VR и образование: как технолгия влияет на здоровье детей?
Блоги27.02.2020

VR и образование: как технолгия влияет на здоровье детей?

Технологии виртуальной и дополненной реальности (VR/AR) в сфере детского образования очень активно развивались в 2019 году и интерес к ним только растёт в 2020. Это было видно, как по числу государственных инициатив, подразумевающих внедрение VR/AR в школьную программу, так и по количеству заявок на разработку иммерсивных проектов для детского образования, размещённых на тендерных площадках.

В 2018–2019 годах внедрение иммерсивных технологий в школы, университеты или дополнительное образование было заложено сразу в нескольких программах. Речь идёт, например, о проектах «Образование 2024» и «Цифровая экономика», программы «Цифровая школа», «Современная цифровая образовательная среда» и других.

Такой интерес государства к VR и AR-технологиям связан, во-первых с переходом к системе цифровизации образовательного процесса в целом, а во-вторых, с появлением первых результатов исследований, доказывающих эффективность внедрения цифровых инструментов.

VR/AR — достаточно новые технологии и в последние два-три года наиболее активно изучались их возможные сферы применения, эффективность в тех или иных процессах.

Так, например, мы уже рассказывали о том, какие навыки школьники могут тренировать в VR и о том, как иммерсивные технологии влияют на запоминаемость новой информации.

Но по мере активного проникновения новых технологий и гаджетов в детское образование, у специалистов и родителей возникает череда вполне закономерных вопросов: не повредят ли VR-очки глазам, не сыграет ли виртуальная среда злую шутку с вестибулярным аппаратом?

Скажем сразу: из-за молодости технологии, медицинских исследований о влиянии VR-технологий на здоровье людей (а тем более — детей) очень немного. Но мы постарались собрать в одном месте выводы врачей, преподавателей и учёных со всего мира, размещённых на ресурсе PubMed.

Способствуют ли VR-очки развитию миопии?

Первый шаг на пути к виртуальному пространству — VR-очки. На сегодняшний день их разнообразие довольно велико — от дешёвых кардбордов (300 рублей) до устройств по 100 тысяч рублей. И именно к VR-очкам у современных пользователей больше всего вопросов. Во-первых, дисплеи расположены непривычно близко к глазам. Во-вторых, их два. Ну а в третьих, линзы в VR-очках достаточно мощные.

  • Единых СанПиНов относительно эксплуатации VR-очков детьми или взрослыми ни в Росии ни в мире ещё нет, однако большинство производителей устройств в инструкциях отмечают, что детям до 7 лет пребывать в VR-шлеме дольше 15 минут нежелательно. Это связано с несформировавшимся зрением у малышей.

Поэтому обычно эксперименты о влиянии виртуальной реальности на здоровье детсадовцев не проводятся, а приведённые ниже исследования будут работать с детьми и подростками старшего возраста.

Например, ученые трёх разных кафедр медицинского факультета университета Осаки в Японии в 2019 году попытались выяснить характер появления неприятного ощущения в глазах после ношения VR-очков. Исследователи также выдвинули гипотезу о том, что эти ощущения могут возникать с непривычки и носить субъективный характер.

Эксперимент провели путём медицинского отслеживания состояния глаз после использования дисплея виртуальной реальности (VR-HMD), а также двумерного (2D) дисплея. В эксперименте приняли участие 12 здоровых людей в возрасте от 13 до 42 лет.

Каждый из участников до и после пребывания в иммерсивной среде или просмотра фильма в течение 15 минут прошел подробное офтальмологическое обследование. Всем испытуемым также было предложено заполнить тест из семи вопросов, касающихся их самочувствия, до и после завершения эксперимента. Вопросы качались оценки субъективных глазных симптомов, а также оценивался физический и психологический дискомфорт.

  • В результате, ученые пришли к выводу, что субъективная оценка усталости зрения существенно не отличалась, как при использовании шлема виртуальной реальности (VR- HMD), так и при эксплуатации двумерного дисплея: люди говорили об одинаковых ощущениях. При этом медицинское обследование глаз пользователей также не выявило серьёзных изменений.

Вывод: последствия просмотра от 15-минутного ролика на 2D-экране телевизора и в VR-очках примерно одинаковы.

В другом исследовании ученых из Новой Зеландии приняли участие 40 здоровых человек (из них — 14 детей от 9 лет). Всех разделили на группы: одна находилась 45 минут на улице, а другая — «прогуливалась» в иммерсивной среде, надев на себя VR-очки. Всех людей до и после эксперимента проверили офтальмологи.

  • Выяснилось, что толщина хориоидеи глаза не изменилась после испытаний в реальном мире, но было зафиксировано примерно одинаковое утолщение после каждого испытания перед 2D-дисплеем и в VR.

При этом такое изменение учёные назвали нормальным и не оказывающим серьёзного влияния на зрение при условия соблюдения безопасного времени нахождения в VR, рекомендованного производителем устройств.

Дальше учёных из Новой Зеландии пошли китайские исследователи. Экспериментаторы из Поднебесной в 2018 году решили пойти от обратного и попытались использовать VR для профилактики близорукости.

Наблюдая за более, чем 20 подростками (7–16 лет), исследователи поставили цель ответить на два вопроса: можно ли использовать устройства VR для профилактики и контроля близорукости и являются ли существующие устройства VR безопасными для молодых пользователей?

Основные доводы в пользу использования VR-дисплеев для профилактики и лечения близорукости состояли в сходстве уже существующих методов лечения и возможностей, предоставляемых VR-дисплеями: изменением глубины резкости, дефокусировкой, регулировкой интенсивности и спектрального состава света.

Учёные провели предварительное исследование, в рамках которого 23 ребёнка в возрасте 7–16 лет провели 30 минут, играя в VR-игру.

Исследователи, однако, столкнулись с рядом сложностей. Прежде всего, из-за того, что большинство существующих VR-очков имеют относительно низкое разрешение, а потому не способны создавать чёткость изображения, необходимую медикам. Во-вторых, поле зрения большинства существующих устройств VR относительно мало и может ускорить возникновение близорукости, чем воздействовать на её предотвращение.

  • После завершения игры дети были обследованы и выяснилось, что ни один ребенок не испытал серьёзного ухудшения состояния зрения. При этом, однако, в трех из 23 случаев острота зрения детей оказалась нарушена, в среднем, на 10 минут. А у одного ребенка медики зафиксировали даже краткосрочное ухудшение баланса зрения.

И всё же, несмотря на не самые радужные выводы эксперимента, исследователи заявили, что в будущем видят перспективу в применении VR-очков для профилактики или даже лечения близорукости. Для этого, правда, устройства должны иметь дисплеи со значительно более высоким разрешением.

Влияние VR на вестибулярный аппарат

Наряду с безопасностью для зрения, говоря о VR, часто возникают вопросы об укачивании. Особенно такое состояние может быть ощутимо для детей и пользователей, которые надевают VR-очки впервые. Это неприятное ощущение учёные также пытаются объяснить с медицинской точки зрения.

  • В 2011 году исследователи Мосс и Мунт из Клемсенского университета проверили несколько характеристик дисплеев (правда, данные дисплеи довольно старые и уже почти не используются) виртуальной реальности, чтобы изучить эффект длительного воздействия виртуальной среды на человека. Участники должны были найти несколько объектов в виртуальной реальности, только при помощи движений головы. Всего в эксперименте участвовало 15 человек.
  • Было отмечено, что тяжесть симптомов симуляционной болезни увеличивалась со временем — был выявлен значительный эффект продолжительности воздействия VR.

Наиболее серьезные симптомы были отмечены после последнего испытания. Исследователи также выявили, что увеличение времени пребывания в виртуальной среде может негативно сказаться на субъективных ощущениях, связанных с синдромом укачивания.

Постуральная устойчивость и признаки симуляционной болезни после ходьбы по беговой дорожке в виртуальной среде в 2017 году были исследованы учеными из Торонто Синицким, Томпсоном и Басеманном. Участники — тридцать здоровых молодых людей в возрасте от 16 до 26 лет. Ребятам 45 минут пришлось идти по беговой дорожке с наклоном от ± 5 ° и ± 10 °. При этом с VR-шлемом на голове, где они видели дорогу в виртуальном парке с деревьями и кустарниками.

Вывод учёных в этом эксперименте: выявлено незначительное усиление симптомов дезориентации после первых 15 минут воздействия виртуальной среды. При этом к концу сеанса эти симптомы у людей практически сошли на нет, что может говорить о выработке привычки к нахождению в VR.

  • Как VR-разработчики, специализирующиеся на разработке образовательного VR/AR-контента, мы считаем важным добавить, что во всех случаях комфорт человека сильно зависит от предлагаемого ему контента, а также от моделей VR-шлемов.

Кроме того, на просторах интернета нам удалось найти очень малое количество исследований, посвящённых теме здоровья и пребывания в VR. Учёные признают, что для повышения качества исследований необходимо продолжать изучение технологии.

Вывод:

Исследования о влиянии VR на зрение и на ориентацию в пространстве и вестибулярный аппарат находятся в зачаточной стадии, а также чаще всего основываются на субъективных оценках пользователей (результаты опросников).

На сегодняшний день нам не удалось найти ни одного доказанного эксперимента о вреде VR для глаз детей. При этом учёные предполагают, что иммерсивная среда в ряде случаев, действительно, может вызывать неприятные ощущения, тошноту или даже головные боли. Правда, почти во всех описанных случаях симптомы исчезают после адаптации к устройству или же в течении нескольких минут после завершения VR-сеанса.

Но во избежание негативных последствий, важно внимательно читать инструкцию к устройствам и не пренебрегать рекомендациями о безопасном времени пребывания в VR, установленного производителем.

Говоря о безопасности для здоровья нельзя не отметить и практическую ценность VR. Сегодня VR всё чаще начинают использовать для изучения как гуманитарных, так и естественных наук. В первом случае это — виртуальные экскурсии в труднодоступные или несуществующие места (например, полёт в прошлое на уроке истории). Во втором случае — это всевозможные опасные эксперименты и опыты, зрелищные природные явления.

Например, так уже изучают физику ребята в нескольких школах России.

Важно также отметить, что VR-технологии и устройства очень быстро развиваются, становятся качественнее и безопаснее. Вероятно, уже в скором времени учёные смогут определить безопасное время нахождения в VR и характеристики комфортного виртуального опыта для каждого возраста. Сотрудничество исследователей и VR-разработчиков непременно скажется на качестве и безопасности образовательного VR-контента, а также позволит вывести единые правила эксплуатации VR-очков.

Текст подготовлен совместно с методистами VR/AR-компании Modum Lab.

Читайте также
Комментариев пока нет
Больше статей