XVIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2026

В условиях быстрого технологического прогресса система образования вынуждена меняться и внедрять инновации. Одно из самых перспективных направлений в этой сфере - использование виртуальной (VR) и дополненной (AR) реальности в обучении. Эти технологии расширяют возможности традиционных классов, предоставляя ученикам уникальные интерактивные способы получения знаний. Они позволяют наглядно представлять сложные научные концепции, проводить виртуальные экскурсии по историческим местам и глубже погружаться в изучаемый материал.

Использование виртуальной реальности в образовательном процессе позволяет ученикам полностью погрузиться в искусственно созданную среду, где они активно участвуют в обучении. Особенно эффективно это при изучении сложных или потенциально опасных тем, таких как хирургия или космические путешествия. VR создаёт безопасную и контролируемую обучающую платформу.

Дополненная реальность, напротив, добавляет цифровые объекты в реальный мир, обогащая традиционные методы обучения. Например, ученики могут использовать AR для трёхмерной визуализации молекул или исторических событий прямо перед собой, что помогает лучше усвоить материал.

Эти методы имеют ряд уникальных преимуществ:

Повышенная вовлечённость и мотивация: интерактивность VR и AR усиливает интерес и желание учеников учиться, делая процесс обучения более увлекательным.

Практическое обучение: VR и AR позволяют приобретать практические навыки в виртуальной среде, что особенно важно там, где реальный опыт невозможен или сопряжён с риском.

Персонализированный подход: эти технологии позволяют разрабатывать индивидуальные учебные планы, учитывающие потребности и темп обучения каждого ученика.

Более глубокое понимание сложных идей: абстрактные и трудные для осмысления концепции становятся более понятными благодаря возможности их визуализации и исследования в трёхмерном формате.

Однако есть и определённые трудности, включая высокую стоимость оборудования и необходимость создания высококачественных учебных материалов. Важно обеспечить равный доступ к этим технологиям для всех учащихся, чтобы предотвратить увеличение образовательного неравенства.

Междисциплинарное обучение: виртуальная и дополненная реальность способствуют интеграции различных предметов, таких как искусство и естественные науки, делая учебные программы более разнообразными и насыщенными.

Улучшение памяти и восприятия: визуальное представление и практическая деятельность, предлагаемые этими технологиями, улучшают запоминание информации и усвоение учебного материала.

Доступность для людей с особыми потребностями: технологии могут предоставить образовательные ресурсы людям с различными физическими и интеллектуальными ограничениями, способствуя большей инклюзивности в образовании.

Поддержка дистанционного обучения: виртуальная и дополненная реальность могут решить проблемы, возникающие при дистанционном обучении, создавая более насыщенный и привлекательный опыт.

Развитие критического мышления и навыков решения задач: имитируемые среды и ситуации стимулируют аналитическое мышление и поиск креативных решений у студентов.

Обучение через игру: элементы геймификации в виртуальной и дополненной реальности повышают мотивацию и вовлечённость учащихся, делая образовательный процесс более приятным и эффективным.

Расширение культурного кругозора: виртуальные путешествия и культурные симуляции в виртуальной реальности помогают студентам знакомиться с различными культурами и традициями.

Продвижение экологического образования: использование виртуальной и дополненной реальности для демонстрации экологических процессов и последствий изменения климата помогает лучше понять проблемы экологии.

Профессиональное развитие учителей: педагоги могут применять VR и AR для улучшения своих методов преподавания и повышения квалификации.

Обучение через исследование: VR и AR позволяют учащимся проводить виртуальные эксперименты и исследования, развивая научное мышление и исследовательские навыки.

В современном мире существует множество способов обогатить свои знания, не выходя из дома. Можно посетить выставки в художественных музеях и галереях, таких как Курто или Музей Сальвадора Дали. Кажется вполне реальным присутствовать на живом концерте любимой группы или важном спортивном событии в качестве зрителя. А просмотр фильмов и мюзиклов в виртуальной реальности позволит зрителям ощутить себя частью происходящего. Если использовать все эти возможности в школьной системе, то уровень мотивации и усвоения материала значительно повысится. Исследования в разных странах подтверждают этот факт.

Виртуальная реальность - это пространство, которое, воздействуя на все органы чувств, может убедить мозг в реальности происходящего, оказывая непосредственное влияние на психику человека. Этому способствуют различные факторы:

Реалистичность и правдоподобие. Интерактивность, позволяющая взаимодействовать с виртуальными объектами.

Детализация виртуального мира, которая позволяет не только наблюдать, но и исследовать окружающее пространство. Высококачественное оборудование, обеспечивающее стабильную работу системы.

Эффект присутствия, создающий ощущение реальности.

Однако, несмотря на активное изучение виртуальной реальности, исследования в этой области находятся на начальной стадии. Некоторые учёные уже сделали важные выводы: А. Е. Войскунский и Н. Ю. Федунина провели сравнительный анализ изменённых состояний сознания (ИСС) и состояния присутствия в виртуальной реальности. Они обнаружили, что пребывание в виртуальной среде не приводит к нарушениям мышления, снижению рефлексии или ощущению раздвоенности личности, отчуждённости или выхода из тела, в отличие от ИСС, вызванных гипнозом или химическими веществами. Это свидетельствует о возможности использования виртуальной реальности в образовательных целях.

С другой стороны, частое использование гаджетов может привести к речевому, умственному и ментальному упадку. Исследования, проведённые на кафедре психологии, образования и педагогики факультета психологии МГУ, подтверждают эту гипотезу. Они показали, что длительное пассивное времяпрепровождение перед экраном компьютера, особенно в простых играх типа «гонок», не приносит пользы ребёнку. Более того, снижается его способность к обучению и интерес к самообразованию.

В контексте обсуждения глобального внедрения технологий дополненной и виртуальной реальности в образовательный процесс важно отметить, что цифровые технологии занимают центральное место в повышении качества обучения и развитии навыков учащихся.

Современные исследования показывают, что для успешной адаптации молодого поколения к жизни и работе в XXI веке необходимы определённые компетенции:

Критическое мышление: Умение анализировать информацию, делать выводы и оценивать риски.

Решение проблем: Способность находить выход из сложных ситуаций и адаптироваться к новым обстоятельствам.

Творческий подход: Умение находить нестандартные решения и генерировать новые идеи.

Эффективное общение: Навыки коммуникации, позволяющие успешно взаимодействовать с окружающими.

Сотрудничество: Умение работать в команде и достигать общих целей.

Глобальное мышление: Способность видеть мир в его целостности, учитывая все его аспекты.

Цифровая грамотность: Умение ориентироваться в мире цифровых технологий и применять их для решения задач.

Самообучение: Постоянная готовность к развитию и совершенствованию своих знаний и умений.

Использование технологий дополненной и виртуальной реальности в образовании способствует формированию этих навыков. Например, виртуальные лаборатории предоставляют безопасную среду для проведения экспериментов, что, в свою очередь, развивает критическое мышление, навыки решения проблем и творческий подход у учащихся.

Хотя современные инновационные технологии могут применяться в различных областях, некоторые из них наиболее эффективны в конкретных сферах.

Например, интерактивные игры с математическими задачами лучше всего подходят для обучения математике, а не другим предметам.

Что касается онлайн-курсов и дистанционного обучения, то они менее эффективны для преподавания математики, но хорошо подходят для языкового обучения, где могут использоваться для практических занятий с носителями языка в режиме реального времени.

AR- и VR-технологии особенно полезны при обучении химии, физике и геометрии. В химии и физике они обычно используются для демонстрации результатов экспериментов, но в геометрии, которая развивает пространственное и логическое мышление, их роль становится ключевой.

Традиционные методы преподавания геометрии, основанные на использовании тетрадей и учебников, не всегда эффективны для всех учеников, особенно для тех, кто испытывает трудности с абстрактными понятиями, такими как точка, линия, плоскость, угол и фигура.

Использование AR- и VR-технологий в обучении геометрии позволяет сделать процесс более интерактивным и увлекательным. С помощью этих технологий ученики могут лучше понимать геометрические концепции, визуализировать их и применять на практике. Это также стимулирует развитие креативности и пространственного мышления при решении геометрических задач.

Сегодня AR- и VR-технологии рекомендуются для использования в школах при изучении геометрии.

В настоящее время использование AR- и VR-технологий в образовании становится всё более распространённым. Их применение в обучении геометрии может значительно повысить эффективность, поскольку позволяет создавать интерактивные и захватывающие среды для изучения геометрических понятий и фигур.

При выборе технологии для обучения необходимо учитывать, что VR-технологии более дорогостоящие и требуют более мощного компьютерного оборудования, включая шлемы виртуальной реальности и контроллеры. Кроме того, использование VR может вызывать у некоторых людей дезориентацию и усталость глаз, что может негативно сказаться на результатах обучения.

Хотя AR-технологии имеют преимущества перед VR, у них также есть свои ограничения. Во-первых, AR не может создать полностью виртуальные пространства, которые можно исследовать, как это возможно с VR. В отличие от VR, который создаёт полностью виртуальные миры, AR не может полностью погрузить учеников в виртуальную среду, что может снизить их вовлечённость и, соответственно, эффективность обучения.

Таким образом, использование AR- и VR-технологий в обучении представляет собой перспективное направление, способное значительно улучшить процесс обучения и усвоение материала учениками. Однако важно учитывать сильные и слабые стороны обеих технологий и выбирать ту, которая наилучшим образом соответствует конкретным образовательным задачам.

С учётом быстрого развития технологий и их доступности, необходимо продолжать исследования и разработки в этой области, чтобы полностью раскрыть их потенциал в образовании. Несмотря на существующие трудности, такие как затраты и необходимость создания качественного контента, вклад VR и AR в образовательный процесс очевиден. Эти технологии готовят учащихся к жизни и работе в современном, быстро меняющемся мире.

В будущем VR и AR могут стать неотъемлемой частью образовательной среды, открывая новые возможности для обучения и исследований, а также способствуя созданию более глубокого, инклюзивного и эффективного образовательного процесса.

Список литературы

1. Мнацаканян, В. В. Использование лаборатории виртуальной реальности в учебном процессе / В. В. Мнацаканян, В. А. Малофеев, Е. Р. Чеботарева // Вестник МГПУ. Серия: Информатика и информатизация образования. 2023. № 3(65). С. 124-129

2. Иванова, Д. С. VR и AR в изучении дисциплин физико-математического цикла в школе / Д. С. Иванова, Е. В. Григорьева, Е. С. Федулаева // Информатика и прикладная математика. 2022. № 28. С. 62-65.

3. Л. Г. Зверева Применение AR- и VR-технологий при обучении геометрии в школе / Л. Г. Зверева, А. А. Запорожцева, Е. М. Петлина, И. А. Погодина // Информатика в школе. 2024. № 3. С. 81-86.

4. Павленко, А. А. Использование виртуальной и дополнительной реальности в образовательных процессах: новый подход к обучению / А. А. Павленко // Актуальные вопросы гуманитарных и социальных наук: от теории к практике : материалы III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Чебоксары, 16 ноября 2023 года. – Чебоксары: Общество с ограниченной ответственностью «Издательский дом «Среда», 2023. С. 98-101.

5. Касумян, З. С. Практическое использование виртуальной реальности (VR) в образовательном процессе / З. С. Касумян // Вестник науки. 2024. № 11(80). С. 590-596.