Technologia wirtualnej rzeczywistości pozwala na tworzenie immersyjnych środowisk – czyli takich, w których naturalne bodźce płynące z otoczenia są zastąpione sztucznymi, stworzonymi przez komputer. Zakładając gogle do VR, jesteśmy w stanie przenieść się do krainy iluzji. Dla naszych zmysłów jest ona niemal tak samo prawdziwa, jak realny świat. Technologię te postrzega się jako przyszłość w sektorze rozrywki. VR oferuje bowiem zupełnie nowe doznania np. dla graczy. To rozwiązanie technologiczne wykorzystywane jest jednak również w sektorze wojskowym, lotnictwie czy medycynie. A obecnie coraz śmielej wkracza także w obszary do tej pory zarezerwowane dla tradycyjnej edukacji.
Pomimo rosnącego zainteresowania wykorzystaniem VR w nauczaniu, wciąż niewiele wiadomo o rzeczywistej skuteczności lekcji w cyberprzestrzeni. Czy uczniowie więcej wyniosą z zajęć o np. budowie serca, oglądając je w wirtualnym środowisku, zamiast słuchać o nim w klasie? Jakie wyzwania technologiczne i dydaktyczne pociągnie za sobą wdrożenie takich rozwiązań? Na te pytania starał się odpowiedzieć kierowany przez dr Karolinę Brylską zespół naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego. Wyniki pracy badaczy nie tylko rzucają światło na efektywność VR w edukacji, ale także podkreślają rolę odpowiedniego przygotowania uczniów i nauczycieli do korzystania z nowych technologii.
Lekcje w wirtualnej rzeczywistości
Do badania zaproszono 75 studentów, których podzielono na dwie grupy. Pierwsza uczestniczyła w „tradycyjnej” lekcji biologii: nauczyciel korzystał z prezentacji multimedialnych, a uczniowie wypełniali ćwiczenia na kartach pracy. Druga odbyła lekcję w wirtualnej rzeczywistości. Każda grupa miała do opanowania ten sam materiał dotyczący oczu, serca i jelit. Inny był jednak przeznaczony na zajęcia czas. Tradycyjna lekcja miała trwać 40 min., wirtualna – 14 (nie ograniczano z góry czasu udziału w grze-eksperymencie). Po zakończeniu zajęć wszyscy uczestnicy przystąpili do tego samego testu wiedzy oraz wypełnili ankietę, w której mogli wyrazić swoją opinię. Na tej podstawie oceniano nabytą przez badanych wiedzę i analizowano ich doświadczenia z udziału w obu typach lekcji.
Średnie wyniki w teście wiedzy były zbliżone dla obu grup – uczestnicy lekcji tradycyjnej zdobyli 16,36 pkt., a VR-owej 16 pkt. (maksymalna liczba wynosiła 20). To sugeruje, że uczenie w VR może być bardziej efektywne pod względem czasowym. Ma ono jednak i słabe strony – krótszy czas trwania lekcji oraz brak możliwości powrotu do wcześniej omawianych treści utrudniały zapamiętanie niektórych informacji. Natomiast tradycyjna lekcja, choć mniej atrakcyjna, pozwalała na lepszą kontrolę nad tempem nauki.
– Nasze badanie rzuca światło na jeden z ważniejszych elementów tej układanki – rolę pedagoga. Choć w ramach eksperymentu ograniczyliśmy interakcję nauczycielki z uczniami (m.in. nie mogła ona odpowiadać na pytania, które mogłyby wyposażyć uczniów w dodatkową wiedzę), to jej obecność i tak okazała się bardzo istotna. Co więcej, mimo ograniczeń, nauczycielka skutecznie odgrywała rolę przewodnika po procesie dydaktycznym, dając uczniom poczucie bezpieczeństwa i struktury. To ważne odkrycie, pokazujące, że nawet najbardziej zaawansowana technologia edukacyjna nie zastąpi roli kompetentnego pedagoga, lecz raczej ją uzupełni – komentuje dr Karolina Brylska.
Diabeł tkwi w szczegółach
Mimo podobnej średniej, wyniki testu różniły się w zależności od rodzaju wykładanego materiału. Wirtualna rzeczywistość sprzyjała nauce zagadnień wymagających wyobraźni przestrzennej. Technologia ta pozwala na eksplorację złożonych struktur – takich jak budowa oka, serca czy jelit – z wielu różnych płaszczyzn, bardziej szczegółowo, w sposób zbliżony do prawdziwego doświadczenia. Podczas eksperymentu zauważono jednak, że uczestnicy lekcji VR gorzej zapamiętywali informacje podawane w momentach, gdy w tym samym czasie mieli jednocześnie: słuchać narratora i wykonywać interaktywne zadania, np. chwytać bakterie w jelitach czy poruszać się po sercu. Uczniowie byli wtedy bardziej skupieni na interakcji i sterowaniu sprzętem niż na treści wykładu.
Tradycyjne lekcje okazały się bardziej skuteczne w przyswajaniu wiedzy teoretycznej. Grupa, która uczestniczyła w takich zajęciach, wypadła lepiej w pytaniach wymagających zapamiętania szczegółowych informacji teoretycznych, takich jak nazwy struktur czy mechanizmów biologicznych. Może to wynikać z faktu, że podczas tradycyjnej lekcji uczniowie mogli robić notatki i zadawać pytania, a nauczyciel miał możliwość powtórzenia kluczowych treści (choć nie wyjaśniał więcej niż pierwotnie założono – by utrzymać odpowiedniość treści w obu typach lekcji).
– Warto zauważyć, że dobre wyniki testów wiedzy po tradycyjnych lekcjach to nie tylko kwestia efektywności metody, ale również przyzwyczajeń uczniów. Dla naszych badanych VR stanowił nowinkę techniczną, co mogło wpłynąć na ich sposób przyswajania treści – być może w przyszłości, gdy technologia ta stanie się powszechna, wyniki będą inne. Wniosek? VR ma duży potencjał, bez wątpienia podnosi zaangażowanie i motywację do nauki, ale samo wprowadzenie uczniów w wirtualny świat nie wystarczy. Kluczowe jest wsparcie nauczyciela oraz umiejętne włączenie tej technologii w przemyślaną strategię dydaktyczną – mówi badaczka.
Aż chce się uczyć
Mimo swoich ograniczeń lekcja w technologii VR jest z całą pewnością bardziej ekscytująca niż tradycyjne zajęcia przy tablicy. Uczestniczący w eksperymencie studenci, którzy brali udział w lekcji w wirtualnej rzeczywistości, częściej wyrażali chęć uczestnictwa w podobnych zajęciach w przyszłości.
Co ciekawe, z badania wynika, że nowa technologia zaangażowała szczególnie tych uczniów, którzy na początku ostrożnie podchodzili do nauki w nowym środowisku. Sceptycy technologiczni zaskakująco dobrze radzili sobie podczas lekcji, entuzjaści VR mieli natomiast trudności z koncentracją i efektywnym przyswajaniem wiedzy. Może to wynikać z tego, że ci drudzy traktowali lekcję bardziej jako rozrywkę niż edukację. Byli skupieni przede wszystkim na poznawaniu wirtualnego świata i testowaniu jego funkcji, co mogło odciągać ich uwagę od przyswajania treści. Osoby sceptyczne, ponieważ nie były tak zafascynowane technologią, zapewne od początku traktowały VR jako przestrzeń do wykonania określonego edukacyjnego zadania.
Entuzjaści VR mogli również częściej doświadczać przeciążeń poznawczych – czyli stanu, w którym mózg otrzymuje za dużo informacji naraz i nie jest w stanie ich skutecznie przetworzyć. Eksplorowanie wirtualnej rzeczywistości wymaga jednoczesnej koordynacji ruchowej i przyswajania ogromnej ilości bodźców wizualnych. Uczniowie, którzy poznawali ten świat bardzo intensywnie, mogli się – zwyczajnie – szybciej zmęczyć. I stąd trudności z przyswajaniem wiedzy. Sceptycy, którzy podchodzili do technologii z większą dozą spokoju, eksplorowali środowisko wolniej i odbierali treści edukacyjne z większą uwagą.
Wykluczenie cyfrowe?
Na wynikach uczących się w grupie VR zaważyły też… umiejętności technologiczne. Mimo że badani dorastali w czasach powszechnego stosowania technologii w życiu codziennym, większość z nich napotykała trudności w swobodnym korzystaniu z VR. Wynika to z tego, że poruszanie się w wirtualnej rzeczywistości wymaga innych umiejętności niż tradycyjne ekrany. A dla wielu uczestników eksperymentu był to pierwszy kontakt z taką technologią. Musieli zatem najpierw nauczyć się obsługi kontrolerów, poruszania się w wirtualnym świecie i reagowania na instrukcje.
Podczas eksperymentów pilotażowych napięcie i frustracja pojawiały się, gdy uczniowie nie mogli od razu zrozumieć, jak działa technologia. Niektórzy użytkownicy czuli się zestresowani nowym środowiskiem i nie wiedzieli, jak się w nim odnaleźć. Część miała trudności z wykonywaniem poleceń, np. podnoszeniem wirtualnych obiektów, używaniem narzędzi czy nawigacją po środowisku VR. Błędne kliknięcia lub niewłaściwe użycie przycisków prowadziły do przerwania lekcji i konieczności interwencji osoby nadzorującej eksperyment. By zaradzić temu problemowi, zespół naukowców wdrożył już podczas eksperymentów aplikację The Lab – jako etap przygotowawczy przed właściwą lekcją. Krótkie wprowadzenie pomogło zmniejszyć barierę technologiczną i umożliwiło uczestnikom pełniejsze zaangażowanie w naukę.
VR: tak, ale…
Z badania naukowców UW wynika, że wirtualna rzeczywistość w edukacji nie jest uniwersalnym rozwiązaniem, które może zastąpić tradycyjne metody nauczania. VR, choć imponująca wizualnie, lepiej sprawdza się jako uzupełnienie klasycznych metod nauczania. Umożliwia wizualizację trudnych zagadnień, takich jak funkcjonowanie ludzkiego organizmu, ale nie zastępuje interakcji z nauczycielem. Aby w pełni wykorzystać jej potencjał, konieczne jest odpowiednie przygotowanie zarówno nauczycieli, jak i uczniów, a także rozwijanie aplikacji edukacyjnych. Dalsze prace powinny skupić się na optymalizacji procesów edukacyjnych i minimalizacji barier technologicznych.
– Dotychczasowe badania potwierdzają, że technologie immersyjne doskonale sprawdzają się w rozwijaniu umiejętności manualnych i proceduralnych – VR z sukcesem wykorzystywana jest m.in. w szkoleniu chirurgów czy pilotów. Wspiera trening funkcji poznawczych, takich jak wyobraźnia przestrzenna i percepcja wzrokowa. Gdy jednak przyjrzymy się przyswajaniu wiedzy teoretycznej poprzez to narzędzie, sytuacja staje się bardziej skomplikowana. Wygląda na to, że tam, gdzie liczy się zapamiętywanie faktów, tradycyjne metody nauczania wciąż mają przewagę – zauważa dr Brylska.
Zdaniem naukowców z UW połączenie wykorzystania wirtualnych symulacji i interakcji z nauczycielem może być kluczem do skuteczniejszej edukacji. Wyniki badań pokazują, że wirtualna rzeczywistość ma szansę stać się nowoczesnym narzędziem motywacyjnym. Pozwala na wizualizację skomplikowanych koncepcji, co zwiększa zainteresowanie nauką. Dzięki możliwości eksploracji wirtualnych środowisk lekcje VR mogą być efektywne w przypadku uczniów z różnymi zdolnościami i stylami uczenia się. Przyszłość edukacji leży zatem w równowadze – między technologią a tradycją.
