說起AR教育相信大家都已經(jīng)耳熟能詳,AR(增強現(xiàn)實)技術將知識與概念形象化、具體化的展現(xiàn)出來,交互性及趣味性強,虛實結合的教學環(huán)境來促進知識的遷移,達到寓教于樂的目的,越來越多的教育工作者去了解與探索AR技術在教育行業(yè)的應用。
AR融合虛擬與真實
AR不是把真實世界與使用者隔離,而是利用附加的圖形或文字信息,對周圍真實世界的場景動態(tài)地進行增強。使用者眼里,真實物體和虛擬物體是共存的,是互相增強或者互為補充的。AR教育是將虛擬對象疊加在真實世界之中,降低了3D建模的工作量,借助真實場景和實物提高了用戶的體驗度及可信度,促進了VR技術的進一步發(fā)展。
隨著AR技術的快速發(fā)展,其在教育中的應用,將抽象的學習內容形象化、可視化、直觀化的展示出來,增強現(xiàn)實的可視化效果,能夠提高學生對于抽象概念、微觀現(xiàn)象的理解,提升學習效率和效果。
AR教育,區(qū)別于3D與VR的教育模式
VR強調用戶在虛擬的環(huán)境中的視覺、聽覺、觸覺等感官的完全㓎入,強調用戶感官與現(xiàn)實世界絕緣而沉浸在一個完全由計算機所控制的信息空間之中。讓每個學生完全沉浸在一個虛擬的空間之中,那么在教師與學生之間的互動會出現(xiàn)一定的間歇,而通過AR教學,學生與教師同處于同一個環(huán)境之內,可以持續(xù)有效的進行交流與互動,活躍課堂氣氛,充分調動學生的學習熱情,提高團隊協(xié)作討論。
3D教學利用3D技術模擬難以講解的教學場景,展示現(xiàn)實生活中無法觀察到的自然現(xiàn)象或事物變化過程,三維直觀的教學內容和教學方式、沉浸式的教學環(huán)境、互動性和參與性強,如云幻科教3D互動教學資源。3D教學資源需要佩戴3D眼鏡,雖然部分AR教學產(chǎn)品需要佩戴AR眼鏡,
但云幻科教研發(fā)的AR教學資源,實現(xiàn)了無需佩戴任何設備,純手勢進行實驗互動教學,將真實的人、環(huán)境與虛擬仿真的實驗器材結合到一個畫面里,提升學習者的存在感、直覺和專注度。
AR教育優(yōu)勢特點
可視化、形象化展示相對抽象復雜的內容
AR呈現(xiàn)的內容是將現(xiàn)實與虛擬相融合,虛擬素材的展示非常的生動、形象、直觀,如電波、磁場、原子等那些抽象或肉眼不可見的內容,AR可以形象可視化立體化的展示出來,有助于教師知識講解與學生知識理解。
趣味形式,吸引學生學習興趣
AR讓學生親自接觸虛擬 3D
模型來增強學習體驗,提升了實驗的互動性、內容的有趣性、視覺的創(chuàng)新性。學生與老師可以通過手勢識別操作虛擬的器材,課堂體驗從2D平面躍升至3D立體,同時每個實驗可以反復操作,操作數(shù)據(jù)可記錄多次,教師可以根據(jù)學生的操作數(shù)據(jù)進行對比、點評等,提高學生的學習興趣,活躍學生課堂參與程度。
全新互動體驗,激發(fā)探究精神
AR基于現(xiàn)實世界,讓用戶與虛擬增強的數(shù)據(jù)進行交互,通過3D技術制作的現(xiàn)象逼真、生動,為探究提供了便捷、安全的平臺,輔助學生以互動操作的方式探索、研究更深層次的知識。實驗現(xiàn)象與真實現(xiàn)象一樣,可以培養(yǎng)學生的觀察能力、探究能力、邏輯思維能力,激發(fā)學生學習興趣。學生還可以自主的進行實驗方案設計,動手操作整個實驗過程,培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新能力及學習能力。
減少教學中的風險,節(jié)約成本
為師生提供一個虛擬的實踐空間,加深對實驗安全規(guī)范的認識,降低實驗室事故發(fā)生的概率。同時虛擬仿真的實驗器材不會產(chǎn)生實驗素材的消耗,避免了實驗儀器和藥品的浪費,教師及學生可以進行多次實驗操作,隨時預習、復習、操作實驗。
節(jié)省教學時間,提高教學效率
在傳統(tǒng)實驗教學中,教師會通過課本、PPT、視頻等形式先進行知識講解,有條件的情況下會進行實物實驗演示或者是到實驗室上課。同時有的時候實驗反應時間過長不宜在課堂展示,學生只能聽老師的講解。通過AR技術,教師不需要搬運過多的實驗器材,學生也無需換教室,在常規(guī)教室內直接通過軟件平臺操作演示實驗,不需要在虛擬和現(xiàn)實之間進行切換,從而節(jié)省了大量教學時間,提高了教學的效率。
AR教學產(chǎn)品
目前,AR技術在教育行業(yè)的應用已經(jīng)日趨成熟,可以應用在不同的場景。從目前市面上的產(chǎn)品來看,AR教學以早教產(chǎn)品為主,且相似度較高,可復制型強。AR雖然吸引了許多學生的喜愛,但是若不能在學習、考試中起到作用,是無法成為主流教學方式的。沒有精品的教學內容與校園教學同步的支撐,AR教育的發(fā)展會有到一定的限制。
云幻科教與教育部教育裝備研究與發(fā)展中心聯(lián)合成立“3D教育研究中心”,匯聚了來自教育界、教育信息化、互聯(lián)網(wǎng)及IT等行業(yè)精英,組建一支優(yōu)質的研發(fā)團隊,研發(fā)與課本教材知識點相匹配的AR教學資源。云幻科教AR仿真實驗教學資源庫緊扣國家標準課程教學大綱實驗要求,目錄按照章節(jié)實驗排列,清晰明確。借助AR技術進行理虛結合、虛實結合,可以解決傳統(tǒng)教學中理論教學及實驗教學過程的難點和痛點,讓學生身臨其境的觸摸難實現(xiàn)、難理解、難觀察的知識,同時能夠避免高危險、高污染的化學物品對學生的危害,降低實驗器材成本。教師也可以減輕教學壓力,提高教學質量。
AR教育應用的挑戰(zhàn)與展望
種種資料證明,AR技術在教育中的應用有著巨大的潛力與前景。雖然與其它信息技術在教育中的應用相比,AR技術還不夠完善,深入的探索研究還是一個巨大的挑戰(zhàn),但是可以期待與相信AR+教育也將會成為信息化教學的重要方式之一。云幻科教也將不斷的進行拓展與研究,深度分析AR技術促進教與學的方式方法,不斷組織教學活動與學習效果測試,提高AR教學價值,為教育信息化教學貢獻一份力。