Приложение к образовательной программе основного общего образования МАОУ СОШ № 6 г. Невьянска Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 6 Невьянского городского округа Основное общее образование Рабочая программа курса внеурочной деятельности «Виртуальная реальность и 3D» (7-9 классы) г. Невьянск 2023 год Пояснительная записка 1.1. Введение Программа “Виртуальная реальность и 3D” является программой технической направленности и предполагает освоение инструментария XRMS Varwin, позволяющего создавать VR-приложения и развивать навыки программирования обучающимся с базовыми ИКТ-компетенциями. В рамках программы изучение технологий разработки виртуальной реальности происходит на основе реализации проектного подхода к обучению, посредством выполнения обучающимися кейсовых заданий. Программа может быть использована для подготовки обучающихся к профильным конкурсам и соревнованиям по данному направлению, а также при создании VR-классов в образовательных организациях, в том числе дополнительного образования. Вариативность содержания программы обуславливается возможностью выбора обучающимся темы проектов для выполнения в рамках программы в зависимости от собственных интересов и предпочтений. При реализации совместных проектов обучающиеся получат опыт командной работы. 1.2. Цель реализации программы Целью программы является развитие у обучающихся навыков разработки интерактивных VR/3D-приложений. Для успешной реализации поставленной цели необходимо решить ряд задач. Образовательные задачи: − сформировать представления об основных понятиях виртуальной реальности, специфике VR-технологий, преимуществах, недостатках потенциале и рисках использования; принципах работы VR-устройств − сформировать основные навыки работы в среде визуального программирования Blockly; − сформировать навыки работы с инструментальными средствами проектирования и разработки VR-приложений; − сформировать навыки проектной деятельности. Развивающие задачи: − повысить положительную мотивацию учебной и предпрофессиональной деятельности, интерес к сфере применения VR-технологий, программированию, созданию собственных программных продуктов; − развить навыки инженерного мышления, умения работать по предложенному техническому заданию, навыки использования специализированного оборудования; − сформировать умение определять общую цель и способы ее достижения, распределять роли в команде, оценивать результат совместной деятельности; − сформировать критическое мышление, проявляющееся в умении ориентироваться в потоках информации, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы; − расширить коммуникативные навыки обучающихся: умение формулировать свою позицию, договариваться и налаживать контакты, слушать собеседника и доносить свою точку зрения; развить креативность: умение оценивать проекты и задания с разных позиций, находить нестандартные решения поставленных задач; − развить внимательность, аккуратность и изобретательность при работе с техническими устройствами, разработке приложений и выполнении учебных проектов. Воспитательные задачи: − поощрять активную жизненную и гражданскую позицию; − разработать правила группового взаимодействия, сотрудничества, взаимоуважения в процессе командной проектной работы; − воспитать стремление к получению качественного законченного результата в проектной деятельности. − 1.3. Целевая аудитория программы Обучающиеся 7- 9 классов общеобразовательных организаций, интересующиеся современными информационными технологиями, обладающие начальным уровнем ИКТкомпетентности и имеющие базовые знания в алгоритмизации. Содержание курса внеурочной деятельности с указанием форм организации и видов деятельности Модуль 1. Знакомство с Varwin Education. Тема 1.1. Введение в VR-технологии. Виртуальная, дополненная и смешанная реальности. История развития виртуальной реальности. Современные RMS-системы и VR устройства. Настройка VR-HMD устройств. XRMS Varwin Education: возможности и принципы создания VR-приложений. VRпроекты, созданные в Varwin. Тема 1.2. Desktop-редактор Varwin. Интерфейс ХRMS Varwin Education: Desktop-редактор. Алгоритм создания проекта и сцены в Varwin. Выбор локации, размещение объектов, сохранение проекта. Тестирование и корректировка VR-проекта. Тема 1.3. Редактор логики Varwin Интерфейс ХRMS Varwin Education: редактор логики “Blockly”. Основные типы логических блоков. Принципы соединения боков и создания логики взаимодействия между объектами, расположенными на сцене проекта. Логика взаимодействия простой кнопки, простой лампочки и простого дисплея. Модуль 2. Панорама Varwin Тема 2.1. Свойства объектов и ресурсы Varwin Понятия “Сферическая панорама”, типы панорам. Понятие “Ресурс Varwin”, типы ресурсов, предъявляемые к ним требования, способы их применения к объектам на сцене проекта. Алгоритм поиска и сохранения сферических панорам из сети Интернет, импорт ресурсов в Varwin. Тема 2.2. Размещение и настройка панорам на сцене проекта, UI/UX. Понятия “Пользовательский интерфейс приложения”, “UX/UI дизайн”. Алгоритм создания панорам в Varwin Education. Алгоритм размещения и настройки параметров нескольких сферических панорам на сцене проекта в Varwin. Принципы создания пользовательского интерфейса на примере кнопок перемещения между панорамами. Тема 2.3. Логика перемещения между панорамами Логические блоки объекта «Текст». Логические блоки объекта «Панорам». Составление логики перемещения игрока между панорамами. Модуль 3. Переменные и условные операторы Тема 3.1. Переменные и условные операторы в Varwin Понятие “Переменная”, назначение переменных в программировании. Типы переменных, использующиеся в Varwin. Примеры использования переменных при создании алгоритма. Типы данных в программировании и особенности их учета при составлении логики в Blockly. Алгоритм создания и использования переменных в Blockly. Условные операторы полного и неполного ветвления. Описание реализации условных операторов в виде блок-схемы, программного кода на одном из языков программирования, цепочки в Blockly. Тема 3.2. Зоны, настройка логики для зон Вспомогательный объект “Зона”. Логические блоки объекта «Зона». Принципы размещения и настройки зон в редакторе сцен и использования в логике реализации проекта. Тема 3.3. Применение переменных, условных операторов, логические блоки категории «События» Принципы создания и использования переменных в Varwin. Алгоритм построения логических конструкций, основанных на использовании переменных. Типы логических блоков категории «События». Принципы создания событий для объектов, расположенных на сцене проекта. Особенности вывода переменных в объект “Текст”. Модуль 4. Примитивы в Varwin Тема 4.1. Типы примитивов в Varwin Понятие “Примитив”, его типы и свойства в Varwin. Примитивы в трехмерной графике. Алгоритм использования ресурсов для примитивов в Varwin. Особенности размещения и настройки примитивов в Desktop-редакторе Varwin. Тема 4.2. Работа с примитивами на сцене проекта Работы с примитивами «Плоскость», «Куб», «Сфера»: размещение, настройка свойств, применение текстур. Алгоритм поиска и использования ресурсов для локации и объектов на сцене VR-проекта. Объект “Текст” как элемент UI-дизайна. Тема 4.3. Стандартные логические блоки объектов Varwin Стандартные логические блоки объектов в Blockly, их функции. Принципы описания взаимодействия объектов с применением стандартных логических блоков и событий. Создание логики взаимодействия примитивов с помощью стандартных логических блоков и событий. Модуль 5. Цепочки в Varwin Тема 5.1. Назначение и логические блоки категории «Цепочки» Логические блоки категории «Цепочки». Объекты «Изображение» и «Направленный свет»: особенности использования и настройка свойств. Тема 5.2. Применение цепочек, реализация таймера Принципы использования цепочек при описании механики проекта. Реализация стандартной механики работы таймера в Varwin. Модуль 6. Функции в Varwin Тема 6.1. Назначение и принципы использования функций в Varwin Понятие “Функция”, назначение функций в программировании, типы функций в Varwin. Примеры использования функций при создании логики взаимодействия. Алгоритм создания и использования функций в Varwin. Создание простой функции в Varwin. Тема 6.2. Иерархия объектов и типы освещения в Varwin Создание и использование иерархии объектов в Varwin. Типы объектов освещения в Varwin, особенности их использования. Особенности использования аудио, видео и 3Dобъектов в Varwin. Тема 6.3. Применение функций и работа с освещением в редакторе логики Создание и применение функций в Varwin. Логические блоки объектов освещения. Программная настройка освещения в редакторе логике. Модуль 7. Списки в Varwin Тема 7.1. Назначение и принципы использования списков в Varwin Понятие “список”, назначение списков в программировании. Логические блоки списков в редакторе логики Varwin. Примеры использования списков в VR-проектах в Varwin. Тема 7.2. Применение логических блоков категории «Списки» Принципы создания и применения списков в редакторе логики Varwin. Модуль 8. Циклы в Varwin Тема 8.1. Назначение и принципы использования циклов в Varwin Понятие “цикл” в программировании, основные типы циклов, примеры их использования при написании программ. Логические блоки циклов в Blockly. Примеры реализации циклов в Varwin. Принципы создания циклов в Varwin для решения конкретных задач. Тема 8.2. Применение логических блоков категории «Циклы» Принципы применения циклов в соответствии с задачами проекта в Varwin. Работа со списками в Varwin. Работа с продвинутыми функциями текста. Работа с активацией/деактивацией объектов. Логические блоки категории математика в редакторе логики Varwin, их назначение и особенности использования. Примеры использования математических блоков в реализации логики проектов Varwin. Тема 8.3 Итоговый проект. Самостоятельная работа обучающихся по разработке VR-приложения по собственному техническому заданию в соответствии с требованиями к итоговому проекту. 2.4. Оценка качества освоения программы 2.4.1. Форма(ы) промежуточного и итогового контроля Каждый учебный модуль предусматривает разработку обучающимися VR-проекта в соответствии с изученной темой. Итоговый контроль осуществляется в форме выполнения итогового проекта по собственному техническому заданию обучающихся. Итоговый проект оценивается преподавателем по системе «зачтено» или «не зачтено». «Зачтено» ставится при условии соответствия проекта следующим требованиям: 1. Проект имеет осмысленный сценарий по собственному техническому заданию обучающихся (например: физический эксперимент, обучающий тренажер, логическая головоломка, интерактивный квест, сюжетная история и др.) 2. В проекте присутствует минимум две сцены и реализованы переходы между ними. 3. В проекте использована минимум одна переменная, встроенная в логику (например, для подсчета баллов). 4. В проекте реализован минимум один список, состоящий минимум из трех элементов. Список должен быть встроен в общую логику сценария (например, для реализации движения объекта по маршруту). 5. В проекте реализована механика ограничения времени на выполнение заданий сценария. 6. В проекте используется минимум одна зона, встроенная в логику сценария (например, для телепортации игрока на другую сцену). 7. В проекте использованы User Interface элементы (UI), которые должны сообщать о ключевых событиях (как минимум, старт и завершение сценария). 8. В проекте используется минимум один цикл (например, для перебора элементов списка). 9. Проект не копирует сценарии из кейсов учебной программы. Программа считается успешно освоенной при условии получения «зачтено» за итоговый проект и выполнения 70% учебных кейсов. Планируемые результаты освоения программы Программа направлена на достижение следующих образовательных результатов: Личностные результаты: − сформированность мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и техники; − осознанный выбор будущей профессии и возможностей реализации собственных жизненных планов; отношение к профессиональной деятельности как возможности участия в решении личных, общественных, государственных, общенациональных проблем. Метапредметные результаты: − владение навыками познавательной, учебно-исследовательской и проектной деятельности, навыками разрешения проблем; способность и готовность к самостоятельному поиску методов решения практических задач, применению различных методов познания; − готовность и способность к самостоятельной информационно-познавательной деятельности, включая умение ориентироваться в различных источниках информации, критически оценивать и интерпретировать информацию, получаемую из различных источников; − умение использовать современные технологии в решении когнитивных, коммуникативных и организационных задач с соблюдением требований эргономики, техники безопасности, гигиены, ресурсосбережения, правовых и этических норм, норм информационной безопасности. Предметные результаты: − сформированность представлений об устройстве современного VR-оборудования, о тенденциях развития VR-технологий; об общих принципах разработки и функционирования VR-приложений; − сформированность представлений о возможностях XRMS Varwin Education для создания VR-проектов; − владение опытом создания и использования VR-объектов/моделей; − владеть опытом VR-моделирования реальных процессов; умение дифференцировать и алгоритмизировать реальные процессы; сформированность представлений о необходимости анализа соответствия модели и моделируемого объекта (процесса); − умение применять константы, переменные; реализовывать несложные алгоритмы обработки числовых данных с использованием циклов и ветвлений; анализировать предложенный алгоритм, определять, какие результаты возможны при заданном множестве исходных значений; − владение основными приемами написания алгоритма взаимодействия объектов в среде визуального программирования Blockly; − сформированность представлений о сферах профессиональной деятельности, связанных с информатикой, программированием и разработкой VR-приложений, основанных на достижениях науки и IT-отрасли. Тематическое планирование № Наименование учебного модуля/темы Количество часов Всего Теория Практика Форма контроля Самостоя тельная работа 1. Знакомство с Varwin Education Введение в VRтехнологии Desktop-редактор Varwin Редактор логики Varwin Панорама Varwin Свойства объектов и ресурсы Varwin Размещение и настройка панорам на сцене проекта, UI/UX 7 4 3 3 2 1 2 1 1 2 1 1 6 3 2 1 4 2 2 1 1 Кейс «Виртуальная экскурсия» 2.3 Логика перемещения между панорамами 1 1 Кейс «Виртуальная экскурсия» 3. Переменные и условные операторы Переменные и условные операторы в Varwin Зоны, настройка логики для зон Применение переменных, условных операторов, логические блоки категории «События» Примитивы в Varwin Типы примитивов в Varwin. Работа с примитивами на сцене проекта Стандартные логические блоки объектов Varwin 5 2 1 1 2 1 Цепочки в Varwin Назначение и логические блоки 9 1 1.1 1.2 1.3 2. 2.1 2.2 3.1 3.2 3.3 4. 4.1 4.2. 4.3 5. 5.1 2 Кейс «Простой проект» Кейс «Простой проект» 3 1 Кейс «Анатомия» Кейс «Анатомия» 2 8 2 1 1 3 1 4 2 1 4 2 2 2 2 3 4 Кейс "Молекулы" Кейс "Молекулы" Проект по теме по собственному ТЗ 5.2 6. 6.1 6.2 6.3 7. 7.1 7.2 категории «Цепочки» Применение цепочек, реализация таймера Функции в Varwin Назначение и принципы использования функций в Varwin Иерархия объектов и типы освещения в Varwin Применение функций и работа с освещением в редакторе логики Списки в Varwin Назначение и принципы использования списков в Varwin Применение логических блоков категории «Списки» 8 1 3 4 9 1 2 1 3 4 2 1 1 6 4 4 4 9 1 4 4 6 2 4 2 10 2 8.1 Назначение и принципы использования циклов в Varwin Применение логических блоков категории «Циклы» 1 1 9 1 Итоговый проект 4 Итого 68 9. 2 2 1 Циклы в Varwin 8.2 Кейс «ПДД» 10 1 8. 4 18 30 Кейс «Венера-4» Проект по теме по собственному ТЗ 24 Кейс «ПДД» Проект по теме по собственному ТЗ Кейс «КрестикиНолики» Проект по теме по собственному ТЗ Кейс «Космическая миссия» Проект по теме по собственному ТЗ Проект по собственному ТЗ