Thực tế ảo (VR), thực tế tăng cường (AR) và mô hình 3D trên màn hình giúp người học xoay, đi vào, bóc tách những vật thể khó hình dung như phân tử, cơ quan cơ thể, khối hình học hay công trình kiến trúc. Các nghiên cứu cho thấy chúng có ích, nhất là cho người có kỹ năng không gian thấp và với nội dung thật sự ba chiều. Nhưng hiệu quả không tự động: thiết kế bài học quan trọng hơn thiết bị, và mô hình thật cầm tay, vẽ phác vẫn giữ vai trò mà màn hình chưa thay được.
Bài này tổng hợp những gì nghiên cứu nói, khi nào nên và không nên dùng, và cách dùng cho có lợi, đặc biệt với trẻ em.
Ba loại công cụ
| Công cụ | Là gì | Ví dụ dùng trong học tập |
|---|---|---|
| Mô hình 3D trên màn hình | Vật ba chiều xoay bằng chuột hay ngón tay trên máy tính, máy tính bảng | Phần mềm hình học động chế độ 3D; mô hình phân tử; atlas giải phẫu |
| Thực tế tăng cường (AR) | Hình ảo chồng lên cảnh thật qua camera điện thoại hay kính | Đặt một hình chóp ảo lên mặt bàn và đi vòng quanh nó |
| Thực tế ảo (VR) | Đeo kính che kín mắt, bước vào không gian ảo | Đi vào bên trong tế bào; đứng trong một công trình cổ đã mất |
Nghiên cứu nói gì
Có ích, nhưng không đồng đều
Các tổng quan và phân tích gộp về VR, AR trong giáo dục từ cuối thập niên 2010 cho thấy chúng thường cho kết quả học tập tốt hơn một chút đến vừa phải so với cách học truyền thống, với khác biệt lớn giữa các nghiên cứu. Chất lượng nhiều nghiên cứu còn hạn chế: mẫu nhỏ, đo ngay sau buổi học, so với những bài giảng truyền thống được thiết kế sơ sài.
Ai được lợi nhiều nhất
Một kết quả lặp lại khá thường xuyên trong nghiên cứu học giải phẫu và hình học: người học có kỹ năng không gian thấp hưởng lợi nhiều hơn từ mô hình 3D tương tác, vì nó "làm hộ" một phần việc hình dung mà họ chưa tự làm được. Người có kỹ năng cao đôi khi không cần, thậm chí học bằng hình phẳng cũng tốt như vậy.
Tự tay điều khiển quan trọng
Nghiên cứu của Mary Hegarty và cộng sự về hình động và mô hình tương tác cho thấy chỉ xem một hình xoay không giúp nhiều bằng tự xoay nó, và tự xoay chỉ hiệu quả khi người học biết nên xoay tới góc nhìn nào. Một số người học xoay lung tung mà không dừng ở những góc nhìn có thông tin. Hướng dẫn "hãy nhìn từ trên xuống, giờ nhìn dọc trục này" làm tăng hiệu quả rõ rệt.
Quá tải và say
Thực tế ảo đầy hiệu ứng có thể làm người học mải mê với cảnh vật mà quên nội dung, gọi là quá tải nhận thức. Một số người bị say thực tế ảo (chóng mặt, buồn nôn), nhất là khi chuyển động trong cảnh không khớp với cơ thể.
Khi nào nên dùng
- Nội dung thật sự ba chiều và khó thấy ngoài đời: cấu trúc phân tử, bên trong cơ thể, quỹ đạo hành tinh, mặt cắt công trình.
- Vật quá lớn, quá nhỏ, quá nguy hiểm hay đã mất: toà nhà cổ đã bị phá, núi lửa, nhà máy.
- Kiểm tra hình dung của chính mình: tự vẽ hình chóp trên giấy, rồi xoay mô hình trên màn hình để kiểm.
- Bổ trợ cho người đang yếu không gian trong giai đoạn đầu.
Khi nào chưa cần
- Có sẵn vật thật rẻ tiền: hình lập phương, hình trụ, hộp sữa. Cầm vật thật cho cảm giác trọng lượng, xúc giác mà màn hình không có.
- Nội dung về bản chất là hai chiều như đồ thị, bản đồ phẳng.
- Khi mục tiêu là tự hình dung: nếu luôn có mô hình xoay sẵn, người học có thể không bao giờ tự luyện xoay hình trong đầu. Cần xen kẽ: vẽ và hình dung trước, dùng mô hình để kiểm sau.
Với trẻ em: thận trọng hơn
- Nhiều hãng sản xuất kính thực tế ảo khuyến cáo không dùng cho trẻ nhỏ, độ tuổi tối thiểu khác nhau tuỳ hãng. Phụ huynh nên đọc kỹ hướng dẫn.
- Các tổ chức nhi khoa khuyến nghị hạn chế thời gian màn hình ở trẻ nhỏ và ưu tiên chơi trực tiếp, vận động.
- Với trẻ tiểu học, khối gỗ, ghép hình, vẽ, thủ công nên là nền chính; mô hình 3D trên máy tính bảng có thể dùng ngắn, có người lớn ngồi cùng.
- Nếu trẻ nhức đầu, mỏi mắt, chóng mặt sau khi dùng thiết bị, ngừng lại và hỏi ý kiến bác sĩ nếu triệu chứng kéo dài.
Cách dùng mô hình 3D cho có lợi
- Đoán trước, xoay sau: trước khi xoay mô hình, vẽ hoặc nói ra mình nghĩ nó trông thế nào từ góc kia. Rồi xoay để kiểm.
- Dừng ở các góc chuẩn: nhìn thẳng từ trước, từ trên, từ bên cạnh, rồi so với ba hình chiếu.
- Bật tắt từng phần: nhiều phần mềm cho ẩn hiện các lớp. Tắt bớt để thấy cấu trúc bên trong, rồi bật lại để thấy quan hệ.
- Kết hợp với vật thật: xoay mô hình trên màn hình, đồng thời xoay mô hình que tăm trên tay cùng hướng.
- Kết thúc bằng tự vẽ: tắt màn hình, vẽ lại từ trí nhớ những gì vừa thấy.
Góc nhìn hôm nay: một buổi thử nghiệm
- Mở một phần mềm hình học động có chế độ 3D (nhiều phần mềm miễn phí). Dựng một hình chóp tứ giác.
- Trước khi xoay, vẽ nó nhìn từ trên xuống trên giấy. Xoay mô hình để kiểm.
- Dùng chế độ thực tế tăng cường (nếu có) đặt hình chóp lên mặt bàn, đi vòng quanh. So cảm giác với khi chỉ xoay trên màn hình.
- Cuối cùng, dựng chính hình chóp đó bằng que tăm và đất nặn. Cái nào giúp bạn "thấy" rõ nhất?
Câu hỏi thường gặp
Thực tế ảo có giúp học tốt hơn không?
Các tổng quan cho thấy thực tế ảo và thực tế tăng cường thường giúp học tốt hơn một chút đến vừa phải, nhưng khác nhau nhiều tuỳ nội dung và cách thiết kế bài học. Thiết bị không tự tạo ra hiệu quả.
Ai được lợi nhiều nhất từ mô hình 3D?
Nhiều nghiên cứu cho thấy người học có kỹ năng không gian thấp hưởng lợi nhiều hơn, vì mô hình tương tác giúp họ thấy được thứ họ chưa tự hình dung được. Người có kỹ năng cao có khi không cần.
Chỉ xem hình 3D xoay có đủ không?
Không đủ. Tự tay xoay hiệu quả hơn chỉ xem, và hiệu quả nhất khi người học biết nên dừng ở góc nhìn nào. Nên đoán trước rồi xoay để kiểm.
Trẻ em có nên học bằng kính thực tế ảo không?
Cần thận trọng. Nhiều hãng khuyến cáo không dùng cho trẻ nhỏ, và nên hạn chế thời gian màn hình. Với trẻ tiểu học, khối gỗ, ghép hình, vẽ vẫn nên là nền chính, mô hình 3D chỉ dùng bổ trợ.
Mô hình 3D có thay được mô hình thật không?
Chưa thay hoàn toàn được. Mô hình thật cho cảm giác trọng lượng, xúc giác, dùng cả hai tay và nhiều người cùng xem. Cách tốt nhất là kết hợp cả hai và kết thúc bằng tự vẽ lại từ trí nhớ.