщины. В других областях STEM, таких как инженерия, также не хватает женщин. Профессор Университета Вирджинии кратко резюмировал проблему: «Это особенно важно сейчас, когда безработица высока, а наша экономика слаба. Мы не можем позволить себе потерять кого-либо, обладающего техническими навыками для создания устойчивого будущего, улучшения здоровья, создания нашей кибер- и физической инфраструктуры и повышения личной и общественной безопасности. Разнообразие умов должно решать эти проблемы. Но мы в значительной степени упускаем из виду женский интеллект, творческий потенциал и ценности в решении проблем, с которыми мы все сталкиваемся».
Нехватка женщин в областях STEM не ограничивается США, однако это проблема, которую можно найти во многих странах мира: «В странах с низкой долей женщин-исследователей в науки, исследований и инноваций, таких как Республика Корея (17%) и Япония (14%), мальчики, как правило, превосходят девочек по этим предметам в международных оценках. Однако более высокая доля женщин-исследователей наблюдается в Малайзии (49%) и Таиланде (51%), где девочки, как правило, превосходят мальчиков (UIS, 2014; OECD, 2014)».
Другими словами, относительное отсутствие женщин в областях STEM увековечивает проблему.
То же самое относится и к расовому разнообразию в областях STEM: «Прошлые исследования выявили ряд возможных причин такой недостаточной представленности, в том числе потребность в расово и этнически разнообразных наставниках для привлечения большего числа чернокожих и латиноамериканцев в эти области. рабочие места, ограниченный доступ к передовым научным курсам или социально-экономические факторы, которые могут непропорционально сильно повлиять на эти сообщества.
Конечно, в этих областях недостаточно представлены люди, выросшие в экономически неблагополучных домохозяйствах, потому что у них, как правило, не так много образцов для подражания в области STEM, а в их школах, возможно, не было столько много на пути поддержки ресурсов. Эта ситуация очень прискорбна, потому что молодые люди, которые изучают области STEM в высшем образовании, обычно могут зарабатывать гораздо больше на протяжении всей своей жизни, чем если бы они этого не делали. Некоторые могут вырваться из финансовой бедности и получить гораздо больше возможностей, чем если бы они соглашались на меньшее количество технической или научной работы.
В гораздо более широком плане, в некоторых случаях на кону национальной экономики стоит нехватка хорошо подготовленных молодых кандидатов на критически важные должности в существующих и развивающихся отраслях. Области STEM вносят большой экономический вклад - они также могут постоянно стимулировать изобретательность и инновации.
Итак, может ли AR помочь решить такие огромные социальные проблемы? На данный момент никто не знает, но следует отметить, что AR все еще растет и, похоже, готова расширяться таким образом, что вполне может способствовать решению проблем недостаточной представленности STEM.
По сообщениям, в одной из самых популярных AR-игр, Pokemon Go, больше женщин, чем мужчин. Эта тенденция, очевидно, опровергает стереотип о том, что большинство «технарей» - мужчины или почти полностью мужчины.
Зная это, образовательные учреждения могут иметь в виду, что могут быть различия в предпочтениях и стилях обучения учащихся в целом и в областях STEM.
Кроме того, технологии дополненной реальности и связанные с ними технологии, такие как виртуальная реальность и искусственный интеллект, также все больше и больше начинают играть роль в рабочей силе. Студенты, которые освоили использование AR сейчас, могут иметь преимущество в работе и карьере, когда станут взрослыми. По крайней мере, они не останутся позади.
На данный момент неясно, как можно использовать AR в корпоративном обучении, но некоторые компании начинают изучать этот вариант.
Конечно, у дополненной реальности есть и недостатки
На самом деле, технологий так много, что иногда возникают жаркие споры о том, оказывает ли это негативное влияние на детей и молодежь с точки зрения чрезмерного времени, проводимого перед экраном, что способствует малоподвижному образу жизни. Они также могут недостаточно бывать на свежем воздухе или меньше взаимодействовать со сверстниками, потому что чрезмерное использование технологий может привести к социальной изоляции.
Были также некоторые предположения, что мгновенное удовлетворение, обеспечиваемое некоторыми технологиями, может вызывать некоторую зависимость или подпитывать компульсивное поведение. Такие опасения обоснованы и являются частью цикла обучения.
AR с использованием компьютеров все еще является новой технологией, а это означает, что когда она применяется в образовательных учреждениях, еще не известна точная картина в целом. Сегодняшний AR все еще находится на ранней стадии и является экспериментальным, поэтому было бы преждевременно однозначно говорить, какова его ценность.