Диссертация (Технология дополненной реальности как объект изучения и средство обучения в курсе информатики основной школы), страница 9

Такие системы обладают возможностью анализа объектов,находящихся в поле зрения видеокамеры (поле зрения человека), и выводитьинформацию справочного характера о таких объектах. Так, например, есличеловек рассматривает в музее картину, то при помощи автономной системыдополненной реальности он может получить сведения об авторе картины,истории, положенной в основу ее сюжета, судьбе картины и другие сведения.Интерактивные системы дополненной реальности предусматриваютвзаимодействие с человеком, имеющим возможность выбора и настройки типадополнительного (накладываемого) слоя данных и получения разныхсведений в отношении рассматриваемого объекта. Ясно, что подобныесистемы требуют обязательного наличия средств для ввода данных.

В роли51таких средств могут использоваться тактильные экраны мобильныхкомпьютерных устройств или средства для распознавания человеческой речи.Примером интерактивных систем дополненной реальности могут служить«примерочные» магазина, при помощи которых пользователь может выбиратьте или иные виды одежды и видеть свое изображение, виртуально примеряятакую одежду.Ещё одним основанием для систематизации можно рассматриватьстепень мобильности систем дополненной реальности.

В этом случае будутразличаться стационарные и мобильные системы.Стационарные системы дополненной реальности предусматриваютвзаимодействие с пользователем в одном месте, без каких-либо перемещений.Примером стационарной системы можно считать установку дополненнойреальности,имеющейсявГосударственномДарвиновскоммузее.Стационарная видеокамера направлена на один из выставочных залов музея, амониторотображаетвидеоскамеры,накотороенакладываютсяинтерактивные модели животных. В этом случае виртуальная антилопа,передвигающаяся по залу на компьютерном экране, является результатомприменения технологии дополненной реальности.Мобильныесистемыдополненнойреальностиподразумеваютдвижение в пространстве и функционирование в динамичном режиме вусловиях взаимодействия с различными объектами из реального окружения.Типичным примером мобильной технологии дополненной реальностиявляется маркерная технология, применяемая на мобильных устройствах.

Так,например, мобильная система, помогающая при ремонте автомобиля,показывает, как и какую деталь следует заменить при ремонте.По функциональному назначению системы дополненной реальностиможно классифицировать на следующие группы.Системы визуального поиска. Системы этой группы реализуютподсказки навигационного характера в ответ на запросы человека. В этомслучае речь идет не о традиционных распространённых навигаторах,52показывающих путь на местности.

При взаимодействии с системамидополненнойреальностиреализуетсяболееширокийподходкформулированию запросов, например, обусловленный поиском тех или иныхуслуг или товаров, объектов или людей с определёнными параметрами.Системы, основанные на распознавании, генерируют контекстнозависимые сведения об объектах или людях, находящихся в поле зренияпользователя. При помощи систем такого типа человек, участвующий впереговорах, может оперативно и индивидуально получать необходимыесведения о своих партнёрах. По отношению к каждому человеку,участвующему в переговорах, такая система может выводить визуальнуюинформацию о его должности, биографии, возрасте, потребностях и другихзначимых характеристиках.

Такие сведения могут быть получены из открытыхисточников телекоммуникационных сетей.Системы«Человек2.0»,увеличивающиеинформационныевозможности человека. Системы этого типа дают возможность демонстрациипошаговыхинструкцийпрофессиональныхдополнительныедлязаданий.длярешенияВэтомпользователяопределённыхслучаевозможностибытовыхилипримеромявляютсявыбораалгоритмаприготовления блюда, выбора рецепта, контроля за перечнем ингредиентов,последовательности их использования и дозировки.

Иным примером можносчитать визуальную помощь техникам, ремонтирующим автомобили сподсказками нужных инструментов, мест их использования, порядка операцийпри демонтаже и монтаже агрегатов автомобилей.Системы, работающие на основе принципа «линза/экран-зеркало».Функционирование таких средств дополненной реальности базируется наналожении объектов виртуального мира на изображения реальных объектовдля повышения правильности представлений о параметрах объектов,характерных для их расположения в пространстве.

Например, такой подходможет наглядно продемонстрировать покупателю до совершения покупки, какбудет выглядеть мебель, приобретаемая в Интернет-магазине, в условиях53реальной домашней обстановки покупателя. Благодаря подобным системам итехнологиям человек может увидеть предлагаемый ему товар в реальныхусловиях предстоящего местонахождения и подобрать наилучшее размещениебез каких-либо лишних физических затрат.Системыконтекстнойвизуализации.Системыдополненнойреальности этого типа в большей степени подходят для внедрения впромышленности при решении инженерных и конструкторских задач.Примером такой реализации является система для демонстрации особенностиработы промышленного оборудования, где с помощью контекстнойвизуализации можно увидеть его работу в заданных условиях на производстве,либо помочь получить представление о том, как будет двигаться транспортноесредство в реальной дорожной обстановке.Эти и другие примеры, демонстрирующие особенности классификациисистем дополненной реальности, могут использоваться не только придемонстрации специфики этой технологии при обучении информатике, но идля последующего формулирования соответствующих практических заданийдля школьников.Анализ перечисленных публикаций, примеров, определений иподходов к классификации в области создания и применения технологиидополненной реальности свидетельствует, что такая технология способнасущественно повлиять на эффективность профессиональной и повседневнойдеятельности человека.

Овладение этой технологией и приемами ееиспользования в различных областях приближает человека к реалиямтехнического развития современного общества. Эти и другие факторы говорято целесообразности обучения технологии дополненной реальности на этапеобщеобразовательной и предпрофессиональной подготовки школьников.Такое обучение может затрагивать разные школьные дисциплины, ноключевую интегрирующую роль здесь может играть курс информатики сучетом того, что технология дополненной реальности, прежде всего, являетсяинформационной технологией.54Кроме этого, предыдущее описание специфики и видов технологии исредств дополненной реальности говорит о их безусловном вкладе вповышение наглядности и информативности.

Оба качества играют одну изключевых ролей в повышении эффективности образования. На этом этапеисследования можно сделать предположение о положительном влиянии наобразование использования технологий и средств дополненной реальности вкачестве средства обучения разным дисциплинам. И информатика как учебнаядисциплина не будет здесь исключением.Приведённые выше аргументы и характеристики свидетельствуют оналичии потенциала технологий дополненной реальности, который можетвлиять на повышение эффективности школьного образования.

Для болеедетального обсуждения целесообразности и путей применения указаннойтехнологииприобученииинформатикенеобходимонаоснованиисуществующих источников и ранее проведённых исследований определитьвозможности использования технологии дополненной реальности как объектаизучения и средства обучения.1.3.Возможности обучения и использования технологиидополненной реальности в школьном курсе информатикиКак общеобразовательная дисциплина в рамках программы основнойшколы информатика ответственна за развитие информационной культурыучащихся. Эта дисциплина формирует, в том числе знания и умения длявзаимодействия с компьютерными обучающими средствами и другимиинформационными технологиями [28-30].

В связи с этим, при создании иразвитии новых информационных технологий проявляется потребность всовершенствовании содержания учебной программы по информатике в школе.Данныетехнологиитакжемогутприменятьсяидляповышенияэффективности изучения определённых тем учебной программы. Спецификаинформатики как школьной учебной дисциплины заключается в том, что55подобные технологии в рамках обучения ей выступают и в качестве объектаизучения, и в качестве средства обучения. Во многих случаях просматриваетсятенденция к учёту взаимосвязи этих видов применения технологий.На основании параграфов 1.1.

и 1.2. данного исследования можноутверждать, что технология дополненной реальности является такойперспективной технологией, которая с большой вероятностью получитширокое распространение в скором времени. Но, несмотря на это, насегодняшний день практически не существует научно-методических работ иисследований, изучающих целесообразность модификации методическойсистемы обучения информатике в школе за счёт внедрения такой технологии.Приобразованиииспользованииследуеттехнологииучитыватьдополненнойвышеописаннуюреальностиспецификувданнойтехнологии и ее потенциальные возможности. На основании ранееприведённых аргументов (см. параграфы 1.1. и 1.2.