Диссертация (1168722), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Это можносделать комплексно на базе многих школьных дисциплин, но, очевидно, чтоинформатика должна играть здесь ключевую интегрирующую роль, посколькудополненная реальность является информационной технологией.Именно в информатике в рамках реализации содержательнометодической линии «Информационные технологии» могут детальноизучаться особенности устройства и функционирования систем дополненнойреальности. Однако такой подход требует соответствующей доработки целей,содержания и других компонентов методической системы обученияинформатике.С другой стороны, дополненная реальность и связанные с нейтехнические средства обладают всеми необходимыми качествами для ихиспользования как средства обучения. Такие средства могут поднять на болеевысокий уровень эффективность обучения разным дисциплинам, в том числеи обучение информатике.
Из этого следует, что система подготовки поинформатике в школе должна быть усовершенствована для предоставлениявозможности применения средств обучения, основанных на системахдополненной реальности.Изучениедополненнойреальности приизучении других темкурса информатикиПримеры средствдополненнойреальности какобразцы для изученияэтой технологииОтдельная тема всодержанииобученияинформатикеДополненная реальностьво внеурочной работе каккомпонент изученияинформатикиИзучение технологиидополненнойреальностишкольникамиИспользованиедополненнойреальности дляпроверки результатовобучения школьниковинформатикеИспользованиедополненнойреальности дляизучения тем курсаинформатикиДОПОЛНЕННАЯРЕАЛЬНОСТЬ ВОБУЧЕНИИИНФОРМАТИКЕ ВШКОЛЕВыполнение заданийна конструированиеобъектов длядополненнойреальностиРасширение традиционныхэкскурсий и проектнойдеятельности за счетиспользования дополненнойреальностиЛабораторные работы снедоступнымоборудованием припомощи дополненнойреальностиДополненная реальностьпри изучении другихдисциплин как компонентмеждисциплинарной связиДополнительноеинформирование обизучаемых объектах засчет использованияинформационных слоевРисунок 7 – Возможные направления использования технологии дополненной реальностипри обучении информатике в школе69ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯЦифровые средстваАналоговые средстваНекомпьютерные средстваКомпьютерные средстваАудиосредстваГрафические ифотографическиесредстваКиносъемочная икинопроекционнаятехникаВидео и телевизионнаятехникаАналоговые приборы иоборудование материальные объекты,модели, инструментыАудиосредстваСредства телекоммуникационногообщенияГрафические ифотографическиесредстваСредства доступа ктелекоммуникационным ресурсамПроекционнаятехникаСредства дополненнойвиртуальностиВидео ителевизионныесредстваЦифровые приборы,оборудование иинструментыСредства дополненной реальностиСредства, основанные навиртуальных объектахМультимедиа средстваСредства работы созвукомСредства работы свидеоСредствасмешаннойреальностиСредствавиртуальнойреальностиСредства, основанные на наложенииинформационных слоевРисунок 8 – Место средств дополненной реальности в иерархии технических средств обучения в школе70Возможна и целесообразна разработка такой методической системыобучения информатике в основной школе, которая будет опираться навзаимосвязь «объект изучения – средство обучения» и распространять этувзаимосвязь на случай использования технологии дополненной реальности.Это дало бы комплексный эффект и позволяло бы школьникам использоватьподобные технологии при обучении разным дисциплинам в школе, а также впоследующей профессиональной деятельности и при решении повседневныхзадач.Выводы по первой главеОбъемыориентироватьсяинформационныхсовременнымпотоков,вспециалистам,которыхнеобходимонеуклонновозрастают,стимулируя разработку новых информационных технологий и порождаянеобходимостьобученияим.Всовременнойшколесредстваинформационных технологий применяются при обучении различнымдисциплинам.
По сравнению с другими школьными предметами особымсвойством обладает общеобразовательный курс информатики, в котороминформационные технологии выступают не только в роли средств обучения,но и в роли объекта изучения.В настоящее время при обучении информатике расставляются особыеакценты: вместо решения прикладных задач формирования компьютернойграмотности приоритет отдается овладению школьниками фундаментальныхоснов информатики и формированию у них информационной культуры.Выделены содержательно-методические линии общеобразовательного курсаинформатики, среди которых предусмотрена линия «Информационныетехнологии».Общеобразовательныйкурсинформатикиявляетсябазовымкомпонентом общего образования.
В содержание образования он входит вкачествеотдельногоучебногопредмета,атакжечерезобучение71информационным технологиям в рамках обучения другим дисциплинам.Значимой целью курса информатики является формирование у школьниковпредставлений о научных основах информатики, которые содержат, в томчисле, и информационные технологии. Умения и навыки применениятехнологий и средств, полученные учащимися на уроках информатики, могутповсеместноиспользоватьсяприподготовкепоразнымучебнымдисциплинам. Возможности рассмотрения технологии и инструментариядополненной реальности в качестве объекта изучения и средства обучениялежат в русле такого подхода.Фундаментальные подходы к обучению информатике и подготовка вобласти информационныхтехнологий, практика применениясредствинформатизации все еще не являются взаимосвязанными.
Этот факторнеобходимо учитывать в рамках исследований в области расширениясодержания и спектра средств обучения информатике в школе.Представления об информационных технологиях необходимо вводить,расширять и углублять в разных частях курса информатики. За счет этогодолжнабытьвыстроенацельнаясодержательно-методическаялиния«Информационные технологии», а обучение технологии дополненнойреальности должно являться частью такой линии.Прообразом технологии дополненной реальности принято считатьтехнологию виртуальной реальности, различия между которыми заключаютсяв соотношении «компьютерных» объектов и взаимодействия с реальныммиром.
Технология дополненной реальности, очевидно, имеет существенныйпотенциал с точки зрения расширения сфер применения компьютернойтехники, но для её значимого применения нужны относительно существенныемощностикомпьютеров,качественныеустройствавводаивывода,компактность, специфические системы для автономности. Помимо того,необходимы и более рациональные программы для распознавания визуальныхобразов и «привязки» виртуальных объектов к реальным.72Введеноииспользуетсяпонятиеконтинуума«реальность-виртуальность» (континуум Милграма), описывающего соотношение разныхвидов реальности, в числе которых дополненная реальность, реальноеокружение,виртуальнаяреальностьидополненнаявиртуальность.Виртуальная и дополненная реальность включены как составные компонентыв более объёмное понятие «смешанная реальность».
По отношению ктехнологии дополненной реальности вводятся несколько характеристик, такихкак порожденность, актуальность, автономность, интерактивность и др. Эти идругие параметры, соотношения, факторы и выводы могут входить всодержание обучения дополненной реальности в курсе информатики.Для использования в рамках исследования и последующего включенияв систему обучения информатике выработан подход к трактовке понятия«дополненная реальность».
Под технологией дополненной реальностипредлагается понимать совокупность способов и средств, позволяющихсоздавать для человека видимое трёхмерное пространство, в которомконтекстно-зависимыевиртуальныеобъектыдополняютреальноепространство, окружающее человека в настоящий момент времени,изменяются при изменении реального окружения или ракурса наблюдения, засчёт чего воспринимаются в качестве элементов реального пространства.Все современные средства дополненной реальности (средстватехнологии дополненной реальности) являются совокупностью аппаратного ипрограммного компьютерного обеспечения, функционирующего в режимереального времени, дополняющего контекстно-зависимыми виртуальнымиобъектамиилипроцессамиреальноеокружающеепространство,изменяющимися при изменении реального окружения и (или) ракурсанаблюдения.Позиционирование объектов при применении технологии дополненнойреальности может осуществляться на основе локационно-зависимого иобъектно-зависимого подходов.
Для использования этой технологии приобучении школьников одними из самых значимых ее параметров являются73помехоустойчивость, точность и простота. Такими преимуществами обладаетобъектно-зависимый подход.Для совершенствования обучения информатике в школе важно, чтотехнология дополненной реальности включает в себя четыре основныхкомпонента: аппаратные средства, браузер, систему распознавания исодержательноенаполнение.Критериямидляклассификациисистемдополненной реальности могут выступать тип их взаимодействия спользователем, степень мобильности, функциональное назначение.Технология дополненной реальности по своей природе обладаетсущественным образовательным потенциалом, что позволяет активноиспользовать соответствующие компьютерные средства в качестве средствобучения, как информатике, так и большинству других школьных дисциплин.Применение такой технологии влечет за собой повышение узнаваемостиобъектов и процессов школьниками за счет их проекции на реальный мир.
Онаобладаетвозможностьюсущественногоповышениянаглядности,предоставления доступа к объектам и процессам, ранее недоступным длясистемыобразования,атакжевозможностьюдополнительногоинформационного обеспечения учебного процесса. Необходимо выработатьподходыкэффективномусовместномуиспользованиютехнологиидополненной реальности с традиционными наглядными пособиями, бумажнойлитературой, электронными ресурсами и другими средствами обучения.В первой главе диссертации описаны значимые для развитияметодической системы обучения информатике подходы к разработке иприменению такой технологии.
Первый подход обусловлен созданиемвиртуального объекта для организации и проведения практических работ сошкольниками, когда выполнение заданий в доступных условиях невозможно.Второй подход предусматривает наложение виртуального информационногослоя на реальный объект.Особенности систем дополненной реальности свидетельствуют, что всодержание подготовки учителей должны быть включены разные аспекты74образовательного применения таких систем [44]. Рассмотренные технологиипозволяют расширить возможности обучения информатике для учащихся сограничениями по здоровью. Использование технологии дополненнойреальности не требует наличия или разработки специального оборудования.Возможноприменениебазовогопрограммногообеспечения,предоставляющего выбор обучающих модулей, маркеров и моделей поизучаемой дисциплине.
При этом в настоящее время такое обеспечение несодержит компонентов, которые могли бы использоваться при подготовке поинформатике в рамках применения дополненной реальности в качествеобъекта и средства обучения.Обучение дополненной реальности целесообразно осуществлятькомплексно на базе разных школьных дисциплин, при этом информатикадолжна играть ключевую интегрирующую роль. Такой подход требуетдоработки целей, содержания и других компонентов методической системыобучения информатике.Средства дополненной реальности могут сделать более эффективнымобучение разным дисциплинам, в том числе и обучение информатике [57]. Сучетом этого система подготовки по информатике в школе должна бытьрасширена в направлении применения соответствующих средств и методовобучения.75ГЛАВА 2.
МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯТЕХНОЛОГИИ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ В КУРСЕИНФОРМАТИКИ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ2.1.Моделирование методической системы обучения ииспользования технологии дополненной реальности вкурсе информатики основной школыАнализ научной литературы, опыта преподавания информатики вшколе, а также выявленного существенного образовательного потенциалатехнологии дополненной реальности предоставляет достаточно большоеколичество факторов и идей, что позволяет создать модель методическойсистемы обучения, которая будет основой для совершенствования курсаинформатики основной школы. Реализация такой модели должна обеспечитьнацеленность обновлённой методической системы на взаимосвязь «объектизучения – средство обучения» и может учитывать выявленные подходы кразработке и применению визуальных средств технологии дополненнойреальности.Первый из таких подходов ориентирован на разработку виртуальныхобъектов, визуализируемых на материальном заместителе объекта реальногомира.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
