AR You Ready?~擴增實境在中小學教育現場的應用與想像

      整理最近從研究與教學角度來看擴增實境的想法。本文將探討擴增實境的技術、功能與應用,從資訊通訊科技(ICT)的功能與應用面向和教學設計(ID)的可行規劃策略,嘗試探討擴增實境在中小學教育現場的應用與想像。首先介紹擴增實境,瞭解其是否已趨成熟穩定而能供教學現場常效使用;接著也從教學設計與實務面來看~老師是否也做好準備應用擴增實境於自己的教學場域中。文末再提出期許展望~如何善用科技與教學的實虛整合,開創最適切的共同演化局面。 
      擴增實境(Augmented reality,以下簡稱AR),是一種整合資通訊技術來添加資訊於真實世界物品、或用來觀察世界的方式。透過在既有的實體物件或場域中疊加虛擬資訊,不僅在既有的實體物件操弄或身歷其境當下,再獲得各式多媒體資訊,還能持續進行實體、虛擬混搭互動的機會。
      印象中,筆者最早看到有關擴增實境的介紹是在科學人2002年第4期6月號「擴增實境︰虛擬與實境的無限延伸」,文章開頭就點出;用全新的方法看世界,在正確的時間、地點取得正確的資訊,是擴增實境應用的關鍵。文章同時也問;10年後,電腦使用者介面會是什麼模樣?
      轉眼來到2012年,在『2012-Horizon-Report-K12 』的『Technologies to Watch』提出的六項科技中,Mobile Devices & Apps(行動載具與應用程式)將很快成為教學、學習和創造性探究的主流應用,而Augmented Reality(擴增實境)可能在五年之內漸漸普及。介紹如下:
      擴增實境是指附加於日常世界某種視角或表徵方式上的資訊層,提供使用者更直觀的方式來存取以地點為基礎的資訊。擴增實境帶來了通過電腦、行動設備、影片、甚至是印刷書籍得以補充資訊的潛力。大多數當前的工具與擴增實境方式,使用者可以即時控制和操縱來增添經驗。雖然擴增實境的創建和使用比起以往已更加簡單,但要到學校的廣泛採用仍然需要好多年,雖然在非正規教育,它已經是平常可見了,歷史和科學博物館發揮創意使用擴增實境技術,向參觀者展示現象發生背後的科學,或者透過智慧型手機或平板電腦上的攝影鏡頭,看看某個建築在幾個世紀前是什麼樣子。雖然對於擴增實境技術已有充分理解,觸動科技也都現成可得,但因仍缺乏學校應用實例,它仍界定在遠期的普及階段。
      而科學人2014年第151期9月號再有一篇『虛實聯網延伸你的感官』~物聯網不只是與網路相連!現今展覽中普遍應用的虛擬實境與擴增實境,能夠讓我們體驗前所未見的感官刺激。
      目前常見的擴增實境應用大致分為地點感應與視覺感知。地點感應配合物體位在某處,使用者到達時能提供相對應的訊息於物件或地標之上;視覺感知最常利用的是行動載具的攝影鏡頭,藉著拍攝特定物體或符號(Target),進一步於載具螢幕中跳現(Trigger、Layer)疊合的資訊(文字、圖片、動畫、影片、超連結....)。
      在YouTube影片可以看到許多擴增實境精彩的旅遊、商業產品或博物館案例,同時也有許多方便簡易的擴增實境工具可供我們自己製作擴增實境的應用。例如Aurasma 、Onvert 、Junaio等,藉由電腦、Web-Based或行動載具,就可以結合教學實務與學習目標規劃來製作擴增實境。

      由此可見,AR在中小學現場將引發新一波的創新教學應用風潮,尤其身處已有多元行動載具與高速連網的大環境中,更能嘗試也期待它擴散普及。AR可說是Ready了,那換我們來進一步思考:AR可以讓我們看到什麼?擴增到何種程度?以及需要多久時間才能普及與簡便?身處中小學教學現場,我們先掌握AR創新應用的相對優勢:
*工具符合需求與成熟 
       行動載具普及、網路順暢,相關app與開發工具也成熟穩定,AR 能貼合教學發想、直覺操作,讓老師準備來讓學生感測、驅動學習,也讓世界、學習者大腦既有,發生再連結的新機會! 
*在地相容,無所不在、無縫接軌
       有別於ICT應用中網頁與多媒體資源,多只能藉著滑鼠或觸控,從螢幕或投影方式呈現。現在利用擴增實境,可以實虛混搭整合:在手上、眼前操弄的數學學習輔具,現在多了動態資訊或立體動畫演示;語文學習時,聽說讀寫的應用可以配合文本或情境來適時適量地多元跳現;而在STS(科學-科技-社會)與藝術人文的教學與探索中,也可以配合現地現物的討論,適當組合多媒體資源來疊加呈現。理想上,可以促成學習效率的最大化~從靜態、既存的脈絡,提昇為互動、擴延的學習情境,而這些,都可以由老師親手規劃或社群分享更有意義與價值的學習體驗、心流設計。
*提昇動機、師生主動參與協作
       善用AR~可以帶孩子們體驗以新的視角看待眼前事物,提供教師另類轉換學習資訊呈現的機會,讓學習時光遍佈於生活場域裡,進一步還可以延伸主動探究的冒險情境以及創意策展的新舞台。
當下、現場即刻可以新增AR應用,讓學習機會遍佈在生活場域中。
      接下來,從實務面進一步討論:AR應用於教學的瀏覽與製作考量、教學實務與設計,同時強調應用創意的核心思考。
*瀏覽:      
      在佈置有擴增實境學習機會的現場,只要利用智慧型手機或平板載具,安裝適合的App,訂閱主題或結合適地性(LBS)的頻道(Channel),就可以在既有的學習資源上,藉由學習者的主動擷取來獲得相關的補充資訊。對於無線上網與GPS的依賴,就看各AR應用之設計而定。
*製作:     
      不知老師們是否有過製作透明片(OHP)的經歷?沒錯!擴增實境的概念就是像那樣有個透明薄片看透過去,讓你在教學物件上添加資訊。老師可以先瀏覽與嘗試如Aurasma 、Onvert 、Junaio等網站與App,感受這般擴增實境的創意後,再利用免費、簡單但功能豐富的技術工具來開發適合自己教學與提供學生們探索學習的AR應用。在此分享一些製作心得:觸發AR效果的相片或物品,要有足夠的辨識度。雖然在辨識與呈現時,圖像或文字已經提供基本的學習訊息,繼而衍生的AR還能提供生動豐富的內容,最後再加上超連結~可以配合補充資訊或後續活動提示、即時評量等功能。
      將來若有更多老師協力開發相同領域的AR應用,也可以將成果匯集來交流分享,集結在相關channel中,發布並提供訂閱,這樣更能增加使用當下體驗的未知驚喜感喔! 
*教學實務與設計     
      這樣『利用實體物件來疊合學習資訊』的機制,我們可以隨心所欲地在教室、學習物品上疊加各式提供學習者主動探索的學習資源。首先可以從最基本的教學現場思考:例如課本、習作與學習單來進行擴增實境『藏寶』,一方面這三項是學生人人都有的,也配合那種『學習完畢後玩進階應用』的流程。同時,也可以讓有興趣的生學生們,一起來玩AR製作!舉凡教室佈置、校園場域,都可以配合規劃學習步道、設計專題探索活動。
      近日我也試作了LBS的AR:看看附近有哪些ubike出借站點,效果不錯。可以推廣到學習步道應用。
*應用創意核心思考     
       期待那種『眼前明明啥都沒有,怎麼在載具裡跳出東西來?』當下,孩子們有怎樣的眼神與反應,然後怎樣七嘴八舌...,而且,讓他們也可以DIY時,又會有多麼可愛(或可惡...)的點子湧現啊!雖然目前擴增實境在載具與APP、主題呈現以及擴增手法都還百家爭鳴(如上述三項免費產品就需安裝各自的APP),期待將來有共通標準與更好的資訊整合工具。不過,針對教學應用而言,最重要的是能幫忙串連有意義的教育價值鏈~結合AR使用過程,搭配教學事件的接續安排,就能讓教學應用與活動持續推進。
      從『科技部 學術補助獎勵查詢 』,可以看到近年來有許多關於擴增實境的研究專案。我們期待有更多的人機(例如手機動態產生AR碼供讀取)與人際互動(更豐富的交流與結合社交網絡應用)的結合,掌握教學設計的著力點,讓AR協助學習者更主動與投入。而配合物聯網的普及應用,若是以類似網路IP的概念來串連實體物品、虛擬資訊組合,這樣應該可以促成更普及製作與應用擴增實境於教學現場的機會。再加上利用社群網絡的概念,讓各自AR學習元件可以分享交流、彼此挑戰,將來也期待能支持個別化學習服務。
      我們深信:真正無縫、無所不在的學習,一定要在學習者身處當時、當地,將虛擬資訊與實體物件流暢組合才是!最後,再提供相關文章與網站、影片介紹,供讀者進一步探索,也歡迎與筆者多加交流~善用科技、發揮教學創意,一起來擴增教學與學習!We AR Ready!
 
 
參考網站:
*Onvert:http://onvert.com/



標籤: AR 擴增實境
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