Abstrakt v slovenskom jazyku

 

Vo vyučovacom  predmete geografie prevod reálneho trojrozmerného sveta do dvojrozmernej podoby – pri mapovaní krajinnej sféry – robí žiakom problém správne pochopiť a to je aj jeden z dôvodov, prečo používame modely vo vyučovacom procese. „Nová“ technológia, obohatená, rozšírená realita (AR)  umožňuje čiastočne kompenzovať  ten prevod u žiakov. Zo skúsenosti pedagogickej praxe, práca predstavuje „novú“ technológiu, rozšírenú (obohatenú) realitu (AR).

Práca uvedie niektoré dostupné augmented reality AR systémy, ktoré môžeme skúšať v edukačnom procese. Opisuje programové prostredie BuildAR  a v prílohe charakterizuje najdôležitejšie vlastnosti aplikácie. Uvedie príklady ako sa stane virtuálna realita bežnou súčasťou vyučovacích hodín geografie pri prezentovaní, demonštrovaní objektov, modelov (budovy, geologické objekty, mapy, grafy, …) a vytváraní didaktických hier a kvízy s 3D objektmi.

Rozšírená realita ako moderná informačno-komunikačná technológia je mocným nástrojom v učiteľových rukách Vytvára nové vizuálne pocitové dojmy, je ukážkou novej formy vizualizácie reálnych objektov rozšírených o virtuálne doplňujúce informácie.


Úvod

Podmienky i priebeh vyučovacieho procesu v našich školách sa výrazne zmenili. Počas ostatných dvadsiatich rokov došlo v slovenskom školstve k významným zmenám a reformám. Spoločenské podmienky a vývoj techniky odštartovali zmeny v zásadných spôsoboch a metódach vedenia výchovno-vzdelávacieho procesu. Dynamika života zasiahla všetky životné oblasti a výnimkou nemôže byť ani vyučovací proces v našich školách.

Vzhľadom na súčasný stav využívania informačno-komunikačných technológií v domácom prostredí žiaka je prirodzené, aby aj škola vytvárala prostredie blízke žiakovi.

V súčasnosti je vo výchovno-vzdelávacom procese sledovateľná slabá vnútorná motivácia žiakov učiť sa. Bez aktivizujúcich metód a interaktívneho prostredia vo vyučovaní žiak nepodáva výkony stanovené štandardmi a cieľmi vzdelávacieho procesu. Práca so súčasnými učebnicami neponúka dostatok možností pre tvorivosť žiakov a rozvíjanie ich individuálnych schopností.

Dobrý pedagóg si kladie otázku, ako zaujať svojich žiakov. Ako im ponúknuť vzdelávací obsah tak, aby bol pre nich atraktívny a príťažlivý. Ako ich motivovať učiť sa. Zo skúsenosti z vlastnej pedagogickej praxe predstavujem „novú“ technológiu, rozšírenú (obohatenú) realitu (AR), ktorým sa snažím zaujať žiakov a vytvoriť v nich návyky učenia sa hravou a im blízkou formou. Vyučovací proces sa tým nesmierne obohatí a zatraktívni. Upozorňujem aj na možné riziká, ktoré sa môžu v tomto procese vyskytnúť. Neodmysliteľnou súčasťou práce  s technológiou, rozšírenou realitou sú informačno-komunikačné technológie (ďalej IKT) – počítač, dataprojektor, webová kamera.

 

 

 

 

1.  Modely v geografii

Geografia ako veda a geografia ako vyučovací predmet na základných školách v sebe spája skúsenosť prevodu reálneho trojrozmerného sveta do dvojrozmernej podoby pri mapovaní krajinnej sféry.  Tento prevod robí žiakom vždy problém správne pochopiť a to je aj jeden z dôvodov, prečo používame modely vo vyučovacom procese.

Pri tvorbe, realizácii a prezentácii 3D modelov sa musíme pridržiavať didaktickej zásady názornosti, aby sme dosiahli rozvoj kľúčových kompetencií stanovených cieľov:

  • tvorbou 3D modelu sa podporuje názornosť v najvyššej v možnej miere
  • použitie empirických modelov uľahčuje pochopiť abstraktné prvky
  • je to priama ukážka materializácie, bez ktorej sú výsledky učenia negatívne ovplyvnené
  • na vyučovaní geografie má názornosť veľký význam vo všetkých fázach vyučovacej hodiny
  • výhodou 3D modelu je, že ním môžeme manipulovať
  • prispieva ku rozvoju myslenia a tvorivosti ďalších žiakov.

Podľa Kimákovej  2008, s. 55 modelovanie je reprodukcia charakteristických znakov určitého objektu.

Z hľadiska spôsobu aplikácie rozlišuje teoretické a empirické modely.

  • Teoretické modely sa formulujú pomocou matematického aparátu.
  • Empirické modely sú skutočné živé alebo neživé náhrady originálnych objektov, na ktorých sa uskutočňuje experimentálny výskum alebo na ktorých demonštrujeme žiakom známe skutočnosti.

 

 

 

 

 

Kimáková ďalej rozlišuje formálne, štruktúrne a funkčné modely.

  • Formálne modely predstavujú vo vyučovaní neživé materiálne modely, nebývajú zložité a sú spravidla statické.
  • Štruktúrne modely poskytujú konkrétnu predstavu o štruktúre alebo členení modelovaného objektu. Vo vyučovaní sa objavujú veľmi často v podobe trojrozmerných pomôcok, niektoré sa dajú rozobrať a skladať. Štruktúrne modely môžu vytvárať aj žiaci pod vedením učiteľa priamo na vyučovacej hodine.
  • Funkčné modely znázorňujú objekt v činnosti, modelujú dynamický jav, pohyb.

1.1    Virtuálne modely

Modely sú prvotne materiálne, statické  ale môže byť aj virtuálne. Ak berieme do úvahy súčasnú existujúcu finančnú situáciu a materiálno-technické vybavenie väčšiny našich škôl môžeme konštatovať, že veľa škôl si nemôže dovoliť, aby zabezpečila potrebné materiálne modely.

Ale každá škola dostala IKT techniku s ktorou odstraňujeme okrem finančné ale aj priestorové a časové bariéry. Vyučovanie s využitým 3D objektov, modelov vyučovací proces sa nesmierne obohatí a zatraktívni.

Programy Google Earth (Zem) a WorldWind ale aj Marble ponúkajú trojrozmerný model Zeme, ktorý si používateľ môže ľubovoľne približovať, natáčať alebo sklápať. Pri približovaní povrchu v programe Google Earth (Zem) a WorldWind sa automaticky načítavajú ostrejšie snímky s vyšším rozlíšením. Pri prehliadaní miest Google Earth dokonca ponúka možnosť zapnúť  zobrazovanie budov, objektov. V tomto režime používateľ vidí „reálne“ stavby, objekty.  Veľa stých objektov nájdeme aj „zvlášť“  na internetovej stránku, na 3D Warehouse. Okrem Google Zem modelov sú dostupné aj ďalšie 3D objekty ktoré môžeme aj stiahnuť.

Na Internete sú dostupné 3D modely, objekty. Tie modely si môžeme pozrieť s rôznymi  aplikáciami, 3D grafickými softvérmi, ale aj prehliadačmi s pluginmi.


1.1    Vlastné virtuálne modely

3D modely si môžeme vytvoriť aj samy. Alebo dostupné modely editovať, doplniť. 3D grafické editory tvoria osobitné postavenie v oblasti počítačovej grafiky, pretože pomocou nich je možné vytváranie naozaj realistických obrázkov, scén a animácii. Môžeme v nich vymodelovaný objekt otáčať, zväčšovať, rozanimovať, atď. Medzi najznámejšie 3D editory patrí GoogleSketchUp, 3D Studio MAX, ďalej Blender, Teragen, Maya, MeshLab atď. Modely môžeme prezentovať v triede s videoprojektormi, a interaktívnymi tabuľami. Grafické editory umožňujú otáčanie, zväčšovanie modelov s klaviatúrou, s myšou alebo s interaktívnym perom, s prstom

Obr.1: Vlastný 3 D model – Zoogeografické členenie Slovenska

1      Obohatená,  rozšírená realita a formálne modely

Hore uvedené možnosti neumožnia, aby sme si modely chytili do ruky, vedeli ich otáčať, bližšie si pozerať atď. môžeme hovoriť, že práve tak prezentované modely stratia trojdimenzionálne čaro. Tie nedostatky umožňuje čiastočne kompenzovať „nová“ technológia, obohatená, rozšírená realita (AR). Virtuálnych objektov a prvkov môžeme objaviť v reálnom svete, tzv. obohatenej, rozšírenej realite.

Ronald Azuma  v roku 1997 poskytol definíciu pre rozšírenú realitu: rozšírená realita je variácia virtuálnej reality. Virtuálna realita nás úplne ponorí do umelo vytvoreného virtuálneho sveta. Pokiaľ sme v ňom, nedokážeme vidieť ten reálny svet okolo nás. Na rozdiel od virtuálnej reality rozšírená realita nám dovoľuje vidieť reálny svet s doňho zakomponovanými virtuálnymi objektmi. Tým pádom rozšírená realita dopĺňa reálny svet, namiesto toho, aby ho nahrádzala. Ideálne by sa malo zdať, že virtuálne a reálne objekty existujú súčasne v jednom priestore.

Technológia sa jedná o spojenie počítačovej grafiky a vyobrazenia reality zachytávaného kamerou. Obohatenie reality je teda jej doplnenie o virtuálne objekty a prvky ktoré v skutočnosti neexistujú a to v reálnom čase a väčšinou aj v troch rozmeroch.

Rozšírená realita môže vyzerať napríklad takto:

Obr. 2 a 3: Na Obrázku vidíme v pozadí reálny obraz mapa, trieda s učiteľom a virtuálny 3D model (mapa, objekty).

 

1.1    Druhy rozšírenej reality

Rozoznávame tri druhy rozšírenej reality podľa toho, že aplikácia (s webovou kamerou) čo rozpoznáva v reálnom svete, aby vedel „doložiť“ virtuálne objekty:

  • Marker – basedaugmented reality – rozpoznáva značky, piktogramy
  • Markerlessaugmented reality – rozpoznáva predmety
  • Location – basedaugmented reality – rozpoznáva lokalitu predmetov, miest.

1.2    Aplikácie, s ktorými môžeme využívať obohatenú realitu v geografii

Po pomenovanie druhov AR si uvedieme niektoré dostupné Marker-based augmented reality AR systémy, či už komerčného ale „freeware“ charakteru, ktoré som už skúšal v edukačnom procese. Tie softvéry boli vytvorené najmä na prezentačné účely, dizajnérske vizualizácie a podobne.

  • MetaioUnifeyeDesign – Demo
  • ARSights
  • GoogleSketchUpPlugin – Trial
  • BuildAR – Free

1.2.1  MetaioUnifeyeDesign Demo-2.0.1

Firma Metaio ponúka veľa riešení v oblasti AR. Všetky produkty firmy sú na komerčnej báze. Firma však okrem oklieštených programov vo forme dema neponúka žiadne materiály pre tvorbu, alebo vývoj aplikácií. Len k programu patriace modely vieme objaviť. K tomu patriace modely sú animované, čo sú oveľa atraktívnejšie, zaujímavejšie ako statické objekty.

Obr.4: MetatioUnifeyeDesign a jeho výstup v Demo verzii

1.2.2  ARSights

Veľmi užitočná aplikácia pre geografiu, pretože umožňuje zobraziť množstvo virtuálnych objektov v reálnom svete, ktoré sa nachádzajú aj v učebniciach.  ARSights objekty môžeme vložiť aj do programe Google Earth. Nedostatkom je nutnosť mať internetové pripojenie.

Obr.5: Webová strana modelov arsights (http://www.arsights.com/) a jeho výstup

1.2.3  AR mediaplugin  –  GoogleSketchUpPlugin – Trial

Plugin (http://www.inglobetechnologies.com) pre SketchUp je dostupné rozšírenie pre program grafického editora GoogleSketchUp, v ktorom je možné vytvárať 3D modely najmä budov. S týmto rozšírením je používateľ schopný zobraziť svoj vytvorený model priamo v reálnom fyzickom svete, ktorý ho obklopuje. Pomocou webkamery a vytlačenej kódovej značky je namodelovaný objekt zobrazovaný priamo na stole používateľa. To umožňuje detailnejšie, pozornejšie a zaujímavejšie štúdium zobrazeného modelu. Všetko, čo je potrebné pre túto vizualizáciu, je webkamera, tlačiareň na vytlačenie značky a PC. Plugin je možné získať v dvoch verziách, a to vo verzii Trial a v registrovanej verzii. Trial verzia umožňuje skúmať rozšírenú realitu v programe GoogleSketchUp™ počas obmedzenej doby 30 sekúnd (opakovane).

 

Obr.6: AR-mediaplugin a jeho výstup v Trial neregistrovanej verzii

Podporuje modely, ktoré môžeme stiahnuť z Internetovej stránky Warehause. A keď hovoríme, že je to plugin grafického editora, tak vieme, že editorom môžeme prerobiť, editovať a doplniť objekty, alebo vytvoriť vlastný model.

1.2.4  BuildAR – Free

Našim priekopníkom pri skúšanie programov v oblasti zmiešanej reality sa stala aplikácia BuildAR. Aplikácia umožňuje jednoduché vytvorenie AR bežnému používateľovi. Aplikáciu vyvinul tím HumanInterfaceTechnologyLaboratory New Zealand, ktorá sa zaoberá vývojom a komerčnou technológiou v oblasti AR a inými technológiami. Na vytvorenie AR je potrebné PC, webová kameru a nainštalovaný softvér BuildAR. Softvér je v súčasnosti k dispozícii len na platforme Windows. Funguje pod operačným systémom Windows XP/Vista/Windows 7 a Mac. Aplikácia je dodávaná s dvomi predgenerovanými značkami (markermi).

BuildAR umožňuje:

  • vytvorenie vlastných značiek, piktogramy,
  • v jednej scéne rozlišovať viac značiek a následne zobrazovať 3D modely
  • meniť pozíciu 3D objektu vzhľadom k značke, meniť orientáciu a veľkosť objektu,
  • možnosť uloženia scény a neskoršie načítanie scény t.j. načítanie scény, ktorej odpovedá značka s priradeným objektom.
  • pridávať na scény 3D objekty vo formáte .OBJ, .3DS, .LWO, .STL, .FLT.

 

Ďalšie výhody aplikácie, že nie je potrebné Internetové pripojenie pri používaní a  aplikácia nie je časovo obmedzená. Ďalej, k tomu je aj voľne dostupná aj Viewer (BuildAR Viewer – Quicktime Bundle).

2      BuildAR aplikácia pri tvorbe geografických učebných pomôcok

 

Prostredníctvom aplikácie BuildAR môžeme v súčasnosti veľmi presne zobraziť, modelovať rôzne objekty reálneho sveta. Cieľom je opísať programové prostredie BuildAR  a v Prílohe 1 charakterizovať najdôležitejšie vlastnosti aplikácie. Uvedieme príklady ako sa stane virtuálna realita bežnou súčasťou vyučovacích hodín geografie. BuildAR je bezplatná aplikácia, ktorá umožňuje zobraziť reálny svet (trieda s učiteľom, s deťmi) okolo nás  doňho zakomponovanými virtuálnymi 3D objektmi, modelmi. Využíva web kameru a jednoduché čierne piktogramy. Keď namierime web kameru na tento piktogram, uvidíme realitu rozšírenú o určitý objekt.

2.1    Postup pri zobrazovaní virtuálnych 3D objektov

Vytváranie výslednej scény zmiešanej reality je viac krokový proces.

  • Prvý je príprava virtuálnych geografických objektov (modelov). Toto môže prebiehať rôznym spôsobom. Buď vymodelujeme objekt nanovo v niektorom z 3D modelovacích programov (napr. GoogleSketchup) alebo používame hotový model (Worhause, ďalšie modely z Internetu) upravíme hotový model s editormi.
  • Druhým krokom je exportovanie 3D model do požadovaného výstupného formátu (.vrml, .obj, .3ds,.ive). Ja osobne SkechUpPro8 model»Exportujem« do OBJ File.
  • Tretím krokom je výber, alebo vytvorenie značiek (markerov). (Príloha A3)
  • Ďalším krokom je zapojenie potrebných periférnych zariadení a spustenie aplikácie AR, nakalibrovanie, registrácia značiek a ich priradenie k objektom. (Príloha A2)
  • Posledným krokom je už vlastné zobrazovanie zmiešanej reality.

2.2    Používateľské prostredie BuildAR

BuildAR používateľské rozhranie je rozdelené na štyri časti: Hlavná lišta nástrojov programu (1),panel nástrojov»Tools« (2), okno so zoznamom použitých značiek a modiel»SceneTree« (3)a samotná AR scéna (4). Kamera potom sníma video v reálnom čase a premieta ho v tomto okne. Aplikácia rozpoznáva značku z reálneho sveta a po jej detekcii priradí značke 3D model.

Obr.7:  Prostredie aplikácie BuildAR

2.3    Ako používať neskoršie vlastné vytvorené scény?

Aplikácia umožňuje uložiť vytvorené scény a neskoršie načítanie scény. Na paneli nástrojov nájdeme ikonové tlačidlo »Savethescene« (1), stým tlačidlom uložíme vlastné vytvorené scény, ktoré môžeme neskoršie načítať s tlačidlom »Open a scene« (2).

Obr.8: Tlačidlá na paneli nástrojov: 1-Save thescene, 2 – Open a scene

Tak vytvorené Scény ako súbor vo formáte XML môžeme publikovať a šíriť s markermi a modelmi aj na Internetové stránky.

1      Integrácia AR do vyučovania geografie

 

Využívanie AR na vyučovaní má veľmi široké možnosti uplatnenia. Mení tradičnú formu vyučovania z pasívneho získavania informácií na aktívne objavovanie a učiteľ prestáva byť iba odovzdávateľom poznatkov, a stáva sa manažérom poznávacieho procesu žiakov. Cieľom každého učiteľa je zaujať žiaka a pomôcť mu získať potrebné vedomosti a zručnosti. Ak materiál, s ktorým pracuje, nie je dostatočne motivačný, zákonite siahne po čomkoľvek, čo je zaujímavejšie, pútavejšie. Nielen žiak, každý z nás stráca motiváciu a má problém pozorne sledovať a pamätať si informácie, ktoré sú mu podávané sucho, nudným akademickým vysvetľovaním.

Rozšírená realita ako učebná pomôcka slúži najmä k názornosti vyučovania.

Pravdepodobne najširšie možnosti uplatnenia nájdu pri:

  1. prezentovaní, demonštrovaní objektov, modelov (budovy, geologické objekty, mapy, grafy, …) a
  2. vytváraní didaktických hier a kvízy s objektmi a s piktogramami.

 

1.1    Prezentácia, vizualizácia, demonštrácia objektov, modelov

Konfucius už dávno povedal, že „Jeden obrázok je cennejší ako tisíc slov“. A keď ten obrázok je trojdimenzionalný, trojrozmerný…?

Rozšírená realita a aplikácia BuildAR je taká učebná pomôcka a didaktická technika, ktorá

  • približujú to, čo je ďaleké,
  • zväčšujú to, čo je nepatrné,
  • zmenšujú to, čo je veľmi veľké,
  • spomaľujú to, čo je rýchle,
  • zrýchľujú to, čo je pomalé,
  • odhaľujú to, čo je skryté,
  • konkretizujú to, čo je abstraktné,
  • sprítomňujú to, čo je dávno minulé,
  • fixujú to, čo je prchavé,
  • zjednodušujú to, čo je príliš zložité. (M. Cipro)

Vizualizácia s rozšírenou realitou je veľmi vhodná pri vysvetľovaní nového učiva. Prínosom je výrazné zvýšenie miery názornosti pri interpretácii učiva, dynamizuje výklad učiva a zvyšujú pozornosť i záujem študentov o jeho obsah, vytvára sa veľký priestor na ukážky a demonštráciu i technicky, časovo či finančne náročných experimentov. Týmto spôsobom môžeme motivovať žiakov.

3D vizualizácia je v geografii vďačná forma vyučovania, pretože informácie o geografickej sfére (krajine) – ako geografické informácie  – sú priestorové informácie. A vyjadrovanie priestorového rozloženia prvkov krajiny, resp. ich parametrov je najzrozumiteľnejšou formou je trojpriestorová vizualizácia, 3D zobrazenie. Veľmi výhodné je používať prezentácie spolu s interaktívnou tabuľou.

Obr.9 a 10: Aplikácia BuildAR, ako učebná pomôcka pri vizualizácie 3D objektov

 

 

 

 

Nová mapová vizualizácia:

Rozšírená realita ako nástroj na mapovú vizualizáciu, prezentáciu štatistických demografických údajov. U žiakov na ZŠ je cieľom rozvíjať kartografické myslenie. Rozšírená realita pomáha pri pochopenie rôznych štatistických dát, z ktorých s pomocou 3D môžeme ešte jasnejšie (zrozumiteľnejšie)  ilustrovať predkladané informácie.

Obr.11: Napr. strednú dĺžku života žien v nitrianskom kraji  v roku 2011 môžeme ilustrovať nasledovne:

 

Prameň: vlastný návrh

 

Obr.12: Alebo prírastok obyvateľstva v jednotlivých krajoch Slovenska od 2001 do 2011 môžeme ilustrovať nasledovne:

 

Prameň: vlastný návrh

 

Obr.13: Obyvateľstvo sveta                     Obr.14: Mesačný úhrn zrážok Slovenska za

mesiac Január 2012

 

Modelovanie priestorového rozloženia prvkov krajiny, resp. ich parametrov:

 

 

Obr.14: Povrchové členenie                      Obr.15: Zoogeografické členenie Slovenka

1.2    Didaktické hry a kvízy s objektmi  a piktogramami

Vzdelávať sa dá aj pomocou kvízov a hier, ktoré sú pre žiakov prirodzené a obľúbené aktivity. Sú vítaným spestrením hodín geografie. Žiaci si popri zábave precvičujú svoj postreh, vedomosti, získané v predchádzajúcom období bez stresu zo známok a skúšania, niečo nové sa naučiť. Rovnako tak môžu hravou formou získavať nové vedomosti, ktoré buď ešte nepreberali v rámci svojho predmetu, alebo ich osnovy základných škôl ani v sebe nezahŕňajú a teda si žiaci nimi rozširujú svoj obzor. Osvedčujú sa aj pri prehlbovaní a upevňovaní vedomostí, pri opakovaní, s čiastočne je možné použiť aj pri overovaní žiackych vedomostí.

Nemáme zabudnúť, že:

  • Objekty môžu byť: budovy, rôzne geografické objekty, rôzne predmety, zvieratá, rastliny, obrysové mapky, text…
  • Piktogramy, markeri môžu byť: jednoduché obrázky, písmená, skratky, čísla, znaky mapy…
  • A keď piktogramy vytlačíme na druhú stranu papiera môžeme písať text, kresliť, lepiť obrázky, fotky…

Usporiadanie

Cieľ: Rozvíjať logické myslenia žiaka, upevňovanie učiva

Cieľová skupina: Táto hra je aktuálna v každom ročníku pre veľké množstvo nápadov.

Postup: Žiaci musia logicky usporiadať jednotlivé objekty (piktogramy) v správnom poradí.

Napr. Usporiadaj oceány, svetadiely poľa veľkosti! (začínaj od najväčšieho) Na druhej strane piktogramov nájdeš jednotlivé oceány, svetadiely.

Atlantický,  Indický, Tichý

Európa, Amerika, Afrika

 

Čierna ovca

Cieľ: Precvičovať porozumenie základných geografických pojmov.

Cieľová skupina: Táto hra je aktuálna v každom ročníku pre veľké množstvo nápadov.

Postup: Učiteľ si vopred pripraví buď zemepisné objekty, alebo piktogramy, ktoré navzájom súvisia až na jednu výnimku – čiernu ovcu, ktorá do súboru nepatrí. Úlohou žiakov je určiť nesprávny geografický objekt, alebo piktogram a odôvodniť svoje tvrdenie.

Napríklad: Amerika, Afrika, Eurázia, Austrália (Eurázia je Kontinent a nie Svetadiel)

Obr.16-18: Didaktická hra: Čierna ovca

 

Správna – nesprávna

Cieľ: naučiť pozorne počúvať (alebo čítať) a hľadať súvislosti medzi už získanými vedomosťami a novými predpokladanými informáciami.

Cieľová skupina: Táto hra je aktuálna v každom ročníku

Postup: Žiaci čítajú výroky (ktoré sa týkajú nového učiva) na ktoré majú reagovať súhlasom, alebo nesúhlasom. Keď žiak nesúhlasí s výrokom musí zafarbiť čiernou fixkou určitú časť piktogramu čo dostal od učiteľa. Na konci hry kontrolou správnosti je, keď žiaci správne reagujú na výroky (pravdivý výrok) a na vyfarbený piktogram „objaví“ geografický objekt. Keď sa však raz pomýlili (nepravdivý výrok) už objekt sa „neobjaví“.

Obr.19-21: Didaktická hra: Správna-nesprávna

 

Na ktorý objekt myslím?

Cieľ: Precvičovať vedomosti zo zemepisu prostredníctvom myslenia

Cieľová skupina:  5-9. ročník

Postup: Učiteľ žiakom poskytne najviac 10 informácií od všeobecnejších po veľmi konkrétne. Ich úlohou je tipnúť si názov objektu po každej podanej informácii. Žiaci si zaznamenávajú svoje tipy na papier pod seba. Keďže posledná informácia bude veľmi konkrétna, je veľká pravdepodobnosť že všetci žiaci budú úspešní. Po skončení hry si môžeme „odkryť“ 3D objekt v triede.

Napríklad: Myslím na planétu, na budovu, na geografický objekt, na štát

 

Dvojičky

Cieľ: Zdokonaľovanie učiva

Cieľová skupina: 5.-9. ročník

Postup: Hra je vhodná pri precvičovaní učiva. Do hry je zapojená celá trieda. Alebo ak žiaci dostanú piktogramy  do rúk, môžu pracovať aj samostatne. Na piktogramy učiteľ vopred vytlačí geografické pojmy. Žiaci pospájajú (dajú vedľa seba) dva pojmy, ktoré patria k sebe. Pri kontrole používame rozšírenú realitu.

Ďalšie možnosti:  Môžeme spájať: piktogram s piktogramom (aj na druhú stranu piktogramami môže písať, kresliť), piktogram s objektom, objekt s objektom.

 

 

 

Magická krajina

Cieľ: Rozvíjať tvorivé myslenie na základe predstavivosti a fantázie.

Cieľová skupina: 5.-9. ročník

Postup: Úlohou žiakov je vymyslieť novú krajinu so všetkým, čo k tomu patrí (rôzne geografické objekty, budovy, zvieratá, rastliny…). Žiaci narysujú veľkú mapu. Dostanú od učiteľa piktogramy (objekty) ktoré majú logiky usporiadať na mape. Po skončení pomocou web kamery (rozšírenej reality) prezentujú vlastnú prácu, krajinu.

 

Obr.22: Žiak narysuje mapu              Obr.23: Hotová nakreslená mapa

 

Obr.24: Žiak uloží markery                           Obr.25: Mapa s objektmi

 

Pexeso

Cieľ: Získať kooperatívne zručnosti.

Cieľová skupina: 5.-9. ročník

Postup: Na piktogramy učiteľ pridelí  geografické objekty. Tieto vyloží pred webovou kamerou. Žiaci sú rozdelení na dve skupiny. Skupiny postupne otáčajú jednotlivé piktogramy a hľadajú rovnaké (alebo logicky spájajúce) objekty. Vyhráva skupina, ktorá uhádne viac dvojíc.

 

Kimova hra

Cieľ: Rozvíjať pamäť a pohotovosť.

Cieľová skupina:5.-9. ročník

Postup: Učiteľ si vopred pripraví 15 geografických objektov, ktoré sa po jednom „objavia“ pred žiakmi. Žiaci si musia zapamätať čím viac a majú napísať v priebehu dvoch minút.

 

Záver

Moderná škola potrebuje aj moderných učiteľov. Vo vyučovacom procese je v súčasnosti naliehavá potreba zlepšovať postoje žiakov k učeniu, nabudiť ich vnútornú motiváciu ku skvalitňovaniu svojich výkonov.

Podobne ako v iných oblastiach, tak isto aj v školstve si nové technológie hľadajú uplatnenie.

Rozšírená realita ako moderná informačno-komunikačná technológia je mocným nástrojom v učiteľových rukách a bolo by škoda, keby ich nevedel využiť v prospech svojich žiakov, má pomôcť vylepšiť vyučovanie geografie v školách. V budúcnosti by sa mohla stať veľmi cennou učebnou pomôckou. Pomáhali by žiakom pochopiť a lepšie si predstaviť veci a deje, ktoré nie sú viditeľné v bežnom živote. Toto riešenie, ako už bolo uvedené, je vhodné najmä na prezentáciu. Vytvára nové vizuálne pocitové dojmy, je ukážkou novej formy vizualizácie reálnych objektov rozšírených o virtuálne doplňujúce informácie.

Viem, že ani tieto inovácie vyučovania nie sú „všeliekom“ a nezabezpečujú samé osebe vynikajúce výsledky výchovno-vzdelávacieho procesu. Pri uplatňovaní novších koncepcií rozhodujúcu úlohu zohráva učiteľ a štýl jeho práce so žiakmi. Netreba ani pripomínať, že v pedagogickej praxi je potrebné striedať viaceré koncepcie.  Preferovanie len jednej metódy by viedlo k nezáujmu zo strany žiakov, stala by sa samozrejmou, nepodnecovala by žiakov do aktívnej činnosti.

Treba si uvedomiť, že ich využívanie je časovo náročné a tiež náročné na prípravu učiteľa, nehovoriac už o tom, že učiteľ musí mať pripravenú aj klasickú hodinu pre prípad, že vypadne elektrina. Vložená investícia  sa učiteľovi vráti pri priamej činnosti so žiakmi, keď sa vyučovací proces stane radostnejším a efektívnejším ako pri tradičnom spôsobe vyučovania.

Zoznam použitej literatúry

 

  • [1]KIMÁKOVÁ, K. 2008. Úvod do štúdia didaktiky biológie. 1. Vydanie. Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach. 2008 ISBN 978-80-7097-710-1

 

  • [2]RONALD T. AZUMA: A SurveyofAugmented Reality [online]. August 1997 [cit. 23. 03. 2012]. Dostupné na: ˂http://www.cs.unc.edu/~azuma/ARpresence.pdf˃

 

  • [3]BRANISLAV SOBOTA 2011: Zmiešaná realita. Fakulta elektrotechniky a informatiky Technická univerzita v Košiciach, Katedra počítačov a informatiky [cit. 25. 08. 2012]. Dostupné na: ˂http://hornad.fei.tuke.sk/predmety/svr/doc/ZMIESANA_REALITA_SVR.pdf˃

 

  • [4]Michal Rentka 2012. Mobilná aplikácia – agregátor realitných ponúk s podporou rozšírenej reality. Bakalárska práca, MasarykovaUniverzita – Fakulta Informatiky, Brno [cit. 25. 08. 2012]. Dostupné na: ˂http://is.muni.cz/th/359792/fi_b/thesis.pdf˃

 

  • [5]BuidARTutorial- MakingAugmented Reality AccessibleforEveryone 2010, [cit. 25. 08. 2012]. Dostupné na : ˂http://www.buildar.co.nz/downloads/BuildAR_Tutorial_PDF2_en.pdf˃

 

  • [6] Dragulová, E. Vincejová 2005: Didaktické hry na hodinách zemepisu, MPC v Prešove. [cit. 25. 08. 2012]. Dostupné na: ˂http://www.mcpo.edu.sk/downloads/Publikacie/PrirodPred/PPGEO200603.pdf˃

Prílohy

Zoznam príloh záverečnej práce:

  • Príloha A – Charakterizovanie najdôležitejších vlastnosti aplikácie BuildAR
  • Príloha B – CD médium: text záverečnej práce vo formáte PDF, Sceny, markeri,  3D modely.
  • Príloha C – Fotky: Geografické modely

 

Príloha A Charakterizovanie najdôležitejších vlastnosti aplikácie BuildAR

 

Príloha A1 Inštalácia aplikácie BuildAR

Aplikácia BuildAR FREE je voľne dostupná na adrese: http://www.buildar.co.nz/. Kliknutím na hypertextový odkaz alebo jeho prekopírovaním do riadku s adresou ľubovoľného prehliadača, načítame do okna prehliadača stránku softvérovej aplikácie Po odsúhlasení podmienok inštalácie  a používaní BuildAR, aktivujeme tlačidlo »Súhlasím, prevziať«.

V ďalšom kroku inštalácie sa zobrazí dialógové okno »Otvára sa BuildAR_Installer_1.1.exe«, v ktorom klikneme na »Uložiť súbor«. V prípade, že webový prehliadač blokuje stiahnutie inštalačného súboru, objaví sa v hornej časti okna prehliadača vodorovný riadok, ktorý upozorňuje na možné bezpečnostné riziká. V tom prípade použijeme pravé tlačidlo myši nad plochou varovaného riadku a z troch vyrolovaných možností vyberieme hneď prvú – »Stiahnuť súbor« (DownloadFile…). Vyberieme miesto, kam chceme uložiť inštalačný balíček s príponou (.exe). Štandardne sa ukladá na disk (C:). Posledným krokom je spustenie aplikácie »BuildAR_Installer_1.1.exe«  a začne prebiehať inštalácia programu. Po dokončení inštalácie ostane na pracovnej ploche ikona BuildAR. Dvojklikom na ikonu spustíme aplikáciu BuildAR.

 

Príloha A 2 Priradenie geografických objektov  k piktogramom

Aplikácia má vlastné markeri tzv. predgenerované markeri, ako »hiro« a »kanji«   k tomu môžeme priradiť objekty tak, že v okne so zoznamom použitých značiek a modiel»SceneTree«  Obr.26 klikneme dvakrát na ikonku marker (1) až potom keď objavila cesta modelu (2) tiež dvojklikom môžeme vymeniť na vlastnú geografickú model.

Obr. 26: Priradenie vlastné modely k piktogramom

 

Príloha A3  Vlastné piktogramy

Vlastných markerov môžeme robiť »AR PatternGenerator«-om Obr.27. Generátor môžeme pustiť prostredníctvom tlačidla »Tools« (1) a príkazu »GeneratePatterns …« (2).

Obr.27:  Pustenie AR PatternGenerator

S ikonovým tlačidlom »OpenImageFile…« (1) načítame vlastný piktogram vo formáte .bmp alebo .gif. Potom tlačidlom »PrintPrewiev« (2) a Print … môžeme vytlačiť a tlačidlom »Selectthepatternfile to save to«(3) môžeme uložiť vo formáte .patt.

 

Obr.28:  AR PatternGenerator na vytvorenie vlastných markerov

Piktogramy môžu vyzerať napríklad takto:

Obr.29-32: Piktogram Zeme, Geografická značka kostola, Skratka štátu, Znak školy…

Jedným z problémov je návrh značiek pre modely a ich veľkosť. Na rozpoznanie značky totiž má vplyv okrem jej komplexnosti a zložitosti aj rozlíšenie kamery a vzdialenosť, z ktorej je značka snímaná. V praxi platí: čím je jednoduchšia značka, tým lepšie sa dá rozpoznať z väčšej vzdialenosti. Odporúčajú sa značky, ktoré obsahujú väčšie kontrastné oblasti. Na rozpoznanie značky takisto vplývajú aj iné faktory. Značka sa nerozpozná, ak nie je celá v zornom uhle kamery. Nerozpozná sa, ak je niektorá jej časť prekrytá napríklad rukou alebo iným predmetom. Takisto je problém pri rozpoznávaní značky pri zníženom svetle, orientácii značky voči kamere. Problém nastáva aj vtedy, ak značku naklápame voči kamere, a tak je čoraz menej rozpoznateľná. Značka sa môže ťažko rozpoznať aj v prípade presvietenia, kedy je svetelný zdroj osvetľujúci značku veľmi silný a svetlo sa odráža od niektorých častí značky, čo spôsobuje problémy pri jej rozpoznaní. Samozrejme, že značka nemusí byť len vytlačená na papieri alebo napr. samolepke.

Tlačidlom na paneli nástrojov »Addmarkers to betracked«  Obr.33 môžeme vložiť vytvorené piktogrami (file vo formáte .PATT) do zoznamu použitých značiek.

Obr.33: Tlačidlo na panel nástrojov »Addmarkers to betracked«

 

Príloha B –  CD médium

CD médium obsahuje:

  • text záverečnej práce vo formáte PDF,
  • sceny,
  • markeri,
  • 3D modely.

 

Príloha C – Fotky: Geografické modely

V grafickom editore samy vytvorené geografické objekty, ktoré môžeme aj používať aj v rozšírenej realite.

 

Obr.34: Sopka

 

Obr.35: Vodstvo Slovenska

Reklámok
. kategória

Vélemény, hozzászólás?

Adatok megadása vagy bejelentkezés valamelyik ikonnal:

WordPress.com Logo

Hozzászólhat a WordPress.com felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Twitter kép

Hozzászólhat a Twitter felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Facebook kép

Hozzászólhat a Facebook felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Google+ kép

Hozzászólhat a Google+ felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Kapcsolódás: %s

Archívum