Применение технологий виртуальной реальности в изучении различных предметов: обзор научной литературы

Статья представляет собой обзор последних исследований об использовании технологий виртуальной реальности (VR) в изучении различных предметов. Актуальность исследования обусловлена ростом интереса к использованию VR-технологий в образовательном процессе. На рынке появляется все больше образовательного контента для виртуальных сред, многие организации осуществляют постепенную интеграцию VR-технологий в изучении различных предметов. Цель исследования – дополнение имеющихся знаний по применению технологий виртуальной реальности в изучении различных учебных дисциплин путем обзора и систематизации зарубежных научных статей, изданных за период с 2018 по 2022 г., индексируемых в различных наукометрических базах. В качестве основного метода был применен протокол для проведения систематического обзора литературы, описывающий процедуру поиска и критерии включения статей. Данным научным обзором охвачено 20 зарубежных публикаций по исследованию применения технологий виртуальной реальности по таким направлениям как история, математика, деревообработка, химия, анатомия, физика, дизайн, программирование роботов, обучение профессиональной безопасности, животноводство, сфера недвижимости, изучение иностранных языков, обучение естественным наукам. Также охвачена область обучения учителей и применение технологий виртуальной реальности учителями начальных классов. В качестве результатов следует отметить, что в последнее время многие школы озадачены внедрением образовательных платформ виртуальной реальности, которые становятся важным инструментом. Отмечается, что образовательные платформы виртуальной реальности фокусируются на интерактивном обучении и сокращают разрыв между получением практического опыта и знаниями учащегося, объединяя при этом обучающихся по всему миру.

1. Burdea, G., Coifett, P. Virtual reality technology. Wiley, New York, 1994. 464 P.

2. Pellas, N., Mystakidis S., Kazanidis, I. (2021). Immersive virtual reality in K-12 and higher education: A systematic review of the last decade scientific literature. Virtual Reality. Vol. 25, pp. 835-861. DOI: 10.1007/s10055-020-00489-9.

3. Maas, M., Hughes, J.M. (2020). Virtual, augmented and mixed reality in K-12 education: a review of the literature. Technology, Pedagogy and Education. Vol. 29:2, pp. 231-249. DOI: 10.1080/1475939X.2020.1737210.

4. Kitchenham, B. Guidelines for performing systematic literature reviews in software engineering (Version 2.3) / В. Kitchenham, S. Charters, D. Budgen, P. Brereton, M. Turner, S. Linkman, M. Jorgensen, E. Mendes, G. Visaggio. EBSE Technical Report, Keele University and University of Durham, 2007.

5. Yildirim, G., Elban, M. & Yildirim, S. (2018). Analysis of Use of Virtual Reality Technologies in History Education: A Case Study. Asian Journal of Education and Training. Vol. 4, pp. 62-69. DOI: 10.20448/journal.522.2018.42.62.69.

6. Calvert, J. & Abadia, R. (2020). Impact of Immersing University and High School Students in Educational Linear Narratives Using Virtual Reality Technology. Computers & Education. Vol. 159, 104005. DOI: 10.1016/j.compedu.2020.104005.

7. Emrah Akman & Recep Çakır (2020) The effect of educational virtual reality game on primary school students’ achievement and engagement in mathematics. Interactive Learning Environments. pp. 1-18. DOI: 10.1080/10494820.2020.1841800.

8. Lee, I-Jui. (2020) Applying virtual reality for learning woodworking in the vocational training of batch wood furniture production. Interactive Learning Environments. pp. 1-19. DOI: 10.1080/10494820.2020.1841799.

9. Gandhi H.A., Jakymiw S., Barrett R., Mahaseth H. & White A.D. (2020). Real-Time Interactive Simulation and Visualization of Organic Molecules. Journal of Chemical Education. Vol. 97 (11), pp. 4189-

10. DOI: 10.1021/acs.jchemed.9b01161.

11. Miller, M. D., Castillo, G., Medoff, N., & Hardy, A. (2021). Immersive VR for Organic Chemistry: Impacts on Performance and Grades for First-Generation and Continuing-Generation University Students. Innovative Higher Education. Vol. 46(5), pp. 565-589. DOI: 10.1007/s10755-021-09551-z.

12. Jang, S., Vitale, J. M., Jyung, R. W., & Black, J. B. (2017). Direct manipulation is better than passive viewing for learning anatomy in a three-dimensional virtual reality environment. Computers and Education. Vol. 106, pp. 150-165. DOI: 10.1016/j.compedu.2016.12.009.

13. Daineko, Y., Ipalakova, M., Tsoy, D., Bolatov, Z., Baurzhan, Z., Yelgondy, Y. (2020). Augmented and virtual reality for physics: Experience of Kazakhstan secondary educational institutions. Computer Applications in Engineering Education. Vol. 28, pp. 1220-1231. DOI: 10.1002/cae.22297.

14. Türkmen, R., Pfeuffer, K., Barrera MacHuca, M. D., Batmaz, A. U., & Gellersen, H. (2022). Exploring discrete drawing guides to assist users in accurate mid-air sketching in VR. Paper presented at the Conference on Human Factors in Computing Systems – Proceedings. pp. 1-7. DOI: 10.1145/3491101.3519737.

15. Chang, Y. S., Chou, C. H., Chuang, M. J., Li, W. H., & Tsai, I. F. (2020) Effects of virtual reality on creative design performance and creative experiential learning, Interactive Learning Environments. pp. 1-16. DOI: 10.1080/10494820.2020.1821717.

16. Hurtado, C. V., Flores, A. R., Elizondo, V., Palacios, P. & Zamora, G. (2021). Work-in- Progress: Virtual Reality System for training on the operation and programing of a Collaborative Robot. 2021 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON), pp. 1650-1653. DOI: 10.1109/EDUCON46332.2021.9454059.

17. Durham, B. (2015). The nurse’s role in medication safety. Nursing. Vol. 45(4), pp. 1-4. DOI: 10.1097/01.NURSE.00004 61850.24153.8b.

18. Feng, Z., González, V. A., Amor, R., Lovreglio, R., & Cabrera-Guerrero, G. (2018). Immersive virtual reality serious games for evacuation training and research: A systematic literature review. Computers & Education. Vol. 127, pp. 252-266. DOI: 10.1016/j.compe du.2018.09.002.

19. Kukulska-Hulme, A., & Viberg, O. (2018). Mobile collaborative language learning: State of the art. British Journal of Educational Technology. Vol. 49(2), pp. 207-218. DOI: 10.1111/bjet.12580.

20. Hwang, G.J., Chang, C.C., Chien, S.Y. (2022). A motivational model based virtual reality approach to prompting learners’ sense of presence, learning achievements, and higher order thinking in professional safety training. British Journal of Educational Technology. pp. 1-18. DOI: 10.1111/bjet.13196.

21. Free, N., Menendez, H., Tedeschi, L. (2021). A paradigm shift for academia teaching in the era of virtual technology: The case study of developing an edugame in animal science. Education and Information Technologies. Vol. 27 (1), pp. 625-642. DOI: 10.1007/s10639-020-10415-w.

22. Hou, H.(C)., Wu, H. (2020). Technology for real estate education and practice: a VR technology perspective. Property Management. Vol. 38 (2), pp. 311-324. DOI: 10.1108/PM-08-2019-0046.

23. Alfadil, M. (2020). Effectiveness of virtual reality game in foreign language vocabulary acquisition. Computers and Education. Vol. 153, 103893. DOI: 10.1016/j.compedu.2020.103893.

24. Hite, R. (2022). Virtual Reality: Flight of Fancy or Feasible? Ways to Use Virtual Reality Technologies to Enhance Students’ Science Learning. The American Biology Teacher. 1 February 2022. Vol. 84 (2), pp. 106-108. DOI: 10.1525/abt.2022.84.2.106.

25. Han, I., Patterson, T. (2020). Teacher Learning Through Technology-Enhanced Curriculum Design Using Virtual Reality. Teachers College Record. Vol. 122 (7), pp. 1-34. DOI: 10.1177/016146812012200706.