«Реализация инновационной технологии дополненная реальность в курсе информатики»

Уроки информатики в школах проходят примерно одинаково и состоят из двух частей: теоретической и практической, которая выполняется на компьютере. Но за последние десятилетия персональные компьютеры уже не удивляют детей.

Один из основных способов заинтересовать учащихся миром технологий на уроках информатики, может быть разработка приложения дополненной реальности.

Основная идея дополненной реальности - это наложение различных объектов (текст, изображения 2D или 3D) на объекты реального мира. Данная технология привлекает внимание таких известных крупных корпораций как Google, Apple и Microsoft.

Дополненная реальность реализуется с помощью маркеров и SLAM технологий, последняя в свою очередь усложняется и имеет подвиды. Однако и распознавание маркеров не стоит на месте.

Вопрос разработки приложения для учителя стоит остро и содержит в себе ряд проблем с которыми предстоит столкнуться учителю, если заниматься разработкой самостоятельно: наличие времени, программное обеспечение, знания в области AR и разработки, желание научиться новому.

Использование средств информационно-коммуникативных технологий должно соответствовать текущему уровню технического прогресса, визуальным и программным возможностям современных достижений в области информационно-коммуникационных технологий. В большинстве случаев результат деятельности обучаемого зависит от того, насколько информативно и интересно выстроен процесс передачи знаний, в какой мере реализованы его потребности в познании и какими средствами достигнута его дальнейшая направленность на углубление своих знаний.

Как известно, мысль, представленная в наглядной графической форме, значительно увеличивает свою силу - именно поэтому новые тенденции, наблюдаемые сегодня в технологии визуализации, представляют особый интерес. Кроме качественного изменения форм представления информации сегодня в визуализации заметны и такие новые веяния, как интеграция с различными приложениями из других областей, возникают технологии интерактивной визуализации и анимации больших наборов многомерных массивов, данных в реальном масштабе времени, расширенные методы построения интерфейса и многое другое. Большое значение для визуализации информации имеет эффективность технологии, поскольку сама визуализация не решает задачу, а служит вспомогательным набором средств и понятий со своим объектным миром.

Изученная нами литература (Балагуров А.А. «Дополненная реальность (Augmented Reality) в образовании», Бова В.В. Образовательные информационные системы на основе мобильных приложений с дополненной реальностью, Петрова О.А «Дополненная реальность для целей образования», Духанов Д.С. «Применение технологии дополненной реальности в образовании»), позволила сделать вывод о малой применимости технологии «Дополненная реальность» в образовательном процессе школы.

Цель выпускной квалификационной работы определить возможности реализации технологии дополненной реальности в процессе обучения школьного курса информатики.

Объект - процесс обучения информатики.

Предмет - использование технологии дополненной реальности в курсе информатики основной школы.

С учетом поставленной цели, объекта, предмета были сформулированы следующие задачи:

1. Уточнить понятие "дополненная реальность", выделить способы создания дополненной реальности.

2. Проанализировать возможности использования технологий дополненной реальности в образовании.

3. Разработать приложение с использованием технологий AR, для его реализации на уроках информатики.

Теоритическая значимость работы состоит в уточнении понятия дополненной реальности, выявлении практических подходов в изучении технологии AR, в выделении основных способов реализации, в разработке приложения с использованием технологии дополненной реальности для реализации в учебной деятельности по информатике.

Практическая значимость состоит в использовании результатов работы учителями предметниками в учебном процессе.

Выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.

В первой главе рассматриваются понятие дополненной реальности, основные методы построения дополненной реальности, производится изучение основных сфер и приложений, использующих дополненную реальность; осуществляется анализ средств разработки, а также подробно рассматривается программная реализация приложения.

Во второй главе производиться анализ выбора тем и форм уроков, для использования; описывается процесс разработки и тестирования готового приложения.

В заключении отражаются основные результаты исследования и подводится общий итог проведенной работы.

Дополненная реальность (AR) - это определение проектов, которые направлены на дополнение реальности нашего мира виртуальными составляющими. Данная технология составляет часть смешанной реальности, в которую помимо этого входит еще и «дополненная виртуальность». Это тот случай, когда реальные предметы добавляются в виртуальную среду.

У данной технологии AR существует еще несколько определений. К предыдущему можно добавить следующее: «Дополненная реальность» - это добавление к ощущениям, поступающим из реального мира, мнимых (несуществующих) объектов, которые обычно несут вспомогательные и информативные свойства. В научном сообществе Европы данное направление приобрело устоявшуюся со временем терминологию Augmented Reality (AR).

Дополненная реальность - это итог ввода различных сведений в область восприятия с целью усовершенствования восприятия данных. Такое определение наиболее полно отражает AR. Так как дополненная реальность в сфере образования действительно поможет усовершенствовать восприятие учебного материала и повысит степень вовлеченности обучающихся и положительно отразиться на качестве, успеваемости предмета информатика в основной школе.

Рассматривая дополненную реальность нельзя не брать во внимание виртуальную реальность. Если дополненную реальность сравнить с виртуальной реальностью (VR), то AR основывается на внесении виртуальных объектов в реальный мир, в VR же наблюдается полностью искусственный мир.

Первые попытки создания дополненной реальности были еще в далеком 1613 году. Выглядел он в виде шлема с примитивным проектором. На то время это было не реально и рождение AR отрасли произошло 250 лет спустя. Первое применение дополненной реальности случилось еще позже. В 1992 году компания Boeing проецировала с помощью шлемов с прозрачными экранами схемы и чертежи для построения своих самолетов.

Одним из первых основателей считается Мортон Хейлинг. В 1962 году он создал патент на первый в мире симулятор виртуальности «Сенсорама». С помощью которого человек мог погрузиться в виртуальную улицу Бруклина и прокатиться на мотоцикле. Виртуальная реальность стала прародителем дополненной реальности. Её же создателем является Айвэн Сазерленд. В 1967 году он отображал 3D объекты с помощью стереоочков «Swordoft Damocles». Очки были очень тяжелые и крепились к потолку.

В истории развития дополненной реальности есть не мало последователей, которые внесли весомый вклад к тому, что мы можем наблюдать сегодня в своих гаджетах относительно AR.

Данная технология еще не так популярна , но почти каждый у кого есть смартфон с ней сталкивался не смотря на неизвестность ее названия.

Дополненная реальность имеет два основных направления: Optical see- through и Handheld AR.

1 . Optical see-through подразумевает, что мир вы видите все еще своими глазами, а голограммы AR проецируются на стекло очков и их можно увидеть своими глазами.

2 .Handheld AR работает через смартфон и реальный и виртуальный мир наблюдаем на экране своего телефона.

У каждой технологии есть свои плюсы и минусы.