Электронными дневниками и досками сегодня уже никого не удивить. Если про робототехнику и 3D-моделирование ещё несколько лет назад в России едва слышали, то сегодня в некоторых школах они даже внедряются в школьную программу. Вместе с этим в образование приходят виртуальные лаборатории и экскурсии, трёхмерные модели и цифровые помощники для интерактивных панелей. Рассказываем подробнее об этих форматах и на конкретных примерах показываем, как они могут встраиваться в процесс проведения урока.

Решения для интерактивных панелей

В российских школах всё чаще применяется современное оборудование — интерактивные панели, VR-очки и многое другое. С распространением цифровых технологий возникает потребность в контенте, который использовал бы потенциал новых устройств в процессе проведения уроков.

Мы решили пообщаться со школьными преподавателями и узнать, как бы они хотели использовать новое оборудование, с чем им было бы интересно работать. Обычно в школах на интерактивных панелях демонстрируют презентации. Но учителя биологии рассказали нам, что им бы хотелось показывать объекты в объёме — клетки или различные системы организма, обеспечивающие его жизнедеятельность. А учителям физики было бы интересно проводить опыты в безопасной среде.

Так в Modum Lab возникло целое направление, посвящённое школьному образованию, Modum Education

Мы стали активно привлекать преподавателей к разработке наших продуктов и взаимодействовать с ними на протяжении всех этапов создания контента. Мы учитывали различные аспекты работы учителей с интерактивными панелями. Например, стало понятно, что учителям иногда приходится поворачиваться к классу спиной, передвигая или масштабируя объекты на панели. Из-за этого теряется зрительный контакт с учениками. Мы учли пожелание и добавили дополнительные кнопки для работы с объектами: за счёт этого можно управлять демонстрацией одной рукой и не оборачиваться для взаимодействия с трёхмерными моделями.

Решения для VR-очков

В рамках направления Modum Education мы создаём не только решения для интерактивных панелей, но и для VR-устройств. Главная особенность VR-технологии в том, что она погружает пользователя в цифровую реальность. При работе с компьютером человек смотрит на картинку: если там и есть трёхмерная сцена, то она находится за плоскостью, ограниченной экраном монитора. В VR человек находится внутри пространства, пусть и виртуального. Он от первого лица наблюдает за событиями и даже может принять в них непосредственное участие. Виртуальная реальность создаёт эффект присутствия, и это важнейшая ценность этой технологии при использовании в обучении.

В Modum Lab мы разрабатываем виртуальные лаборатории и экскурсии, где человек может не только наблюдать, но и быть участником процесса — проводить опыты и решать задачи в виртуальных лабораториях по школьным предметам.

В рамках нашего направления Modum Education существует множество продуктов, которые помогают школьникам и преподавателям в обучении.

Изучение клеток

На уроках биологии наверняка каждый из нас изучал клетки кожицы лука. В биологии есть раздел «Цитология», занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток.

С помощью комплекса учебных материалов для интерактивных панелей «Биология. Цитология» можно рассмотреть строение не только растительных, но и животных и бактериальных клеток в объёме, изучить их функции и жизненные циклы. Для достижения наглядной подачи материала используются яркие трёхмерные модели. Их можно сравнивать друг с другом, вращать и увеличивать отдельные органоиды и даже собирать их по частям. Встроенный в программу виртуальный микроскоп позволяет изучить строение клеток на основе снимков с цифрового микроскопа, а викторина и интерактивные задания помогают отработать и закрепить теорию.

Все материалы удобно разбиты на сцены и подходят для изучения с 5-го по 11-й класс.

Введение в электричество

Чтобы понять физические процессы, лучше изучать их посредством эксперимента. Но это может быть небезопасно для школьников, как в случае с электричеством. Комплекс учебных материалов «Физика. Электричество» решает и эту проблему.

Комплекс предназначен для интерактивных панелей и демонстрирует явления электризации, проводимости и сопротивления. Школьники смогут наглядно изучить устройство электроскопа, лампочки и батарейки без вреда для здоровья. Обучающиеся погрузятся в изучение физических процессов на микроуровне, примут участие в проведении опытов и познакомятся с правилами сборки, схематическими обозначениями устройств и элементов с помощью конструктора электрических цепей. Материалы ориентированы на изучение электричества в 8-м классе, но некоторые темы могут использоваться для раннего изучения и повторения.

На протяжении всей разработки комплекса «Физика. Электричество» мы сотрудничали с учителем Президентского физико-математического лицея № 239 Маркушевым Дмитрием Сергеевичем. Педагог принимал участие и в определении тем, проработке сценариев, решении вопросов систем управления материалами, а также в составлении итогового решения.

Изучение магнетизма

Магнетизм — одно из самых сложных для изучения физических явлений. Полное погружение в виртуальную лабораторию поможет школьникам разобраться в сложных невидимых процессах, изучить и отработать на практике правила левой и правой руки, силу Лоренца, опыты Эрстеда и Фарадея.

VR-комплекс «Физика. Магнетизм» состоит из трёх типов уроков: теория с трёхмерной визуализацией, практика с решением лабораторных задач с подсказками и тренировка, когда ученик решает задания самостоятельно и не получает подсказок, если ошибается.

Комплекс работает на VR-устройствах и разработан совместно с Центром компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) Дальневосточного федерального университета (ДВФУ). В 2019 году Центр НТИ на базе ДВФУ совместно с Modum Lab провел одно из первых в России исследований, доказывающих эффективность применения виртуальной реальности в образовании. В эксперименте приняли участие школьники, которые готовились к сдаче ОГЭ. Часть из них использовала для этой цели VR, остальные готовились к экзаменам традиционными методами. В итоге результаты тех, кто занимался с помощью VR, в среднем на 13% выше.

Сборка электроцепей

Сборка цепей предполагает строгое следование правилам и технике безопасности. Поэтому на уроках физики этот процесс имеет множество ограничений. VR-сборник задач «Физика. Сборка цепей» расширит возможности для школьников. Он включает в себя задачи на исправление схемы электрической цепи и на добавление элемента в электрическую цепь с нужным значением. В каждой из этих подтем половина задач предполагает возможность получить подсказку, а вторая половина — самостоятельное решение без подсказок.

Все эти продукты готовы к использованию уже сейчас. Также у нас есть опыт заказной разработки — мы работаем с различными компаниями и создаём контент для любых образовательных задач.

Индивидуальные решения

Для Московского центра качества образования мы разработали виртуальную химическую лабораторию. Погружаясь в цифровую среду, ученики 8–11-х классов знакомятся с теорией, проводят безопасные эксперименты и решают формулы на виртуальной доске. Система распознаёт голосовые ответы, оценивает результаты решения задач и проведённые опыты, а также передаёт результаты педагогу.

На уроках ОБЖ школьникам рассказывают, как вести себя при пожаре и как оказывать первую медицинскую помощь. Но чтобы не поддаваться панике в чрезвычайной ситуации и действовать согласно инструкциям, нужна практика. По запросу клиентов мы разработали VR-тренажер, который погружает школьников и преподавателей в различные чрезвычайные ситуации, произошедшие в учебном заведении. Например, кому-то стало плохо, кто-то поранился или упал с подоконника. Интерактивная теория помогает верно определить травму, узнать, требуется ли помощь. А виртуальная тренировка позволяет отработать конкретные шаги оказания первой помощи: обеззаразить, сделать повязку, дать обезболивающее и т. д.