Электронный дневник, к которому мы только успели привыкнуть, скоро покажется вчерашним днём. В российские школы хотят внедрить технологии виртуальной и дополненной реальности. Федеральный тьютор сети детских технопарков Ирина Кузнецова рассказала «Мелу», когда это произойдёт и зачем эти технологии осваивать ещё в школе.

Что такое VR/AR технологии

Представьте себе сложные опыты по химии, которые опасно проводить в реальности, или историческое сражение, которое происходит прямо на школьной парте. Представьте, что любой экспонат в музее разговаривает с вами, а скелет мамонта — это фотореалистичная модель, которая ещё и взаимодействует с посетителем. Именно такие возможности дают приложения с дополненной реальностью. Их сможет свободно скачать на свой смартфон любой ученик и использовать на уроке любой учитель.

Виртуальная реальность (от английского virtual reality, сокращённо VR) — искусственный мир, который создан с помощью компьютерного моделирования. Человек воспринимает его через органы чувств — зрение, слух, обоняние, — поэтому создаётся эффект присутствия. С помощью приборов взаимодействия, например перчаток, виртуальная реальность реагирует на действия пользователя.

Одними из первых её стали использовать строители, архитекторы и дизайнеры. Например, в области промышленного дизайна 3D-модели применяются для демонстрации клиенту. Они позволяют оценить замысел, обнаружить ошибки в проектировании на начальных этапах работы. Виртуальная модель МКС используется для моделирования выходов в открытый космос. Так космонавты лучше понимают оптимальные маршруты движения.

Дополненная реальность (от английского augmented reality, сокращённо AR) — это технология интерактивной компьютерной визуализации, которая дополняет изображение реального мира виртуальными элементами и даёт возможность взаимодействовать с ними. Самый простой пример дополненной реальности — это те самые фильтры «с ушками» и коронами в камере смартфона. С помощью AR-технологий тренируют лётчиков и врачей, архитекторы демонстрируют свои проекты, а инженеры изучают модели в объёме, а не по чертежам, просто наведя планшет на бумагу.

Как шлемы виртуальной реальности можно использовать в сельских школах

В Москве и крупных городах освоить азы виртуальных технологий можно, например, в детских технопарках «Кванториум» и центрах цифрового образования детей «IT-куб», а в школах — в рамках проекта «Квантоурок». Вместо обычного урока технологии ученики шестых и седьмых классов целый день работают над своим проектом по нескольким тематикам: геоинформатика, управление беспилотными летательными средствами, виртуальная реальность, робототехника. В конце курса школьник получает оценку, как если бы занимался в школе. Всего в проекте «Квантоурок» участвует пять тысяч школьников.

Осенью 2019 года в рамках нацпроекта «Образование» оборудование для работы с виртуальной реальностью получат две тысячи сельских школ в 50 регионах

Среди техники будут шлемы виртуальной реальности, ноутбуки и роутеры. Таким образом дети из небольшого города смогут прямо в школе посетить любые достопримечательности.

В среднем один качественный шлем виртуальной реальности стоит порядка 40–50 тысяч рублей, а ноутбук для моделирования — 70 тысяч. Школе достаточно комплекта из нескольких ноутбуков и одного шлема — он понадобится только на стадии тестирования приложений виртуальной реальности.

У учителей будет две модели, как можно использовать VR/AR технологии в учебном процессе:

1. Ученик — потребитель готового контента. На уроке учитель включает приложение, например, с видами Камчатки, или виртуальную лабораторную работу по физике. Ребёнку останется только надеть шлем и смотреть.

2. Ученик — разработчик учебных приложений. Он изучает программирование, моделирование и сам придумывает приложения на интересную ему тему — образовательную, медицинскую или туристическую, например. Параллельно с работой в команде он глубоко погружается в неё, прокачивая востребованные сегодня навыки программирования и моделирования.

Учителя получат методические пособия, которые мы сейчас разрабатываем. В них мы рассказываем, как можно применять все эти технологии. Сначала они пройдут дистанционные курсы по основам проектной деятельности, а затем освоят навыки по конкретному направлению, например 3D-моделированию или управлению беспилотниками.

Мощные компьютеры и дополнительные устройства взаимодействия (перчатки, очки, трекеры) — это уже расширенный вариант. Он не всегда нужен, чтобы начать осваивать виртуальные технологии в школе. К тому же это оборудование зачастую слишком громоздкое для учебного класса и дорогое.

Для того чтобы пользоваться виртуальными технологиями, иногда достаточно обычного телефона с камерой и картонной коробки с линзами, которую можно собрать самому. Есть много программ для маломощных планшетов и компьютеров, с которых тоже можно начать знакомство с технологией.

VR-приложения могут стать идеальными учебниками

Проекты в виртуальной реальности позволяют прокачивать навыки ребёнка сразу по нескольким дисциплинам. Разрабатывая образовательное VR-приложение по конкретной исторической теме, школьники анализируют информацию, адаптируют её в понятный им формат, добавляют интересные географические факты, отсылки к литературе.

Разработка приложений — это, по сути, воплощение их идей об идеальных учебниках и идеальной школе. Детям нравится тестировать свои приложения на одноклассниках, советоваться с учителями-предметниками. Они не чувствуют, что тратят гораздо больше времени на погружение в тему: они действительно вовлечены в процесс.

Первый вопрос, который задают школьные педагоги, — как наша идея согласуется с ФГОС и поурочным планированием. Что делать, если учителю через два урока нужно переходить к следующей теме, а дети зависли над проектом и не хотят заниматься ничем другим? Эту работу можно оценивать в рамках «индивидуального проекта», на который выделены часы в программе и за который ставят оценки.

Сейчас многие школьники делают их для галочки. Но если они будут работать над решением интересной практической задачи, которую сами себе поставят, они, во-первых, будут стараться, а во-вторых, получат реальные навыки.

Почему 13–14-летние дети выигрывают у взрослых специалистов

В России не хватает промышленных программистов, качественных 3D-моделлеров, аниматоров. В вузах толком этому не учат, и людям приходится переучиваться, нередко самостоятельно, на англоязычных онлайн-курсах. Они приходят в эту индустрию уже во взрослом возрасте, и, пока из них сформируется полноценный специалист, проходит много времени.

Преимущество школьников в том, что у них есть желание и время. Они становятся программистами в 13–14 лет, при этом не требуют от компаний заоблачных зарплат, у них нестандартное мышление. Пока учителя тратят время на бюрократию и заполнение бумаг, дети могут прийти домой и продолжить писать код, который они начали на уроке или в технопарке.

Вместе с этим компании не рассматривают детей и подростков как кадровый резерв. Поэтому и появился всероссийский хакатон по виртуальной реальности, который уже два раза проходил в технопарке «Сколково». Мы попросили крупные предприятия и государственные корпорации дать детям задания. Некоторые предложили школьникам заведомо сложные задачи, над которыми сейчас бьются взрослые программисты. Например, так было с перчаткой, которая движением руки позволяет управлять объектами в виртуальном мире.

Разработчики «Сколково» недавно представили её на международной конференции, сейчас она в процессе совершенствования. Ту же задачу они поставили команде программистов-старшеклассников. У детей был двойной вызов: мало того что они впервые увидели подобное устройство, так ещё и тестовая версия не всегда корректно работала. Но ребята достойно справились с задачей. Поэтому по итогам хакатона они поедут учиться в очень сильную школу олимпиадного программирования при Дальневосточном федеральном университете.

Иллюстрации: Shutterstock (HelloRF Zcool, arigato, lemono)