Quando si parla di realtà aumentata e realtà virtuale spesso viene citato Frank Baum che, agli inizi del ‘900, non poteva fare altro che immaginare e scrivere di storie fantastiche.
Le tecnologie immersive nasceranno molti decenni dopo, ma possiamo dire che tra le righe de “Il meraviglioso Mago di Oz” si può leggere un desiderio latente da tempo: vivere in prima persona esperienze lontane da quelle che realmente si stanno vivendo o che potenzialmente si possono vivere nel proprio contesto.
Con le tecnologie immersive, i confini tra mondo virtuale e mondo fisico si fondono: la realtà virtuale ci immerge in un mondo simulato, mentre la realtà aumenta modifica la nostra percezione.
Trainate dal gaming, queste tecnologie stanno influenzando diversi ambiti: dall’industria al mondo dell’arte, dal marketing alla sanità. In questo articolo le approfondiremo ripercorrendo rapidamente le principali tappe fino ad arrivare a focalizzarci sulle potenzialità per l’istruzione.
Si stima che proprio questo settore rappresenterà il 4° settore per investimenti in VR nel 2025, con un giro di affari di 700 milioni di dollari.
Senza dare nulla per scontato, alla fine dell’approfondimento vedremo come parlare di AR/VR significhi parlare di una materia multidisciplinare in cui convergono anche le altre tecnologie, come l’intelligenza artificiale e la robotica, e allo stesso tempo empatia ed emozioni.
L’articolo analizza:
- Le tecnologie immersive: cosa sono e a che punto siamo?
- Da dove siamo partiti?
- Il senso di presenza
- La didattica aumentata/ virtuale e i principali strumenti
- La tecnologia a scuola: il punto sull’Italia
- 5 realtà EdTech da conoscere
Le tecnologie immersive: cosa sono e a che punto siamo?
L’Augmented Reality e la Virtual Reality sono delle tecnologie immersive in grado di simulare un contesto o un’esperienza, grazie all’utilizzo di device e interfacce interattive.
Si definiscono immersive perché coinvolgono la persona stimolando uno o più sensi. Parliamo di un mercato che non possiamo più definire di nicchia, ma che anzi si sta diffondendo rapidamente in molti settori.
Nello specifico, la realtà aumenteta, secondo Gartner, non può più essere considerata una tecnologia emergente ed è stata eliminata dall’Hype Cycle, modello con cui la società di consulenza annualmente identifica le tendenze tecnologiche che influenzeranno il business e il loro livello di maturità.
Questa uscita di scena significa che l’AR è ormai in grado di raggiungere il “Plateau of Productivity”, fase in cui diventa parte integrante delle attività aziendali. Una conferma ulteriore del fatto che entro il 2022 sarà il principale driver della diffusione delle tecnologie immersive.
Stando alle previsioni Gartner, è plausibile che sarà infine la Mixed Reality a prevalere su entrambe. Stando ai dati di IDC, il mercato della realtà aumentata e virtuale in ambito business in Italia nel 2019 si aggirava intorno ai 14 milioni di euro (+133% rispetto al 2018) e con una previsione di crescita che porterà il mercato a superare i 58 milioni di euro.
Abbiamo usato tanti termini e acronimi. Proviamo a fare un po’ di ordine per inquadrare le principali differenze.
Realtà Aumentata (AR)
Per Realtà Aumentata (Augmented Reality o AR) intendiamo un’esperienza interattiva in cui l’utente modifica la percezione del contesto e della circostanza che sta vivendo con grafiche, immagini o dati interattivi generati da un software e un device.
Realtà virtuale (VR)
La realtà virtuale (Virtual Reality o VR) “immerge” l’utente in una dimensione ricreata digitalmente. In questo caso ogni movimento e azione avviene nel nuovo spazio con 3 gradi di libertà (3 DOF) o 6 gradi di libertà (6 DOF): nel primo caso, sono considerati solo i movimenti della testa, nel secondo anche quelli del corpo.
Realtà Ibrida o Mista (MR)
La realtà Ibrida o Mista (Mixed Reality o MR) combina realtà virtuale e realtà aumentata, sovrapponendole. Consente di arricchire il contesto che ci circonda con informazioni utili come avviene con l’AR, ma anche vedere e muovere oggetti virtuali come fossero reali come con la VR.
Extended reality (XR)
Con Extended Reality (XR) ci riferiamo a un ambiente che combina tutte le tecnologie appena descritte (AR, VR e MR) ricreando una realtà in modo molto realistico. La “X” rappresenta una variabile per riferirsi a qualsiasi tecnologia già esistente o che verrà creata in futuro. L’utente può interagire con ogni oggetto virtuale che comparirà nel contesto ricreato.
Ecco un esempio per comprendere meglio cosa significa concretamente. Non siamo così lontani da questa dimensione. A maggio dello scorso anno Qualcomm, uno dei primi 5 produttori di semiconduttori per vendite nel mondo, ha annunciato l’inizio della creazione di visori XR collaborando con 15 operatori (tra cui Asus, Panasonic e LG) con una certificazione che include 6 gradi di libertà (6 DOF).
Da dove siamo partiti?
La diffusione si è avuta solo negli ultimi anni, ma queste tecnologie sono nate ben oltre 60 anni fa. Molti articoli attribuiscono a Ivan Sutherland la paternità dell’immersività: la sua Spada di Damocle del 1968 permetteva agli utenti di vedere immagini 3D sovrapposte a oggetti reali, rendendolo un vero e proprio visore di realtà aumentata.
Tuttavia, già qualche anno prima Morton Heilig brevetta Telesphere Mask (1960), uno dei primi visori HMD (Head-mounted display). Lo stesso inventore successivamente brevetta Sensorama (1962), simulatore per il cinema dell’esperienza. È solo nel 1987 che Jaron Lanier, informatico che ha lavorato anche a Second Life, parla per la prima volta di virtual reality, l’augmented reality viene coniata pochi anni dopo nel 1992 da Caudell e Mizell.
L’infografica mostra come si presentavano i primi prototipi di realtà aumentata e virtuale.
Il senso di presenza
Prima di arrivare ad affrontare l’utilizzo dell’AR/VR nel mondo dell’istruzione, è importante sottolineare un fattore che contraddistingue queste tecnologie da tutte le altre: il concetto di presenza, ovvero la sensazione che prova l’utente mentre è immerso in un contesto simulato.
Immaginiamo l’emozione che proviamo da spettatori di un film, quanto diverrebbe intensa se iniziassimo a fare parte della scena e potessimo anche interagire con altre persone e oggetti? Questo esempio non è casuale. È proprio nell’entertainment che l’AR/VR hanno radici più radicate e in cui si sta cercando di abbattere la quarta parete.
Senza chiamare in causa la tecnologia in generale, si parla di “abbattimento della quarta parete” quando ad esempio gli attori in scena si rivolgono direttamente a noi con uno sguardo o con dei pensieri fuori campo.
Questa tecnica vale anche per altre arti come la scrittura o il teatro. Radiant Images sta percorrendo questa strada con Meridian che porta il pubblico in un ambiente virtuale con sei gradi di libertà, riuscendo a mantenere la qualità dell’immagine a cui siamo già abituati.
Torniamo al senso di presenza, un concetto che si diffonde nella comunità scientifica negli anni ‘90 e rappresenta un’evoluzione del concetto di Telepresenza coniato da Marvin Minsky nel decennio precedente.
Con telepresenza Minsky si riferiva all’esperienza psicologica che caratterizzava gli utenti che utilizzavano teleoperatori, ovvero macchine telecomandate a distanza. Minsky aveva notato un cambiamento nel loro vissuto psicologico in quanto riuscivano a sentirsi parte – immergersi appunto – nel contesto in cui si muoveva e agiva il teleoperatore.
Se questo è stato riscontrato in un contesto e momento storico in cui la distinzione tra uomo e macchina era chiara e definita, vale ancora di più oggi con tecnologie che ci permettono di muovere liberamente in una nuova dimensione in cui è difficile stabilire dei confini.
Riprendendo un’analisi sulle tecnologie della presenza pubblicata da Giuseppe Riva (Università Cattolica di Milano), Francesco Vatalaro (Università di Roma “Tor Vergata”) e Gianluca Zaffiro (Telecom Italia Lab) è “il modo in cui è concepito il rapporto tra “realtà” e “virtualità”, tra spazio oggettivo e spazio simulato, a caratterizzare la definizione tecnologica di presenza: alla realtà, intesa come un insieme di oggetti collocati fuori dalla mente e dotati di caratteristiche spaziali ben definite, si contrappone l’ambiente virtuale, inteso come simulazione degli oggetti reali.
In questo contesto, il concetto di presenza ha un ruolo funzionale: maggiore è il livello di presenza, maggiore è la facilità con cui il soggetto riesce ad operare nell’ambiente virtuale.”
Il potere di una tecnologia trasformativa
“The illusion that there is no medium at work means there is no border between “this side” and “the other side” of the medium”
The Concept of Presence, Matthew Lombard & Theresa Ditton
Seppur molto simile, si deve a Lombard e Ditton la definizione di presenza oggi maggiormente condivisa: l’illusione di non sperimentare una mediazione della tecnologia.
Cosa significa? Se con un telefono, la televisione o altri dispositivi percepiamo chiaramente l’utilizzo di un device che media l’esperienza, nel caso della realtà virtuale e aumentata il medium può essere percepito meno creando un’illusione di esperienza diretta, senza un reale confine.
Per quanto i nuovi device possano essere comodi e sempre più adattabili alla nostra persona, l’utente sarà sempre cosciente di utilizzare un supporto tecnologico.
Quindi non stiamo parlando di un’improvvisa psicosi ovviamente, ma di un’illusione che inevitabilmente avrà degli effetti sulla mente e sulle psiche. Tale esperienza, infatti, è in grado di agire sul nostro sistema sensomotorio quasi come se fosse un’esperienza reale.
Ecco perché viene definita tecnologia trasformativa.
Concludiamo l’argomentazione sul senso di presenza con un esempio pratico, un esperimento di embodiment a cui è seguito un test cognitivo che ha dimostrato l’effetto sui partecipanti.
L’esperimento e lo studio sono stati condotti da Frontiers. I partecipanti hanno indossato una tuta per il monitoraggio del corpo e un visore HMD. La metà ha avuto come avatar una riproduzione virtuale di Einstein e l’altra metà quella di un comune uomo adulto.
Dopo aver completato alcuni esercizi nell’ambiente virtuale con il loro nuovo corpo, hanno ripetuto i test cognitivi: le persone con una bassa autostima hanno svolto il test ottenendo dei risultati migliori dopo l’esperienza virtuale da Einstein rispetto all’altro gruppo. Hanno manifestato, inoltre, un pregiudizio ridotto nei confronti delle persone anziane.
Abbiamo citato solo uno di tanti esperimenti che dimostrano un reale effetto di queste tecnologie sul comportamento e sulla psicologia delle persone.
Didattica aumentata e virtuale: scenari e strumenti
“Familiarity with any great thing removes our awe of it”
Frank Baum, The Master key
Arrivati a questo punto dovremmo esserci allontanati dall’idea di una tecnologia adatta solo al gaming e all’entertainment.
L’immersività è ormai presente in tanti ambiti. L’ambito formativo è quello forse più vicino anche a uno dei primi esperimenti di immersività.
Era il 1930 quando un pilota insoddisfatto della quantità di ore di volo destinate all’addestramento decise di brevettare Link Trainer, il primo simulatore di volo. La rivoluzionaria invenzione non passò inosservata: l’esercito fu in grado di addestrare quasi mezzo milione di piloti statunitensi e degli eserciti alleati nella seconda guerra mondiale.
Non parliamo della stessa tecnologia, ma questa blue box può essere vista come un primo tentativo di immersività a scopo “educativo” che ha reso scalabile e accessibile un’esperienza costosa.
Tornando ai giorni nostri, invece, gli esempi si moltiplicano. Portare in classe tecnologie come la realtà virtuale e aumentata permette di raggiungere anche questo obiettivo, ma non è l’unico. I benefici sono molteplici: dal riuscire a mantenere alta l’attenzione dell’alunno alla possibilità di rafforzare l’apprendimento con esperienze coinvolgenti e pratiche.
L’immersività a scuola
Quando parliamo della tecnologia applicata alla didattica, o comunque a scopo educativo, parliamo di EdTech o Edutech, cioè dell’utilizzo combinato di diversi strumenti digitali allo scopo di facilitare l’apprendimento e l’esperienza educativa.
La tecnologia in questo campo non è solo quella più avanzata. Molte aziende, infatti, stanno cambiando il modo di apprendere e insegnare agendo su diversi aspetti: la collaborazione tra studenti, la personalizzazione dei percorsi formativi e sul coinvolgimento e l’interattività.
Focalizzandoci sull’esperienza immersiva, in ambito scolastico questa oggi si traduce in diversi gradi di coinvolgimento dell’alunno. Possiamo rintracciarne principalmente tre:
- Desktop Virtual Reality (DVR), in cui l’alunno interagisce con la realtà attraverso uno schermo e utilizzando il mouse, la tastiera o un joystick. Parliamo quindi dei classici videogiochi e le simulazioni video con programmi dedicati a una particolare materia in grado di stimolare l’interesse e l’attenzione dell’alunno.
- Aumenta il grado del coinvolgimento con i Fulldome, display che con un largo campo visivo che circonda l’utente, e gli Embodied Mixed Reality Learning Environnement (EMRELE), che inserisce il corpo dell’utente in un ambiente virtuale e di interagire con gli oggetti che lo compongono.
- Immersive Virtual Reality (IVR), la realtà virtuale di cui abbiamo parlato fino ad ora, quella che ricrea contesti virtuali molto verosimili in grado di assorbire totalmente l’utente.
Pro
Numerose ricerche riconoscono enormi benefici nell’utilizzo della realtà aumentata e virtuale in campo educativo:
- Migliora la concentrazione
Le nuove generazioni sono esposte sin da piccoli agli stimoli di dispositivi connessi e di Internet. Questo contribuisce alla diminuzione della loro capacità di prestare attenzione.
È in aumento anche il numero di studenti a cui vengono diagnosticati disturbi da deficit di attenzione. La tecnologia immersiva può porre rimedio a quella che rappresenta una priorità per genitori e insegnanti, in quanto con gli strumenti interattivi gli studenti sono “costretti” a interagire con la materia.
- Migliora l’inclusività
In contesti multiculturali, le differenze linguistiche possono rappresentare un ostacolo creando maggiori difficoltà per alcuni studenti, tali da incidere anche sui risultati.
La traduzione linguistica è una delle funzionalità facilmente integrabili in un software di supporto per la realtà virtuale ed elimina le barriere e le difficoltà che possono derivare dall’apprendimento in una lingua straniera.
Alcuni modelli di tecnologie immersive, inoltre, sono progettati specificamente per diversi tipi di disabilità. Ad esempio, diverse applicazioni offrono la possibilità di modificare i contrasti di colori e luci, le dimensioni del testo o aggiungere commenti audio aiutando gli studenti con disabilità visive e regolare la loro realtà virtuale in base alle loro esigenze specifiche.
Un esempio concreto è SignAloud, guanti combinati alla realtà virtuale che consentono agli studenti di comunicare nel linguaggio dei segni e di tradurlo in un discorso.
- Facilita e migliora l’apprendimento unendo la pratica
La didattica tradizionale fa uso di immagini e materiali uditivi e spesso questo non basta agli studenti quando si tratta di apprendere concetti, teorie e argomenti complessi.
Con la realtà aumentata e virtuale, gli studenti possono facilmente esplorare diverse realtà e angolazioni di ciò che stanno imparando. Possono sperimentare e non solo ascoltare il materiale, il che li rende più curiosi e interessati all’argomento.
- Crea empatia
Mettendo da parte per un momento l’ambito educativo, uno dei principali benefici è la capacità di aumentare l’empatia. Se l’empatia è la capacità di riuscire a comprendere il punto di vista e lo stato d’animo degli altri, quale modo migliore per alimentarla se non vivere in prima persona il contesto e le situazioni in cui è inserita un’altra persona o un’intera comunità. E questo è essenziale in più ambiti.
Riporto di seguito un Ted Talk in cui Chris Milk, regista e fotografo statunitense, definisce la realtà virtuale e aumentata “the ultimate empathy machine”, una macchina in grado di cambiare i punti di vista.
Un video toccante in cui mostra il suo tentativo di far cambiare il punto di vista di chi decide per intere popolazioni, a Davos in occasione del World Economic Forum, con un film realizzato in Giordania utilizzando la realtà aumentata. Dieci minuti per comprendere la potenza di una tecnologia che accorcia le distanze ed elimina barriere fisiche e culturali.
Contro
I benefici sono innegabili e diversi. Tuttavia, alcuni studi hanno dimostrato che un eccessivo numero di input sensoriali dovuti all’immersione nel mondo virtuale porterebbe ad un sovraccarico cognitivo, inficiando così gli effetti sull’apprendimento che risulta diminuito rispetto ai tradizionali metodi di insegnamento.
Uno degli effetti collaterali è la cinetosi digitale o cybersickness, che porta l’utente a provare mal di testa, nausea, disorientamento e problemi alla vista. Un vero e proprio squilibrio percettivo che in realtà può manifestarsi in caso di un utilizzo eccessivo di device in genere (come smartphone o tablet).
Come sempre…in medio stat virtus.
Dieci strumenti per la didattica immersiva
L’immersività è entrata in aula già da tempo in Giappone, paese in cui già dal 2014 ha attivato scuole virtuali che possono essere frequentate da casa e con device forniti agli studenti iscritti.
Tornando in Italia, Google è stato uno dei primi a diffondere strumenti per vivere esperienze interattive in aula e a lavorare sulla realtà aumentata e virtuale al fine di renderle accessibili. Non è più l’unico che procede in questa direzione. Gli strumenti a disposizione di un insegnante sono diversi. Abbiamo selezionato dieci risorse per iniziare.
Tecnologia a scuola: il punto sull’Italia
Questo articolo viene scritto nell’anno di un’emergenza sanitaria che ha imposto l’adozione su larga scala di smart working e di didattica a distanza.
È stato un anno in cui la tecnologia non è stata una scelta, diventando oggetto di un dibattito che divide tra favorevoli e contrari. Un grande test per il sistema dell’istruzione italiano. Ricordiamo, infatti, che l’Italia è quartultimo Paese per investimenti in questo ramo, destinando il 3,9% del PIL.
Secondo il rapporto “Monitoraggio del settore dell’istruzione e della formazione” pubblicato dalla Commissione Europea nel 2020, a parità di strumenti digitali, le scuole italiane sono in ritardo per quanto riguarda il livello e la velocità di connessione rispetto agli altri paesi dell’UE. Solo il 26,9 %, infatti, ha una connessione ad alta velocità (vs il 47% della media UE).
Se da un lato gli studenti sono sicuri delle proprie competenze digitali, dall’altra la percentuale di docenti che si sentono ben preparati o molto preparati a utilizzare le tecnologie per la didattica è del 35,6 % (vs il 37,5 % della media UE). In generale, meno della metà degli insegnanti dell’UE (49,1 %) dichiara di aver ricevuto formazione formale che comprendeva informatica e strumenti tecnologici.
Questo quadro unito alle polemiche e dubbi sull’efficacia della didattica a distanza, non lasciano intravedere abbastanza spazio alla tecnologia così come lo abbiamo immaginato leggendo i paragrafi precedenti. Tuttavia, la scuola non è ferma e ha lanciato un piano per integrare strumenti e nuove modalità di insegnamento.
Partendo dal censimento di quanto già realizzato dal 2007, primo anno in cui si è parlato per la prima volta di tecnologia in aula, nell’ultima edizione del Piano Nazionale Scuola Digitale pubblicata lo scorso anno sono state individuate delle aree critiche su cui si interverrà nei prossimi anni.
In questo documento la scuola viene definita “spazio aperto all’apprendimento”, come piattaforma in cui l’innovazione è al centro ed è un fattore abilitanti. Le aree di intervento si inseriscono in quattro “cantieri” – strumenti, competenze e contenuti, formazione e accompagnamento – con specifiche azioni e investimenti da mettere in atto.
Non si parla di realtà virtuale e immersiva, ma di didattica integrata in risposta alle lacune emerse con la pandemia. Si parla quindi di didattica aumentata, ovvero arricchita di strumenti digitali e interattività.
Può sembrare ancora lunga la strada, ma se prima dell’emergenza queste tecnologie venivano viste come un’attività didattica diversa con scopo quasi ludico (come visite ai musei e giochi educativi), già oggi si stanno mettendo le basi per delle iniziative più strutturate.
Nello scorso anno, sono stati lanciati corsi di formazione per docenti specifici sulla realtà aumentata e virtuale per prepararsi a quella che sarà inevitabilmente una modalità sempre più adottata, accessibilità degli strumenti permettendo.
Sempre nel 2020, il Comune di Bologna ha presentato “il primo ecosistema digitale in Italia”, il progetto biennale Classroom 3.0. L’istituto tecnico industriale Aldini Valeriani – con Eon Reality, Fondazione Corazza e Fav –ha coinvolto 300 studenti dell’ultimo anno in lezioni in realtà aumentata e virtuale. In queste lezioni vengono simulate le attività che si svolgono in un contesto lavorativo.
5 realtà EdTech da conoscere
“Technology will never replace great teachers, but technology in the hands of great teachers is transformational.”
George Couros, autore e formatore
Il settore EdTech è in costante crescita e come detto le aziende che ne fanno parte stanno utilizzando qualsiasi tecnologia per facilitare l’apprendimento per bambini e adulti: dagli strumenti di valutazione in aula per insegnanti ai siti di fundraising specifici per l’istruzione. Vi segnaliamo 5 realtà che stanno trasformando la didattica grazie alle tecnologie immersive.
ALCHEMY VR
Leader nell’EdTech, Alchemy VR utilizza realtà virtuale, aumentata, mista e intelligenza artificiale. Premiata con il BAFTA per il film in realtà virtuale “Great Barrier Reef Dive VR”, la società ha collaborato con Samsung, Sony, Google Expeditions, HTC e i principali musei del mondo. A distinguerli, la qualità dell’immagine e del contenuto unita a una grande attenzione allo storytelling.
BOULEVARD
Più di un’applicazione sull’arte, con Boulevard è come visitare un museo senza dover viaggiare. Boulevard collabora con i principali musei inglesi e americani e consente alle persone di vivere l’arte grazie a realtà aumentata, virtuale e mista. L’elenco delle collaborazioni e dei progetti è in costante crescita, tra i vari nomi: Netflix for the Arts, The Rubin Museum, Turnery Contemporary Museum, Victoria & Albert Museum e The Courtauld Gallery.
GOOGLE EXPEDITIONS PIONEER PROGRAM
Il programma Google Expeditions Pioneer è un’estensione dell’omonima app. In questo programma, diversi team di Google porteranno il kit Expeditions nelle scuole e nelle università in diverse parti del mondo. Il team fornirà a educatori e insegnanti tutto ciò di cui hanno bisogno per utilizzare la realtà virtuale: dalla configurazione fino a una formazione completa su come utilizzare il programma. L’aspetto più innovativo è la possibilità per insegnanti e studenti di vedere e ascoltare le stesse cose contemporaneamente. L’insegnante sarà in grado quindi di fare una lezione proprio come in aula, anche se in uno scenario virtuale.
IMMERSIVE VR EDUCATION
Società fondata nel 2014, sin dall’inizio è sempre stata in prima linea nelle tecnologie di realtà virtuale e aumentata. Meglio conosciuta per la piattaforma ENGAGE che è stata creata appositamente per la formazione e l’istruzione basata su realtà virtuale. Una delle esperienze VR più popolari è Titanic VR, seguita da Apollo 11 HD. Nel maggio 2020, Immersive VR Education ha ricevuto un investimento di 3 milioni di euro da HTC, gigante delle telecomunicazioni da sempre sostenitore dello sviluppo della realtà virtuale. Questo tipo di supporto rende il futuro di VR e AR molto promettente per il campo educativo in tutto il mondo.
NEARPOD
Azienda che mira a trovare la perfetta combinazione di tecnologia VR/ AR e lezioni tradizionali. Non eliminando gli elementi a cui insegnanti e alunni sono già abituati, Nearpod ha migliorato l’esperienza in classe rendendola più innovativa e coinvolgente. Gli insegnanti possono utilizzare immagini e video integrati a 360° per rendere le lezioni piacevoli mentre gli studenti possono sperimentare l’apprendimento interattivo anche a casa.
Queste realtà non si fermeranno alla leadership raggiunta, ma continueranno, insieme ad altre innumerevoli realtà, con piccoli o grandi passi a cambiare la formazione e l’istruzione così come la conosciamo.
Source: http://www.ninjamarketing.it/
