О проблеме применения виртуальных технологий в процессе обучения

Автор: Решетняк Елена Геннадиевна

Организация: ГБОУ ЛНР ЛСШ №2

Населенный пункт: г.Стаханов

Аннотация: В материале рассматриваются вопросы, связанные с применением виртуальных технологий в процессе обучения. Виртуальная технология рассмотрена, как процесс, использующий совокупность факторов для активного взаимодействия с ними или внутри их, а компьютерная виртуальная технологи, как – реализация виртуальной технологии с помощью компьютера.

Ключевые слова: виртуальная реальность, виртуальная технология, информационной технологии.

Виртуальная реальность (ВР) – относительно новая сфера исследований и практики. Первые попытки осмысления компьютерной ВР в рамках гуманитарных дисциплин были осуществлены менее, чем четверть столетия тому назад. Во многих работах ВР не выделяется в самостоятельный объект, а рассматривается в общем контексте развития компьютерных технологий, с точки зрения инженерной психологии, развития интерфейсов и т.п. Широкая популярность термина привела к тому, что «виртуальная реальность» стала определением многочисленности феноменов конца XX века: телевидение, электронных коммуникаций, мультимедиа, компьютеров вообще. На сегодняшний момент не существует не только целостных концепций и теорий, но и нет единства понимания сущности ВР. Часто ВР рассматривают вместе с Интернетом, который стал важным экономическим и социальным фактором, пространством коммуникаций и формирования идентичности пользователей. Текстовые ВР Интернета стали объектом многочисленных психологических и социально-психологических исследований (Е.П. Белинская, Н. Бейм, А.Е. Жичкина, У. Купер, Дж. Сулер, Ш. Теркл и др.).

Термин «виртуальная реальность» стал непривычно популярным в разнообразнейших гуманитарных, естественных и технических науках. При этом каждая научная дисциплина определяет его по-своему. В общем понимании виртуальная реальность означает создание полноценного ощущения того, что пользователь ПК находится в реализованном компьютером многомерном мире, принимает участие в его создании и в «жизни», имеет те же самые ощущения и эмоции, которые были бы характерные для такой реальной (или даже фантастической) обстановки. Создание полной виртуальной реальности дело далекого будущего, поскольку количество точек человеческого организма, которые ощущают те или иные влияния невероятно велико, и едва ли язык может идти о воспроизведении в полной мере всей той гаммы и богатства физиологических и эмоциональных ощущений, которые присущий человеку [4].

Пока что серьезные системы виртуальной реальности слишком дорогие, требуют высокопроизводительных ПК. Но, уже сейчас необходимо всерьез готовиться к появлению таких систем не только в исследовательских лабораториях, но и в быту и образовании. Можно ожидать, что рядом с играми и развлечениями системы виртуальной реальности найдут широкое применение, прежде всего в учебных заведениях. Уже сейчас можно говорить об определенных результатах, положительных и негативных сторонах применения программ виртуальной реальности в процессе обучения.

Вопрос применения виртуальных технологий в процессе обучения относится к технологиям и методологиям компьютерного обучения. Существует необходимость уточнения понятий виртуальных технологий и их дидактических, развивающих, формирующих и других возможностей. Понятие виртуальных технологий является довольно новым и тесно связанным с понятием виртуальной реальности.

Виртуальная технология – это процесс, который использует совокупность средств и методов порождения, реализации виртуальных образов и сред для активного взаимодействия с ними или внутри их. В свою очередь, компьютерная виртуальная технология – это реализация виртуальной технологии с помощью компьютера.

Процесс обучения при любой педагогической технологии и форме обучения должен происходить в определенной среде, находясь в которой и взаимодействуя с которой студент конструирует знание. Такая среда может быть создана искусственно для моделирования тех аспектов реального мира, которые являются недоступными для непосредственного опыта. По нашему мнению, необходимо развести понятие «виртуальные технологии в обучении» и «технологии виртуального обучения». Виртуальное обучение часто рассматривается как синоним дистанционного, электронного или онлайнового обучение, то есть обучения, которое происходит с разъединением субъекта и объекта во времени и/или в пространстве. При этом в виртуальном обучении могут использоваться и используются компьютерные виртуальные технологии. Мы рассматриваем виртуальные технологии, опираясь на определение, которое приведено выше. Такой подход порождает следующую классификацию составных элементов компьютерных виртуальных технологий, которые используются в обучении. Приведенная классификация может быть неполной, ведь это направление постоянно развивается и расширяется:

– локальные сети и Интернет;

– компьютерные имитационные модели;

– компьютерные учебные контролирующие системы;

– тренажеры;

– компьютерные игры;

– электронные учебники.

Мы считаем, что виртуальная технология в обучении в наше время являются частью информационной технологии, которую можно рассматривать как одну из форм применения информационных технологий в обучении. Будучи элементом информационной технологии, виртуальная технология обладает собственными специфическими дидактическими возможностями информационных технологий. Дидактические возможности виртуальных технологий еще не до конца раскрыты и не изучены, но некоторые из них мы можем назвать, опираясь на анализ элементов и общих принципов виртуальных технологий.

1. Виртуальные технологии позволяют формировать и технологизировать некоторые образы порождения виртуальных образов в человеке, что дает возможность работать педагогу с более глубокими психическими реальностями в виде образов второго порядка [10].
2. Виртуальные технологии позволяют интенсифицировать учебный процесс, значительно активизировать познавательную деятельность учащихся, повысить ее стимулирующую составляющую.
3. Виртуальные технологии являются эффективным и современным средством общения, особенно тогда, когда необходимо передать общую структуру объекта и когда вербальное описание оказывается недостаточным.
4. Виртуальные технологии представляют собой эффективное средство для отрабатывания умений и навыков в разных ситуациях, которые являются возможными в будущей профессиональной деятельности.
5. Виртуальные технологии содействуют фундаментализации предметной подготовки будущих специалистов за счет формально-логического отражения причинно-следственных связей функционирования объектов в виртуальных моделях.
6. В процессе самостоятельной работы пользователей с элементами дидактического комплекса виртуальные технологии реализуют дружественный интерфейс и индивидуальный темп усвоения материала, обеспечивая при этом высокую мотивацию в получении знаний, навыков и практических умений.
7. Виртуальные технологии развивают процедурные знания, которые предусматривают не только знание теории, но и применение их на практике, что ведет к сокращению времени для подготовки профессионалов в разных сферах деятельности [8].

Внедрение технологий виртуальной реальности в процесс обучения, во-первых, дает возможность значительно сократить время обучения, поскольку привлекает к работе все органы ощущений, а информация, которая воспринимается с их помощью, приобретает образный и наиболее понятный вид; во- вторых, объединяя использование технологий виртуальной реальности, приоткрываются новые возможности для создания учебных курсов на компакт-дисках. Такие курсы являются эффективными за счет использования трёхмерных идеограмм и гипертекста, а также доступа к огромному объему информации, записанной на CD/DVD-ROM. В-третьих, применение технологий виртуальной реальности при объединении с сетью Интернет дает возможность получить новую учебную среду, в которой учащийся может:

– одновременно учиться и творить;

– общаться с преподавателями и другими учащимися в киберпространстве так, если бы это происходило в реальной обстановке;

– получить доступ к неограниченному объему информационных ресурсов, из которых он может выбирать необходимые ему для обучения;

– с помощью гипертекста и большого количества поисковых систем практически мгновенно находить любой информационный ресурс.

Применение систем виртуальной реальности ограничивается высокой ценой аппаратного и программного обеспечения, но доступной является компьютерная виртуальная реальность, которой свойственна возможность интерактивных мультимедийных технологий без необходимости погружения.

При изучении физики учащиеся приобретают знания не только посредством указаний педагогов и учебных материалов, но и посредством лабораторных экспериментов, проводимых как в классе, так и дома. Важной составляющей современного образовательного процесса является лабораторный практикум, проводимый в контролируемых условиях. Согласно определению М.К. Баймульдина виртуальные лабораторные работы, являются обучающими системами, которые моделируют поведение объектов или процессов реального мира в компьютерной образовательной среде. [2] Они представляют собой информационные системы, которые интерактивно воссоздают реальные технические объекты и их важные характеристики с использованием средств компьютерной визуализации. Виртуальная лаборатория предлагает комплексное решение для проведения экспериментов без необходимости физического присутствия на территории лаборатории. Он объединяет реальные лабораторные установки с программным и аппаратным обеспечением для управления установками и сбора данных. Кроме того, он предоставляет инструменты удаленного доступа и связи, позволяющие беспрепятственно экспериментировать из любого места. Виртуальная лаборатория обеспечивает возможность проведения практических занятий и экспериментов, не выходя из дома или учебного класса. Мы считаем, что важно обучать учащихся навыкам самостоятельного приобретения и применения знаний в практической деятельности. Однако, замена реальных лабораторных работ на виртуальные в средней школе может привести к утрате связи учеников с реальными ситуациями. Отмечено, что при выполнении виртуальных лабораторных работ не развиваются навыки работы с физическими приборами, измерения физических величин и проведения экспериментов, что важно для большинства будущих профессий. Поэтому стоит отметить, что виртуальная лаборатория не может полноценно заменить реальные лаборатории, а является лишь полезным дополнением к работе. Одним из важных преимуществ виртуальной лабораторной работы является способность моделировать процессы, недостижимые в обычных лабораторных условиях. Передовые компьютерные технологии позволяют наблюдать и анализировать явления, которые либо незаметны, либо сложны для изучения в реальных условиях из-за их крошечного масштаба или экстремальных временных рамок. Таким образом, виртуальные лабораторные работы предоставляют возможность исследовать физические процессы в различных временных и пространственных масштабах, что делает их важным инструментом для обучения и научных исследований. Сегодня компьютерное моделирование позволяет виртуально воссоздать практически все лабораторные работы, проводимые в реальных условиях.

Итак, можно сказать, что технологиям виртуальной реальности присущи собственные специфические дидактические возможности, применение которых в обучении – это закономерное развитие методов использования информационных средств, то есть средств новых информационных технологий в системе образования.

При выполнении виртуальных лабораторных работ учащиеся самостоятельно анализируют данные, а это способствует развитию навыков самостоятельной работы. Приобретенные навыки пригодятся им при выполнении реальных лабораторных работ, когда они будут формулировать цели и задачи, планировать свою деятельность, последовательно выполнять шаги эксперимента и формулировать выводы, соответствуя требованиям современного образования.

Список литературы

1. Баксанский О. Виртуальная реальность и виртуализация реальности // Концепция виртуальных миров и научное познание. – Спб.: РХГИ, 2000. – 320 с.

2. Баймульдин М. К. Актуальность использования виртуальных лабораторных работ для дисциплины «Основы компьютерного моделирования» / М. К. Баймульдин, Э. К. Сейпишева, Б. О. Мухаметжанова и др. // Молодой ученый. – 2016. – № 26. – С. 3-7. – URL : https://moluch.ru/archive/130/35996/ (дата обращения: 19.02.2020).

3. Борзенько А., Федоров А. Мультимедиа для всех, М.: Computerpress, 1995. – 222 с.

4. Грязнова Е.В. Виртуальная реальность: анализ смысловых элементов понятия. / Философские науки №°2, 2005. – С. 125 – 143.

5. Дмитриева Е.И. Дидактические возможности компьютерных телекоммуникационных сетей для обучения иностранным языкам // Иностранный язык. – 1997. – №4. – С. 22 – 26.

6. Игнатьев М.Б., Королев В.В., Кроль А.Л. Виртуальные образовательные среды. // Педагогическая информатика. – №2, 2004. – С.73-81.

7. Ингелблек В. Все о мультимедиа. К.:BHV, 1996. – 351 с.

8. Кент Питер. Internet / Пер с англ. В.Л. Григорьева. – М.: Компьютер, ЮНИТИ, 1996. – 386 с.

9. Кирмайер М. Мультимедиа. «BHV – Санкт-Петербург», 1994. – 192 с.

10. Ларычев О.И., Нарыжный Е.В. Компьютерное обучение процедурным знаниям // Психологический журнал, 1999. – №6. – С.53-61.

11. Носов Н.А. Виртуальная психология. – М.: Аграф, 2000. – 432 с.

12. Носов Н.А. Образование и виртуальная реальность // Новый коллегиум, 2000. – №3. – С.40-43.

13. Шменк А. Мультимедиа и виртуальные миры. – М.: Слово, 1997. – 352 с.

Опубликовано: 25.09.2025