增强现实(ar)技术的教育应用综述

《增强现实(ar)技术的教育应用综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、JOURNALOFDISTANCEEDUCATIONTheoryFront增强现实（AR）技术的教育应用综述*1,2222蔡苏王沛文杨阳刘恩睿（1.北京师范大学未来教育高精尖创新中心；2.北京师范大学教育学部教育技术学院，北京100875）[摘要]增强现实（AR）是虚拟现实（VR）技术的延伸。基于增强现实的交互手段给教育者提供了新的方式表达给学习对象，也用最贴近自然的交互方式为学习者搭建一个自主探索的空间。增强现实技术具有五方面的特性，它在教育中的应用潜力主要体现在：抽象的学习内容可视化、形象化；支持泛在环境下的情境式学习；提升学习者的

2、存在感、直觉和专注度；使用自然方式交互学习对象；传统学习与新型学习相结合。增强现实技术的教育应用涵盖着课堂学习（学科分类）和课外非正式学习，目前在国内外的教育中已经有了不少实践，并初步形成了基于角色扮演、基于位置和基于任务的三类增强现实学习环境教学方式。当然，增强现实技术教育应用也还面临着一些挑战和发展机遇。[关键词]增强现实；AR；虚拟现实；VR；学习环境；非正式学习；游戏化学习[中图分类号]G434[文献标识码]A[文章编号]1672—0008（2016）05—0027—14DOI:10.15881/j.cnki.cn33-1304

3、/g4.2016.05.003当前，微软、谷歌、苹果、Facebook等IT巨头都一种形式，其中参与者的头盔式显示器是透明的，能在布局虚拟现实（VirtualReality，简称VR），虚拟现清楚地看到现实世界”。也有学者根据其功能或特性实也许是下一个颠覆人类生活的新技术之一。增强来定义AR，例如，Azuma[2]认为，AR可以被定义为一现实（AugmentedReality，简称AR）是虚拟现实技术个满足三个基本特征的系统：真实和虚拟世界的融http://dej.zjtvu.edu.cn的延伸，它可以用来模拟对象，让学习者在现实环境合

4、、实时交互、虚拟和真实物体在3D空间中的精确背景中看到虚拟生成的模型对象，而且这一模型可注册。以快速生成、操纵和旋转。在教育领域，尽管基于AR技术的虚拟学习环这种基于现实世界、由虚拟数据增强的交互手境是一个新生事物，但是它的某些特征符合教育理段，给教育者提供了全新的方式表达给学习对象，也论上的一些观点。比如：（1）行为主义认为学习是刺用最贴近自然的交互方式为学习者搭建一个自主探激—反应（S-R）联结公式，由刺激得到反应而完成索的空间。这对于抽象内容的教学，很具有启发意学习[3]。在AR虚拟学习环境中，学习者与环境交互，义。正是由于增强现

5、实的这些特点，使得它在教育领而且能迅速得到反馈结果，并根据反馈结果决定下域具有很大的发展潜力与应用空间。一步的操作，建立知识和反应之间的链接；（2）AR虚拟学习环境中包括丰富的建构工具包和表现场所，一、增强现实的特性以及教育潜力并强调学习者自己更多的控制，这样既符合皮亚杰计算机科学与教育技术领域的研究人员给予[4]“把实验室搬到课堂中去”的设想与实践，又符合建AR的定义多种多样。Milgram，Takemura，Utsumi和构主义学习理论中关于“学习是一种真实情境的体[1]通过广义和狭义两个维度定义了“增强现验”的观点[5]Kishi

6、no。实”：广义上是指“增强自然反馈的操作与仿真的线AR诸多引人注目的特点都可以运用到教育领索”；狭义上注重技术方面，认为AR是“虚拟现实的域，当它结合多重类型的技术时，可以发挥更大的潜*基金项目：本文受北京市教育科学“十三五”规划青年专项课题“增强现实游戏在自闭症儿童生活技能习得的应用及影响研究”(编号：CCHA16120)资助。27理论前沿增强现实（AR）技术的教育应用综述荨荨能。基于以运用到教育为目的的AR研究视角，我们注意力不集中，从而增加任务被中断的几率[19]。但由把AR教育系统的特点和功能分为五个方面。于AR系统能够检测到

7、学生的当前位置和工作状（一）将抽象的学习内容可视化、形象化态，从而及时发出任务提醒和待选项来促进学生的首先，AR通过让学生亲自接触3D模型来增强注意力集中。这些嵌入式的提醒功能可以减少任务学习体验。AR能使学生利用3D模型来增强对现实被中断的几率，从而起到支配学生注意力的作用[20]。情境的视觉感知能力[6]而且，当学生连接网络的移动设备在进行面对面的。学生能够通过多种不同的视角来观察3D模型，从而增强对现实事物的理解。互动时，它的社会交互性也被增强[21]。[7]演示过一个Kerawalla，Luckin，Seljeflot和Wool

8、ard（三）提升学习者的存在感、直觉和专注度基于3D增强现实技术的天文学教学例子：老师和[22]提到类似教学游戏和虚拟空间这种增Bronack学生运用白板、投影、网络摄像头、增强现实空间和强现实软件和其它沉