Российские ученые перенесут школьников в виртуальную реальность и отменят контурные карты

Для глухого семь раз обедни не служат. А зря!

Вятка, 1873 год, самая обычная мужская гимназия. Третьеклассник Костя стоит перед комиссией из строгих почтенных педагогов – его отчисляют. Во втором классе он остался на второй год, а в третьем регулярно хулиганил, попадал в карцер и практически игнорировал своих учителей. С характеристикой «для поступления в техническое училище» Костя покидает гимназию.

Все не так просто: в девять лет Костя катался в начале зимы на санках и заболел скарлатиной, из-за чего почти полностью оглох. Оказавшись отрезанным от сверстников, он также с трудом слышал, что рассказывает учитель во время урока. Иногда часть материала все-таки долетала до мальчика, но этот унылый бубнеж его совершенно не интересовал.

Наш герой вовсе не был глупым или бесталанным. Во время болезни он полюбил мастерить: Костя рисовал чертежи машин с крыльями и создал агрегат, который двигался за счет силы пара. Главной чертой тугоухого мальчика была мечтательность – он даже платил младшему брату, чтобы тот слушал его «бредни».

От бредней до ракетного двигателя

Ни в какое училище Костя в итоге не поступил – до конца жизни он остался самоучкой. Отец мальчика заметил выдающиеся способности сына и на последние деньги отправил его в Москву поступать в Высшее техническое училище. До Москвы Костя доехал, но вместо учебы записался в единственную городскую бесплатную библиотеку и зарылся в книги.

Несколько лет Константин прожил в бедности: он питался только черным хлебом и водой, а все деньги, которые присылал отец, тратил на книги, трубки, ртуть, серную кислоту и другие материалы для опытов. Узнав о нищете сына, в 1876 году отец вызвал юношу домой.

Вернувшись в родной город, Константин стал давать частные уроки. Из глухого мальчика получился блестящий преподаватель: он никогда не заставлял зубрить материал, пытался донести до ученика суть, мастерил из бумаги многогранники, чтобы объяснять геометрию наглядно, и вообще предпочитал опыты, а не теорию.

Читайте также из рубрики Наука: Томские ученые с помощью нанотехнологий увеличат урожайность и качество овощей

Этого уже достаточно, чтобы обрушиться с критикой на учителей мальчика, да и в целом на систему образования тех лет, но речь идет не о простом учителе, мы пересказали биографию «гражданина Вселенной» Константина Циолковского, который еще в начале XX века описал ракету как аппарат для успешного космического полета; выяснил, что для выхода в Солнечную систему нужно развить «вторую космическую скорость» и разработал концепцию жидкостного ракетного двигателя.

«Результаты его пионерских трудов очевидны для всех, кто сегодня работает в области космонавтики. Его теории выдержали проверку временем», – говорил о Циолковском выдающий немецкий инженер Вернер фон Браун, руководитель работ по созданию американской ракеты-носителя «Сатурн-5». Выходит, если бы не упорство молодого Циолковского, наше представление о Вселенной и современная космическая промышленность могли быть совершенно другими. Юрий Гагарин не сказал бы знаменитого «Поехали!» (ну или сказал бы, но с опозданием), а человечество сегодня не подобралось бы к экспедиции на Марс.

Константин Циолковский. Фото: regnum.ru

Учебники будущего

В 2015 году Владимир Путин заявил, что российская школа должна стать лучшей в мире. За два года до этого Госдума приняла поправки в Закон об образовании, согласно которому с 2015 года в России должны были издавать только те учебники, которые имеют электронную версию. Предполагалось, что это будут не просто скопированные страницы книг – в учебник должны были входить тесты, интерактивные карты, перекрестные ссылки между разными курсами и предметами. Ученики должны были иметь возможность выполнять задания прямо в учебнике, а педагог – оценивать работы с помощью программы. Электронные копии учебников появились, а вот с остальным возникли проблемы.

В 2017 году регулировать электронные учебники взялся Росстандарт: согласно новому ГОСТу, вступившему в силу 1 сентября 2018 года, электронные пособия должны быть удобными для лиц с ограниченными возможностями здоровья и поддерживать различные мультимедийные элементы – например, интернет-тесты и гиперссылки. Разработанный ГОСТ носит рекомендательный характер. В целом, сфера электронных учебников в России не регулируется. В этом плане мы отстаем от многих стран, например, Кореи, Китая и Канады.

Виртуальная реальность вместо атласа

Между тем, российские ученые не отстают от своих зарубежных коллег и даже опережают их. В августе 2018 года предприятие «Терра Тех» провело массовое тестирование нового цифрового формата обучения. Разработанная платформа Atlas VR с помощью космических снимков формирует виртуальную реальность, которая дает исчерпывающее представление о предмете урока.

Например, учитель географии может загрузить в приложение космические снимки определенной местности, и программа смоделирует рельеф, растительность, реки, озера, животных и даже изменения, произошедшие по ходу времени. При использовании архивных снимков можно будет отслеживать динамику различных процессов – как экологических, так и связанных с деятельностью людей и миграцией животных.

Читайте также из рубрики Наука: Хьюстон, проблемы больше нет: российские ученые нашли способ переработать углекислый газ на МКС в воду

Взаимодействовать с виртуальным миром можно будет с помощью мультимедийной доски, либо используя шлем виртуальной реальности. Разработка позволит школьникам постоянно держать перед глазами предмет обучения и намного меньше уставать, поскольку процесс зубрежки уступит место своеобразной игре.

Разработчики Atlas VR считают одной из ключевых задач проекта заменить бумажные контурные карты и атласы на свою платформу. В виртуальном мире так же, как на контурной карте, можно будет при помощи манипулятора обводить регионы, отмечать названия рек, озер, экономических и инфраструктурных объектов. Программа сама может определять, насколько точно школьник справился с задачей.

Фото: russianspacesystems.ru

На дом: лично побывать у Ватерлоо

Разработка также порадует учителей истории и ОБЖ. Первые смогут использовать виртуальную среду для нанесения отметок передвижения войск, отслеживания исторических границ государств и областей. Учителя ОБЖ получат возможность отправить учеников в эпицентр стихийного бедствия без риска для здоровья. К примеру, смоделировав лесной пожар, педагог сможет объяснить, как нужно правильно действовать в такой ситуации, а ученик попробует воспользоваться советами «на практике».

Разработка даст учителям простор для творчества – несмотря на то, что в нее «зашиты» стандартные уроки, педагог всегда сможет составить собственный сценарий.

«Для проверки полученных знаний можно использовать встроенную виртуальную указку, с помощью которой ученик прямо в виртуальной реальности отвечает на вопросы, указывая верные ответы – где обитает определённый вид животных, где находится Марианская впадина, где самое глубокое место Байкала, где начинается Волга, и так далее. Также мы планируем, что дети смогут использовать виртуальную среду для подготовки докладов. Сейчас они вставляют картинки в текст на компьютере, а будут создавать и использовать инфографику в виртуальном мире. Это позволит им получить и развивать не только навыки по географии, истории или биологии, но и освоить современные презентационные технологии, которые очень востребованы и помогут им как при обучении в вузах, так и в дальнейшем на работе», – рассказали в пресс-службе «Терра Тех».

Подготовка к завтрашнему дню

Сейчас корпорация отрабатывает сценарии применения разработки и тестирует ее совместно с Министерством просвещения. Готовый продукт для масштабного тестирования будет готов к началу 2019 года. Ученые, работающие над Atlas VR, сообщили, что система не имеет полных аналогов в мире.

«По крайней мере, нам они не известны. Из наиболее близких продуктов – GoogleEarth и созданный на его основе GoogleExpeditions. У Google есть лишь статичная картинка, созданная в определенный момент времени. У нас это живой мир, который может моделировать процессы, изменяться в зависимости от загруженных снимков. В него мы внедряем искусственный интеллект, и самое главное – с ним можно взаимодействовать», – поделились разработчики.

Известный американский футуролог Элвин Тоффлер однажды написал, что «одна из главных задач школы – это готовить ребенка к завтрашнему дню». Система Atlas VR определенно поможет педагогам справиться с этой задачей, а главное – заинтересовать детей в предмете, выявить их таланты и не упустить из вида новых Циолковских.