İlköğretimde sanal gerçeklik - Virtual reality in primary education
Sanal gerçeklik (VR), kullanıcıların sürükleyici , üç boyutlu görsel ve işitsel simülasyonları deneyimlemelerini sağlayan bir bilgisayar uygulamasıdır . Pinho'ya (2004) göre sanal gerçeklik, 3B dünyaya daldırma, sanal nesnelerle etkileşim ve sanal ortamı keşfetmeye katılım ile karakterize edilir. Sanal gerçekliğin eğitimde uygulanabilirliği, VR yazılım ve donanımının satın alınabilirliği gibi çeşitli engeller nedeniyle tartışılmaktadır. Sanal gerçekliğin psikolojik etkileri de olumsuz bir düşüncedir. Bununla birlikte, son teknolojik ilerleme, VR'yi daha uygulanabilir hale getirdi ve öğrenciler için yeni öğrenme modelleri ve stilleri vaat ediyor. Sanal gerçekliğin bu yönleri, ilköğretim (K-8. sınıf) alanında öğrencilerin öğrenmesini geliştirme, katılımı artırma ve öğrenme tercihlerini ele almak için yeni fırsatlar yaratmada uygulamalar bulmuştur.
Genel Eğitim
Sanal gerçeklik (VR), bir eğitim ortamında çeşitli şekillerde kullanılabilir. Sanal gerçekliği PC tabanlı simülasyon sistemlerinden sürekli bir gelişme olarak gören araştırmacılar, geleneksel eğitim yöntemlerinin sağlayamadığı özel öğrenme deneyimleri sağlama potansiyelinin farkındalar. Çalışmalar, sanal gerçeklik sistemlerinin sınıf uygulamaları için hala kısıtlamaların mevcut olduğu konusunda hemfikir olsa da, araştırmacılar, genel eğitimin birçok alanında öğretim yönteminin bir parçası olarak VR kullanmayı deniyorlar.
Aşağıda sanal gerçekliği sınıflarda uygulamaya yönelik örnek girişimler yer almaktadır.
Arttırılmış gerçeklik
Artırılmış gerçeklik (AR), sanal olarak oluşturulan görüntüleri gerçek dünya üzerine bindiren bir teknolojidir. Sanal nesnelerin ve gerçek ortamların bir arada bulunması, eğitimde gerçek dünyada mümkün olmayan deneyleri ve gelişmeleri teşvik etmiştir.
Antonietti ve ark. (2000), VR kullanmadan resim üzerinde çalışan bir kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, çocuklara bir resmi derinlemesine sanal tur vermenin ve resmin tüm yönlerini incelemelerine izin vermenin, resmi tanımlamalarına ve yorumlamalarına yardımcı olduğunu bulmuşlardır. . Sanat eğitiminde didaktik bir üniteyi öğreten artırılmış gerçeklik uygulaması "WallaMe"yi kullandıkları 91 altıncı sınıf ilköğretim öğrencisi üzerinde başka bir deney yapıldı. Sonuçları analiz ettikten sonra, çalışma akademik performansta, motivasyonda, bilgi analizinde ve işbirliğinde istatistiksel olarak anlamlı gelişmeler buldu.
Artırılmış gerçeklik, daha yaygın akademik ortamlarda da gelişmeler oldu. Ders kitaplarının 3D sunumu, öğrencilere daha sinerjik bir öğrenme yolu sağlar. Fen ve Teknoloji Öğretimini Teşvik Enstitüsü, öğrencilerin dünyanın çekirdeğinin farklı katmanlarıyla sanal olarak etkileşime girerken geleneksel bilgileri öğrenmelerini sağlayan bir jeoloji ders kitabı yayınladı.
Artırılmış gerçekliğin bir başka faydası da farklı öğrenme stillerinden yararlanmaktır. Sanal gerçeklik daha sürükleyici bir deneyim sağlarken, artırılmış gerçeklik öğrenme teknolojileri işitsel öğrenenler için daha avantajlıdır. Üniversite öğrencilerinde bilim bilgilerinin tutulması üzerine yapılan bir araştırma, AR'nin uzaysal mevcudiyet yoluyla işitsel bilgileri iletmek için daha etkili bir araç olduğunu gösterdi.
Sanal alan gezileri
Sanal alan gezilerinde öğrenciler, farklı dersleri deneyimlemek için gerçek dünyadaki yerleri veya eğitim simülasyonlarını ziyaret eder. Google Expeditions, öğrencilerin bir öğretmen uygulamasının kontrolü altında akıllı telefon kulaklık teknolojisini kullanarak ortak bir okul gezisine çıkmalarına olanak tanır. Nearpod'un VR'si, ilkokul sınıfları için tüm temel konularda ders planları sağlar ve öğrencilerin derslere katılımını artırdığı gösterilmiştir.
Sanal alan gezileri, kırsal alanlardaki ilkokul öğrencilerinin tipik olarak mevcut olmayan kariyer keşif fırsatlarına katılmalarını da sağlayabilir. Saha gezileri deneyimleri, bu kariyerleri sürdürmek için ilgi ve motivasyondaki artışla bağlantılıdır. Bir program, zipTrips, ortaokul öğrencileri için bir yaşam bilimleri kariyer keşif gezisinin faydalarını simüle etmek üzere tasarlanmıştır. zipTrips, sanal gerçekliğin gücünden yararlanarak öğrencilerin bilim insanları ve çalışmalarıyla 45 dakikalık canlı saha gezilerine katılmalarını sağladı. Öğrencilerin bilim ve bilimsel kariyer konusunda gelişmiş bir algıya sahip oldukları gösterilmiştir.
Bireyselleştirilmiş öğrenme
VR işbirliği içinde kullanılabilse de, öğrenmenin özellikle VR bağımsız öğrenme için kullanıldığında etkili olduğu gösterilmiştir. Tüccar ve ark. (2014), “öğrencilerin [VR tabanlı işbirlikçi öğrenme ortamları] aracılığıyla öğrenirken işbirlikçi yerine bireysel olarak çalıştıklarında [önemli ölçüde] daha iyi performans gösterdiğini” buldu. Bazı VR uygulamaları, bireysel ders planlarıyla birleştirildiğinde bağımsız öğrenme fırsatları sunar. Örneğin, öğrenciler belirli bir sanal gerçeklik simülasyonuna uygun olarak bir çalışma sayfası doldurabilirler.
Sanal dünya
Sanal dünyalar veya tam olarak üç boyutlu sürükleyici sanal dünyalar, insanların avatarları temsilleri olarak kullandıkları etkileşimli bir çevrimiçi ortamdır. Ortam herhangi bir bağlamda tasarlanabilir ve kullanıcılar sanal dünyalardaki görevleri yerine getirmek için avatarlarını kontrol eder. Geçmişteki deneysel araştırmalara ilişkin akademik bir inceleme, sanal dünyaların okul ortamlarında kullanıldığı üç ana alanı belirledi: (1) iletişim alanları, (2) uzay simülasyonu ve (3) deneyimsel alanlar.
İletişim alanları, kullanıcılar, muhtemelen öğretmenler ve öğrenciler arasındaki iletişimi ifade eder. İletişim, sırasıyla sohbet işlevinin uygulamalarını ve avatar hareketlerini kullanarak hem sözlü hem de sözlü olmayan biçimlerde olur. Sanal dünyaların ikinci kullanımı uzay simülasyonudur. Uzay, herhangi bir ortamı simüle etmek için büyük bir fizibilite ile ölçeklenebilirliği ve özgünlüğü açısından sanal dünyalardaki en önemli unsurlardan biridir. Bir eğitim girişiminde, öğrencilerle gerçekten okuldaymış gibi yankılanacak bir okul ortamında çevre oluşturulabilir. Singapur'daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi, aday öğrencileri için sanal bir kampüs turu geliştirdi. Sanal kampüs, genel bilgileri görüntüler, ancak aynı zamanda fiziksel olarak orada olmadan önce öğrencileri kampüsle tanıştırır. Sanal dünyaların üçüncü ana özelliği, öğrencilerin okuyarak veya dinleyerek öğrenmek yerine “yaparak öğrenmelerini” sağlayan deneyimsel alanlarıdır. Sanal dünyalar ile öğrenciler doğrudan konu üzerinde hareket edebilir, "eylemlerinin sonuçlarını gözlemleyebilir" ve gözlemlenebilir sonuçlar üzerinde daha fazla düşünebilirler.
Müzik eğitimi
Bütçe kesintileri ve engellilik gibi kısıtlamalar nedeniyle, K-12'deki müzik eğitimi, araştırmacıların yardım için sanal gerçeklik teknolojisine baktığı zorluklarla karşı karşıya. Öğrenciler için bir müzik aleti öğrenme deneyimini geliştirmek için etkileşimli görselleştirme ve sesli geri bildirim içeren sanal arayüzler deneniyor. Diğer girişimler, başa takılan görüntüleme cihazları aracılığıyla müzik aletleri çalmanın simüle edilmiş deneyimlerini sunmayı içerir.
Bir araştırma, sanal hastalık ve izolasyon dahil olmak üzere fiziksel ve pedagojik sorunlara yönelik endişelere rağmen, sanal ve geleneksel eğitimin bir karışımının müzik öğrenme sonuçlarını etkili bir şekilde iyileştirebileceğini gösteriyor. Araştırma umut verici sonuçlar sunarken, sanal gerçekliğin K-12 müzik eğitiminde kullanımı hala geniş çapta deneme aşamasındadır. Bazı araştırmacılar, VR ile yapılan girişimlerin etkinlik göstermesine rağmen, gerçek araçlar veya nesnelerle etkileşimi desteklemesi nedeniyle uygulamada artırılmış gerçekliğin tercih edilebileceğini öne sürüyorlar.
Tarih eğitimi
Sürükleyici simüle edilmiş deneyimler yaratma konusundaki yerleşik yeteneği ile sanal gerçeklik, tarih dersleri için öğretim yöntemlerini geliştirmek için değerlendiriliyor. Bir Roma kentinin sanal olarak yeniden yapılandırılmasıyla Roma İmparatorluğu tarihinin öğretimi üzerine yapılan araştırmalar, öğrenciler için öğrenme deneyimlerinde ve akademik sonuçlarda önemli gelişmeler olduğunu göstermektedir. Araştırmacılar, öğrenme motivasyonundaki artışın, gelişmiş etkileşimin ve sürükleyici deneyimin muhtemelen deneyin başarısının anahtarı olduğunu ve sanal gerçeklikle tarih öğretimi üzerine daha büyük ölçekli çalışmalar yürütmeye ilgi duyduklarını öne sürüyorlar.
Sosyal beceriler ve işbirliği
VR'nin sosyal-duygusal gelişim için ilköğretimde de kullanımları vardır.
İşbirliği
VR, sosyal becerilerin geliştirilmesi ve çok kullanıcılı işbirliği için uygulamalara sahiptir. Öğrencilerin işbirlikçi simülasyonlar yoluyla işbirliği yapmaları için fırsatlar sağlayabilir ve içe dönük öğrencileri grup etkileşimlerinde desteklediği gösterilmiştir. Bir çalışma, "grup yapılarının kullanıldığı diğer durumlarla karşılaştırıldığında, sonuçların geliştirilmesinde üstün işbirliği ve etkileşim" yaratmak için VR tabanlı işbirliğini buldu.
Otizm
Otizm Spektrum Bozukluğu olarak da bilinen Otizm, diğer insanlarla iletişim ve etkileşim yeteneklerini bozan bir dizi gelişimsel bozukluktur. Otizm tipik olarak erken çocukluk döneminde ortaya çıkarken, CDC'nin Otizm ve Gelişimsel Yetersizlik İzleme Ağı tarafından oluşturulan bir veri setine göre 59 çocuktan yaklaşık 1'inde otistik durum tespit ediliyor. Otizmin okul ortamlarında öğrenme ve sosyalleşme üzerindeki olumsuz etkileriyle mücadele etmek için, öğrencilerin adaptasyonunu artırmak için VR kullanma girişimleri artıyor.
VR simülasyonlarının, güvenli ve kontrollü sanal ortamlarda gerçek yaşam senaryolarını ele almayı öğrenebilecekleri sanal bir dünya sağlayarak otizmli çocuklara yardımcı olduğu gösterilmiştir. Strickland ve ark. (2007), otizmli çocukların yangın ve sokak güvenliği becerilerini öğrenmek için sanal dünyaları başarılı bir şekilde kullanabildiklerini ve bu becerileri gerçek yaşam durumlarına uygulayabildiklerini bulmuşlardır. Otistik öğrencilerin öğrenme deneyimini kolaylaştırmanın bir yöntemi, sanal gerçeklik başa takılan ekranları (HMD'ler) kullanmaktır. 6 yaş ile 16 yaş arasındaki 32 otistik öğrencinin okul ortamında VR kulaklık kullanma davranışlarını inceleyen bir araştırmaya göre, genel olarak "maliyetli ve teknolojik olarak gelişmiş HMD'ler" tercihi ve VR teknolojilerinin kullanımına yönelik olumlu tutumlar, örneğin: öğrenciler arasında zevk ve heyecan bulunur. "Öğrenme fırsatları geliştirmek" ve "sanal olarak yerlere gitmek ve dünyanın nasıl göründüğünü görmek", otistik öğrencilerin okulda HMD'leri kullanmayı bekledikleri iki temel alandır. HMD'ler ayrıca, öğrencileri rahatlatmak ve okulda daha fazla öğrenme fırsatı yaratmak da dahil olmak üzere, öğrenmenin geleceğinde büyük bir potansiyele sahiptir.
Diğer bir yöntem, öğrencileri okul ortamlarında yaygın olan sanal senaryolara daldırmaktır. “4 taraflı tamamen sürükleyici CAVETM VR kurulumunu” kullanarak, otistik öğrencileri sosyal durumlarda uyumlu hale getirmek için “gerçek, güvenli, kontrol edilebilir ve manipüle edilebilir” bir ortamı simüle eder. Senaryonun bir örneği, öğrencilerin normalde okula gitmeden önce yaptıkları, diş fırçalama, kahvaltı yapma ve okul otobüsüne binme gibi bir dizi hazırlık adımıdır. Eğitimi kabul eden 100 öğrencinin davranışlarını inceleyen bir çalışmada, “duygu tanıma, duyuşsal ifade ve sosyal karşılıklılık” konularında gözle görülür değişiklikler gösterilmektedir.
İş ve akademik resepsiyon
Sanal gerçekliğin ilköğretimde kullanımı vakıflardan ve risk sermayesi şirketlerinden sağlanan hibelerle desteklenmiştir. IEEE 2016 ve 2017 yılında "Sanal & Artırılmış Gerçeklik (Kelvar) üzerinden K-12 Somutlaşan Öğrenme" konulu çalıştay düzenledi.
İş dünyası ve akademide K-12 eğitimi için sanal gerçekliğe olan ilgiye rağmen, K-12 öğrencileri için kullanışlılığına dair şüpheler de dile getirildi. Literatürün 2009 yılındaki bir incelemesi, yalnızca en bağımsız, içsel olarak motive olmuş ve son derece yetenekli K-12 öğrencilerinin VR ile başarılı olduğu sonucuna varmıştır. Bu inceleme, sorunun izini, sanal gerçekliği özellikle K-12'ye geçirme konusundaki deneyim eksikliğine kadar takip etti; deneyimlerin çoğu, yetişkinler için tasarlanmış VR yazılımıyla olmuştu.
Zorluklar ve Endişeler
Sanal Gerçeklik, öğrenciler için çalışmalarında iyi bir destekleyici araç olsa da, Sanal Gerçekliğin İlköğretimde karşılaştığı bazı endişeler ve zorluklar vardır.
Zararlı etkileri
Günümüzde Sanal Gerçeklik sistemiyle ilişkili kullanıcılar için potansiyel fiziksel, fizyolojik ve psikolojik sorunlar bulunmaktadır.
Sanal gerçeklik simüle edilmiş bir ortam olduğundan, simülatör hastalığı kullanıcı için bir endişe kaynağıdır. Sanal Gerçeklik başlığını uzun süre takmak öğrencilerde rahatsızlığa ve zayıf derinlik algısına neden olabilir. Bu, potansiyel olarak elektronik ekran ile kullanıcının gözleri arasındaki kısa mesafeden kaynaklanır.
Diğer potansiyel semptomlar mide bulantısı, yorgunluk, baş dönmesi, baş ağrısı ve terlemeyi içerir.
Kullanıcı güvenliği
Tamamen sürükleyici ortamın bir dezavantajı, kullanıcının sanal dünyaya girdiğinde etrafındaki gerçek dünya nesnelerini hissedememesidir. Bu nedenle, Sanal Gerçeklik daldırma sırasında bir miktar gerekli hareketle, gerçek dünya nesnesiyle çarpışma endişe verici hale gelir çünkü kullanıcılar kolayca bir engelle karşılaşabilir ve yaralanabilir. Ek olarak, birçok Sanal Gerçeklik ekipman seti ayrıca ses ipuçları içerir ve bu, gerçek dünyadaki sesleri duyma duyusunu bloke edebilir. Gerçek dünya ses girdileri olmadan, kullanıcılar bir kaza sırasında başkalarından bildirim alamazlar.
Ayırt Edici Gerçek
Video oyunlarına benzer şekilde, bir kullanıcı Sanal Gerçeklik teknolojisinin sağladığı dünyaya bağımlı hale gelebilir.
Sanal Gerçeklik daldırma, öğrencilerin gerçekliği ve sanal gerçekliği ayırt edemedikleri bir duruma neden olabilir. Gerçek dünyayla ilgili bu kafa karışıklığı, öğrencilerin karşılaştıkları tehlikeli durumları ayırt edemeyebileceklerinden, öğrencinin fiziksel güvenliği üzerinde olumsuz etkilere neden olabilir. Ayrıca, öğrenmeleri gereken sanal bilgiler, ustalaşmaları gereken karmaşık ekipmanlar ve bitirmeleri gereken görevler nedeniyle öğrencilerin kafası karışabilir.
Kültür
Sanal Gerçeklik hala bazı insanlar tarafından oyun olarak görüldüğü için ciddiye alınan ve kabul gören bir teknoloji değil. Öğrencilerin tutumları, görevlerinin oyun oynamak veya eleştirel düşünmek ve bilgi edinmek olup olmadığı arasında değişebilir. Bu nedenle, Sanal Gerçekliğin eğitimdeki yararlılığına ilişkin potansiyel ve olumlu bilgiyi yaymak için zaman ve çabaya ihtiyaç vardır.
Fiyat
Birincil eğitim aracı olmak için, Sanal Gerçeklik ekipmanının, paylaşılan bir Sanal Gerçeklik başlığını verimsiz bir şekilde kullanmak ve değerli öğrenme zamanını almak yerine, sınıftaki her öğrenci tarafından erişilebilir olması gerekir. Düşük seviye ekipmanlarla kullanıcılar düşük seviye deneyimler elde ederken, yüksek kaliteli Sanal Gerçeklik ekipmanları yüzlerce hatta binlerce dolara mal olacak. Öğrencilere en iyi Sanal Gerçeklik eğitim ortamını sağlamak için Sanal Gerçeklik ekipmanının kullanımı ve satın alınabilirliği dikkate alınmalıdır.
Mahremiyet
Ekipmanın boyutu küçüldükçe veriyi arkasında saklayan altyapılar da büyüyor. Sanal Gerçeklik teknolojisi aynı ortamda toplu olarak kullanılırsa, bireysel sistemler ve kullanıcıların sürükleyici algıları birlikte ağ oluşturacaktır. Büyük bir ağ, kullanıcılardan veri toplanmasına izin verir ve bu, kullanıcıların bireysel gizliliğinin başkaları tarafından izlendiği ve başkalarına açıklandığı potansiyel bir gözetim durumuna yol açabilir.