В московской школе «Интеллектуал» в 2023/2024 учебном году проходят бесплатные занятия кружка «Дополнительные главы химии с использованием VR-технологий» для школьников, увлечённых химией и готовящихся к ОГЭ. Ученики выполняют лабораторные работы в программе VR Chemistry Lab, разработанной компанией СТЕМ-игры, которая проводила трек «Наносистемы и наноинженерия» Национальной технологической олимпиады с 2017 по 2021 год, а сейчас является партнёром этого трека. На основе программы кружка параллельно создаётся цикл видео для учителей «Записки по методике применения VR в обучении химии». Наш корреспондент Наталия САЮКИНА посетила одно из занятий кружка и рассказала об этом проекте.
Скриншот программы VR Chemistry Lab
Я приехала на одно из занятий кружка «Дополнительные главы химии с использованием VR-технологий» в конце октября. Меня проводили в просторный светлый кабинет в светло-серых тонах. На столах вдоль стены и в вытяжных шкафах стояло оборудование, на ящиках под столами виднелись интригующие надписи: «воронки делительные», «фильтры Шотта», «пробирки со шлифом»… А на партах, конечно, лежали VR-шлемы, свой для каждого ученика.
Преподаватель, Елена Стукалова, оживлённо беседовала с ребятами перед занятием, пока я тихонько расспрашивала о них Елену Батаеву – организатора кружка и его методиста. Оказалось, что все занимающиеся не учатся в «Интеллектуале»: кружок предназначен для ребят из других школ. Программа занятий рассчитана на девятиклассников, но есть ученики и другого возраста. За учебный год они должны повторить и углубленно изучить свойства классов соединений и химию элементов, которой посвящена большая часть учебного курса.
Перед началом работы кружка его предполагаемые участники посетили пробные занятия, на которых познакомились с техникой и виртуальной лабораторией. Организаторам было важно сразу объяснить школьникам, что их ждёт серьёзная работа, а не игры в VR-шлеме. Благодаря пробным занятиям в кружок пришли дети, готовые активно учиться.
Обычно в начале занятия ребята получают короткий тест в формате ОГЭ по теме, которую они проходили немного раньше. Его цель – не только подготовить к экзамену, но и дать обратную связь. Так ребята лучше понимают, насколько продвинулись в изучении материала, что запомнили, а что у них пока получается не очень.
После обсуждения теста начинается основная часть занятия, которая состоит из чередующихся теории и практики в VR Chemistry Lab. Смена деятельности не только помогает школьникам легче сосредоточиться, но и необходима: детям этого возраста не рекомендуется использовать VR-очки дольше 25 минут без перерыва.
Во время теоретической части ребята слушают короткие лекции. Елена Стукалова рассказывает не так много: чаще задаёт вопросы, чтобы школьники, размышляя, сами дошли до правильных ответов. Сложный материал в презентациях разбавлен тематическими мемами про химические реакции и элементы, чтобы учащиеся не теряли интерес.
Преподаватель, Елена Стукалова, оживлённо беседовала с ребятами перед занятием, пока я тихонько расспрашивала о них Елену Батаеву – организатора кружка и его методиста. Оказалось, что все занимающиеся не учатся в «Интеллектуале»: кружок предназначен для ребят из других школ. Программа занятий рассчитана на девятиклассников, но есть ученики и другого возраста. За учебный год они должны повторить и углубленно изучить свойства классов соединений и химию элементов, которой посвящена большая часть учебного курса.
Перед началом работы кружка его предполагаемые участники посетили пробные занятия, на которых познакомились с техникой и виртуальной лабораторией. Организаторам было важно сразу объяснить школьникам, что их ждёт серьёзная работа, а не игры в VR-шлеме. Благодаря пробным занятиям в кружок пришли дети, готовые активно учиться.
Обычно в начале занятия ребята получают короткий тест в формате ОГЭ по теме, которую они проходили немного раньше. Его цель – не только подготовить к экзамену, но и дать обратную связь. Так ребята лучше понимают, насколько продвинулись в изучении материала, что запомнили, а что у них пока получается не очень.
После обсуждения теста начинается основная часть занятия, которая состоит из чередующихся теории и практики в VR Chemistry Lab. Смена деятельности не только помогает школьникам легче сосредоточиться, но и необходима: детям этого возраста не рекомендуется использовать VR-очки дольше 25 минут без перерыва.
Во время теоретической части ребята слушают короткие лекции. Елена Стукалова рассказывает не так много: чаще задаёт вопросы, чтобы школьники, размышляя, сами дошли до правильных ответов. Сложный материал в презентациях разбавлен тематическими мемами про химические реакции и элементы, чтобы учащиеся не теряли интерес.
Елена Стукалова ведёт занятие кружка
Послушав теорию, школьники ставят эксперименты с различными веществами и наблюдают за химическими реакциями в виртуальной лаборатории. Например, занятие, которое я посетила, было посвящено амфотерности – способности некоторых химических веществ проявлять как кислотные, так и оснóвные свойства. На нём дети определяли свойства раствора аммиака и проводили реакции с амфотерными оксидами и гидроксидами. За одно занятие ребята в среднем успевают сделать две лабораторных работы в VR.
Забегая вперёд, скажу, что после занятия я тоже надела шлем и познакомилась с программой. Её виртуальный кабинет подозрительно похож светло-серой гаммой и лаконичностью на кабинет химии, в котором проходят занятия кружка. В личном кабинете, доступном через обычный браузер, преподаватель заранее назначает ученикам лабораторные работы по изучаемой теме. Выполняя их, ученик производит манипуляции с веществами за лабораторным столом. В программе смоделированы газы, жидкости, твёрдые вещества – сыпучие или в виде гранул. Изменения, которые происходят с веществами в ходе реакции, можно визуально определять так же, как в жизни: по изменению цвета, выпадению осадка, выделению газов (смоделированного в виде пузырьков) и т.д. В виртуальной лаборатории они ярче выражены, поэтому эффект легче заметить и запомнить.
Единственное, что меня расстроило при знакомстве с программой – разлитое и рассыпанное по лабораторному столу в ней вещество бесследно исчезает. Очень удобно, когда не нужно убирать рабочее место, но будут ли участники потом аккуратны с веществом в реальной жизни? Зато контроллеры (пульты управления для каждой руки) ближе к пробиркам по форме и способу их использования, чем мышка или тачпад. Поэтому VR-симуляторы в химии удобнее, чем обычные компьютерные программы.
Для организации занятий с виртуальной лабораторией нужны как минимум двое ведущих: учитель и технический специалист. В качестве последнего в кружке выступает Светлана Батаева. Она помогает ребятам настроить шлемы и контроллеры, отвечает на вопросы об использовании виртуальной лаборатории и решает технические проблемы, которые неизбежно возникают при работе со сложным оборудованием.
Иногда занятия кружка сопровождаются «живыми» экспериментами. Елена Стукалова прибегает к ним, когда нужно показать различия свойств материалов в виртуальности и реальности, или если у ребят возникают сложности с пониманием темы. В день моего посещения Елена Стукалова продемонстрировала «живой» эксперимент с раствором аммиака: превратила его в малиновый при помощи добавления индикатора фенолфталеина.
Сами ребята с химическими реактивами и пробирками не работают, потому что пришли в кружок из разных школ и имеют разный уровень подготовки. Виртуальный эксперимент в таких условиях проводить безопасней.
Ну а в конце занятия Елена Стукалова проводит традиционную для мероприятий экосистемы Кружкового движения рефлексию.
Забегая вперёд, скажу, что после занятия я тоже надела шлем и познакомилась с программой. Её виртуальный кабинет подозрительно похож светло-серой гаммой и лаконичностью на кабинет химии, в котором проходят занятия кружка. В личном кабинете, доступном через обычный браузер, преподаватель заранее назначает ученикам лабораторные работы по изучаемой теме. Выполняя их, ученик производит манипуляции с веществами за лабораторным столом. В программе смоделированы газы, жидкости, твёрдые вещества – сыпучие или в виде гранул. Изменения, которые происходят с веществами в ходе реакции, можно визуально определять так же, как в жизни: по изменению цвета, выпадению осадка, выделению газов (смоделированного в виде пузырьков) и т.д. В виртуальной лаборатории они ярче выражены, поэтому эффект легче заметить и запомнить.
Единственное, что меня расстроило при знакомстве с программой – разлитое и рассыпанное по лабораторному столу в ней вещество бесследно исчезает. Очень удобно, когда не нужно убирать рабочее место, но будут ли участники потом аккуратны с веществом в реальной жизни? Зато контроллеры (пульты управления для каждой руки) ближе к пробиркам по форме и способу их использования, чем мышка или тачпад. Поэтому VR-симуляторы в химии удобнее, чем обычные компьютерные программы.
Для организации занятий с виртуальной лабораторией нужны как минимум двое ведущих: учитель и технический специалист. В качестве последнего в кружке выступает Светлана Батаева. Она помогает ребятам настроить шлемы и контроллеры, отвечает на вопросы об использовании виртуальной лаборатории и решает технические проблемы, которые неизбежно возникают при работе со сложным оборудованием.
Иногда занятия кружка сопровождаются «живыми» экспериментами. Елена Стукалова прибегает к ним, когда нужно показать различия свойств материалов в виртуальности и реальности, или если у ребят возникают сложности с пониманием темы. В день моего посещения Елена Стукалова продемонстрировала «живой» эксперимент с раствором аммиака: превратила его в малиновый при помощи добавления индикатора фенолфталеина.
Сами ребята с химическими реактивами и пробирками не работают, потому что пришли в кружок из разных школ и имеют разный уровень подготовки. Виртуальный эксперимент в таких условиях проводить безопасней.
Ну а в конце занятия Елена Стукалова проводит традиционную для мероприятий экосистемы Кружкового движения рефлексию.
Кружковцы выполняют лабораторную работу
Обучение ребят из одного кружка – это здорово, но гораздо лучше, когда знаниями удаётся поделиться с ребятами из десятков кружков. Поэтому у «Дополнительных глав химии…» есть ещё одна цель. По итогам каждого занятия организаторы записывают небольшое видео. На основе этих роликов создаётся цикл видео «Записки по методике применения VR в обучении химии». Благодаря нему другие учителя уже сейчас могут сами организовать занятия кружка с использованием VR Chemistry Lab. Плейлист «Записок по методике…» продолжит пополняться в течение всего 2023/2024 учебного года.
«Когда мы только начинали делать виртуальную лабораторию, расчёт компании СТЕМ-игры был на то, что со временем VR-оборудование станет дешевле и, следовательно, доступнее. Это действительно оказалось так: первые VR-установки стоили около 200 тысяч, сейчас же шлем можно купить за 50 тысяч. Занятия в кружке с использованием VR Chemistry Lab – это лишь одна из возможностей использования виртуальных лабораторий для преподавания в школе. Они увеличили бы пользу от занятий физикой, астрономией, биологией и даже историей – то есть практически любым предметом», – уверена Елена Батаева.
Вы можете возразить, что шлем не способен заменить реальный эксперимент и оборудование. Но он точно способен сделать обычное школьные занятие увлекательней и полезней, дать ученикам знания, приближенные к практическим. Хотя минусом VR Chemistry Lab остаётся то, что для использования этой программы необходим стабильный интернет.
В завершение моей поездки в кружок я узнала, что делать ребятам, которые хотели бы попасть в него. Во втором полугодии 2023/2024 учебного года у «Дополнительных глав химии» планируется расширение группы: в неё примут ещё несколько человек. Чтобы узнать, как присоединиться к занятиям, можно написать Елене Батаевой на почту e.bataeva@sch-int.ru.
А по всем вопросам о программе VR Chemistry Lab можно обращаться в VR-отдел компании СТЕМ-игры по почте vr@stemgames.ru.
«Когда мы только начинали делать виртуальную лабораторию, расчёт компании СТЕМ-игры был на то, что со временем VR-оборудование станет дешевле и, следовательно, доступнее. Это действительно оказалось так: первые VR-установки стоили около 200 тысяч, сейчас же шлем можно купить за 50 тысяч. Занятия в кружке с использованием VR Chemistry Lab – это лишь одна из возможностей использования виртуальных лабораторий для преподавания в школе. Они увеличили бы пользу от занятий физикой, астрономией, биологией и даже историей – то есть практически любым предметом», – уверена Елена Батаева.
Вы можете возразить, что шлем не способен заменить реальный эксперимент и оборудование. Но он точно способен сделать обычное школьные занятие увлекательней и полезней, дать ученикам знания, приближенные к практическим. Хотя минусом VR Chemistry Lab остаётся то, что для использования этой программы необходим стабильный интернет.
В завершение моей поездки в кружок я узнала, что делать ребятам, которые хотели бы попасть в него. Во втором полугодии 2023/2024 учебного года у «Дополнительных глав химии» планируется расширение группы: в неё примут ещё несколько человек. Чтобы узнать, как присоединиться к занятиям, можно написать Елене Батаевой на почту e.bataeva@sch-int.ru.
А по всем вопросам о программе VR Chemistry Lab можно обращаться в VR-отдел компании СТЕМ-игры по почте vr@stemgames.ru.
