Использование виртуальной реальности в сфере развлечений набирает обороты, но современные технологии обещают изменить также медицину и школьное образование. В этом году ученые Мэрилендского университета, Амитабх Варшней, Кэтрин Плезант и Эрик Крокос, опубликовали результаты первого действительно широкого исследования, которое показало, что уровень обучаемости в виртуальной среде выше, чем при использовании традиционных двухмерных систем: экрана компьютера или планшета. В частности, оказалось, что люди гораздо лучше обрабатывают и запоминают информацию, находясь в виртуальном пространстве.


«Мы получили интересные данные, из которых следует, что иммерсивные среды ведут к повышению эффективности обучения и открывают новые горизонты для школьного и профессионального образования», – считает Амитабх Варшней, профессор и декан факультета компьютерных, математических и естественных наук Мэрилендского университета. Варшней руководит несколькими научно-исследовательскими проектами, среди которых есть проект формирования программ обучения хирургов-интернов с использованием VR.

В своем исследовании коллектив авторов применил концепцию «дворца памяти». Люди вспоминали определенный объект согласно его физическому расположению в фантазийном пространстве. Данный метод, который ученые называют «пространственным мнемоническим кодированием», используется довольно давно, так как мозг обладает отличной способностью к пространственной организации мыслей и воспоминаний. 

Для проведения исследования команда Мэрилендского университета привлекла 40 добровольцев, незнакомых с технологией виртуальной реальности. Ученые разбили участников на две группы. Одна изучала информацию сначала с помощью шлема VR, затем — на компьютерном экране, вторая группа делала то же самое, но в обратной последовательности.

 

Фото:  John T. Consoli; University of Maryland

Для того, чтобы понять потенциал технологий виртуальной реальности для сферы образования и измерить их влияние на психологию и когнитивные способности человека, ученые проводят самые разнообразные исследования. Например, профессор Мел Слейтер из Университета Барселоны, использовал симуляцию, в которой испытуемый выполнял задания, “находясь” в теле Альберта Эйнштейна. Согласно тезису профессора, виртуальная иллюзия переселения в тело великого ученого должна поднять самооценку и помочь найти новые ментальные ресурсы, которые раньше были блокированы сознанием.

В европейских школах виртуальная реальность активно используется уже сегодня. Дети изучают географию, историю и астрономию с помощью образовательных симуляций. Для развивающихся стран — это возможность сделать образование более прогрессивным и доступным. Например, основатель компании 360ed Хла Хла Бин использует панорамные камеры и экраны с обзором в 360°, чтобы записывать уроки лучших американских педагогов, а затем показывать их учащимся Мьянмы.

Согласно сообщениям СМИ VR приходит и к российским школьникам. ТАСС пишет, что Московский институт открытого образования (МИОО) передал в этом году  в школу №1788 очки виртуальной реальности и видеоконтент для работы. В качестве плюса новых технологий учителя отмечают междисциплинарность: “Это в школьном расписании литература, история, физика, география — отдельные предметы, а в жизни все темы и науки взаимодействуют друг с другом”.

Пилотный проект по использованию VR  на уроках физики и биологии запущен также в московской школе № 627 и дает детям возможность пользоваться приборами, которые невозможно воспроизвести в реальности из-за масштаба или специфики, например счетчиком Гейгера для измерения радиоактивного излучения урана. Ученики также могут «завести» двигатель внутреннего сгорания и наблюдать за его действием в разрезе. Максимальное время урока, которое отводится на занятия в виртуальной реальности, составляет 15 минут.

Группам демонстрировали портреты реальных людей и мультяшных героев: от Опры Уинфри до Шрека. Сначала участники рассматривали только фото лиц, затем эти же фото в формате «дворец памяти», то есть в двух фантазийных локациях: в комнате дворца и на улице средневекового города. Для изменения ракурса те, кто использовал компьютер, двигали мышку, а те, кто находился в виртуальной среде, поворачивали голову. Затем Крокос просил респондентов запомнить расположение каждого портрета.  Экран гас на пару минут, после чего «дворец памяти» представал перед испытуемыми снова. Теперь вместо лиц они видели пронумерованные квадраты и должны были вспомнить, где какое лицо находилось.

При этом, ученым было важно, чтобы испытуемые определили расположение лиц по отношению к другим портретам и окружающим предметам, а также по отношению к физическому расположению самого участника. «Участники определяли, например, что Хиллари Клинтон находится в верхнем окне слева, где-то в 20 метрах от того места, где нахожусь я, – рассказывает Крокос. Исследование показало, что при прохождении теста в виртуальной реальности, участники демонстрировали улучшение точности ответов на 8,8%. После прохождения заданий респонденты отмечали, что ощущение «нахождения внутри картинки» помогало им сконцентрироваться.

Кэтрин Плезант, эксперт в области компьютерно-опосредованного общения, отмечает, что проведено уже  достаточно много опытов, связанных с механизмами запоминания. Недавние исследования в области когнитивной психологии показывают, что человек запоминает картинки «изнутри», и что психические конструкты формируются в четкой зависимости от того, как люди воспринимают свое окружение, и в каком направлении они движутся. «В связи с этим мы высказали гипотезу, что технология виртуального «дворца памяти», которая и показывает картинку «изнутри», может способствовать более продуктивному обучению, так как в системе VR участники представляют себе свое положение тела, направление и скорость движения», — говорит Плезант.

Архитекторы, которые проектируют школьные здания, прибегают к новым технологиям, чтобы дать детям и учителям возможность “прогуляться” по будущей школе, увидеть пространство, в котором им предстоит учиться. Именно так, например, поступили в бюро AOR, разрабатывая проект финской школы Яткясаари, которая откроется в Хельсинки в 2019 году. Виртуальное знакомство со школой стало частью учебного процесса, возможностью для преподавателей и школьников примерить новую образовательную среду на себя, а для архитекторов — получить фидбек еще до ввода здания в эксплуатацию

 

Перевод подготовлен по материалам сайта sciencedaily.com и исследованиям Мэрилендского университета: Eric Krokos, Catherine Plaisant, Amitabh Varshney. Virtual memory palaces: immersion aids recall. Virtual Reality, 2018; DOI: 10.1007/s10055-018-0346-3