Школофутуризм: как технологии изменят школу в будущем

Виртуальная и дополненная реальность

Семь из десяти учителей в США, по данным ассоциации VR/AR, хотели бы активнее применять виртуальную (VR) и дополненную реальность (AR) в учебном процессе. Главная польза этих технологий — эмпирическое (основанное на личном опыте) образование. Как показывают исследования, такая модель обучения на 50% результативнее обычной, основанной на заучивании фактов и усвоении абстрактных теорий, — полученные опытным путем знания лучше сохраняются. Помимо этого, дополненная и виртуальная реальность помогут включить в образовательный процесс детей с физическими особенностями, а также устранят различные барьеры (географические, финансовые) для школьников.

Так, ученики спецкурсов по истории и антропологии при Гарвардском университете с помощью VR-шлемов и виртуальной реальности погружаются в историю строительства Великих пирамид в Гизе (Египет) — проникают в закрытые камеры и тоннели пирамид, изучают их архитектуру. Также ученики с помощью очков виртуальной реальности переносятся туда, где вживую человек никогда не очутится. Например, при Университете штата Вирджиния был реализован проект Belle2VR — виртуальная модель физики частиц, в которой студенты могут видеть столкновения субатомных частиц, недоступные в реальности взору человека.

Пока шлемы виртуальной реальности не проникли в рюкзак каждого школьника, но уже сегодня с ними можно

Иммерсивные экраны

В будущем само помещение класса радикально преобразится: cтены превратятся в интерактивные экраны — например такие, что создает британская компания Immersive Interactive. С помощью проекторов на стены выводятся изображения и видео, с которыми ученики и учитель могут взаимодействовать касаниями и жестами. Компания разработала несколько учебных программ, в которых интегрированы возможности иммерсивных (то есть позволяющих погружаться в контент) экранов: космос, природа, путешествие по Европе, тренировка навыков повседневной жизни и т. п.

Частью иммерсивного пространства класса станут и умные окна — в таких используется композит из стекла и различных химических веществ, которые позволяют превратить окно в сенсорный экран с образовательным контентом или с актуальной информацией о погоде. Умные окна также умеют регулировать естественное освещение в помещении для комфорта учеников.

Пока это светлое будущее не наступило, максимально погрузиться в виртуальный мир, помимо VR-очков, помогут изогнутые мониторы с большой диагональю — например, такие:

Роботы-учителя

Трудно представить иную профессию, в которой требуется так же много человеческого, как в профессии учителя: творчество, эмпатия, импровизация, адаптивность. Но именно «человеческая» часть этой работы самая трудная и приводит учителей к быстрому выгоранию.

Ученые ожидают, что робот-ассистент поможет довести уровень учительского внимания к каждому ученику с текущих 20−25% до значений, близких к 100%. Эксперименты с роботами-ассистентами в школах проводятся уже во многих странах — например, в Японии, Великобритании, Испании. Так, робот Nao Pepper помогает ученикам средней школы в городе Пуатье (Франция) проводить занятия по французскому языку. Сначала Pepper показывает видео, а затем задает вопросы, на которые ученики отвечают всей группой. Учитель находится с ними и модерирует урок. По наблюдениям педагога, дети лучше вовлечены в уроки с роботом, проявляют больше активности и энтузиазма.

Подготовить себя и ребенка к приходу роботов в школьный класс помогут умные колонки — они уже сегодня могут и сказку рассказать, и помочь в учебе, и поиграть с пользователем:

Умный класс

В школе будущего учителю больше не придется ставить «энки» — за него это сможет сделать умный класс. Учебное помещение будет оснащено многочисленными сенсорами, датчиками, камерами и микрофонами с функциями распознавания изображения и речи. Класс сам распознает, кого из учеников нет в классе, и внесет эти данные в журнал (конечно, электронный).

Наблюдение за учебным процессом даст педагогам ценную аналитику. В 2019 году группа ученых из США и Швейцарии оснастила класс камерами и микрофонами, которые определяли, какой ученик поднимает руку, фиксировали позы и речь детей в течение урока, а затем сопоставляли собранную аналитику с эффективностью усвоения материала.

Другая исследовательская группа из Швейцарии использовала камеры, которые отслеживали движение голов учеников, чтобы понять, насколько внимательно они слушают учителя. Так, ученые выяснили, что в течение урока устойчивое внимание проявляют 62% учеников. В будущем аналитики смогут получать огромное количество информации о поведении учеников, их реакции на учебный материал и методах работы учителя. Это позволит практически в реальном времени корректировать стратегию обучения.

Искусственный интеллект

Помимо роботов и «аналоговых» учителей, прочное место в системе образования займет новый вид учителей — искусственный интеллект (ИИ). ИИ сможет взять на себя часть функций педагогов, методистов и даже родителей, проверяющих домашнее задание. К примеру, система Gradescope, основанная на сочетании машинного обучения (ML) и искусственного интеллекта, может заменить учителей и родителей в проверке заданий и выставлении оценок. Причем Gradescope считывает как онлайн-задания, так и бумажные экзаменационные работы.

Искусственный интеллект полностью изменит работу учителей. Так, Fetchy (генеративная платформа на базе искусственного интеллекта) упрощает и рационализирует множество задач. В их числе — создание увлекательных уроков, рассылка сообщений для учеников и родителей, составление электронных писем, карт, мультимедийных материалов.