CC BY
56
УДК 378:004
А.Е. АБЫЛКАСЫМОВА, В.А. КАЛЬНЕЙ, С.Е. ШИШОВ
ПЕРЕЛОМНЫЙ ЭТАП ПОДГОТОВКИ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ КАДРОВ В КОНТЕКСТЕ РАЗВИТИЯ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Рассматривается влияние потенциала виртуальной и дополненной реальности на образование, который подталкивает к разработке цели, стратегии, педагогических инструментов для этой новой реальности. Обосновываются ответы на вопросы: изменится ли роль учителя в новой цифровой реальности, какие новые педагогические принципы будут востребованы для новой образовательной реальности, ожидает ли учителей массовая безработица в эпоху победы «цифры»? Делается вывод: сегодня можно говорить о том, что мы находимся на переломном этапе развития педагогики, когда совокупность педагогических идей и подходов в образовании, которые вытекают из использования виртуальной и дополненной реальности, стремятся использовать все их коммуникационные, информационные, совместные, интерактивные, творческие и инновационные возможности в рамках развития новой культуры обучения, повышающей мотивацию обучающихся и революционно обогащающей учебные ресурсы. Ключевые слова: современные технологии образования, виртуальная реальность, дополненная реальность, цели образования.
The authors consider the influence of both virtual reality and augmented reality on education, which stimulate the development of goals, strategies, pedagogical tools for the new reality. The answers to the following questions are provided here: if the role of a teacher in the new digital reality changes; what new pedagogical principles will be in demand for the new educational reality; if the mass unemployment of teachers happens in the "digital" age. It is concluded that these days we are at a turning point in the development of pedagogy with a set of pedagogical ideas and approaches in education emerged from the use of virtual and augmented reality tend to use all their communication, information, joint, interactive, creative and innovative resources for the development of a new culture of learning that increases motivation of students and revolutionary enriches learning resources.
Keywords: modern technologies of education, virtual reality, augmented reality, goals of education.
Постановка проблемы
XXI век, ломая все сложившиеся стереотипы развития человечества, не оставляет в стороне от технического прогресса и сферу образования. Назовем только некоторые тренды последних лет, обобщенные в "The NMC Horizon Report: 2016 Higher Education Edition" [4]:
© Абылкасымова А.Е., Кальней В.А., Ши-шов С.Е., 2019
1. Коллективные интерактивные среды. Этот процесс начинался в качестве индивидуальных игр в виртуальной реальности и приложений дополненной реальности. Постепенно происходило объединение в многопользовательские игры. Сегодня мы видим участие множества игроков или даже команд, взаимодействующих в сценариях цифровой среды. Здесь есть сотрудничество, а следовательно, и потенциал для обучения.
Студенты-медики, например, уже коллективно тренируются на хирургических симуляторах. Будущие пилоты отрабатывают навыки на авиатренажерах.
2. Интеграция искусственного интеллекта и человеческого мозга. Этот процесс еще называют движением к эпохе человеческого киборга. Он предполагает эволюцию единения человеческой реальности с цифровой технологией. Илон Маск с компанией №игаНпк разрабатывает технологии интеграции цифровых приложений в человеческий мозг. Сегодня на ранних стадиях эксперимента есть подвижки в лечении неврологических заболеваний: эпилепсии, болезни Альцгеймера. Далее предполагается, что мозговые имплантаты будут способствовать расширению объемов информации, разгрузке рабочих функций мозга, стимулированию когнитивных способностей человека. Многие считают такие идеи шарлатанством, но история показывает, что трудно предугадать, какими могут быть последствия таких экспериментов.
3. Совместная разработка цифровых приложений студентами. Системы для создания дополнительной реальности и расширения виртуальных моделей упрощаются, уже не требуют профессиональных знаний о программировании. Поэтому образовательные системы привлекают студентов к коллективному проектированию таких ресурсов, используя образование для формирования «продуктивного потребителя». Широкое распространение получили туристские приложения дополнительной реальности. Каждый пользователь может свободно добавлять информацию в такое приложение.
4. Разработка легко носимых устройств. Рынок дополнительной и виртуальной реальности размещает-
ся на легко переносимых устройствах. Далее напрашивается интеграция таких устройств в гаджеты под условным названием Wearables - смарт-очки, контактные линзы, браслеты или часы. Такие устройства связываются между собой и с другими цифровыми гаджета-ми по беспроводной сети, интегрируют наши человеческие восприятия в интегральную среду, объединяющую реальные ощущения человека и виртуальные данные, постоянно взаимодействующие между собой. Пока это дорогие «игрушки», но процесс снижения их стоимости ускоряется. Компания Intel презентовала гаджет, выводящий в игровой мир с полным погружением. ProjectAlloy показала дисплей (HMD), который надевается на голову. Это независимое полностью автономное аппаратное обеспечение, объединяющее дополненную и виртуальную реальности. Для работы ему не требуется никакой внешний процессор. 3D-камеры, расположенные в объективах, позволяют получать и осуществлять ввод данных рукой пользователя, появляется возможность взаимодействовать с виртуальным сценарием или вводить элементы реального мира в цифровую среду.
5. Геолокация. Использование дополненной и виртуальной реальности в геолокации позволяет накладывать цифровую информацию в реальную среду, например в «умных городах». Это приводит к значительному повышению эффективности визуальных интерфейсов в образовании. В частности, дает возможность использовать цифровую среду для обучения сложным или опасным действиям, для наблюдения за процессами и операциями управления сложной инфраструктурой жизнеобеспечения.
Только перечисленные тенденции уже ставят на повестку дня потреб-
ность решения проблемы, связанной с необходимостью осмысления, а возможно, и изменения, дидактических подходов к обучению молодого поколения в век цифрового доминирования во всех сферах.
«Подрывной» потенциал виртуальной и дополненной реальности огромен. Поэтому придется выйти из зоны нашего педагогического комфорта и разработать цели, стратегии, педагогические инструменты для этой новой реальности.
Напрашивается поиск ответов на вопросы:
• Изменится ли роль учителя в новой цифровой реальности?
• Какие новые педагогические принципы будут востребованы для новой образовательной реальности?
• Ожидает ли учителей массовая безработица в эпоху победы «цифры»?
Методы исследования
В данной работе использованы теоретические методы исследования, такие как историко-генетический метод и моделирование, служащие решению задачи конструирования нового, неизвестного ранее практике образования. Источниковая база представлена в [1-12]. Важно было осмыслить связь между получением знаний, овладением способами деятельности и процессами психического развития личности. Большую помощь в исследовании оказало и абстрагирование как процесс мыслительного отвлечения исследователя от каких-либо признаков или качеств предмета от самого предмета. В поиске решения проблемы были полезны и такие процедуры, как аналогия, интегрирование, систематизация.
Результаты исследования
Для ответов на поставленные вопросы целесообразно рассмотреть наиболее заметные тренды в системе образования, обусловленные захватом «цифрой» все новых и новых плацдармов в образовании.
В системах образования большинства стран уже нашли свое место цифровые образовательные материалы. Традиционные материалы для чтения и письма массово эволюционируют в цифровые ресурсы. Дополненная реальность представляет собой учебные тексты с множеством маркеров, которые позволяют активировать расширение информации в 3D с помощью цифрового устройства. Обучающие игры на основе виртуальной реальности являют собой революцию учебных материалов на основе опыта погружения, а не только для поиска информации.
Геймификация как метод обучения все еще вызывает у многих ассоциацию с простым развлечением, с бессмысленной игрушкой. Тем не менее ясно, что этот бурно расширяющийся сектор обеспечивает полное погружение в игру на основе виртуальной реальности, а дополненная реальность способствует созданию любого реального сценария на игровом поле. Такой подход реализуется не только в приложениях, разработанных специально в качестве игры, но и в тех, которые включают совместную или конкурентную игры в сложных средах обучения.
Экспериментальное обучение на основе виртуальной и дополненной реальности позволяет реализовывать сценарии, где обучающиеся могут для проверки теории использовать различные исходные данные обучающего контента, изучать условия, в которых работают законы или области, где их
применение невозможно. Здесь реализуется ввод обучающихся в реальность с относительно низкой стоимостью, например: подготовка пилотов на си-муляторах полета, рискованные медицинские манипуляции на больных людях. Есть уже и симуляторы исторических сценариев.
Виртуальная и дополненная реальности обеспечивают расширенное образование, которое заключается в появлении у человека возможности самостоятельно создавать учебные среды, в которых он сам является и обучаемым, и обучающим (сам создает собственные траектории обучения) без предзадан-ной конкретной программы обучения или присутствия учителя. Человек прокладывает свой «путь обучения» в лабораториях «социальных инноваций».
Мобильное обучение на основе виртуальной и дополненной реальности позволяет студентам, если у них есть соответствующее цифровое устройство, изучать материал в любом порядке, когда и где у них есть возможность, без ограничений по возрасту, расписанию, предпочтений педагога и т.п.
Стоит оговориться, что отсутствие педагогического осмысления такого образовательного процесса (учебный план, оценка эффективности и др.) вызывает справедливую критику так называемого ризоматического подхода к образованию (Жиль Делёз и Феликс Гваттари - философское осмысление, Дэвид Кормье - разрабатывает этот подход для образования, 2010). Поэтому смешанное обучение, объединяющее онлайн-курсы и «живое» общение с педагогом, по нашим оценкам, пока еще доминирует в общественном сознании.
Серьезной критике поначалу подвергалось отсутствие в цифровых технологиях обучения «объективных» инстру-
ментов оценки учебных достижений как механизмов мотивации. Последние годы принесли прогресс в эту сферу. Появляются конкурсы, бонусы, рейтинги, «уровни», автоматическая обратная связь, получение доступа к программе постепенно, на основе преодоления тестов предыдущего уровня и тому подобное, которые направлены на повышение индивидуальной конкурентоспособности или командной кооперации. Преимуществом такого оценивания является сиюминутность получения ответа на тесты. Не надо ждать пока педагог проверит твою работу.
Полезным механизмом является создание индивидуального цифрового портфолио студента для демонстрации его эволюции.
Роль педагога заключается в том, чтобы обеспечить обучающихся инструментами для оценки и самооценки. Хорошо себя зарекомендовали подходы, основанные на взаимооценке обучающимися в среде дополненной реальности.
Зрелищность виртуальной и дополненной реальности сама по себе не порождает обучения. Очевидно, что роль учителя подвергается серьезной деформации.
Для разработки цифровых образовательных ресурсов в первую очередь нужны профессионалы, способные работать в информационных средах, разрабатывать соответствующие обучающие приложения, проектировать траектории обучения, координировать взаимодействие обучающихся с образовательной платформой, оценивать работу платформ и приложений, анализировать получаемые результаты обучения.
Поэтому от учителей требуется брать на себя отличные от сегодняшних роли, а именно:
• создатель содержательной основы цифровых учебных ресурсов в сотрудничестве с «цифровыми специалистами» (программистами, web-редакторами, дизайнерами, аниматорами и т.д.);
• педагогический координатор работы обучающихся при взаимодействии с цифровыми средами;
• интегратор знаний, предлагающий более широкий взгляд на структуру или теорию изучаемого явления;
• наставник, направляющий, поощряющий, сопровождающий и мотивирующий обучающихся к использованию цифровых технологий;
• куратор образовательных ресурсов, исследующий и отбирающий лучшие из доступных на образовательном рынке ресурсы под конкретные учебные цели;
• стимулятор сотрудничества обучающихся на платформе, связывающий разные области знаний;
• учебный дизайнер, разработчик новых образовательных возможностей для этих технологий, формирующий новые практики цифрового обучения;
• хранитель этических принципов в образовании от рисков полной коммерциализации знаний.
Чтобы цифровой ресурс превратился в педагогический в рамках системы образования, за технологические ресурсы должны отвечать педагоги. Именно они ищут ответы на вопросы:
• Как максимально эффективно использовать эти ресурсы?
• Какие педагогические принципы должны реализовываться на этих ресурсах?
• Какое содержание обучения требуется для этого ресурса?
Выводы
Таким образом, можно говорить о том, что мы находимся на переломном этапе развития педагогики, когда совокупность педагогических идей и подходов в образовании, которые вытекают из использования виртуальной и дополненной реальности, стремятся использовать все их коммуникационные, информационные, совместные, интерактивные, творческие и инновационные возможности в рамках развития новой культуры обучения, повышающей мотивацию обучающихся и революционно обогащающей учебные ресурсы.
Подводя итоги, выделим положительные и настораживающие стороны внедрения технологий виртуальной и дополненной реальности в систему образования.
Положительные эффекты:
• усиление внимания человека при обучении. Это преимущество имеет решающее значение в цифровую эпоху, когда лавинообразный рост объема знаний человечества ослабляет способность отдельного человека обращать на что-либо внимание;
• использование симуляторов реальности позволяет более эффективно формировать необходимые компетенции и быстро «перенастраивать» их;
• индивидуальный темп обучения. Сокращается время для приобретения определенных навыков и компетенций, особенно процедурных, в которых манипулирование цифровыми объектами снижает риски травм и фатальных ошибок;
• рост эффективности когнитивного развития, вытекающий из возможности экспериментирования с целью опровержения или подтверж-
дения теории, генерации альтернатив или новых идей, визуализации объекта под разнообразными углами или точками зрения;
• положительное влияние на мотивацию. Навыки приобретаются в форме погружения, в котором обучающиеся, выросшие в условиях, где все чаще доминируют цифровые технологии, являются «главными героями»;
• персонализация обучения. Технологии виртуальной и дополненной реальности позволяют индивидуализировать скорость освоения, учебный опыт и адаптировать его к разным познавательным стилям и способам обучения, поскольку есть возможность использовать различные технологические вспомогательные ресурсы.
Критический взгляд на технологии
виртуальной и дополненной реальности:
• высокая стоимость производства электронных устройств с техноло-
гиями виртуальной и дополненной реальности, что порождает трудности в их распространении;
• технология создания такого «цифрового» учебного опыта является новой и экспериментальной, а это означает, что в области образования все еще остается много вопросов, связанных с цифровым обучением, которые необходимо исследовать;
• обучающиеся перестают общаться лицом к лицу, виртуальные отношения становятся преобладающими, это порождает слабые эмоциональные связи, депрессии и эскапизм;
• недостаточно исследований, чтобы быть уверенными, что результаты обучения в среде виртуальной и дополненной реальности аналогичны обучению и работе в реальном мире. Если обучающийся хорошо освоил работу с имитаторами в среде виртуальной реальности, то нет полной уверенности, что он может так же хорошо работать в реальном мире.
^Ш ЛИТЕРАТУРА И ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕСУРСЫ
1. Абылкасымова А.Е., Рыжаков М.В., Шишов С.Е. Современные тенденции развития непрерывного педагогического образования. Алматы, 2016.
2. Леднев В.С., Рыжаков М.В., Шишов С.Е. Общая концепция федеральных компонентов государственного образовательного стандарта начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования // Разработка национально-региональных компонентов государственных образовательных стандартов. Российско-нидерландское сотрудничество в области образования/ под ред. В.С. Леднева, В.В. Судакова. М, 1996. С. 7-29.
3. Шишов С.Е., Кальней В.А. Мониторинг качества образования в школе. М, 2008.
4. The NMC Horizon Report: 2016 Higher Education Edition. URL: http://sibfrontier.ru/wp-con-tent/uploads/2016/05/HR2016.pdf (дата обращения: 20.12.2018).
5. URL: http://courses.curtin.edu.au/course_overview/undergraduate/entrepreneurship (дата обращения: 10.12.2018).
6. URL: http://theleanstartup.com (дата обращения: 20.12.2018).
7. URL: http://www.cit.ie/rpl.differenttypesoflearning (дата обращения: 20.12.2018).
8. URL: http://www.ehea.info/article-details.aspx?ArticleId=5 (дата обращения: 20.12.2018).
9. URL: http://www.reuters.com/article/idUSL1N11K16Q20150915 (дата обращения: 20.12.2018).
10. URL: http://www.udel.edu/inst/workshops/index.html (дата обращения: 20.12.2018).
11. URL: http://www.wired.com/2014/03/universities-moocs-needconsider-culture/ (дата обращения: 20.12.2018).
12. URL: https://www.aau.edu/research/article.aspx?ID=9266 (дата обращения: 20.12.2018).
