Виртуальная реальность и ее использование в обучении

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………………………………………..3

Виртуальная реальность и ее использование в обучении………………………..5

Заключение……………………………………………………………………………………………….15

Литература…………………………………………………………………………………………………17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Реальных исследований виртуальной реальности в педагогике, психологии проводится крайне мало, особенно это касается дидактики и практики воспитательных воздействий. Конечно, одной из главных причин этому выступает сложность, высокие материальные затраты данных исследований не только в нашей стране, но и за рубежом. А.Е. Войскунский, подчеркивая необходимость расширения зон использования виртуальной реальности (ВР), писал: «Большой объем задач стоит перед психологией обучения, или педагогической психологией. В настоящее время способы организации обучения, в том числе профессионального и группового, в виртуальной среде только нащупываются…» [1]. Со времени изобретения прототипа виртуального шлема (видеошлема) Иваном Сазерлендом (Ivan Sutherland) в 1966 году, его идеи о создании «вымышленных» или виртуальных миров, использования термина «виртуальная реальность» (ВР) в программировании Джароном Ланье (Jaron Lanier) в 1989 году, это понятие имеет много смыслов: от работы в Интернете до создания иммерсивных 3-D информационных сред с помощью сложных технических приспособлений – шлемов виртуальной реальности, комнат, сенсоров, трекеров, гироскопов, сервокостюмов и проч. В педагогике в основном ВР используется в качестве особого информационного пространства, где обучающийся может получить определенные сведения, осуществлять контакты, элементы научно-учебной и проектной деятельности. Так, например, интересным представляется опыт создания виртуального музея-библиотеки, в котором представлены научные труды, статьи, творческие материалы, фото-, видео материалы, воспоминания ученых в разные исторические периоды, современные информационные интерактивные ресурсы (форумы, видеоконференции, интерактивные модели, обучающие курсы) [2].

Создание подобных информационных ресурсов (по типу «баз данных») с элементами интерактивности выступает значимым направлением современного обучения, позволяет учащимся осваивать моделирование идей ученых и научных направлений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виртуальная реальность и ее использование в обучении.

Сущность ВР сводится к следующим основным характеристикам: 1) создание средствами программирования трехмерных изображений объектов, максимально приближенных к реальным, моделей реальных предметов, подобных голографическим; 2) возможность анимации (субъект в виртуальном пространстве может передвигаться, посмотреть на объект с различных сторон, «полетать» во вселенной, «передвигаться» внутри биологической клетки и т.п.); 3) сетевая обработка данных, осуществляемая в режиме реального времени (действия субъекта, например, его движения, изменение наклона головы, меняют изображение предмета и др.); 4) создание средствами программирования эффекта присутствия (pгеsепсе) (ощущение человеком иллюзии содействия в искусственно созданной информационной реальности с предметами и/или субъектами). В целом виртуальная реальность - это технология человеко-машинного взаимодействия, которая обеспечивает погружение пользователя в трехмерную интерактивную информационную среду. Следует обратить внимание, что объекты этой среды представляют собой не просто качественно прорисованные трехмерные картины (сцены), они обладают определенными свойствами, аналогичными настоящим объектам и проявляющимися при взаимодействии с другими виртуальными предметами. Например, можно задать плотность материала и др. характеристики, поэтому, если бросить виртуальный мяч в виртуальную воду, он поплывет. ВР выступает просто особой, отдельной, информационной реальностью, которая призвана моделировать обычную реальность. В зависимости от целей исследователя в виртуальную среду вносятся соответствующие свойства, это предопределяет степень насыщенности ВР, но, конечно, она полностью не воспроизводит параметры объективного мира (к которому относится и психическое человека).

Необходимо отметить, что ВР, о которой идет речь, тесно связана с психологическими разработками в области зрительного, тактильного, слухового восприятия, основывается на них и моделирует полимодальный характер человеческой перцепции и системное строение интеллекта (начинающееся с психического образа, рабочей памяти, перцептивных гипотез, действий, в целом, - перцептивного события или системы [5]. А.Е. Войскунский пишет: «Виртуальная реальность (ВР), создаваемая за счет визуализации трехмерных объектов методами компьютерной графики, анимации и программирования, является продуктом не только информационных, но и психологических технологий» [1]. В наших исследованиях, вероятно, впервые в России изучалось влияние супер-образов, создаваемых с помощью шлема Z 800 3D Visor, на мышление человека, методы ВР были выделены в качестве методов именно психологической науки [6, 7]. Сегодня в большинстве из крайне немногочисленных разработок ВР в нашей стране авторы поддерживают то, что технологии ВР выступают методами, средствами и способами изучения и формирования психического [8, 9, 10, 11, 12]. Можно ли использовать ВР в педагогике, в частности, в дидактике? На сегодняшний день нам не известно сколько-нибудь систематических разработок в данной области. Публикации, которые существуют, носят обзорный, теоретический характер, в них априори возможность использования технологий ВР в обучении признается целесообразным. Данная позиция правомерна, хотя и требует некоторых комментариев. 1. Технологии ВР, которые в настоящее время употребляются в обучении экологичны, как правило, даже более экологичны, чем традиционно используемые мульти медийные средства. 2. Принято с опаской относиться к ВР, потому что ее отождествляют с особым миром, который «уводит» субъекта от настоящей реальности, формирует виртуальную зависимость и т.п.

Необходимо отметить блестящий сравнительный анализ, проведенный А.Е. Войскунским, относительно различия измененных состояний сознания (ИСС) и состояния присутствия (pгеsеnсе), основы ВР [1]. А.Е. Войскунским было показано, что пребывание в ВР в отличие от ИСС (вызванных гипнозом, химическими препаратами и др.) не вызывает неадекватности мышления, не снижает степень рефлексии, не характеризуется наличием ощущения раздвоенности, «отчуждения собственного Я», «выхода из тела», «разделения тела и души», не приводит к утрате произвольности и целенаправленности деятельности, не обеспечивает чувства фиктивного обретения собеседника, ощущения присутствия «другого», «высшего разума», «космической информационной воли». Эти и другие особенности ВР свидетельствуют о ее преимуществах (по отношению к традиционному, настольно-печатному презентированию содержания образования), возможности использования в обучении, тренингах навыков и др. сферах, начиная с младшего школьного возраста. Виртуальная реальность как метод педагогики и психологии Встает проблема: к какой категории дидактики и воспитания относится данного рода виртуальная реальность? Вероятно, ВР в обучении – это, прежде всего, методы и средства обучения. Как известно, в самом общем виде метод представляет собой способ достижения какой-либо цели, решения конкретной задачи, более конкретно – это совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения (познания) действительности [13]. В большинстве определений методов обучения подчеркивается, что в данную категорию входит и деятельность преподавателя, и деятельность обучающегося: «Метод обучения - система последовательных взаимосвязанных действий учителя и учащихся, обеспечивающих усвоение содержания образования» [14].

 

И.Я. Лернером, М.Н. Скаткиным выделяется три вида признаков методов обучения: обозначение цели обучения, отражение способа усвоения, выражение характера взаимодействия субъектов обучения. Большинство педагогов говорит о методе обучения как о способе передачи, усвоения знаний, который тесно связан с действиями субъектов учебно-воспитательного процесса, с приемами и средствами преподавания. Метод часто понимается просто как совокупность согласованных, обобщенных приемов преподавания (Ананьев С.А.), как логический способ усвоения знаний, овладения умениями и навыками (Данилов М.А.), как конкретный способ совместной взаимосвязанной деятельности воспитателей и воспитанников, направленный на решение воспитательной задачи (Селиванов В.С.). Полученные научные знания, особенно новые доступны только избранным, они сложны, абстрактны, интуитивны… Задача дидактики – преобразовать такое знание, сделать его доступным, понятным для учащегося. Метод обучения тесно связан с пониманием (Знаков В.В.) учащимся научного знания или способа действия, он призван обеспечить это понимание. За счет чего достигается понимание? За счет преобразования самого знания или содержания образования. Метод обучения, таким образом, тесно связан с содержанием образования. Содержание образования продуцирует педагог, через него он транслирует ученику систему значений (коннотат) и смыслов (денотативных значений). Учащийся должен совершить определенные умственные действия, мыслительные процессы, чтобы понять транслируемые значения и смыслы. Критерием понимания выступает правильное воспроизведение знания. Кроме того метод обучения направлен на запоминание определенной информации, на развитие мышления и личности, на отработку практических действий (навыков).

Данные задачи реализуются через определенные способы построения учебного материала (когнитивное воздействие), способы и средства его передачи, способы и средства формирования отношения к информации (эмоциональное воздействие). В целом метод обучения – системное явление, включающее в свое содержание минимум три компонента: действия педагога; действия обучающегося; определенным образом структурированное содержание образования. Системность дидактического метода предопределяет и множество классификаций методов обучения. В зависимости от выбранного основания выделяются и соответствующие методы обучения. По преимущественному источнику знания бывают словесные, наглядные, практические; по логическому способу преподавания – индуктивные, дедуктивные, аналитические, синтетические; по способу педагогического руководства - методы объяснения учителя, методы самостоятельной работы и др. [15]. Однако часто данные классификации методов строятся по несущественным, второстепенным признакам, они полезны только при реализации частных дидактических задач. В соответствии с характером познавательной деятельности ими были обоснованы объяснительно-иллюстративный, инструктивно-репродуктивный, проблемного изложения, эвристический, исследовательский метод. Данная классификация отражает многие цели развивающего обучения и системно представляет содержание методов обучения. Но она инвариантна к особенностям и структуре учебного материала. На наш взгляд, современные информационные средства подачи учебного материала настолько специфичны и развиты, что продуцируют качественно новые свойства содержания образования, которых не содержалось в традиционных методах. Например, та же ВР радикально преобразовывает принцип наглядности, создавая подобие реальных объектов за счет информационного моделирования.

В итоге обучающийся получает почти такой же (или более сильный) личный опыт в зрительном, слуховом, осязательном, обонятельном восприятии, в осуществлении действий, как и при реальном взаимодействии с подобными ситуациями. В этом отношении нам близка позиция американского дидакта К. Керр, выделившего четыре революции в области методов обучения: 1) смена родителей-учителей профессионалами-учителями; 2) замена устного слова письменным; 3) введение в обучение печатного слова; 4) введение автоматизации и компьютеризации обучения (по [16]). Эти революции отражают не столько смену средств обучения, но и трансформацию качества учебного материала, содержания образования. Виртуальная реальность – это одна из вершин компьютеризированного обучения. В ней достигается «сверхстимуляция» органов чувств человека (подобная получению реального перцептивного опыта), что является основой обучения, в том числе, и интеллектуального. Кроме того радикально меняются: способ взаимодействия между учителем и учащимся, содержание образования (которое становится информационным), действия обучающего и обучаемого, способ усвоения материала. Таким образом, большинство из существенных признаков метода обучения специфичны, когда речь идет о ВР. Это позволяет говорить о методах ВР как методах обучения. Данные методы реализуются и в новом виде обучения (который, вероятно, необходимо выделить) – условно его можно назвать программно-информационный. Сегодня специфичность взаимодействия человека с информационными моделями реальности очевидна. В обучении за счет использования информационных систем резко увеличивается субъектность как учителя, так и учащегося, расширяются границы реализации принципов наглядности и доступности, включенного обучения, связи обучения с жизнью, потенциала эмоционального воздействия на ученика.

Эти и другие черты методов ВР и программно-информационного обучения позволяют говорить о них как о доминантах при осуществлении субъектной педагогики. Сущность субъектной педагогики заключается в том, что учебно-воспитательный процесс рассматривается как взаимодействие двух субъектов – учителя и учащегося. Основным объектом педагогической деятельности является субъект. Целью субъектной педагогики выступает формирование субъекта в познании, обучении, предметной деятельности, переживании, межличностных и социальных отношениях и др. В субъектной педагогике ставится задача формирования учащегося полноценным субъектом жизни с его саморегуляцией, самоопределением, самодетерминацией, самообразованием (непрерывным образованием) на всех этапах жизненного пути (см. подробнее [17, 18]). Виртуальная реальность как средство и технология обучения ВР, на наш взгляд, относится и к средствам обучения. В классическом понимании средства обучения – это дидактические инструменты деятельности педагога и учащегося, учебное оборудование, наглядные пособия [19]. Данные инструменты являются носителями информации, реализующими цели обучения. В этом отношении ВР предполагает достаточно сложные технические приспособления, специальное оборудование, поэтому устройства для реализации ВР рассматриваются в качестве средств. К сожалению, до настоящего времени обучающих программ в настоящей виртуальной среде мало. Эта причина предопределяет то положение, что формально виртуальная реальность пока не стала средством обучения в полном смысле этого слова. Согласно классификации средств обучения С.Г. Шаповаленко (натуральные объекты, изображения и отображения, описания и ТСО – технические средства обучения), ВР, очевидно, входит в ТСО. Эти положения касаются узкого смысла понятия «средство обучения».

В настоящее время в педагогике, особенно в теории воспитания распространен достаточно оригинальный подход, где средства воспитания трактуются в широком смысле. Например, труд (как деятельность) может выступать в качестве средства формирования личности, т.е. воспитания. Это происходит, когда трудовая деятельность используется не столько для производства предметов потребления, но прежде всего как средство воспитания, влияния на личность: при этом осуществляется анализ результатов труда, определение путей исправления ошибок, допущенных учащимся в труде, рефлексия способов создания более совершенных продуктов [20]. В данном подходе средства воспитания (соответственно, обучения) – это различные виды деятельности (игра, учение, труд, общение), вне которых невозможно формирование определенных личностных качеств воспитанника, выступающих предметом учебно-воспитательного процесса. Поэтому средством является не столько сам по себе материальный объект, используемый в процессе воспитания, но деятельность воспитанника, в которую включается этот предмет. Именно характер деятельности учащегося с тем или иным предметом («средством») вызывает у него определенные переживания, чувства и отношения. Данные переживания и отношения, обобщаясь, становятся основой черт характера, воли, личностных и субъектных качеств. Получается, что деятельность воспитанника является средством другой, более общей деятельности – учебно-воспитательной. При таком понимании средства обучения, ВР так же относится к средствам обучения. Работа в ВР может рассматриваться в качестве определенного вида деятельности, предметом этой деятельности выступает именно информация или информационные модели реальных ситуаций. Такая деятельность не тождественна деятельности учащегося с реальными объектами. Вероятно, наибольшие дидактические эффекты будут достигаться с использованием самого сложного оборудования.