ПОДГОТОВКА СТАРШЕКЛАССНИКОВ В ОБЛАСТИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ НА ВНЕУРОЧНЫХ ЗАНЯТИЯХ ПО ИНФОРМАТИКЕ
|
Введение 3
Глава 1. Теоретические основы подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности на внеурочных занятиях по информатике 7
1.1. Внеурочная деятельность по информатике в старшей школе как
составляющая образовательного процесса 7
1.2. Особенности виртуальной реальности как современной иммерсивной
технологии 21
Выводы по первой главе 36
Глава 2. Практические аспекты разработки и использования средств подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности 39
2.1. Технологии и инструменты для разработки VR-средств подготовки ... 39
2.2. Примеры и методические рекомендации по использованию
разработанных средств 46
2.3. Результаты оценки разработанных средств 63
Выводы по второй главе 73
Заключение 74
Библиографический список 76
Глава 1. Теоретические основы подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности на внеурочных занятиях по информатике 7
1.1. Внеурочная деятельность по информатике в старшей школе как
составляющая образовательного процесса 7
1.2. Особенности виртуальной реальности как современной иммерсивной
технологии 21
Выводы по первой главе 36
Глава 2. Практические аспекты разработки и использования средств подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности 39
2.1. Технологии и инструменты для разработки VR-средств подготовки ... 39
2.2. Примеры и методические рекомендации по использованию
разработанных средств 46
2.3. Результаты оценки разработанных средств 63
Выводы по второй главе 73
Заключение 74
Библиографический список 76
Современный мир всегда находится в динамике. Люди начинают быстро говорить, быстро действовать, хотят быстро работать и быстро учиться. В нашем прогрессивном обществе большую роль играют технологии. Сейчас практически не осталось сфер деятельности людей, где не использовались бы достижения науки и техники. Это касается и образования. На данный момент традиционные методы обучения отходят на второй план. Они становятся менее востребованными, эффективными и интересными.
Современные методы обучения включают множество инновационных технологий и подходов. Одним из них является иммерсивное обучение. Понятие иммерсивности происходит от англ. «immersion», что означает «глубокое погружение». В «Современном Толковом словаре живого русского языка начала XXI века» иммерсивность трактуется как комплекс ощущений человека, находящегося в искусственно созданном трехмерном мире, в котором он может менять точку обзора, приближать и удалять объекты и т. п. [35]. Кроме того, в некоторых исследованиях под иммерсивностью понимают создание эффекта «присутствия» за счет комплекса ощущений человека, находящегося в искусственно созданной среде [4]. Иммерсивное обучение - это метод, который использует искусственную или смоделированную среду, благодаря которой учащиеся могут полностью погрузиться в процесс обучения [9].
Таким образом, основная идея иммерсивных средств обучения заключается в создании виртуальной среды. О возможностях использования технологий VR в образовательном процессе говорят многие. Например, в работе [42] А. Чигрова и К. Дутова мы можем познакомиться с анализом рынка электронных образовательных услуг, кроме того, для ознакомления представлены продукты и технологии реализующие обучения в режиме «Онлайн + VR».
Также, проблему использования VR в образовании поднимают Р.А. Мулеронко и А.Н. Шикова в своей статье [20]. Они выделяют основные преимущества и недостатки такого метода обучения. Но, плюсы и минусы применения VR технологий рассматривают и другие ученые. Например, изучив статью [41] авторов М.В. Чернышевой, Л.В. Львова, В.А. Чернова мы сможем ознакомиться не только с сильными и слабыми сторонами виртуального обучения, но и с анализом понятийного аппарата, а также возможностями применения виртуального пространства для повышения эффективности обучения. Авторы придерживаются позиции о том, что виртуальные технологии «должны способствовать оптимизации сочетания виртуальных и традиционных технологий обучения» [41].
Кроме того, в последние годы технологии виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR) используются практически во всех сферах жизни человека, а значит, растет спрос на IT-специалистов. Но, обучение разработке VR-средств не включено в школьную программу основного общего образования. Таким образом, остро встает проблема обучения созданию виртуальной реальности на внеурочных занятиях по информатике. Приобретя этот навык, учащиеся смогут заинтересоваться данным направлениям и выбрать для себя одну из IT-профессий, которые очень востребованы в 2023 году. Также хочется отметить, что конкурс виртуальной реальности проходит в рамках Международной олимпиады в сфере информационных технологий «IT-Планета» в номинации «Образование».
Также, в рамках национального проекта «Образование» в РФ значительно обновляется материально-техническая база школ (Точки роста, Кванториумы, IT- кубы), а значит растет потребность в разработке новых моделей содержания и технологий в рамках образовательных программ школ. Однако, в современной методической литературе практически отсутствуют обучающие демонстрационные средства VR, которые можно использовать на внеурочных занятиях по информатике. Обобщая изложенное выше, можно сделать вывод о том, что обучение разработке VR-средств является актуальным направлением образовательной деятельности, а значит, тема данной выпускной квалификационной работы является актуальной и значимой для профессиональной деятельности современного учителя информатики.
Также хочется заметить, что анализ литературы позволил выявить противоречие между необходимостью включения подготовки в области технологий виртуальной реальности в программу внеурочной деятельности по информатике в старших классах, реализуемой на базе «Точек роста», «IT-кубов» и «Кванториумов» в сельских школах и недостаточном количестве методических и дидактических материалов для ее практической реализации.
Таким образом, проблема исследования заключается в поиске и научно-методическом обосновании ответа на вопрос о том, каким образом следует осуществлять подготовку старшеклассников в области виртуальной реальности на внеурочных занятиях по информатике с использованием современного оборудования, поставляемого в школы в рамках федерального проекта «Современная образовательная среда».
Цель работы - научно-методически обосновать и разработать комплект средств подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности для использования на внеурочных занятиях по информатике.
Объектом исследования является процесс реализации внеурочных занятий по информатике в старшей школе на базе оснащенных иммерсивным оборудованием образовательных центров по типу «Точек роста», «IT-кубов» и «Кванториумов».
Предметом исследования является комплект средств подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Определить теоретические основы подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности на внеурочных занятиях по информатике с использованием современного оборудования.
2. Охарактеризовать внеурочную деятельность по информатике в старшей школе как составляющую образовательного процесса.
3. Выделить и описать дидактические, технологические и программно-технические особенности виртуальной реальности как современной иммерсивной технологии.
4. Спроектировать и разработать комплект средств подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности для использования на внеурочных занятиях по информатике.
5. Провести оценку разработанных средств и проанализировать ее результаты.
Область применения полученных результатов: в работе описаны примеры и рекомендации по применению виртуальных средств в старшей школе для обеспечения реализации внеурочной деятельности по общеинтеллектуальному направлению. Указанные средства направлены на формирование первичных представлений о разработке VR-средств и работе с виртуальной средой. Что может быть использовано учителями информатики общеобразовательной школы, являющихся резидентами «Точек роста», «IT- кубов» и «Кванториумов».
Современные методы обучения включают множество инновационных технологий и подходов. Одним из них является иммерсивное обучение. Понятие иммерсивности происходит от англ. «immersion», что означает «глубокое погружение». В «Современном Толковом словаре живого русского языка начала XXI века» иммерсивность трактуется как комплекс ощущений человека, находящегося в искусственно созданном трехмерном мире, в котором он может менять точку обзора, приближать и удалять объекты и т. п. [35]. Кроме того, в некоторых исследованиях под иммерсивностью понимают создание эффекта «присутствия» за счет комплекса ощущений человека, находящегося в искусственно созданной среде [4]. Иммерсивное обучение - это метод, который использует искусственную или смоделированную среду, благодаря которой учащиеся могут полностью погрузиться в процесс обучения [9].
Таким образом, основная идея иммерсивных средств обучения заключается в создании виртуальной среды. О возможностях использования технологий VR в образовательном процессе говорят многие. Например, в работе [42] А. Чигрова и К. Дутова мы можем познакомиться с анализом рынка электронных образовательных услуг, кроме того, для ознакомления представлены продукты и технологии реализующие обучения в режиме «Онлайн + VR».
Также, проблему использования VR в образовании поднимают Р.А. Мулеронко и А.Н. Шикова в своей статье [20]. Они выделяют основные преимущества и недостатки такого метода обучения. Но, плюсы и минусы применения VR технологий рассматривают и другие ученые. Например, изучив статью [41] авторов М.В. Чернышевой, Л.В. Львова, В.А. Чернова мы сможем ознакомиться не только с сильными и слабыми сторонами виртуального обучения, но и с анализом понятийного аппарата, а также возможностями применения виртуального пространства для повышения эффективности обучения. Авторы придерживаются позиции о том, что виртуальные технологии «должны способствовать оптимизации сочетания виртуальных и традиционных технологий обучения» [41].
Кроме того, в последние годы технологии виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR) используются практически во всех сферах жизни человека, а значит, растет спрос на IT-специалистов. Но, обучение разработке VR-средств не включено в школьную программу основного общего образования. Таким образом, остро встает проблема обучения созданию виртуальной реальности на внеурочных занятиях по информатике. Приобретя этот навык, учащиеся смогут заинтересоваться данным направлениям и выбрать для себя одну из IT-профессий, которые очень востребованы в 2023 году. Также хочется отметить, что конкурс виртуальной реальности проходит в рамках Международной олимпиады в сфере информационных технологий «IT-Планета» в номинации «Образование».
Также, в рамках национального проекта «Образование» в РФ значительно обновляется материально-техническая база школ (Точки роста, Кванториумы, IT- кубы), а значит растет потребность в разработке новых моделей содержания и технологий в рамках образовательных программ школ. Однако, в современной методической литературе практически отсутствуют обучающие демонстрационные средства VR, которые можно использовать на внеурочных занятиях по информатике. Обобщая изложенное выше, можно сделать вывод о том, что обучение разработке VR-средств является актуальным направлением образовательной деятельности, а значит, тема данной выпускной квалификационной работы является актуальной и значимой для профессиональной деятельности современного учителя информатики.
Также хочется заметить, что анализ литературы позволил выявить противоречие между необходимостью включения подготовки в области технологий виртуальной реальности в программу внеурочной деятельности по информатике в старших классах, реализуемой на базе «Точек роста», «IT-кубов» и «Кванториумов» в сельских школах и недостаточном количестве методических и дидактических материалов для ее практической реализации.
Таким образом, проблема исследования заключается в поиске и научно-методическом обосновании ответа на вопрос о том, каким образом следует осуществлять подготовку старшеклассников в области виртуальной реальности на внеурочных занятиях по информатике с использованием современного оборудования, поставляемого в школы в рамках федерального проекта «Современная образовательная среда».
Цель работы - научно-методически обосновать и разработать комплект средств подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности для использования на внеурочных занятиях по информатике.
Объектом исследования является процесс реализации внеурочных занятий по информатике в старшей школе на базе оснащенных иммерсивным оборудованием образовательных центров по типу «Точек роста», «IT-кубов» и «Кванториумов».
Предметом исследования является комплект средств подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Определить теоретические основы подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности на внеурочных занятиях по информатике с использованием современного оборудования.
2. Охарактеризовать внеурочную деятельность по информатике в старшей школе как составляющую образовательного процесса.
3. Выделить и описать дидактические, технологические и программно-технические особенности виртуальной реальности как современной иммерсивной технологии.
4. Спроектировать и разработать комплект средств подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности для использования на внеурочных занятиях по информатике.
5. Провести оценку разработанных средств и проанализировать ее результаты.
Область применения полученных результатов: в работе описаны примеры и рекомендации по применению виртуальных средств в старшей школе для обеспечения реализации внеурочной деятельности по общеинтеллектуальному направлению. Указанные средства направлены на формирование первичных представлений о разработке VR-средств и работе с виртуальной средой. Что может быть использовано учителями информатики общеобразовательной школы, являющихся резидентами «Точек роста», «IT- кубов» и «Кванториумов».
В заключение отметим основные результаты и выводы, полученные в ходе проделанной работы.
Во-первых, внеурочная деятельность по информатике в старшей школе была охарактеризована как составляющая образовательного процесса. Мы выделили субъекты, цели, содержание, методы, формы, средства, результаты внеурочной деятельности по информатике. Также мы выделили основные направления внеурочной деятельности, и определили, что подготовка старшеклассников в области виртуальной реальности относится к общеинтеллектуальному направлению внеурочной деятельности.
Во-вторых, мы выделили основные дидактические, технологические и программно-технические особенности современных иммерсивных технологий. Кроме того, было выделено 5 ключевых программ для разработки средств виртуальной реальности, а именно: Unity, A-Frame, Varwin Education, Roblox, EV Toolbox.
В-третьих, была определена платформа Varwin Education как наиболее подходящая из рассмотренных ранее программ для разработки средств виртуальной реальности. Были изложены шаги, необходимые для создания проекта с помощью данной программы.
В-четвертых, с помощью выбранного VR-редактора был разработан комплект средств подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности для использования на внеурочных занятиях по информатике. Он состоит их трех проектов, которые рекомендуется использовать на 18 внеурочных занятиях по информатике. Для каждого тренажера были сформулированы методические рекомендации по применению.
В-пятых, для оценки разработанных материалов мы воспользовались сервисом «Яндекс формы», где был проведен онлайн-опрос, в котором участвовали 25 экспертов. Из результатов опроса следует положительное заключение о полезности разработанных средств.
Подводя итог вышесказанному, можно утверждать, что все задачи исследования выполнены, а цель работы достигнута.
Во-первых, внеурочная деятельность по информатике в старшей школе была охарактеризована как составляющая образовательного процесса. Мы выделили субъекты, цели, содержание, методы, формы, средства, результаты внеурочной деятельности по информатике. Также мы выделили основные направления внеурочной деятельности, и определили, что подготовка старшеклассников в области виртуальной реальности относится к общеинтеллектуальному направлению внеурочной деятельности.
Во-вторых, мы выделили основные дидактические, технологические и программно-технические особенности современных иммерсивных технологий. Кроме того, было выделено 5 ключевых программ для разработки средств виртуальной реальности, а именно: Unity, A-Frame, Varwin Education, Roblox, EV Toolbox.
В-третьих, была определена платформа Varwin Education как наиболее подходящая из рассмотренных ранее программ для разработки средств виртуальной реальности. Были изложены шаги, необходимые для создания проекта с помощью данной программы.
В-четвертых, с помощью выбранного VR-редактора был разработан комплект средств подготовки старшеклассников в области виртуальной реальности для использования на внеурочных занятиях по информатике. Он состоит их трех проектов, которые рекомендуется использовать на 18 внеурочных занятиях по информатике. Для каждого тренажера были сформулированы методические рекомендации по применению.
В-пятых, для оценки разработанных материалов мы воспользовались сервисом «Яндекс формы», где был проведен онлайн-опрос, в котором участвовали 25 экспертов. Из результатов опроса следует положительное заключение о полезности разработанных средств.
Подводя итог вышесказанному, можно утверждать, что все задачи исследования выполнены, а цель работы достигнута.
Подобные работы
- ОБУЧЕНИЕ РАЗРАБОТКЕ ИНТЕРАКТИВНЫХ ВИРТУАЛЬНЫХ ТУРОВ НА ВНЕУРОЧНЫХ ЗАНЯТИЯХ ПО ИНФОРМАТИКЕ В СТАРШЕЙ ШКОЛЕ
Дипломные работы, ВКР, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4390 р. Год сдачи: 2023 - ОНЛАЙН-МОДУЛЬ «ОСНОВЫ СКВОЗНЫХ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ» ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТАРШЕКЛАССНИКОВ
Дипломные работы, ВКР, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4355 р. Год сдачи: 2021 - ПРИНЦИПЫ ДОСТУПНОСТИ И КОММУНИКАТИВНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Диссертации (РГБ), педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 500 р. Год сдачи: 2004 - Информационные технологии как средство развития познавательного интереса обучающихся к изучению математики в общеобразовательной школе
Магистерская диссертация, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4945 р. Год сдачи: 2021