«Использование технологии дополненной реальности в образовательном пространстве»

Оглавление

Введение

Информационно-коммуникационные технологии стали неотъемлемой частью современного человека. Особенно широко их применяет молодежь, используя свои гаджеты для игры, общения, поиска информации, навигации и выбора маршрута по новым местам и городам и т.п. В связи с этим необходимым становится применение современных информационных технологий для процесса образования с использованием сети Интернет как средства коммуникации между преподавателем и учащимся, искусственный разум, выполняющий процессы, которые возможно автоматизировать.

Широкое использование всевозможных гаджетов не только школьниками, но и  детьми дошкольного возраста расширяет возможности образовательных технологий за счет визуализации и виртуализации информации и процессов, которые эта информация объясняет. Виртуальная реальность порой поглощает пользователя на столько, что он не может ее отличить естественного окружения. Эту особенность виртуальной реальность следует использовать в обучении для улучшения его качества и повышения его эффективности, а также для воспитательных целей.

К сожалению, большинство преподавателей в современных школах испытывают ряд затруднений при необходимости применения в своей профессиональной деятельности новых технологий и слабо представляют, как можно использовать эти возможности в образовательной практике для организации основных видов педагогической деятельности. Предполагается, что преподаватели должны владеть информационными образовательными технологиями и специальными техническими и информационными средствами, использующими компьютер, аудио, кино, видео для достижения педагогических целей. Даже высококвалифицированным специалистам в одной или нескольких областях и направлениях науки, необходимо интересоваться новинками, открытиями и новыми разработками. Преподаватель, применяя электронное обучение, должен владеть специальным программным обеспечением, навыками работы в электронной среде обучения, а также использовать при обучении школьников современное оборудование (компьютерные глобальные сети, web-камеру, и т. п.).

Всем перечисленным условиям удовлетворяет новый, еще только набирающий популярность способ обучения через дополненную реальность. Это и объясняет актуальность выбранной нами темы работы.

Цель: создание объекта дополненной реальности, который может быть использован в рамках образовательного пространства

Задачи:

1. Сбор информации о технологии AR, её возможности и применении
2. Сравнительный анализ приложений по созданию объекта AR
3. Создание объекта в рамках приложения ARVIZOR
4. Тест-драйв в рамках образовательного пространства

Гипотеза: каждый обучающийся может создать объект AR для работы в образовательном пространстве

Объект исследования:  технологии дополненной реальности, имеющие потенциал применения в сфере образования.

Предмет исследования: возможности технологий дополненной реальности, их необходимость и эффективность.

Методы работы:

• Теоретические – сбор и анализ литературы по проблеме исследования.
• Эмпирические – методы сбора данных (опрос, наблюдение, анкетирование).
• Методы математической (статистической) обработки результатов.

В ходе работы были использованы журнальные статьи, новостные колонки, статьи периодических изданий, веб-сайты.

Данная работа состоит из введения, 2х глав и заключения. В первой, теоретической главе мы рассмотрим технологию  дополненной реальности, ее особенности, принципы работы, сферы  применения в целом и в образовании в частности. Во второй, практической, части мы проведем сравнительный анализ приложений по созданию объектов дополненной реальности, выберем подходящее нашим возможностям и попробуем создать объекты, которые пригодятся в процессе обучения школьников.  

1. Дополненная реальность и ее возможности

1. Дополненная реальность, особенности ее работы

  На рубеже 80-90-х годов Джарон Ланье предлагает термин «виртуальная реальность» (Virtual Reality – VR) и создает его концепцию. Но уже вскоре учёным из корпорации Boeing, Томасом П. Коделлом вводится понятие «дополненной реальности» (Augmented Reality – AR), для которого также подводится теоретическая и практическая база.

Дополненная реальность – это вариация виртуальной среды. Главным ее отличием является частичное погружение в виртуальный мир. Пользователь может видеть реальную картину мира с виртуальными объектами, включенными в нее в отличие от технологии виртуальной реальности, которая  полностью погружают пользователя в синтетическую, искусственно созданную среду. Следовательно, AR дополняет реальность, а не полностью ее заменяет.

Дополненная реальность предстает как новая интерактивная технология, которая позволяет накладывать компьютерную графику или текстовую информацию на объекты реального времени. Это совмещение на экране двух изначально независимых пространств: мира реальных объектов вокруг человека и виртуального мира, созданного на компьютере. Технологии создания позволяют стереть грань между окружающим и искусственно созданным миром.[3]

Дополненную реальность можно рассматривать как среду с прямым или косвенным дополнением физического мира цифровыми данными в режиме реального времени при помощи компьютерных устройств – планшетов, смартфонов и инновационных гаджетов, а также программного обеспечения к ним.

Тремя основными признаками дополненной реальности можно назвать

1) комбинацию реального и виртуального мира,

2) интерактивность

3) трехмерное представление объектов.

Отличным примером дополненной реальности является нашумевшая игра «Pokemon go».

Настоящая дополненная реальность должна не просто помещать виртуальные объекты поверх реального изображения, но и привязывать их к окружающей обстановке. В этих целях могут использоваться метки в реальном мире, к которым привязывается виртуальный объект, либо якоря (GPS-координаты).

Необходимо учитывать и положение пользовательского устройства в пространстве, считывать и обрабатывать показания компаса, акселерометра и гироскопа, чтобы правильно отображать виртуальный объект. Объектами AR-технологии могут быть видео и аудиоматериалы, 3D-модели, текстовый контент и проч.

Приложения с дополненной реальностью создаются с помощью платформы для разработки, которая позволяет создавать собственные AR-приложения с нуля или интегрировать AR-функционал в уже готовые приложения. К основным типам дисплеев для работы с дополненной реальностью относятся смартфон, ПК и умные очки (Head mounted displays – HMD). Они оснащены цифровыми камерами, GPS, акселерометрами, магнитометрами, гироскопами, которые и являются устройствами отслеживания. От данных, получаемых с этих устройств, зависит результат работы приложения AR.

Система дополненной реальности должна обладать мощным процессором и иметь достаточный объем оперативной и видео памяти для обработки изображений с камеры.

2. Классификация приложений дополненной реальности

С точки зрения взаимодействия с потребителем интерфейсы с использованием дополненной реальности можно разделить на следующие группы:

1. Автономные. Не предполагают, взаимодействие с пользователем и служат только для предоставления сопроводительных данных об объекте. Подобные приложения дополненной реальности могут анализировать объекты, находящиеся в поле зрения человека (камеры устройства), и выдавать о них справочную информацию. Например, пользователь рассматривает картину в музее и с помощью приложения дополненной реальности получает дополнительные данные о художнике, о судьбе картины, истории изображенного сюжета и т.п.

2. Интерактивные. Предполагают взаимодействие с пользователем, который может настраивать тип накладываемого дополнительного слоя данных и получать различные ответы по рассматриваемому объекту. Очевидно, что такие системы предполагают наличие устройства ввода данных, в роли которого может выступать сенсорный экран мобильного устройства или другие сенсорные датчики. Примером такого приложения дополненной реальности являются «примерочные», где пользователь взаимодействует с интерфейсом, чтобы выбирать одежду из имеющегося набора и путем наложения слоев получать собственные изображения в различных нарядах.[1]

По степени мобильности можно выделить следующие системы дополненной реальности:

1. Стационарные. Системы этого типа предназначены для работы в одном месте и не предполагают какое-либо перемещение.

2. Мобильные. Их использование подразумевает перемещение в пространстве и работу в динамичном режиме с разными объектами окружающего реального мира.

По реализуемой функциональной ценности для потребителя приложения дополненной реальности можно разделить на следующие пять направлений:

Визуальный поиск. Предполагает подсказки навигационного характера по запросу пользователя. Причем в данном случае речь не идет об уже традиционных дорожных навигаторах, когда пользователю надо переместиться из одной географической точки в другую. В данном случае предполагается расширенный вариант запросов, связанный с поиском конкретного товара или услуги, объекта с запрашиваемыми характеристиками, людей, отзывов и т.п.

Распознавание. Данная реализация дополненной реальности предполагает предоставление контекстной информации об объекте или человеке в поле зрения. Примером подобного приложения может быть распознавание партнера по переговорам и получение дополнительной информации о нем из открытых источников (его профессиональный опыт, компетенции, награды, сфера интересов, увлечения и т.п.).

Человек 2.0 – данный тип приложений дополненной реальности предполагает предоставление пошаговых инструкций для реализации конкретной задачи, например: подбор рецепта, алгоритм приготовления определенного блюда и контроль ингредиентов, дозировки и последовательности. Другим примером могут быть подсказки для ремонта автомобиля с указанием инструментов, точек их приложения и последовательности действий для демонтажа или монтажа агрегатов.

Экран-зеркало / линза. Такой функционал приложения дополненной реальности предполагает наложение виртуальных объектов на изображение окружения реального мира для лучшего представления о пространственных характеристиках виртуального объекта. Примером подобной реализации может быть получение изображения помещения с расставленными предметами мебели из интернет-магазина или каталога традиционной торговой точки. Таким образом, пользователь может увидеть выбираемый товар в условиях его будущего местоположения и лучшим образом определить его позицию без траты физических сил.

Визуализация продукции под контекстные задачи. Данный алгоритм больше подходит для промышленных предприятий для решения инженерных или конструкторских задач. Например, приложение дополненной реальности может показать работу оборудования в конкретных производственных условиях или получить представление о том, как будет двигаться прототип транспортного средства в реальных дорожных условиях.[5]

3. Сферы применения  дополненной реальности

Технологии дополненной реальности успешно используются во многих сферах.

Развлекательная индустрия является одной из самых крупных ниш для дополненной реальности. WOW-эффект побуждает использовать AR в event-индустрии, кинематографе, шоу и т.д.  Использование дополненной реальности упрочняет связь между аудиторией и персонажами. К примеру, успешными являются игры про Гарри Поттера, ведь читатели книги и зрители фильмов чувствуют, что они знают каждого волшебного персонажа и жаждут дополнительного контента.

Маркетинг и рекламный бизнес пользуются технологиями дополненной реальности ввиду их зрелищности, которая помогает увеличивать объемы продаж и вызывает общественный резонанс. Функциями AR снабжаются витрины, промо-стенды и интерактивные площадки. Они  формируют положительное впечатление от товара и гарантируют заинтересованность потенциального покупателя, а также его более детальную осведомленность о целостном облике продукта. В 2017 году  розничная сеть магазинов представила гардеробную в дополненной реальности. Она позволяет  потребителям  совершить примерку вещей в цифровом виде.

GPS-навигация стала настолько распространенной, что большинство людей не могут жить без нее. Но есть один минус — вам, как правило, приходится отводить взгляд от дороги, чтобы увидеть направления, а также указатели поворотов за поворотами, которые иногда трудно выровнять по фактической дороге.

В военной промышленности ранними  системами AR служили системы наведения в боевых истребителях, дронах и танках.  Сейчас новейшие технологии применяются в обучении летчиков, пехоты и военных медиков и позволяют солдатам побывать в условиях, максимально приближенных к боевым, без всякой опасности для жизни и здоровья.

Ремонт и обслуживание сложного оборудования - один из самых больших промышленных вариантов использования AR. Будь то автомобильный мотор, МРТ-машина или небольшой кондиционер, рабочие могут  использовать AR-гарнитуры и очки, чтобы оперативно предоставлять полезную информацию, предлагать возможные исправления и указывать на возможные проблемы. И им вовсе не нужно пролистывать руководство по ремонту.

Бизнес-логистика использует AR для повышения эффективности и экономии затрат. Она включает транспортировку, складирование и оптимизацию маршрута. Например, судоходная компания DHL уже внедрила умные AR-очки на некоторых своих складах. Линзы показывают рабочим кратчайший маршрут на складе для поиска и выбора определенных предметов, предназначенных для отправки.

Архитектура и строительство использует дополненную реальность,  размещая 3D-модели предлагаемого проекта в существующем пространстве с использованием мобильных устройств. Это помогает увидеть то, что еще не существует или не закончено.  Так, например, действует  компания BNBuilders в Сиэтле, чтобы наглядно показать клиентам проект в условиях строительной площадки.

Музеи и экскурсии. Специальные приложения могут  обеспечить посетителей интересной информацией об экспонатах.  Это может быть обзор ранних версий картины, демонстрация реконструированной скульптуры с отсутствующими частями тела, подробная информация об использованных художественных приемах, интервью с автором и пр.  С применением AR можно воочию увидеть сражение или процесс создания музейного шедевра. Многие произведения буквально «оживают» после наведения на них смартфона.

  Туризм. Использование дополненной реальности дает возможность туристическим агентствам предоставить потенциальным клиентам захватывающий опыт перед их путешествием. Представьте себе, что вам нужно совершить виртуальную прогулку по Австралии перед тем, как заказать билет в Сидней, или неспешно прогуляться по Парижу, чтобы посмотреть, какие музеи или кафе вы хотели бы посетить. Кроме того, дополненная реальность позволяет сориентироваться на местности, помогает найти нужный объект и проложить к нему маршрут.

Общественная  безопасность. Сегодня, в случае чрезвычайной ситуации, люди немедленно берут в руки смартфон, чтобы узнать, что происходит, куда идти и находятся ли их близкие в безопасности. Те, кто реагирует в AR-очках, смогут предупреждать об опасных зонах и показывать в режиме реального времени людей, которые нуждаются в помощи, позволяя при этом быть в курсе окружающей обстановки. Для тех, кто в этом нуждается, AR с поддержкой геолокации может показать направление и лучший маршрут к безопасным зонам и районам с пожарными или медиками.

Медицина  может использовать возможности дополненной реальности от максимально наглядного обучения студентов до эксплуатации оборудования МРТ и выполнения сложных операций. Например, гарнитура AR позволяет проникать в человеческое тело в интерактивном 3D-формате и наглядно изучать анатомию. Визуализация данных прямо на пациенте вместо расставленных вокруг экранов может помочь врачу быстрее реагировать и точнее работать.

Таким образом, приложения AR, гарнитуры и умные очки обещают повысить эффективность работы практически во всех отраслях. И хотя многие из проектов находятся пока на стадии разработки и тестирования, использование дополненной реальности уже становится частью нашей жизни.[7]

4. Возможности использования дополненной реальности в образовательном пространстве

Классическое образование опирается прежде всего эрудицию, набор знаний, хранимых человеческой памятью, например, при взгляде на какое-нибудь здание, человек может сказать, когда и кем оно построено. Теперь же не менее важно уметь пользоваться технологиями, которые позволяют эту информацию найти, причем чем быстрее, тем лучше, и приложения с дополненной реальностью в этом контексте выглядят особенно перспективно.

AR технологии создают эффект присутствия, стирая грань между реальным и виртуальным миром, позволяя проникнуть в глубины научных знаний, при этом информация воспринимается легко, что психологически привлекает человека, активизирует его внимание и позволяет повысить привлекательность изучаемого предмета.  Технологии AR позволяют обучающимся управлять объектами дополненной реальности, перемещать их, поворачивать, изменять масштаб, рассматривать с разных сторон — это дает большой импульс к развитию пространственного мышления, позволяет воспринять изучаемый предмет полнее и глубже.

Визуализированная виртуальная информация синхронизируется с реальным пространством и временем, за счет чего создается полное погружение в дополненную реальность, а значит, активизируется восприятие обучающего материала. Появляется возможность увидеть в мельчайших подробностях памятники архитектуры и зодчества, музейные экспонаты, посмотреть и изучить географические объекты, их рельеф, особенности строения и т.п., провести физические или химические опыты, которые в реальных условиях сделать весьма проблематично, а также рассмотреть с разных сторон геометрические пространственные объекты при решении задач по стереометрии и. т.п.

Рассмотрим несколько примеров проектов, позволяющих использовать технологии дополненной  реальности в образовании:

PhysicsPlayground – пособие по физике, позволяющее моделировать образовательные физические эксперименты в дополненной реальности для обучения механике. Обучающиеся имеют возможность активно строить собственные эксперименты и изучать их в трехмерном виртуальном пространстве. Для анализа сил, массы, траекторий и других свойств объектов до, во время и после экспериментов предлагается разнообразный инструментарий. Представленный инновационный учебный контент PhysicsPlayground служит примером обеспечения нового качества в физическом образовании.

Elements 4D – набор из 6 кубиков, на каждом из которых изображен химический элемент. Если навести камеру смартфона на кубик, на экране он станет стеклянным, а внутри появится образец вещества.

Многие приложения (Chromville, Quiver и другие) предназначены для использования детьми дошкольного и младшего школьного возраста, однако, могут использоваться и обучающимися в средней школе. Практически все они построены по одному принципу. На официальном сайте компании производителя пользователю предлагается скачать и распечатать картинки-маркеры, установить приложение на своё устройство и, сканировав маркеры, изучить появляющиеся объекты. Чаще всего, производители предлагают некоторый набор маркеров бесплатно, а за дополнительные картинки необходимо заплатить.

Приложение Chromville предлагает ребёнку раскрасить распечатанную картинку, а затем, сканировав её смартфоном или планшетом, и в зависимости от выбранной картинки, изучить строение человеческого тела, наблюдать анимацию круговорота воды в природе или вырастить виртуальную клубнику. С помощью приложения Quiver (прежнее название ColAR Mix) можно также анимировать раскрашенные изображения и изучить строение биологической клетки, процесс извержения вулкана.

Интересно, что в этих приложениях (Chromville, Quiver) виртуальный объект получает те цвета, которыми его раскрасили. При внешнем сходстве с играми приложения могут использоваться для изучения окружающего мира, создания проектов межпредметного и мультимедийного характера.

Приложения Animal 4D+ и Animal 4D+ Lite при сканировании карточек-маркеров отображают трехмерные изображения животных и позволяют наблюдать за их движениями и издаваемыми звуками. Кроме того, озвучивается также название каждого животного на английском языке.

Программа Space 4D+ того же производителя Octagon Studio позволяет изучать строение солнечной системы, планет и других астрономических объектов.

Приложение Anatomy 4D (фирма-производитель DAQRI) позволяет изучить строение человеческого тела, состав кровеносной, мышечной, костной и других систем организма. Интерфейс приложения позволяет отобразить или скрыть каждую из них, содержит специфическую медицинскую терминологию.[6]

Все рассмотренные приложения, кроме использования в естественных науках, могут применяться для тренировки и углубления знаний английского языка, поскольку имеют англоязычный интерфейс и используют англоязычную терминологию и названия.

Подобного рода мобильных приложений с использованием средств дополненной реальности существует ещё множество, однако все они только предлагают использовать уже готовые модели и подготовленные маркеры. Больший интерес для будущего педагога представляют средства, которые можно было бы использовать для самостоятельного создания дополненной реальности.

В последнее время в зарубежных странах дополненная реальность активно входит во многие сферы жизни человека, в том числе и в образование. В нашей стране вопрос о модернизации образования с точки зрения дополненной реальности до сих пор остается открытым.

Мы убедились, что внедрение технологии дополненной реальности (AR) позволит повысить качество обучения за счет мотивации обучающихся к самообучению, повышения интереса аудитории к излагаемому и изучаемому материалу, развития стремления к использованию современных интерактивных технических возможностей и технологий, замены пособий и лабораторного оборудования мультимедийными компьютерными моделями. Таким образом, бесспорно положительное влияние дополненной реальности  на процесс обучения.

2. Использование дополненной реальности в образовательном пространстве.

1. Сравнительный анализ приложений по созданию объектов дополненной реальности.

Дополненная реальность включает в себя не только отрисовку виртуальных объектов поверх изображения с камеры, но и привязывание их к окружающей обстановке. Для этого используются либо метки, расположенные в реальном мире, к которым привязывается виртуальный объект, либо якоря (GPS-координаты).

Приложения с дополненной реальностью создаются с помощью специальных  платформ. В ходе работы над проектами с дополненной реальностью, мы получили возможность опробовать на практике несколько AR-фреймворков, популярных среди мобильных разработчиков. Фре́ймворк — программная платформа, облегчающее разработку и объединение разных компонентов большого программного проекта. Сравнительная таблица библиотек фреймворков дополненной реальности в нашем обзоре. [4]

Таблица 1

Сравнительный анализ феймворков дополненной реальности

Перечисленные в нашем обзоре библиотеки дополненной реальности предоставляют широкий спектр возможностей разработчику – от поддержки различных операционных систем до развернутого набора инструментов для распознавания и отслеживания объектов.

Тем не менее, остановившись перед выбором конкретного фреймворка, разработчику важно понимать, что он получит в своё распоряжение. Часть инструментов можно использовать бесплатно, просто зайдя на сайт или скачав небольшую программу. Другие требуют заключения партнерских отношений и регулярной платы, но при этом обеспечивают более развернутый и качественный функционал. Делая выбор в пользу определенной AR-библиотеки, прежде всего отталкивайтесь от задач своего проекта, от планируемых результатов, и соизмеряйте их с возможностями выбранных решений.

Сопоставляя информацию, мы понимаем, что у пользователей есть возможность создавать собственные AR-приложения с нуля или интегрировать AR-функционал в уже готовые приложения.  Таким образом, приложения можно разбить на две группы:

- приложения – конструкторы (используются готовые шаблоны);

- приложения разработки AR –продуктов (разработка объектов ведется «с нуля»).

В основе технологии дополненной реальности самое важное способы обнаружения дополняемых объектов. Различают несколько видов технологий дополненной реальности.

Апробировав несколько различных приложений, мы убедились, что наиболее простая и доступная  для применения в образовательном процессе на данный момент – маркерная технология дополненной реальности.

Как работает маркерная технология дополненной реальности, можно наглядно увидеть на схеме 1.

Схема 1

Взаимодействие объектов дополненной реальности в маркерной технологии.

Безмаркерная технология – это новое, динамично развивающееся направление дополненной реальности. Преимущество такой технологии состоит в том, что объекты реального мира – любые изображения служат маркерами сами по себе и для них не нужно создавать специальных визуальных идентификаторов (например, квадратную рамку с опорными точками на углах), как это делается в случае с маркерной технологией. На личном опыте мы убедились, что создание объектов дополненной реальности на основе безмаркерной технологии более трудоемкий процесс.[6]

2.2 Выбор приложения и создание объектов дополненной реальности

Для создания AR объектов нами было выбрано приложение ARVIZOR, которое является  конструктором и использует безмаркерную технологию (рис. 1).                                   Рис.1

Сервис ARVIZOR состоит из:

• удобного конструктора для создания AR
• приложения ARVIZOR для просмотра созданной в конструкторе AR.

Этапы создание AR объекта

Работа над созданием объекта AR, начинается с выбора кнопки «Конструктор». Перед пользователем появляются три шага, которые позволят создать объект дополненной реальности (схема 2).

Схема 2

Пошаговая инструкция создания AR объекта

В качестве конкретных объектов дополненной реальности мы взяли за основу репродукции известных картин, которые в дальнейшем будут использоваться в рамках предметной декады по искусству «Шедевры Русского музея».

Первый шаг «Загрузить маркер». Нажимаем «Загрузить», открывается окно, здесь нужно вести реальную ширину картинки, которую вы будете загружать. У нас это было 50 см.

 Далее выбираем изображение, к которому будем привязывать дополненную реальность. Нажимаем «Выбрать файл» и нам открывается доступ для загрузки, Допустимые форматы графических объектов -  «JPEG», «PNG». Выбрали и нажимаем «Загрузить».

Теперь приступаем ко второму шагу - «Добавьте контент». Мы  можем выбрать три варианта:  загрузить видео объёмом не более 50 Мб, аудио или создать открытку (мультимедийный объект).  Нами были использованы небольшие видеоролики, которые содержали в себе анимацию картин, краткую историю их создания и описание. В качестве источника информации мы обратились к ресурсу https://muzei-mira.com/.  После включаем автостарт, выравниваем звук, а остальные базовые параметры уже отрегулированы. Всё сделали, после нажимаем «Добавить».

И заключительный третий шаг «Создать». В открывшееся окошко вводим адрес почты, туда придёт уникальный номер нашего AR объекта. Соглашаемся с условиями и нажимаем «Создать». В вашу почту должна прийти ссылка, номер вашего объекта и инструкции, которые вам нужны. Теперь можем открывать Arvizor и проверять ваш объект.

Чтобы просмотреть наш объект необходимо выполнить следующие действия.

Для начала мы должны скачать себе на устройство приложение ARVIZOR. Если увидели логотип ARVIZOR на картинке или предмете, то посмотрите на них через приложение. Управляйте просмотром с помощью кнопок управления: СТОП, ПАУЗА, ПЛЕЙ, ПОВТОРНОЕ СКАНИРОВАНИЕ.

Все созданными нами AR объекты использовались в проекте «Музейное искусство детям» в  ГБОУ СОШ №2.  Это культурно-просветительская деятельность, которая знакомит учащихся с живописными произведениями, шедеврами искусства из коллекций известных российских музеев.

2.3.Практическое применение дополненной реальности в образовательном пространстве

В марте 2020 года в нашей школе проходила декада искусства «Шедевры Русского музея».  На две недели коридоры школы оформляются репродукциями и превращаются в картинную галерею. В связи с темой исследовательской работы  в этом году было уделено особое внимание использованию технологии дополненной реальности в ходе ее реализации. Часть экспозиций была дополнена AR объектами, для просмотра которых учащимся необходимо было приложение  ARVIZOR.

Таким образом, экспонаты школьного музея получили  возможность «говорить сами за себя».  Любой желающий сможет  узнать о выставленных в школьной галерее репродукциях картин. При этом каждый имел  альтернативу –получить справку с помощью AR-приложения или книг в школьной библиотеке.

Традиционно в рамках декады проводятся экскурсионные занятия, на которых учащиеся 5-8 классов знакомятся с репродукциями школьной галереи с помощью ребят-экскурсоводов. Уже на этом этапе работы они могли увидеть возможности дополненной реальности и позже воспользоваться рекомендованными приложениями для индивидуального ознакомления с экспонатами.

В течение всей декады проходит «Культурный детектив», в рамках которого учащиеся ежедневно выполняют задания поискового характера. Здесь им не обойтись без дополнительной информации. Ее источником могут быть и книги в библиотеке, и  AR  технология.

По итогам проведения декады искусства «Шедевры Русского музея» с применением  дополненной реальности мы  провели  опрос тех же 60 учащихся 7-9 классов. Нас интересовали впечатления школьников от знакомства с AR.  Все они  (100%) наглядно увидели технологию в действии, смогли оценить ее возможности. При этом более трети опрошенных скачали приложения ARVIZOR на свои смартфоны и  выступали посредниками между арт-объектами и своими одноклассниками.

100% опрошенных получили положительные впечатления от знакомства с объектами дополненной реальности. Анализируя ответы школьников и наблюдая за их реакцией во время первого взаимодействия с AR, мы увидели проявления, так называемого, WOW – фактора. Никто не смог остаться равнодушным и не высказать свое «WOW» (варианты: «офигенно», «волшебно», «чудесно» и т.п.)  от образа музейного экспоната с применением AR.

Во время поисковой работы школьники практически не использовали книги. С их слов, отсканировать AR-объект гораздо удобнее и быстрее, т.к. смартфон всегда под рукой, в за книгами еще нужно идти в библиотеку.   Получается, что благодаря  современным технологиям,  обучающиеся имеют возможность мгновенного доступа к  нужной информации.

Большинство опрошенных – 38 человек - отметили легкость и удобство использования приложений дополненной реальности.  Использование AR не требует от пользователя специальных знаний и навыков, не занимает много времени и сил. Но может обеспечить доступность информации через мобильные устройства.  21 ученик отметили наглядность и зрелищность  экспонатов. Реалистичность воспроизведения и оживление арт-объектов с применением AR играет огромную роль в создании образа и впечатлений от музейных экспонатов. 14 школьников отметили мобильность в качестве плюсов данной технологии. Еще 8 указали необычность подачи информации, что не позволяло скучать, гуляя по школьной галерее, а также добавляло элемент развлекательности. 5 школьников отметили такую черту, как доступ к несуществующим объектам: эскизам и первоначальным вариантам живописных полотен, «тому, чего нет в реальности».

Использование дополненной реальности, благодаря своим несомненным плюсам, вызвало неподдельный интерес в школьной среде.

Однако она имеет и свои недостатки. 9 учащихся отметили, что дополненная реальность не работает без специального приложения, которое нужно найти и установить на свой смартфон. Однако большинство - 49 опрошенных -  в качестве главного недостатка AR видят необходимость подключения к Интернету. Если смартфон не имеет выхода в глобальную сеть или закончился трафик, то приложения AR перестают работать. 16 учащихся отметили, что их смартфоны не имели возможность поддерживать приложения дополненной реальности из-за низкой или переполненной оперативной памяти или неподходящей платформы. 4 указали на недостатки в работе самих приложений: выдают ошибки, долго прогружаются, неудобный интерфейс. Для 12 учеников минусом приложений стала невозможность прикоснуться к арт-объектам дополненной реальности.

По отзывам детей, проведение  предметной недели «Шедевры Русского музея» с использованием технологии дополненной реальности нашло у них положительный отклик. По итогам проведения «Конкурса знатоков», завершающего и подводящего итоги декады, у школьников отмечается рост осведомленности и информированности о выставляемых экспонатах.

Положительный опыт использования дополненной реальности в экспозиционно-выставочной деятельности дает хорошие перспективы подобной работы в условиях школы. Поступило предложение продумать варианты использования дополненной реальности в других предметных областях.

Заключение

В ходе своей работы мы выяснили, что дополненная реальность – это технология, позволяющая совмещать слой виртуальной реальности с физическим окружением и дающая возможность в реальном времени соприкоснуться с миром 3D. IT-компании все более активно занимаются разработкой AR-приложений, которые востребованы абсолютно во всех сферах человеческой деятельности:  от маркетинга до военной и авиационной навигации.  Информация, передаваемая виртуальными объектами поверх объектов реального мира, помогает пользователю выполнять реальные задачи.

Использование дополненной реальности в системе образования РФ способствует объединению общеобразовательных программ и усилий преподавателя и обучающегося за счет:

− приобретения опыта проектной деятельности;

− коллективной реализации информационных проектов;

− создания, редактирования, оформления, сохранения, передачи информационных объектов различного типа с помощью современных программных средств;

− информационной деятельности в различных сферах, востребованных на рынке труда;

− овладения умениями использовать информационно-коммуникационные инструментальные средства и настраивать их для нужд пользователя.

Мы на практике убедились, что, благодаря технологии дополненной реальности, может  улучшиться процесс восприятия и запоминания учебного материала.  Она  вносит в процесс обучения яркие трехмерные образы, игровой элемент, активизируют взаимодействие участников учебного процесса, развивает пространственное мышление.  С помощью дополненной реальности  перед обучающимися открываются безграничные возможности для познания нового.

Мы убеждены, что технология дополнительной реальности, прежде всего, необходима в школьной практике обучения. Однако почти на всех направлениях обучения технология дополненной реальности пока редко используется.

В ходе работы над проектом мы смогли создать реальные объекты AR, которые были использованы в практической деятельности школы. Таким образом, гипотеза работы нашла подтверждение. Цель работы достигнута, все задачи решены.

В целом можно говорить о том, что сегодня технологии AR в образовании находятся на этапе своего становления, и, учитывая перспективы ее развития, необходимо внедрять  дополненную  реальностью в отечественных школах.

Библиографический список

1. Мурашов А.А., Смоленцева Л.В. Виртуальная реальность и дополненная реальность. Взгляд на будущее // Сборник трудов молодых ученых УВО «Университет Управления "ТИСБИ"». Казань: Университет управления «ТИСБИ», 2016. С. 91-96.  
2. Савельева К.В. Дополненная реальность: культурный и образовательный феномен // Контекст и рефлексия: философия о мире и человеке. 2018. Том 7. № 1А. С. 227-233.
3. Яковлев Б.С., Пустов С.И. Классификация и перспективные направления использования технологии дополненной реальности // Известия ТулГУ. Серия «Технические науки». 2013. № 3.
4.  [Электронный ресурс] /  AR — Дополненная Реальность. URL: https://habr.com/ru/post/419437/  (Дата обращения: 12.02.2020)
5.  [Электронный ресурс] / Все, что нужно знать про VR/AR-технологии. Rusbase. URL: https://rb.ru/story/vsyo-o-vr-ar/ (Дата обращения: 12.02.2020)
6.   [Электронный ресурс] / 12 платформ разработки приложений дополненной реальности. URL: https://apptractor.ru/info/articles/12-platform-razrabotki-prilozheniy-dopolnennoy-realnosti.html  (Дата обращения: 14.02.2020)
7.   [Электронный ресурс] / AR. Быстро. Просто. Эффектно. Сервис дополненной реальности. URL: https://arvizor.com/ (Дата обращения: 16.02.2020)