从“经验之塔”理论看增强现实教学媒体优势探究.doc

《从“经验之塔”理论看增强现实教学媒体优势探究.doc》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、从“经验之塔”理论看增强现实教学媒体优势探究［摘要］文章基于“经验之塔”理论对增强现实教学媒体的教学优势进行研究，通过对增强现实教学媒体与其他常见的教学媒体的对比分析和实证研究发现：增强现实教学媒体在展现科学结构和科学过程知识内容方面，较其他常见的教学媒体可以使学习者更好地获得和理解相关知识，达到更好的认知效果。［关键词］增强现实；教学媒体；教学效果；“经验之塔”［中图分类号1G40-057［文献标识码］A［论文编号］1009-8097(2012)05-0022-04一引言增强现实技术是虚拟现实技术的延伸，是通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实的

2、世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到同一个画或同一空间的一种技术。TheNewMediaConsortiumm2010年发布的地平线报告中将简单的增强现实技术应用列为未来几年最具潜力的六个技术之一。随着增强现实技术研究不断深入，研究者逐渐将其应用于教育技术领域也逐渐增多。目前，国外研究主要集中在儿童教育方面，如^2007年Dunser与Homeker以寓言故事作为学习内容并且添加3D角色、声音及互动道具来观察5-7岁的儿童如何利用增强现实技术进行互动与合作学习；2011年ElSayed等人设计了一款增强现实学习卡片。而国内的研究一般集中在将增

3、强现实技术的教学应用方面，如：李婷的《基于“视联网"增强现实技术的教学应用研究》和徐媛《增强现实技术的教学应用研究》。根据文献检索分析发现,国内外尚无用教学理论对增强现实教学媒体的教学效果进行研究的文章。“经验之塔”理论是教育技术领域最经典的理论之一，由美国视听教育专家戴尔在《教学中的视听方法》中提出，是研究教学媒体效果的重要理论基础之一。下文将从“经验之塔"理论的三种层次经验对增强现实教学媒体的教学效果进行分析，以探索增强现实教学媒体在教学效果上的优势。二增强现实教学媒体的特点增强现实技术具有虚实结合、实时交互、三维沉浸的重要特点。因此，增强现

4、实教学媒体也具有这些特点。1虚实结合增强现实强调虚实结合，将虚拟的物体叠加或合成到真实世界汇总。它允许学习者看见虚拟和现实融合的世界，增强现实是强化真实而不是完全替代它。因此，增强现实教学媒体通过真实环境与虚拟环境的融合，使学习者更方便地对教学内容进行细致的观察，探索其本质和规律，促进教学效果最优化。2三维沉浸三维沉浸即根据学习者在三维空间的运动来调整计算机所产生的增强信息。增强现实教学媒体给学习者构建出“真实感”的体验环境，让学习者沉浸在其中的认知体验与在真实物理世界的认知体验相似或者相同。这种“真实感”的体验为学习者构建了“真实"的学习环境，

5、让学习者更易融入学习的氛围，更好地获取知识，实现教学效果的发挥。3实时交互增强现实技术利用已有的真实世界环境与虚拟场景进行完美融合，为学习者提供一种“真实感”的复合视觉效果场景。场景随着学习者周围真实世界的改变而变化，使这种复合视觉效果变得更为真实，虚拟物体还可以与学习者和真实物体以一种自然的方式进行互动。在增强现实教学媒体使用中，学习者可以通过实时操作交互、多感官输入信息的认知交互、全身心体验的情感交融，在认知体验和知识获取及互动方面有着独特的学习优势，从而使学习者获取多种认知体验，从多角度获取知识，促进教学效果的提升。综上所述，增强现实教学媒

6、体的特点使其在教学效果实现上有着很大的优势。下文将通过“经验之塔”理论具体阐述增强现实教学媒体在教学效果上的优势。三从“经验之塔”理论分析增强现实教学媒体优势“经验之塔”理论按照学习内容的抽象程度把学习内容划分为三个大类，三个类别又包含了十个层次。（如图1所示）“经验之塔”理论在教学效果评估方面具有显著的意义和作用，同时也是增强现实教学媒体开发的最基本理论之O下文从“经验之塔”三大类别的经验（做的经验、观察的经验和抽象的经验）对增强现实教学媒体和其他常见的教学媒体②进行案例对比分析。1“做的经验”增强现实教学媒体通过真实世界环境与虚拟场景的融合，

7、给学习者构建了一个可视化的“真实环境”。这种可视化的“真实环境"虽然不是现实生活中的真实物理环境，但学习者可以在其中获得与现实生活中相似甚至相同的认知体验。学习者在这种“真实环境”中获得感性认识，完成认知的第一步，获取学习内容，获得''做的经验"。例如：结合物理引擎开发的增强现实物理教学媒体中对刚体或流体的模拟实验。增强现实教学媒体各种教学媒体展现形式的融合，使学习者感觉就像在真实的物理环境一样，通过操纵标记卡模拟刚体或流体在理想状态下行为，获得对其物理属性的体验。学习者获得的感官感受与真实物理环境相似甚至相同，从而获得“做的经验”。由于刚体或流

8、体无法在真实物理环境处于理想状态，除实物模型教学媒体外其他常见的教学媒体对这一理想过程的展现通常只能使用语言文字、图片或动画模型这些展现