Laajennettu todellisuus opetuksessa

Laajennettu todellisuus (XR) on sateenvarjotermi, joka pitää sisällään niin virtuaalitodellisuuden (VR), lisätyn todellisuuden (AR) kuin tehostetun todellisuudenkin (MR). Laajennettu todellisuus nousi 2010-luvun loppupuolella yhdeksi merkittävimmistä tulevaisuuden alustoista Facebookin perustaja Mark Zuckerbergin ennustettua elämän siirtyvän hiljalleen nk. metaversumiin (eng. metaverse). XR-teknologiat ovat myös pedagogisista lähtökohdista katsottuna yksi mielenkiintoisimmasta uusista innovatiivisista teknologioista. Syitä tähän ovat sen havainnollistavuus, elämyksellisyys ja turvallisuus. Haasteina teemassa ovat kuitenkin sen saavutettavuus koulutuksen järjestäjille mm. hinnan osalta ja saatavilla olevien ohjelmistojen puolesta.

Tämä workshop tarjotaan osana Opetushallituksen rahoittamaa kehittämishanketta, jonka osatoteuttajina toimivat lukiot Kanta-Hämeestä ja Satakunnasta. Lukioissa on viimeisimmän kahden vuoden aikana tuotu eritoten laajennettua todellisuutta osaksi opetusta. Opetuksessa on testattu erilaisia laajennetun todellisuuden sovelluksia, online-sisältöjä sekä luotu itse virtuaalisia oppimisympäristöjä. Lisäksi opiskelijoilla on testattu perinteisempien suoritusmuotojen rinnalla 3D-tilan suunnittelua ja rakentamista, virtuaalisia väittelyitä ja virtuaalisia etäopetuskokeiluja mm. yhdysvaltalaisten yliopistojen kanssa.

Lukioiden opiskelijoilla toteutettujen kyselyiden mukaan laajennetun todellisuuden kaltaiset innovatiiviset oppimisympäristöt lisäävät oppijoiden opiskelumotivaatiota. Laajennettu todellisuus harjoittaa myös oppijan tunnetaitoja, erityisesti empatiakykyä, sillä se asettaa käyttäjänsä erittäin usein toisen ihmisen asemaan. Lisäksi virtuaalitodellisuus mahdollistaa monenlaisten taitojen harjoittelun turvallisessa ympäristössä. Kemian tuntia silmällä pitäen opiskelijat saavat esim. virtuaalisesti harjoitella kemikaaliliuosten tekemistä ennen ryhtymistä tositoimiin.

Laajennettu todellisuus mahdollistaa opittavan asian entistä paremman havainnollistamisen ja oppimiskokemuksen rikastamisen (audio)visuaalisilla elementeillä, kuten 3D-malleilla, 360-videoilla ja virtuaalisilla oppimisympäristöillä. Matematiikan tunnilla voidaan harjoitella avaruusgeometriaa VR-ympäristössä, historian tunnilla astua 40-luvun Yhdysvalloissa linja-autoon afroamerikkalaisen työläisen saappaissa tai liikunnan tunnilla kuntoilla virtuaalisen LesMills-ohjaajan käskyttämänä. Mahdollisuuksia on paljon, mutta teema pitää sisällään myös paljon sellaista, joka on vaatinut paljon työtä ja myös opetuksen kannalta toimimattomaksi todettuja kokeiluja. Näitä kokemuksia jaetaan tässä pajassa.

Työpajassa osallistujat tutustuvat yleisesti laajennettuun todellisuuteen ja sen lukiokoulutukseen soveltuviin sovelluksiin sekä osallistuvat teema- ja oppiainekohtaisiin pajoihin. Oppiainepajoissa osallistujat saavat eväät virtuaalitodellisuutta hyödyntävän oppitunnin suunnitteluun ja toteuttamiseen. Pajoissa jaetaan myös hanketoimijoiden onnistuneita ja epäonnistuneita kokemuksia, tavoitteena on jakaa hyviä käytänteitä mahdollisimman laajasti.

Työpajan lähestymistapa laajennetun todellisuuden hyödyntämiseen opetuksessa on pragmaattinen. Tarkoituksena on lyhyiden luento-osuuksien ja työpajatyöskentelyn kautta osoittaa, mitkä ovat laajennetun todellisuuden vahvuudet osana lukiokoulutusta ja missä piilevät sen sudenkuopat. 

Workshopin teemakohtaiset pajat:

• VR käytännössä, tutustutaan käytännön ratkaisuihin ja järjestelyihin (VR-lasien lataus, säilytys, varaaminen, tunnukset, kuljettaminen, hankinta, kilpailutus, ohjeet, opastus, oppitunnit)

• 360-kuvaus, harjoitellaan 360-kuvausta (kameran käyttö, kuvanmuokkaus, siirto oppimisalustoille opiskelija- ja opettajanäkökulmista)

• 3D-mallintaminen, harjoitellaan 3D-objektien mallinnusta ja niiden siirtoa 3D-tilaan (Tinkercad, Blender)

• 3D-tilan suunnittelu ja rakentaminen, huoneentaulujen laatiminen, 3D-objektien tuonti

• VR aloittelijoille, perehdytään VR-lasien ja ohjaimien käyttöön, käyttöjärjestelmään ja yleisiin toimintaperiaatteisiin

Workshopin oppiainekohtaiset pajat, joissa käsitellään VR-oppitunnin tuntisuunnitelmia, hyödynnettäviä sovelluksia ja sisältöjä sekä pohditaan ja keskustellaan yhdessä, miten virtuaalitodellisuutta voitaisiin lukiokoulutuksessa käyttää:

• äidinkieli 

• vieraat kielet 

• matemaattis-luonnontieteelliset aineet

• reaaliaineet

• taito- ja taideaineet (liikunta)

Kohderyhmä

• Lukion opettajat

• Perusaste/lukio: Asiantuntijat, suunnittelijat, ohjaajat, koordinaattorit

• Peruskoulun aineenopettajat

Esitys soveltuu kaikille, jotka ovat kiinnostuneita oppimaan lisää XR:stä, sen käyttöönotosta ja pedagogisesta hyödyntämisestä.

Tavoitteet

Työpajassa lähdetään liikkeelle laajennetun todellisuuden perusteista, mutta siinä paneudutaan myös syvällisemmin virtuaalitodellisuuden tarjoamiin mahdollisuuksiin. Työpajan kautta osallistujat saavat teoreettisen käsityksen lisäksi eritoten käytännön työkaluja, joilla virtuaalitodellisuuden hyödyntämistä lähteä omassa oppilaitoksessaan viemään eteenpäin. Työpaja soveltuu erityisesti aineenopetuksen parissa työskenteleville, mutta pajaan voivat osallistua opettajat kaikilta kouluasteilta, mikäli haluat kuulla lisää tästä aihepiiristä. Paja tarjoaa työkalut VR-maailmojen haltuunottoon älyn ja käytännön tekojen kautta.

Aikataulu

10.00 - 11.30 Johdanto ja yleisesittely.

VR käytännössä, tutustutaan käytännön ratkaisuihin ja järjestelyihin (VR-lasien lataus, säilytys, varaaminen, tunnukset, kuljettaminen, hankinta, kilpailutus, ohjeet, opastus, oppitunnit). Mitä tutkimus sanoo VR:n hyödyistä?

11.30 - 12.30 Lounastauko

12.30 - 14.00 Pajakierros 1, temaattiset pajat:

1. 360-kuvaus, harjoitellaan 360-kuvausta (kameran käyttö, kuvanmuokkaus, siirto oppimisalustoille opiskelija- ja opettajanäkökulmista) +tekoälyn mahdollisuudet kuvissa

2. 3D-mallintaminen, harjoitellaan 3D-objektien mallinnusta ja niiden siirtoa 3D-tilaan (mm. Tinkercad, Blender)

3. 3D-tilan suunnittelu ja rakentaminen, huoneentaulujen laatiminen, 3D-objektien tuonti,

4. etäopetus virtuaalilaseilla,

5. VR aloittelijoille, perehdytään VR-lasien ja ohjaimien käyttöön, käyttöjärjestelmään ja yleisiin toimintaperiaatteisiin.

14.00 - 14.30 Tauko

14.30 - 16.00 Pajakierros 2, aine- ja teemalähtöiset pajat:

Tavoitteena rakentaa aineryhmittäin ainerajat ylittäviä XR-kokonaisuuksia opitun pohjalta hanketoimijoiden ohjaamana. Työskentelyn lomassa verkostoitumista ja osaamisen jakamista.

16.00 - 17.00 Yhteenveto, yhteiset jatkosuunnitelmat ja lyhyt asiantuntijapaneelikeskustelu.

Järjestäjä

Workshopin järjestää Koulutuskuntayhtymä Tavastia.