Primena virtuelne realnosti u nastavi

Primena virtuelne realnosti u nastavi

Virtuelna realnost predstavlja simulirano trodimenzionalno okruženje stvoreno uz pomoć hardvera i softvera koje korisniku pruža realistična iskustva i mogućnost interakcije. Pojam virtuelna realnost je nastao 60-ih godina XX veka i vezuje se za dva pronalaska: mašinu Sensorama, koju je Morton Heilig konstruisao 1957. godine i prve naočare/kacigu za virtuelnu realnost ”The Sword of Damocles”, koju je Ivan Sutherland konstruisao 1968. godine.

Pod pojmom virtuelna realnost najčešće se podrazumevaju dve vrste: imerzivna (ili potpuna) i neimerzivna virtuelna realnost. Merchant i saradnici (2014) ističu da je sve do sada imerzivna virtuelna realnost bila izvan finansijskih mogućnosti škola, da je grafički dizajn virtuelnih okruženja bio slabog kvaliteta, da su postojali brojni problemi pri korišćenju i da je osećaj mučnine bio česta pojava kod korisnika, ali da je neimerzivna virtuelna realnost već našla svoje mesto u K-12 i visokom obrazovanju u vidu korišćenja 3D igara, simulacija i virtuelnih svetova.

Isti autori su putem metaanalize u koju su uključili 69 primarnih istraživanja utvrdili da i igre i simulacije i virtuelni svetovi imaju pozitivan uticaj na ishode učenja. Second Life je jedan od najpoznatijih virtuelnih svetova koji je najveću primenu pronašao na fakultetskom nivou obrazovanja (razvija se i imerzivna verzija koja je zove Sansar), a danas je u sve većoj upotrebi u nastavi igra/virtuelni svet Minecraft (postoji i imerzivna verzija za različite VR naočare/kacige) i njena edukativna verzija Minecraft: Education Edition (sadrži i brojne gotove pripreme nastavnih jedinica za različite predmete i uzraste učenika).

Tokom 90-ih godina XX veka brojni istraživači su objavljivali radove o mogućnostima primene imerzivne i neimerzivne virtuelne realnosti u nastavi različitih predmeta (pokretani su i posebni časopisi kao što je VR in the Schools) i u tim radovima su istaknuti benefiti koje bi ova tehnologija mogla da ima u procesu obrazovanja. Sve do 2012. godine (odnosno do pojave Kickstarter kampanje Oculus Rift-a), imerzivana virtuelna realnost se značajnije koristila samo u industrijskim i univerzitetskim laboratorijama, obuci pilota i specijalizovanim vojnim i medicinskim oblastima.

Sistemi za imerzivnu virtuelnu realnost se mogu podeliti na:
1. sisteme kavezno automatskog virtuelnog okruženja (CAVE sistemi) – kod kojih se u kvadratnom prostoru vrši projekcija virtuelnog okruženja i
2. sisteme koji se zasnivaju na specijalnim naočarima/kacigama za virtuelnu realnost, a koje se mogu podeliti u tri kategorije:
a) uređaji koji zahtevaju podršku računara/konzole za igru (kao što su: Oculus Rift, HTC Vive, PlayStation VR i Windows Mixed Reality uređaji),
b) uređaji koji zahtevaju podršku pametnih mobilnih telefona (kao što su: različiti modeli Google Cardboard-a, Daydream, Samsung Gear VR i slični) i
c) samostalni uređaji (Oculus Go, ClassVR i slični).

Zahvaljujući intenzivnom razvoju novih uređaja za imerzivnu virtuelnu realnost (koji je započeo 2012. godine sa Oculus Rift-om, a posebno se ubrzao od 2014. godine sa pojavom Google Cardboard-a), ova tehnologija je opet u fokusu istraživača koji se bave obrazovanjem. Većina istraživača se slaže u oceni da postoje značajni obrazovni i motivacioni potencijali korišćenja imerzivne virtuelne realnosti u nastavi i učenju, da se na ovaj način promoviše aktivno, saradničko i individualizovano učenje, dok se konstruktivizam izdvaja kao najpogodnija teorijska osnova za razvoj VR sadržaja, aplikacija i iskustava (Liu i saradnici, 2018). Martín-Gutiérrez i saradnici (2017) su izdvojili četiri glavna aspekta prednosti virtuelnih tehnologija:

• podižu motivaciju i angažovanje učenika, jer im imerzivno iskustvo omogućava da se osećaju kao protagonisti, a 3D modeli obogaćuju iskustvo učenja;
• omogućavaju konstruktivistički pristup učenju – učenici imaju slobodnu interakciju sa virtuelnim objektima, što im omogućava da ih istražuju, eksperimentišu i dobijaju povratne informacije;
• dostupne su putem pametnih telefona, tableta, računara i igračkih konzola (uređaja koje učenici već poseduju i koriste) i
• omogućavaju veću interakciju u poređenju sa tradicionalnim nastavnim sredstvima – imerzivno iskustvo je posebno značajno pri proučavanju okruženja koja nisu pristupačna na drugi način.

Povećava se broj škola koje su oformile posebne učionice opremljene sa Oculus Rift ili HTC Vive uređajima, ali je implementacija trenutno najlakša korišćenjem samostalnih i VR naočara/kaciga koje rade sa pametnim mobilnim telefonima (Stojšić i saradnici, 2017; Hazlewood, 2017; Yap, 2016). U popularizaciji primene imerzivne virtuelne realnosti u nastavi posebno je pomogao projekat Expeditions kompanije Google. Aplikacija Expeditions omogućava nastavnicima da sa Google Cardboard-om učenike vode na virtuelna putovanja i do sada je više miliona učenika širom sveta imalo iskustvo imerzivnog učenja zahvaljujući ovom projektu.

Najbrojniji su obrazovni VR sadržaji i aplikacije koji se odnose na STEM predmete, te Dong (2016) izdvaja nastavu matematike, biologije, fizike, hemije, astronomije, geografije, kao i inženjerskih predmeta kao posebno pogodne za upotrebu tehnologije imerzivne virtuelne realnosti. Značajno je pomenuti projekat Labster kroz koji je napravljena potpuno virtuelna laboratorija (postoji i imerzivna verzija). Povećava se i broj istraživanja i imerzivnih sadržaja koji se odnose na društvene i humanističke predmete, kao i umetnost.

Trenutno je fokus na kreiranju kvalitetnih obrazovnih sadržaja i iskustava, kao i na pronalaženju načina za efikasnu implementaciju ove obrazovne tehnologije u nastavu odabranog predmeta. Kreiranje VR sadržaja od strane učenika postaje sve prisutnije, posebno kroz pravljenje 360º panorama i video-materijala. Među nastavnicima koji koriste imerzivnu virtuelnu realnost u nastavi posebno je popularna platforma/aplikacija CoSpaces za kreiranje VR sadržaja.

Osim u formalnom obrazovanju, imerzivna virtuelna realnost je svoju primenu pronašla i u muzejima. U našoj zemlji je posebno značajan projekat Doživi Teslu, koji je realizovao Muzej Nikole Tesle u Beogradu.

Postanite lider u primeni virtuelne realnosti uz naš Cambridge program stručnog usavršavanja!

Literatura:
– Dong, X. (2016, July). An overall solution of Virtual Reality classroom. In 2016 IEEE International Conference on Service Operations and Logistics, and Informatics (SOLI), (pp. 119-123). IEEE. doi: 10.1109/SOLI.2016.7551672
– Liu, D., Kumar Bhagat, K., Gao, Y., Chang, T.-W., and Huang, R. (2018). The potentials and trends of virtual reality in education. In: D. Liu, C. Dede, and J. Richards (Eds.) Virtual, Augmented and Mixed Realities in Education (pp. 105-130). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-10-5490-7_7
– Martín-Gutiérrez, J., Mora, C. E., Añorbe-Díaz, B., and González-Marrero, A. (2017). Virtual technologies trends in education. EURASIA Journal of Mathematics Science and Technology Education, 13(2), 469-486, doi: 10.12973/eurasia.2017.00626a
– Merchant, Z., Goetz, E. T., Cifuentes, L., Keeney-Kennicutt, W., and Davis, T. J. (2014). Effectiveness of virtual reality-based instruction on students’ learning outcomes in K-12 and higher education: A meta-analysis. Computers & Education, 70, 29-40. doi: 10.1016/j.compedu.2013.07.033
– Stojšić, I., Ivkov Džigurski, A., Maričić, O., Ivanović Bibić, Lj., and Đukičin Vučković, S. (2017). Possible application of virtual reality in geography teaching. Journal of Subject Didactics, 1(2), 83–96. doi: 10.5281/zenodo.438169
– Freina, L., and Ott, M. (2015). A literatrure review on immersive virtual reality in education: State of the art and perspectives. In Proceedings of the 11th International Scientific Conference “eLearning and Software for Education” (eLSE), 1, (pp. 133-141). doi:10.12753/2066-026X-15-020
– Hazlewood, A. (2017, October). Virtual reality and augmented reality – A practical guide: Turning smartphones into exciting learning tools. Paper presented at SOCCON 2017 New Zealand Social Sciences Conference
– Yap, M. C. (2016, April). Google Cardboard for a K-12 social studies module. Paper presented at TCC 2016 Worldwide Online Conference.

Autori bloga:

Ivan Stojšić – Student doktorskih studija Metodike nastave prirodnih nauka na Prirodno-matematičkom fakultetu u Novom Sadu. Eksterni saradnik Instituta za moderno obrazovanje, gde se bavi izučavanjem mogućnosti primene proširene i virtuelne realnosti u nastavi. Objavio je više radova iz oblasti metodike nastave geografije i vaspitno-obrazovnog rada, a dosadašnja istraživanja su usmerena na primenu tehnologija proširene i virtuelne realnosti u nastavi i učenju, savremenih metoda rada u nastavi geografije i na vrednovanje i samovrednovanje nastavnika i nastave. Član je Društva predmetnih didaktičara Srbije.
Saša Ivakić – Doktorand metodike razredne nastave informatike na Pedagoškom fakultetu u Somboru; proučava efikasnost i efektivnost raznih alata i tehnologija za učenje programiranja kod đaka u razrednoj nastavi. Naučni saradnik na projektima implementacije obrazovnih tehnologija u nastavni proces na Institutu za moderno obrazovanje.