How Augmented Reality (AR) Can Help and Hinder Collaborative Learning: A Study of AR in Electromagnetism Education
How Augmented Reality (AR) Can Help and Hinder Collaborative Learning: A Study of AR in Electromagnetism Education
复制标题
增强现实 (AR) 如何帮助和阻碍协作学习：AR 在电磁学教育中的研究
DOI：
10.1109/tvcg.2022.3169980
复制
发表时间：
2023
影响因子：
5.2
通讯作者：
Schneider, Bertrand
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Radu, Iulian;Schneider, Bertrand
学习物理对学生来说往往很困难，因为电、磁、声等概念是不能用肉眼看到的。增强现实（AR）等新兴技术可以通过使具有挑战性的概念对新手可见和可访问来改变教育。我们提出了一个基于hololens的增强现实系统，合作者可以了解音频扬声器中涉及的不可见电磁现象，我们通过定量和定性方法衡量AR技术的好处。具体来说，我们测量了学习（知识获取和转移）和协作知识交换行为。我们的研究结果表明，虽然AR通常提供了一种新奇的效果，但特定的教育AR可视化对学习既有益又有害——它们帮助学生学习空间内容和结构关系，但阻碍了他们对动觉内容的理解。此外，AR通过提供代表性的共同点促进了协作学习，从而改善了沟通和同伴教学。我们讨论了这些影响，并确定了对学生使用增强现实应用进行协作学习具有积极影响的因素（例如，同地表征、更容易获得资源、更好的基础）或负面影响（例如，隧道视觉、忽视动觉反馈）。
Learning physics is often difficult for students because concepts such as electricity, magnetism and sound, cannot be seen with the naked eye. Emerging technologies such as Augmented Reality (AR) can transform education by making challenging concepts visible and accessible to novices. We present a Hololens-based augmented reality system where collaborators learn about the invisible electromagnetism phenomena involved in audio speakers, and we measure the benefits of AR technology through quantitative and qualitative methods. Specifically, we measure learning (knowledge gains and transfer) and collaborative knowledge exchange behaviors. Our results indicate that, while AR generally provides a novelty effect, specific educational AR visualizations can be both beneficial and detrimental to learning – they helped students to learn spatial content and structural relationships, but hindered their understanding of kinesthetic content. Furthermore, AR facilitated learning in collaborations by providing representational common ground, which improved communication and peer teaching. We discuss these effects, as well as identify factors that have positive impact (e.g., co-located representations, easier access to resources, better grounding) or negative impact (e.g., tunnel vision, overlooking kinesthetic feedback) on student collaborative learning with augmented reality applications.
登录
查看更多内容
DOI：
--
发表时间：
2019
期刊：
Brazilian Applied Science Review
影响因子：
--
作者：
Daniel Trugillo Martins Fontes
通讯作者：
Daniel Trugillo Martins Fontes
增强现实对协作物理学习、领导力和知识不平衡的影响
DOI：
--
发表时间：
2019
期刊：
Computer-supported collaborative learning
影响因子：
--
作者：
Radu, I.;Schneider, B.
通讯作者：
Schneider, B.
增强现实促进高等教育中的协作和自主学习
影响因子：
9.9
作者：
Jorge Martín;Peña Fabiani;Wanda Benesova;María Dolores Meneses Fernández;C. Luis
通讯作者：
C. Luis
在中学科学中通过数字游戏模拟学习物理
影响因子：
4.4
作者：
Janice L. Anderson;Michael Barnett
通讯作者：
Michael Barnett
NGSS 和 K-12 国家科学标准中的工程景观
DOI：
--
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
T. Moore;K. Tank;Aran W. Glancy;Jennifer A. Kersten
通讯作者：
Jennifer A. Kersten