Использование технологий дополненной и виртуальной реальности в процессе литературного образования

Современная школа немыслима без активного использования в учебном процессе такой перспективной разработки современной ИТ-индустрии, как технологии дополненной и виртуальной реальности. Как правило, данные технологии успешно реализуются при изучении иностранных языков [2; 5; 8; 20] и предметов физико-математического и естественнонаучного циклов [1; 3; 9; 10; 14; 19; 24; 28], однако вопрос об их применении в области школьного литературного образования изучен явно недостаточно.

Обобщая педагогический опыт в сфере AR- и VR-технологий, отметим, что большинство учащихся и педагогов отождествляют дополненную и виртуальную реальности, не разделяя или путая эти понятия. Тем не менее существует несколько видов «реальностей» [27] (см. рис. 1):

• •    полная реальность;

• •    виртуальная реальность (Virtual reality – VR);

• •    дополненная реальность (Augmented reality – AR);

• •    смешанная реальность (Mixed reality – MR).

Различия между виртуальной и дополненной реальностью основываются на ряде признаков, среди них важнейшими являются:

• •    реальность виртуальных объектов, отображаемых для пользователя;

Виртуальная

Полная

Дополненная

Смешанная реальность(R)

реальность (AR)

реальность (MR)          реальность (VR)

Рис. 1. Виды реальностей

• •    глубина погружения пользователя в виртуальное пространство;

• •    метод взаимодействия пользователя и технологии.

Дополненная реальность (AR) (от англ. augmented reality – «расширенная реальность») – это «новая технология наложения виртуальной (цифровой) информации на видимый объект. В качестве основы (маркера) может выступать изображение, фотография, схема или другой видимый объект. С помощью специальных программ на основу добавляются виртуальные объекты: ссылки на вебстраницы, видео, текст, графика и 3D-объек-ты» [24]. Считать дополненную реальность с маркера помогают цифровые устройства: смартфоны, планшеты, специальные очки или шлем. Проявляющуюся при этом дополнительную информацию называют аурой. В дополненной реальности сам принцип видения пользователем окружающего мира, его восприятие с помощью зрения остаются неизменными: картины реального мира дополняются искусственными элементами и данными, отображаемыми в режиме реального времени по принципу «здесь и сейчас».

Виртуальная реальность (VR) обеспечивает «полное погружение» пользователя в виртуальный мир, ограничивая получение информации из мира реального. Она «конструирует полностью цифровой мир… ограничивая доступ пользователя к реальному миру, а дополненная реальность лишь добавляет элементы цифрового мира в реальный, видоизменяя пространство вокруг пользователя» [11, с. 89].

Для использования этой технологии необходимы специальные шлем или очки. В результате погружения можно получить эффект, похожий на тот, который испытывает человек при просмотре кинофильма в 3D-формате или в компьютерной игре, поддерживающей данную технологию. Пользователь при этом будет переживать те же ощущения, что и в реальном мире.

При применении технологии смешанной реальности (MR) в окружающий пользователя реальный мир добавляются виртуальные объекты, напоминающие настоящие и взаимодействующие с ними.

Основная трудность использования технологий AR и VR заключается в том, что их реализация предполагает создание высокотехнологичных условий. Так, для обращения к дополненной реальности как минимум необходимо оборудование в виде смартфона или планшета с установленной на нем программой. Существует и более продвинутая, а значит, и более дорогостоящая техника: видеопроекторы, создающие голограммы, очки дополненной реальности, например Google Glass, и т. п. Для работы требуется и наличие разнообразных приложений, устанавливающих связь между специальным маркером-меткой или геопо-зиционными данными и созданным объектом виртуальной реальности, дополняющим реальный мир (Vuforia, ARToolkit, Wikitude, Ku-danAR, ARToolKit, LayAR, Augment, Chrom-ville, Quiver и т. д.).

Еще больше сложностей представляет использование VR с такими программными средами, как Unreal Engine 4, Unity, Vizor, Web-VR и т. д., в рамках реализации которых нельзя обойтись простым смартфоном: требуются шлемы виртуальной реальности (Oculus Rift, HTC Vive, PSVR и т. д.), системы отслеживания глаз и движений тела, контроллеры – все это недоступно рядовому пользователю. Тем не менее в данном направлении ведутся разработки, среди которых следует отметить создание отечественной образовательной платформы vAcademia [4].

Однако в настоящее время их внедрению в процесс школьного преподавания препятствуют высокая стоимость средств, необходимых для реализации данных технологий, а также низкий уровень ИКТ-компетентности преподавательского состава. Окончательно также не решен вопрос и о том, нужно ли учителю-словеснику владеть основами программирова- ния, уметь работать в 3D-редакторах для создания необходимого контента.

Тем не менее и зарубежные, и отечественные исследователи делают ставку на использование AR-технологий, учитывая их возможности одновременно отображать виртуальную и реальную информацию. Например, в рамках литературного образования можно эффективно применять технологии дополненной реальности при создании учебных пособий (ARB – augmented reality book).

Используя электронную копию учебника, разработчик может сделать из портрета или иллюстрации маркер и программно «привязать» к нему текст, видео, аудио или 3D-объект, который будет появляться на смартфоне или планшете ученика. Таким образом, данное пособие, созданное с применением технологий AR, выполнит одну из актуальнейших, на наш взгляд, задач, которые возникают в современном образовании, – актуализирует интерес обучающегося к исследованию определенной предметной сферы.

Гораздо чаще в образовательном процессе обращаются к технологии QR-кодов [15; 17; 26], своеобразных двухмерных штрихкодов (бар-кодов), предоставляющих информацию для быстрого ее распознавания с помощью камеры на мобильном телефоне. При помощи специальных средств (например, на сайте qrcoder.ru [6]) создается QR-код, своеобразная картинка, распознав которую с помощью другой программы, ученик получает доступ к информации: странице в Интернете, аудио- или видеофайлу, фото, текстовому документу и т. д.

Данная технология активно используется в музейном деле [18], а также в туристическом бизнесе, когда рядом с достопримечательностями размещаются QR-коды, содержащие указания на различную информацию о них. Даже в обычных учебниках ссылки на дополнительные материалы начинают появляться в виде QR-кодов, более удобных, чем обычная гиперссылка.

Более того, использование QR-кодов поможет обучающимся оперативно находить и рассматривать иллюстрации на своем мобильном устройстве, не затрачивая учебное время на самостоятельный их поиск в Интернете, а в дальнейшем не исключена возможность появления интерактивного учебника, «позволяющего работать с информацией дисциплины в разном объеме и детализации, не нарушая логики построения информационных бло- ков <…> Изменять содержание учебника можно, всего лишь заменив устаревшие QR-коды новыми – распечатанными на самоклеющейся бумаге, а также редактируя информацию, размещенную на сайтах, к которым отсылают QR-коды» [16, с. 384–385]. На уроке литературы QR-коды можно использовать для создания комментариев к художественному тексту, в этом случае они помещаются на полях книги или распечатки небольшого по объему произведения. Это задание может быть выполнено учениками самостоятельно.

Использование данной технологии возможно и при организации литературных квестов [7], цель которых заключается в получении «ключей» для выполнения финального задания. «Перемещение учащихся по этапам-станциям может сопровождаться обращением к QR-кодам» [22, с. 82], распечатанным на бумаге или представленным на экране в виде карты или игрового поля. Учитель изначально готовит специальные метки-маркеры для каждого этапа квеста, которые ученики расшифровывают с помощью установленного на смартфоне приложения, обнаружив задание или подсказки. Для этого необходимо, чтобы в каждой команде имелось хотя бы одно устройство с программой для чтения QR-кодов. Та-

Рис 2. Карточка этапа квеста с QR-кодом ким же образом можно зашифровать не только вопросы, но и дополнительные материалы, которые могут понадобиться при прохождении квеста.

Эта технология была апробирована нами в процессе проведения квеста по мотивам творчества Дж.Р.Р. Толкиена. Всего было разработано шестнадцать этапов, двенадцать из которых были оформлены с помощью QR-кодов (см. рис. 2). На этих этапах команды, сопровождаемые ведущими, должны были считать код и получить ссылку на заранее подготовленный электронный ресурс, содержащий вопрос и (в случае необходимости) дополнительные материалы.

При отсутствии у игроков программы для считывания QR-кода на карточке этапа была размещена короткая ссылка на соответствующий электронный ресурс. Несомненно, использование QR-кодов позволяет получить информацию быстрее, чем ручной набор ссылки, а при наличии высокоскоростного доступа в Интернет ученикам могут быть предложены задания с видео- и аудиофрагментами. Отметим, что характерная для квестов система ролевого отыгрыша, сопровождаемая бонусами (в виде победных очков и артефактов) и штрафами (в виде потери хит-пойнтов) хорошо взаимодействует с другими формами образовательной геймификации, например системой Classcraft.

QR-код может найти применение и в процессе реализации кейс-технологии [23], позволив включить в раздаточный материал печатные формы (отрывки из художественных произведений, критических статей, биографий авторов, фотографии, портреты и иллюстрации), а также аудио- и видеофайлы. В этом случае документы с указанием названия и библиографического описания должны размещаться в Интернете на отдельных страницах. Специальный QR-код может содержать гиперссылку на электронную форму для ответа на проблемный вопрос кейса.

Данная технология была апробирована нами на материале кейса, посвященного анализу жанровых особенностей народных сказок , а также в процессе работы с кейсом «Пьеса А.П. Чехова “Вишневый сад” – комедия или трагедия». В данном случае QR-код вел на страничку со ссылками на цитаты Чехова, отзывы режиссеров и критиков и т. д.

QR-коды оптимальны при проведении электронного тестирования или веб- квестов, их можно использовать и для просмотра видеофильмов, и для демонстрации выразительного чтения мастеров художественного слова. Общий или индивидуальный QR-код предоставит ученикам доступ к заранее подготовленным электронным тестам, веб-квесту, аудио- или видеофайлам. При этом старшеклассники могут одновременно, не мешая друг другу, индивидуально или в малых группах работать с разным аудиовизуальным и текстовым материалом.

Аналогичным образом может быть построена работа при организации школьного музея, подготовке комментария к художественному тексту, при проведении викторины или киноурока. В последнем случае учитель может создать «интерактивный» фильм-квест, в ходе просмотра которого в определенный момент на экране возникает QR-код или маркер. Отсканировав его, ученики получат доступ к зашифрованной в нем информации. Существует также ряд сервисов (например, http://www.classtools. net/), облегчающих и систематизирующих эту работу.

В рамках виртуальной реальности (VR) оптимальным станет создание виртуального воплощения авторского мира в редакторе уровней компьютерной игры или в приложении VRchat – многопользовательской виртуальной вселенной, где игроки могут не только общаться, но и, реализуя свой творческий потенциал, самостоятельно создавать новые миры и аватары. Такая работа организуется учителем или самими учащимися как разновидность проектной деятельности по предмету.

Можно разыграть любую сцену из произведения в виртуальном воплощении, создав аватары персонажей, участвующих в данном эпизоде, или же разработав полностью автономный мир, населенный NPC. Выбор игрового редактора (The Elder Scrolls Construction Set, Valve Hammer Editor UnrealEd, Sandbox и т. п.) обусловлен тематической близостью или совпадением содержания и специфики игры и изучаемого художественного произведения. Кроме того, существует ряд игр, где конструирование дома или поселения является неотъемлемой частью игрового процесса (SimCity, Minecraft, Fallout 4 и т. п.).

Технология виртуальной реальности может быть использована и при проведении заочной экскурсии. Разумеется, аналогичный проект могут разработать и сотрудники музеев или усадебных комплексов, отсняв необходимые детали интерьера. Примером реализации данной технологии могут послужить напоминающие путешествие по картам Google Street View экскурсии:

• •    в музей-усадьбу Л.Н. Толстого «Ясная Поляна» ( http://yap.vm.culture.ru/main/ );

• •    музей-заповедник А.С. Пушкина «Михайловское» ( http://vm1.culture.ru/vtour/tours/ mikhaylovskoye/pano.php);

• •    Лермонтовский музей-заповедник «Тарханы» ( https://www.culture.ru/vtour/tarhany/tar khany_museum.html);

• •    музей-заповедник И.С. Тургенева «Спас-ское-Лутовиново» ( http://vm1.culture.ru/vtour/ tours/spasskoye_lutovinovo/pano.php);

• •    музей-заповедник М.А. Шолохова(http:// vm1.culture.ru/vtour/tours/muzey_zapovednik_ sholokhova/pano.php);

• •    дом-музей А.П. Чехова в Ялте (http:// yalta-museum.ru/ru/virtualnyj-tur-po-zapovedni ku.html).

Похожий эффект, но худшего качества (псевдо-3D), может быть достигнут и средствами мультимедийной презентации PowerPoint, когда с помощью гиперссылок создается навигация по объектам заочной экскурсии. Например, можно сделать четыре фотографии одного и того же предмета с разных ракурсов, затем, привязав гиперссылки к навигационным элементам-стрелкам, настроить цикличный переход между ними (см. рис. 3). По такой же схеме осуществляется передвижение между комнатами и по территории музея.

Отметим, что AR- и VR-технологии не вносят существенных изменений в процесс преподавания предмета, однако они хорошо визуализируют изучаемый материал и повышают мотивацию обучающихся за счет WOW- эффекта. Самостоятельная работа школьников в рамках реализации этих технологий способствует формированию у них ИКТ-ком-петенции в области создания и редактирования графики, фото, видео, музыкальных и звуковых файлов [21, с. 212], построения с помощью компьютерных инструментов разнообразных информационных структур для описания объектов, моделирования с использованием виртуальных конструкторов, проектирования виртуальных и реальных объектов и процессов и т. п. [Там же, с. 216–217].

К несомненным достоинствам AR- и VR-технологий в системе школьного литературного образования можно отнести новый уровень наглядности, позволяющей рассматривать объекты детально и в 3D-формате, а также полное погружение в атмосферу художественного произведения, активизирующее его восприятие. Существенным прорывом и в способе подачи образовательного материала, и в усвоении новой информации являются виртуальные образы, которые можно увидеть в зале лектория. Они «делают учебный материал более наглядным, ярким и запоминающимся» [12]. Неслучайно данные тестов и экспериментов подтверждают эффективность использования этих технологий.

Когда одной группе детей во время уроков демонстрировали наглядный материал с помощью AR, а второй предъявляли обычные плакаты и схемы, выяснилось, что при использовании дополненной реальности «процент усвоения информации детьми приблизился к 90%, возрос уровень дисциплины, удавалось удержать внимание порядка 95% аудитории, тогда как в группе с двумерными пособиями все показатели были вдвое и втрое меньше» [Там же]. «Одной из причин такого

слайд 1        слайд 2 слайд 3

слайд 4

гиперссылка гиперссылка гиперссылка гиперссылка гиперссылка гиперссылка на слайд 4 на слайд 2 на слайд 1 на слайд 3 на слайд 2 на слайд 4

Рис. 3. Структура организации заочной экскурсии в формате псевдо-3D-средствами PowerPoint

гиперссылка гиперссылка на слайд 3 на слайд 1

влияния является то, что AR создает эффект присутствия… отображает связь между реальным и виртуальным миром, что психологически привлекает человека и активизирует его внимание и восприимчивость к информационной составляющей» [12].

Однако нельзя умолчать и о трудностях, обусловленных относительно малым опытом применения данных технологий, а также сложностью их технической реализации, требующей дорогостоящего оборудования и специфических знаний и от педагога, и от учащихся, хотя «эффективное использование информационно-образовательной среды предполагает компетентность сотрудников организации, осуществляющей образовательную деятельность в решении профессиональных задач с применением ИКТ, а также наличие служб поддержки применения ИКТ» [25, с. 40].

На наш взгляд, в школьном литературном образовании весьма высок потенциал только технологии дополненной реальности: уже сегодня она успешно применяется на нестандартных уроках литературы и во внеурочной деятельности по предмету. Технологии виртуальной реальности на их текущем уровне развития в литературном образовании имеют крайне ограниченную сферу употребления, их использование по сравнению с уже вошедшими в практику приемами менее обосновано с учетом затрат временных и материальных. Тем не менее технологии AR и VR необходимо внедрять в преподавание всех учебных дисциплин, поскольку школа должна адаптироваться к изменяющемуся миру и готовить учеников к жизни в информационном пространстве.