Диссертация (1168722), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Наличие тех или иных пунктовв таблице не означает обязательность полноценного рассмотрения этойтехнологии при изучении всех указанных тем, если они непосредственно несвязаны с рассмотрением дополненной реальности в качестве объекта дляизучения. Аналогично не обязательными к проведению и учёту являютсямногие из упомянутых лабораторных работ, а также примеры использованиясистем дополненной реальности в качестве средства обучения отдельнымтемам курса информатики основной школы. При этом за счёт такихпредложений учителя информатики имеют возможность выбора и образцы для120использования технологии дополненной реальности в качестве объектаизучения и средства обучения.Следует также отметить, что отсутствие предложений по применениюисследуемых технологий в некоторых темах не означает невозможностьтакого использования.
Различные авторские методы обучения информатикемогут предусматривать применение средств дополненной реальности вкачестве средств обучения таким, например, темам, как технологии созданияалгоритмов, кодирование звуковой информации, измерение информации илилогические выражения и высказывания. При этом практически все указанныеприёмыисодержательныенаправленияиспользованиятехнологиидополненной реальности в указанном порядке применялись при проведенииапробации разработанных средств и опытного обучения школьников в рамкахнастоящего исследования.Дляпрактическогометодическойсистемывнедренияобученияописанныхинформатикевышекомпонентнеобходимыотборсуществующих и разработка недостающих визуальных средств и моделейдополненной реальности.
Их наличие, а также разработанные с их учётомзадачи, задания, примеры, образцы и другой учебный материал дляшкольников позволят провести экспериментальную проверку эффективностиобучения и использования технологии дополненной реальности приподготовке учащихся основной школы по информатике.1212.3.Формирование и использование системы визуальных средствдополненной реальности для обучения информатике в основной школеОбучение информатике в основной школе в рамках реализацииописанной выше модели может осуществляться как на основе уже имеющихсявизуальных средств дополненной реальности, так и на основе специальноразработанныхсистем.Важно,чтобыотбираемые,создаваемыеиприменяемые визуальные средства корректно соотносились с содержанием иметодами обучения информатике, отвечали его целям, демонстрировалинеобходимые элементы содержания или были востребованы для решения ивыполнения задач.
Во многом, такие демонстрации и задания определеныТаблицей 1. Совместно с компонентами модели, отраженными на Рисунке 13,они могут являться ориентирами для отбора и разработки средствдополненной реальности, значимых как для обучения этой технологии, так идля её использования при подготовке школьников по информатике.В первую очередь, говоря о визуальных средствах дополненнойреальности, речь должна идти о формировании комплекта средств,воздействующих на органы зрения человека, – статические и динамические2D- и 3D-модели, образцы информационных слоёв, маркеры дополненнойреальности. Такие средства могут быть дополнены звуковой информацией,играющей в данном случае второстепенную роль. Важно отметить, чтосуществующие редакторы, конструкторы и технологии (например, технологияпрограммирования) позволяют создавать несложные визуальные средствадополненной реальности указанных видов и учителям информатики, ишкольникам.Анализ специфики технологии дополненной реальности, описанный впервой главе диссертации, позволяет выделить четыре способа её примененияв образовании, в том числе и для обучения информатике (Рисунок 14).
Такиеспособы могут играть роль основных ориентиров для создания ииспользования исследуемых визуальных средств.122Способ 1. Замена виртуальных объектов реальными. Отличительнойчертой этого способа является то, что он разделён на два этапа. В начале приизучении информатики учащийся выполняет часть задания с помощьютехнологии дополненной реальности, изучая на основе манипулированиявизуальными виртуальными объектами порядок работы и необходимыеэлементы.Послевыполнениязаданныхдействийнадвизуальнымисредствами дополненной реальности для выработки практических умений инавыков учащийся допускается к выполнению задания на реальных объектах.Способы обученияинформатике сиспользованием дополненнойреальностиСпособ заменывиртуальных объектовреальнымиСпособ заменыреальных объектоввиртуальнымиСпособ применениядинамических маркеровСпособ комбинированногоиспользования реальных ивиртуальных объектовРисунок 14 – Способы обучения информатике с помощьютехнологии дополненной реальностиПримером соответствующих заданий для школьников являютсязадания на сборку компьютера при изучении архитектуры компьютеров.Учащиеся сначала собирают компьютер с помощью системы дополненнойреальности, используя для этого заранее заготовленные учителем маркеры иразмещая их в соответствующих местах.
Если всё собрано верно, модельвизуально имитирует включение и запуск работы компьютера. После такой123подготовки учащиеся собирают настоящий компьютер. При этом они ужезнают расположение всех элементов и, собирая настоящий компьютер,формируют практические умения установки его отдельных частей.Область применения: высокий уровень вхождения для выполненияпрактической работы, используется дорогостоящее и (или) хрупкоеоборудование.Способ 2. Замена реальных объектов виртуальными.
Самый простой сточки зрения реализации способ. С помощью заранее разработанныхвизуальных объектов системы дополненной реальности обучающийся можетувидеть вместо маркера практически любой виртуальный объект. Притомтакой плоский или объемный визуальный объект может быть как статическим,такидинамическим,обладатьвозможностьюинтерактивноговзаимодействия. Главное преимущество данного способа в том, что приобучении информатике можно использовать практически любой объект, чтобезиспользованиятехнологиидополненнойреальностизачастуюневозможно. В отличие от работы с простыми компьютерными моделями спомощью технологии дополненной реальности появляется возможностьприблизить выполняемую работу к реальным условиям за счёт манипуляциифизически существующими маркерами, которые «символизируют» изучаемыеобъекты.Примером демонстрации такого типа, применяемой при обученииразделу«Архитектуракомпьютера»курсаинформатики,являетсяотображение на маркере 3D-модели жёсткого диска компьютера в разборе.При этом такую модель можно рассматривать с разных сторон, изменятьмасштаб и различные элементы.
В рамках настоящего исследования такаядемонстрация была проведена в рамках обучения информатике учащихся 6класса ГБОУ г. Москвы «Школа №1409» (Рисунок 15).Область применения: работа с объектами, по различным причинамнедоступными для педагогов и школьников (стоимость, опасность, размеры).124Рисунок 15 – Учебная демонстрация, основанная на замене реальногожёсткого диска на виртуальный жёсткий диск «в разрезе»Способ 3.
Комбинированное применение реальных и виртуальныхобъектов – комбинация предыдущих двух способов. Является самымэффективным и показательным, однако самым труднореализуемым способом.Врамкахданногоспособанареальныхобъектахотображаютсядополнительные информационные слои, как правило, отображающие схемы,принципы работы и инструкции. Сложность создания соответствующихзаданий заключается в том, что необходимо иметь в наличии реальный объектизучения (либо его физическую модель) и, кроме того, адаптировать системудополненной реальности под конкретный объект. При этом такая «адаптация»должна быть достаточно точной. Кроме того, зачастую относительно сложносоздать маркер, на который бы опиралось в своей работе устройстводополненной реальности.
Однако, такой способ может дать намного большуюдетальность и вывести на качественно новый уровень обучение с помощьюосязания, так как за основу берётся реальный объект. Кроме того,описываемый способ позволяет максимально удобно и понятно совместить125схемы и реальные объекты. Тем самым, обучающийся сразу может понятьнесколько смысловых сторон одного объекта.Примером заданий для школьников по информатике, опирающихся наэтот способ, являются задания на изучение материнской платы компьютера.Учащийся, держа в руках реальную плату, при помощи визуальных средствдополненной реальности может не только рассмотреть внешний видматеринской платы, но и увидеть, как на ней располагаются различныеэлементы, и как они связаны между собой.Область применения: необходимость применения дополнительныхматериалов для изучения сложного объекта.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
