Дополненная реальность в развитии познавательного интереса младших школьников на уроках окружающего мира

ВВЕДЕНИЕ

Развитие самостоятельности, активности и субъектности личности, сделать ученика активным участником образовательного процесса на сегодняшний день является важным этапом в модернизации современной образовательной системы. В связи с этим развитие познавательного интереса младших школьников является одной из ключевых задач современной школы.

Изучением вопроса формирования и развития познавательного интереса занимались такие ученые как Л.С. Выготский, А.Г. Макаренко, Д.Б. Эльконин, Л.Б. Ананьев, С.Л. Рубинштейн, Ю.К. Бабанский, Л.И. Божович, Г.И. Щукина, М.О. Данилова, А.Г. Запорожец, Н.В. Рубинштейн, В.И. Загвязинский, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, П.Г. Морозова

Педагогическая наука и практика накопила большой опыт в развитии и активизации познавательных сил школьников. Формирование и развитие познавательного интереса у младших школьников имеет определенные этапы и структуру. Особое место в данном процессе отводится наглядности, так как младший школьный возраст является возрастом активных расширений, представлений и впечатлений об окружающем мире. Существуют разнообразные технологии, которые могут расширить возможности познания мира младшими школьниками. Среди них выделяется технология дополненной реальности, которая привлекает детей своей необычностью и является актуальной в эпоху цифровизации.

Технология дополненной реальности основывается на механизме наложения виртуального объекта (текста, графики, видео, аудио, гипертекста и др.) на реальный объект окружающего мира в реальном времени. Использование технологии дополненной реальности позволяет значительно повысить наглядность, возможность практиковаться в полученных знаниях, визуализировать объекты окружающего мира, что в целом способствует повышению познавательных интересов.

На современном этапе своего развития технологии дополненной реальности влияют на процесс обучения, обогащают образовательную среду, средства и методы обучения, расширяют дидактические и когнитивные возможности школьников. Благодаря анализу публикаций научно-методической литературы по данной проблематике было установлено, что технологии дополненной реальности в процессе обучения применяются редко и находятся на стадии внедрения в процесс обучения.

Таким образом, использование технологий дополненной реальности в образовательных практиках для младших школьников на уроках окружающего мира обусловлено современными стандартами образования и быстрым развитием цифровых инструментов. Интеграция AR-технологий значительно расширяет возможности взаимодействия учащихся с учебным материалом, делая процесс освоения знаний более интерактивным и привлекательным. Особенно данное обстоятельство актуально для дисциплин, требующих высокой степени визуализации и практического опыта. На уроках окружающего мира внедрение дополненной реальности способно существенно повысить интерес детей к предмету, предоставляя им возможность не только наблюдать демонстрируемые объекты или явления, но и вступать во взаимодействие с их виртуальными моделями. Анализ перспектив внедрения AR на этих занятиях является своевременным и важным шагом для совершенствования образовательного процесса. Грамотно организованное применение данной технологии может повысить учебную мотивацию школьников, активизировать их вовлеченность в занятия и обеспечить более прочное усвоение информации о природных явлениях и окружающей среде.

Необходимости развития познавательных интересов младших школьников, повышения наглядности обучения, наличием реального потенциала технологий дополненной реальности способствовать развитию познавательного интереса к окружающему миру, совершенствованию качества представления учебного материала и в то же время слабой разработанностью вопросов применения технологий дополненной реальности для обучения в начальной школе обусловлено противоречие и актуальность темы.

Объект исследования: процесс развития познавательного интереса младших школьников.

Предмет исследования: элементы технологии дополненной реальности в развитии познавательного интереса при изучении окружающего мира.

Цель исследования: разработка методических рекомендаций по применению технологии дополненной реальности для развития познавательного интереса младших школьников на уроках окружающего мира.

Гипотеза исследования: повышение уровня развития познавательного интереса младших школьников на уроках окружающего мира будет эффективным при соблюдении условий:

Первое условие – применение в процессе урока технологии дополненной реальности,

Второе условие – применение в процессе урока современных педагогических приемов («создание ситуации успеха», «содержательная оценка результатов деятельности», «предоставление выбора», «скрытое инструктирование для успешного выполнения задания»).

Задачи исследования:

1. Описать особенности развития познавательного интереса у детей младшего школьного возраста.
2. Описать сущность понятия технологии дополненной реальности.
3. Проанализировать влияние технологии дополненной реальности на развитие познавательного интереса младших школьников.
4. Выявить актуальный уровень развития познавательного интереса у младших школьников.
5. Разработать план занятий и провести апробацию занятий по повышению уровня познавательного интереса младших школьников с использованием технологии дополненной реальности на уроках окружающего мира.

Методы исследования:

Теоретические (теоретический анализ научно-методической литературы, сравнение, обобщение);

Эмпирические (наблюдение, анкетирование, педагогический эксперимент: констатирующий, формирующий, контрольный).

Теоретико-методологическими основами исследования в области развития познавательного интереса являются работы (Л.И. Божович, А. Валлона, А.Г. Волостниковой, Л.С. Выготского, Н.Ф. Добрынина, А.Г. Ковалева, А.Н. Леонтьева, Н.Г. Морозовой, Н.В. Рубинштейна, Н.К. Постниковой, Г.И. Щукиной и др), в области применения современных информационных технологий в образовании (Седовой Д.В., Семеновой И.Н., Слепухина А.В., Стариченко Б.Е.).

Опытно-экспериментальная база исследования – филиал Муниципального автономного общеобразовательного учреждения «Староалександровская средняя общеобразовательная школа имени Героя Советского Союза Калиева Анвара Мадиевича» «Новокаишкульская средняя общеобразовательная школа».

Для успешной подготовки и защиты выпускной квалификационной работы использовались средства и методы физической культуры и спорта с целью поддержания должного уровня физической подготовленности, обеспечивающую высокую умственную и физической работоспособность. В режим рабочего дня включались различные формы организации занятий физической культурой (физкультпаузы, физкультминутки, занятия избранным видом спорта) с целью профилактики утомления, появления хронических заболеваний и нормализации деятельности различных систем организма.
В рамках подготовки к защите выпускной квалификационной работы создавались и поддерживались безопасные условия жизнедеятельности, учитывающие возможность возникновении чрезвычайных ситуаций.

Структурно работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложения.

Глава 1. Теоретические основы развития познавательного интереса у младших школьников в процессе использования технологии дополненной реальности

1.1 Особенности развития познавательного интереса у детей младшего школьного возраста

Познавательный интерес определяется как внутреннее эмоциональное и интеллектуальное стремление человека к освоению новой информации и изучению явлений окружающего мира. Это качество проявляется в желании познавать, формулировать вопросы, проводить самостоятельные исследования и искать объяснения.

В структуре познавательного интереса выделяют несколько ключевых компонентов. Первый — эмоциональный аспект, связанный с переживанием положительных эмоций: ощущением восторга от открытия нового факта, чувством удовлетворения при решении сложной задачи или глубоком понимании предмета. Второй — когнитивный компонент, который активизирует мыслительные процессы и способствует более эффективному восприятию, вниманию и запоминанию; в результате человек начинает глубже анализировать и синтезировать информацию. Третий — мотивационный фактор: устойчивый интерес стимулирует учебную деятельность, побуждая к самостоятельному поиску сведений и постоянному расширению кругозора[17].

Выделяют два типа познавательного интереса: универсальный (обобщенный) и специализированный (целевой). Универсальный тип проявляется в широкой любознательности ко многим областям науки или искусства. Специализированный характеризуется сосредоточенностью на конкретном предмете или дисциплине — например, углубленным изучением биологических вопросов либо детальными изысканиями в физике.

Таким образом, познавательный интерес играет важную роль в обучении и развитии личности, способствуя активному взаимодействию с окружающим миром и формированию ученых, творческих и исследовательских качеств.

На основе общей психологической динамики развития интереса в педагогике разработана уровневая модель развития познавательных интересов обучающихся:

— первый уровень — наиболее низкий уровень осознанности и действенности, интерес связан с временным, эпизодическим переживанием; возникает в результате яркости впечатлений, новизны изучаемого материала. Он отличается непродолжительностью, нестабильностью, легко вытесняется новыми, яркими впечатлениями; познавательная активность обучающегося низка, его самостоятельность в расширении знаний отсутствует, во внеурочное время обучающийся данным предметом не занимается;

— второй уровень — интересы могут быть как широкими, так и дифференцированными, ограниченными рамками одного предмета; однако интересы на данном уровне развития осознаются обучающимся неглубоко, интерес возникает лишь к определенным фактам, не вызывая желания проникнуть в сущность изучаемого явления, осознать логику предмета Задача для учителя весьма трудная. Как правило, учащиеся заинтересованы частным вопросом темы. На данном уровне интерес способен побуждать к деятельности, частично его реализующий (вопросы к учителю, поиски литературы и самостоятельная работа с ней, вступление в кружок, посещение факультатива и т.д.; тем не менее, данная деятельность является репродуктивной, бессистемной и неустойчивой; неизбежно возникающие неудачи и затруднения легко разрушают интерес [9];

— третий уровень — интерес возникает к предмету в целом. Достаточно велика степень осознанности и активности при изучении предмета. Интерес проявляется к сущности изучаемых явлений, заметна определенная самостоятельность в изучении предмета, стремление преодолевать трудности. Значительную часть своего свободного времени школьник отдает изучению предмета;

— четвертый уровень — интерес обучающегося становится исключительно стойким; характеризуется высокой степенью осознанности. Он проявляется в нескольких направлениях:

• значительной направленности личности школьника на изучение определенного предмета и потребности в расширении и углублении знаний по данному предмету;
• в самостоятельном, творческом подходе к изучаемым вопросам, дополнительном, более глубоком изучении ряда разделов предмета;
• в добровольном выборе заданий повышенной трудности по интересующему предмету и их успешном выполнении;
• в переходе познавательного интереса в интерес профессиональный, в решении проблемы профессионального самоопределения [5].

Четвертый уровень характеризуется стойкой познавательной активностью, стремлением проникнуть в сущность изучаемых явлений. Учащиеся начинают работать не только самостоятельно, но и творчески, далеко выходя за рамки школьной программы. Под влиянием интереса, развитого до высшей стадии, меняется образ жизни школьника, большую часть свободного времени он отдает реализации возникшего интереса. На данном этапе познавательный интерес становится стойким личностным качеством, направленностью, прошедшей стадию мотивации.

Ценность познавательного интереса для развития личности состоит в том, что познавательная деятельность в данной предметной области под влиянием интереса к ней активизирует психические процессы личности, приносит ей глубокое интеллектуальное удовлетворение, содействующее эмоциональному подъему. Познавательный интерес выступает как важнейший мотив личности, ее познавательной деятельности. Своеобразие данного интереса состоит в сложном познавательном отношении к миру предметов, к знаниям о них, к научным областям их изучающим. Процесс учения в состоянии интереса носит не созерцательный, а активный целенаправленный характер, познавательный интерес составляет важнейший мотив учения. Под влиянием познавательного интереса в интеллектуальной деятельности проявляются активный поиск, догадка, исследовательский подход, готовность к решению задач. В него вплетены такие эмоциональные проявления как эмоции удивления, чувство ожидания нового, чувство интеллектуальной радости, чувство успеха. Гармоничное развитие человека не может совершаться вне формирования познавательного интереса. Особенность познавательного интереса как мотива учебной деятельности в том, что он раньше и более ясно, чем другие мотивы, осознается школьниками. «Интересно — неинтересно» — основные критерии [17].

Важность создания условий возникновения интереса к учителю, к учению (как эмоционального переживания удовлетворения познавательной потребности) и формирования самого интереса отмечалась многими исследователями. На основе системного анализа были сформулированы основные факторы, способствующие тому, чтобы учение было интересным для ученика. Согласно данным соответствующего анализа, важнейшей предпосылкой создания интереса к учению является воспитание широких социальных мотивов деятельности, понимание ее смысла, осознание важности изучаемых процессов для собственной деятельности.

Необходимое условие для создания у учащихся интереса к содержанию обучения и к самой учебной деятельности — возможность проявить в учении умственную самостоятельность и инициативность. Чем активнее методы обучения, тем легче вызвать интерес к учению. Основное средство воспитания устойчивого интереса — использование таких вопросов и заданий, решение которых требует от учащихся активной поисковой деятельности.

Большую роль в формировании интереса к учению играет создание проблемной ситуации, столкновение учащихся с трудностью, которую они не могут разрешить при помощи имеющегося у них запаса знаний; сталкиваясь с трудностью, они убеждаются в необходимости получения новых знаний или применения старых в новой ситуации. Интересна только та работа, которая требует постоянного напряжения. Легкий материал, не требующий умственного напряжения, не вызывает интереса. Преодоление трудностей в учебной деятельности — важнейшее условие возникновения интереса к ней. Но трудность учебного материала и учебной задачи приводит к повышению интереса только тогда, когда трудность посильна, преодолима, в противном случае интерес быстро падает [22].

Учебный материал и приемы учебной работы должны быть достаточно (но не чрезмерно) разнообразны. Разнообразие обеспечивается не только столкновением учащихся с различными объектами в ходе обучения, но и тем, что в одном и том же объекте можно открывать новые стороны. Один из приемов возбуждения у учащихся познавательного интереса — «отстранение», т. е. показ учащимся нового, неожиданного, важного в привычном и обыденном. Новизна материала — важнейшая предпосылка возникновения интереса к нему. Однако познание нового должно опираться на уже имеющиеся у обучающегося знания. Использование прежде усвоенных знаний — одно из основных условий появления интереса. Существенный фактор возникновения интереса к учебному материалу — его эмоциональная окраска, живое слово учителя.

Наименее популярным методом активизации познавательного интереса является использование различных форм обучения, т. е. использование различных форм группирования и сидения и различных типов уроков. Первый аспект касается управления классом, когда учитель организует работу в одиночку, в парах, в группах, в смешанном, пленарном порядке и т. д. Могут использоваться следующие типы уроков: конференции, семинары, лекции, уроки-соревнования, творческие уроки [38]. Данный метод активизации познавательного интереса оказывается эффективным, особенно на уроках-соревнованиях для подростков, он позволяет включить в рабочий процесс всех учащихся. Однако данный метод требует больших затрат времени и усилий со стороны учителя, которые в современной системе образования могут быть лишь эпизодическими.

Второй метод касается проблемного обучения. Его можно использовать на любом уровне владения английским языком, включая начальный. Учитель задает ученикам вопрос, на который они пытаются ответить. Вопрос должен вызывать концентрацию внимания, самостоятельность мышления и творческую мобилизацию. Решая проблемные задачи, ученики учатся взаимодействовать друг с другом и с учителем. Данная технология также дает возможности для формирования исследовательской компетентности и помогает создать новую, захватывающую атмосферу на уроке [25]. Однако данная технология может быть и трудоемкой, что в жестких рамках учебной программы может быть сложно реализовать.

Следующая технология активизации познавательного интереса связана с использованием аутентичных материалов на изучаемом языке. Под аутентичными материалами обычно понимают материалы, созданные носителями языка для носителей языка. Такие материалы классифицируются следующим образом: печатные материалы (книги, журналы, комиксы, брошюры и т. д.), аудиоматериалы (радио, песни, аудиокниги), аудиовизуальные материалы (видео, телепередачи, мультфильмы, реклама и т. д.), визуальные материалы (картинки, фотографии, открытки и т. д.) и реалии (реальные объекты). Аутентичные материалы мотивируют процесс обучения, поскольку приближают учащихся к культуре, что делает процесс обучения более захватывающим. В данном случае задействована межкультурная коммуникация. Однако в учебниках материалов мало, поэтому преподаватель должен найти их сам. Кроме того, некоторые преподаватели могут увлечься разнообразием материалов и начать слишком активно использовать их на уроке, который в результате превращается в набор материалов [32].

Одним из наиболее популярных методов является метод проектов. Данный метод, при всей своей сложности и многонаправленности, оказывается весьма эффективным в активизации познавательного интереса. Учащиеся, получив задания, требующие активного решения и творчества, приобретают навыки самостоятельной работы и мышления. Метод проектов наиболее эффективен в языковой среде обучения, когда темы проектов связаны с культурой L2. Продолжительность проектной работы также варьируется в зависимости от возраста учащихся [26]. При соблюдении всех условий проектной работы данный метод оказался эффективным для процесса обучения и не слишком сложным в использовании для преподавателей.