Технологии виртуальной реальности (VR) в последние два года всё активнее встраиваются в образовательную систему. Аналитики ABI Research считают: к 2022 году мировой рынок VR/AR-обучения (основанного на виртуальной или дополненной реальности соответственно) суммарно вырастет до $6,3 млрд.
В России внедрение новых технологий в образовательный проект заложено сразу в нескольких общенациональных программах: национальные проекты «Образование» и «Цифровая экономика», программы «Цифровая школа», «Современная цифровая образовательная среда» и другие.
Технологии VR и AR являются важными элементами этих программ. Например, проект «Цифровая школа» подразумевает их внедрение в 25% пилотных образовательных учреждений к 2024 году. По мнению ученых, цифровизация обучения позволит упростить подачу сложного материала, облегчить процесс запоминания и мотивировать учиться усерднее. Для сравнения, в США к концу 2018 года технологии VR работали в 18% образовательных учреждений всей страны.
Авторы доклада НИУ ВШЭ, вышедшего в апреле 2018 года, отмечают, что цифровизация обучения в России находится на самом раннем этапе, поскольку не затрагивает саму структуру традиционного образования. К тому же, новизна технологии заставляет многих по-прежнему сомневаться в пользе VR/AR-обучения. Вопросы вызывает и воздействие VR-очков на зрение детей, а также высокая стоимость оборудования.
Но все же такие проекты и у нас постепенно переходят из разряда экспериментальных в практико-ориентированные. Еще несколько лет назад внедрять иммерсивное обучение начал Московский институт открытого образования (МИОО), позднее интерес к разработке обучающих VR/AR-приложений для школьников проявили Департамент информационных технологий Москвы, Министерство просвещения России, Московский Центр качества образования (МЦКО), Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ) и другие крупные организации.
Как в России используют VR/AR в детском обучении
«Цифровые технологии впервые в истории дают возможность обеспечить индивидуализацию для каждого обучающегося образовательной траектории, методов (форм) и темпа освоения образовательного материала», — говорится в докладе НИУ ВШЭ. Но процесс встраивания любого нового инструмента довольно медленный. Эффективность технологии сначала выявляют в рамках научных исследований, экспериментов, запуска «пилотных» проектов, а уже потом переходят к ее масштабированию.
В России созданием долгосрочной стратегии технологического развития VR/AR, в том числе в сфере образования, занимаются специалисты ДВФУ. Университет первым в России начал проводить комплексные научно-исследовательские и опытно-конструкторские проекты в области VR/AR. «В образовательном сегменте внедрение технологий VR/AR приведет к повышению эффективности как школьного, так и онлайн обучения, обеспечит непрерывность профессионального развития и сделает его одинаково качественным и доступным даже в удаленных регионах страны», — уверен директор Центра НТИ ДВФУ Александр Лукичев.
Совместно с Центром НТИ ДВФУ российский разработчик образовательного VR/AR-контента Modum Lab в 2019 году провел VR-интенсивы по физике в пяти школах и колледжах Москвы и Владивостока. В эксперименте принял участие 61 школьник.
Схожее исследование о применении VR для изучения фундаментальных дисциплин ранее проводилось в Уорикском университете в Британии, где сравнивали учебные результаты по курсу биологии при применении учебников, видеокурсов и виртуальных курсов.
Тогда VR позволил улучшить результаты теста на 28,5%, видео — на 16,1%, а учебник — на 24,9%. Уверенность по шкале от 1 до 5 после применения VR-устройства выросла на 1,12 балла, после обучения по видео — на 0,71 балла, а после изучения учебника — на 1,18 балла. Кроме того, VR существенно повысил количество положительных эмоций, а видео — их снизило. Уровень вовлечения в VR-обучение был существенно выше, чем при изучении учебника.
«В нашем эксперименте мы сфокусировались на школьных фундаментальных дисциплинах, в данном случае — на теме «магнетизм». Для нас было важно понять, на что и в какой степени влияет виртуальная реальность при обучении», — отметил президент Modum Lab Дмитрий Кириллов.
В исследовании Modum Lab и Центра НТИ ДВФУ основная группа школьников проходила интенсивный курс в формате смешанного обучения, чередуя виртуальные занятия с обсуждением в аудитории в группах по десять человек. Общее время обучения — 4-4,5 часа, растянутые на три дня. В это же время контрольная группа изучала те же темы по обычной школьной программе — с учебниками и тетрадями. Методист Modum Lab Лидия Ятлук пояснила, что итоги подводились на основании школьных тестов по двум группам, а впоследствии и результатов экзаменов.
После прохождения VR-обучения у основной группы средний итоговый балл по тесту вырос на 28,8%, у контрольной группы (где технологии не использовались) не изменился. Прямой связи VR-обучения и успехов на ОГЭ по конкретным заданиям не выявлено, но средний общий результат ОГЭ в основной группе в среднем оказался на 2,5 балла выше, чем в контрольной.
Кроме того, исследователи еще до начала эксперимента выделили в основной и контрольной группах половину учеников, наиболее успешных в изучении физики. По итогам ОГЭ средний общий балл преуспевающей половины из основной группы оказался на 11% выше, чем у преуспевающей половины в контрольной группе. Различие обусловлено именно фактором VR-обучения.
По мнению Кириллова из Modum Lab, отдельное преимущество VR-обучения в том, что оно сглаживает разницу между качеством образования в столичных и региональных школах. «Не все школы в провинции из-за расположения или финансовых вопросов могут организовать экскурсии в музеи, проводить на должном уровне лабораторные работы», — пояснил он. Именно VR может уравнять, насколько это возможно, доступ учеников к инструментам обучения.
Проблемы внедрения
Само VR-оборудование и образовательный контент к нему стоят немалых денег, дополнительные средства и время нужны на обучение преподавателей пользоваться этими технологиями. Это отпугивает многих, хотя на деле все обстоит иначе, отмечает Кириллов: некоторым школам хватит хотя бы одного VR-шлема, который стоит 40—50 тыс. руб. Но и без него воспроизведение AR/VR-контента возможно на смартфонах, планшетах школьников, интерактивных панелях.
Зачастую неоправдано и мнение о недостаточной подготовке учителей. В рамках выставки «Город образования-2019» специалисты Modum Lab провели небольшой опрос учителей, впервые увидевших VR/AR-проекты, на предмет их отношения к таким технологиям. Из 77 педагогов 89% согласились с тем, что VR/AR-технологии могут быть полезны в образовании, 92% из них готовы внедрять их прямо сейчас.
Больше всего опасений у респондентов вызвал вопрос влияния технологий на здоровье учеников (63% опрошенных). Исследований о влиянии VR на зрение пока мало, но над разработкой единых санитарных правил использования VR-очков сейчас активно работают российские ученые, говорит Лукичев из Центра НТИ ДВФУ. Производители устройств устанавливают рекомендуемое безопасное время пребывания в VR.
Еще одна проблема — приобретение качественного контента. Зачастую он предоставляется в рамках образовательных инициатив, реже — его скачивают из общедоступных источников, еще реже — школы сами покупают цифровые методические пособия. Разработка контента на заказ пока довольно дорогая, из российских учебных заведений такое могут позволить себе единицы. Поэтому важна государственная поддержка цифровизации образования.
Что ждет рынок VR-обучения в России
До 2024 года из российского бюджета планируют выделить около 750 млн руб. на цифровизиацию детского образования. Технологии VR/AR являются важной частью федеральных и национальных образовательных проектов. Например, уже в начале 2019—2020 учебного года в рамках нацпроекта «Образование» оборудование для работы с виртуальной реальностью получили 2 тыс. сельских школ в 50 регионах страны.
Очки виртуальной реальности — интересный и современный инструмент, способный мотивировать учащегося осваивать новую информацию, подогревая его любопытство. Кроме того, ими можно пользоваться при удаленном обучении или (при надобности, конечно) в период школьных каникул.
Инструменты VR/AR довольно молодые, но уже сегодня ясно, что они могут качественно дополнить образование, сделать его более практико-ориентированным, интересным и доступным для всех детей, вне зависимости от расположения или финансового положения учебного заведения.
С одной стороны, рынок VR-образования в России находится на очень ранней стадии развития. С другой, очевидно, что его развитие пойдет тем же путем, что и процесс цифровизации в других отраслях экономики. Скорее всего, проблемы стоимости, окупаемости, эффективности и доступности VR/AR-технологий в скором времени будут решены, и тогда этот инструмент имеет все шансы стать одним из основных драйверов роста российского образования.