作者：干书娟 东南大学脑与学习科学系，儿童发展教育研究所
研究生导师：柏毅 夏小俊
【摘要】：本研究的目的是分析学生在学习科学时使用增强现实（AR）的观点和效果。鉴于科学教育强调对物理世界和自然世界的理解，科学课基本上是通过系统的观察和实验来接受的。在科学课中引入抽象概念是通过在小学阶段建立具体的理解来逐步实现的。AR作为一种促进理解具体事实的教学工具，可能对科学教育有益。因此，我们选择了引入主题“感官”，因为它与学生的生理结构直接相关，并且能够激发他们的科学兴趣。本研究采用准实验方法，研究了AR对小学生学业成绩、兴趣和科学过程技能的影响。在科学课上，实验组接受AR刺激，而对照组没有，对照组通过传统方法学习。为了收集学生成绩和科学过程技能的数据，我们进行了一组后测的问卷，同时使用了一组问卷来了解学生的兴趣。数据分析采用了描述性统计和t检验。在这项研究中，通过使用虚拟信息增强了现实世界，从而为科学教育变得更有意义提供了新的可能性。研究结果表明，AR对实验组的学业成绩、兴趣和科学过程技能这三个方面都有显著的积极影响。
【关键词】：学业成绩；增强现实；兴趣；科学过程技能；科学教育
引言
AR体验出现在技术辅助学习中已成为一个关键趋势，截至2021年，WoS和Scopus已收录了3000多份研究文件。这是一个重要的发现，因为它反映了研究人员对深入研究AR在教育中的好处、优势和潜力的兴趣。无线通信网络的快速和广泛使用促成了全球范围内与AR用户的使用相关的人气激增。将数字信息与屏幕上的真实世界环境无缝结合，改变了个人与虚拟对象的互动方式和视觉图形体验。然而，AR的使用并不意味着虚拟环境完全取代了现实世界，相反，它通过将AR作为人-机-现实世界之间的互动，将虚拟物品整合到现实世界中（Papadopoulos 等人，2021）。
在教育环境中，AR以不同的方式存在。在Diegmann、Schmidt-Kraepelin、Eynden和Basten（2015）进行的一项研究中，在教育环境中使用了五种类型的AR类型。首先是基于发现的学习，向用户提供他们感兴趣的真实世界的信息。例如，AR经常用于博物馆、历史场馆和天文模拟，以便直观地展示信息。其次是对象建模，它使用户能够识别给定项目在不同设置下的外观。第三是AR图书，它为用户提供3D演示和交互式学习体验。第四是技能培训，这需要视觉合成模拟。最后，AR游戏增强了游戏在教育环境中的力量。AR在教育环境中的实施将提供许多新的方式来指示关系及其联系。可以为接触这些类型应用的学生提供交互式和可视化的学习形式。
AR也吸引了研究界的大量兴趣。因为它通过提供一个平台来增强与内容的互动性和科学现象的可视化，从而为学生提供独特的学习体验，降低学生的认知负荷。根据Cipresso等人（2018）和Garzón&Acevedo（2019），AR应用已将其应用扩展到社会科学领域。例如，由Akçayır和Akc̨ayşr（2017）、Bernal等人（2019）、Cano等人（2019年）和Radu（2014）进行的研究表明，AR对学生的学业成绩和学习成果有积极影响。同时，在Arici等人（2019）、Bacca等人（2018）、Chiang等人（2014）和Ibanëez等人（2020）进行的一项研究中，证明AR对学生的动机也有积极影响。同样，Brown等人（2020）报告称，AR在增强传统教育形式方面非常有效，而Tekedre和Göker（2016）以及Garzón等人（2020年）则表明，其效果适中。
在教育研究中，与其他科目相比，AR在科学教育中的使用占主导地位（Fidan&Tuncel，2018）。在科学教育的背景下，AR的使用可以用于基于问题的学习（Daineko等人，2018）、实验室环境（Kearney等人，2020；Kumar和Mantri，2021）、某些因果研究的建模（Ables，2017）、三维物体（Hendajani等人，2018；Xiao等人，2020）和交互式数字教科书（Kelpšienï，2020；Nordin和Daud，2020）。因为这项技术有助于提高学生在学习科学时将抽象思想转化为更好感知的认知能力，AR的优点在几个国家小学生中已经得到证明（Beyoglu等人，2020）。
AR有助于促进小学生在教学过程中将抽象的视觉表现传达给更具体的视觉表现。这表明AR与建构主义理论是一致的。学习科学需要获得科学知识，不仅限于理解事实，还需要掌握科学过程技能，以提高思维分析技能，并在决策和解决问题时更具有批判性（课程开发部，2014；马来西亚Kementerian Pendidikan，2019）。学生应该能够整合科学信息、程序和科学过程技能，以便在使用AR时通过面对面或电子学习带来见解来理解科学主题。在学习科学的过程中使用AR为学生提供了特殊的学习体验，并通过明确地说明概念和可视化内容知识、技能和想法，让学生沉浸在深入参与、丰富、有情境感和无缝的学习中（Bozkurt，2018）。
由于AR应用能够在学习科学的过程中为学生提供多样化和有意义的学习体验，因此本研究旨在确定在国家背景下学生对在科学课中应用AR的观点和看法，包括他们的学业成绩、兴趣和对科学过程技能的掌握。这项研究的结果将提供基础数据，以反映小学生对AR应用的使用情况。
问题陈述
科学技术的发展已经改变了世界，从人类能源的使用（IR 1.0）到超级计算机、智能机器人、无人驾驶汽车、基因改造以及使人类能够更好地优化大脑功能的神经技术的使用（Reischauer，2018；广利，2018；Ciolacu，2018）。这些领域对教育领域产生了巨大的影响，其中，学生在使用教育学和网络教学方法（Ismail et al.，2019）、混合学习（Ahmad，2018）、WhatsApp（Chear，2017）、各种设备及现代应用工具（Shatto，&Erwin，2016）、游戏化学习（Ding，2017），Skype、Face Time和Hang Out，以及利用自我决定学方法进行学习时，会感到更自在。最近的例子包括AR在学习过程中的应用。
Yusoff，Jamaludin&Abda（2015）认为，在技术辅助学习已成为首选学习方法的世界中，当前的需求和需求之间必须存在紧密的关系。他们进一步指出，信息和通信技术（ICT）的现代性和工业革命4.0（IR 4.0）的出现为学生提供了方便探索信息的机会。这场革命对学校层面的学习过程产生了重要影响（Yusof&Tahir，2017），包括科学教育。
科学教育是21世纪教育的重要组成部分，因此，必须应对一些挑战。科学教育中最紧迫的问题之一是产生不愉快的情绪和经历。学生难以掌握科学课程知识，这导致了拒绝率和辍学率增加（Mellado等人，2014；Vidakis等人，2019）。此外，教师缺乏动力、对相关学科的了解、与科学教学相关的方法论以及整体上不愉快的经验很可能会转移到他们学生身上（Kalogiannakis等人，2021）。因此，必须始终向学生介绍研究和理解科学概念的新方法，提高参与度并促进批判性思维的的发展。与传统环境中的学习不同，AR的应用要能够鼓励学生更加积极主动，并尝试新的学习方式，正如Al-Azawi等人所指出的（2016）。此外，AR通常与社会互动和建设性的学习环境联系在一起，在这种环境中，它使学生更加愿意学习（Chan 等人，2017），它为学生提供了一个安全的学习环境（Kim等人，2018）。
因此，我们必须付出重大努力来提高学生在学科学时进行科学探究的能力。为了激发学生对科学教育的参与，我们必须实施创新的教学实践（Loganathan et al.，2019）。AR技术也可用于补充其他教学技术，如探究式学习、项目式学习或体验式学习（Khazanchi 等人，2019）。长期以来，科学探究一直被视为获得科学素养和培养具有科学素养的人才的重要组成部分，这也是科学教育的首要目标。
由于科学是一个探究的过程，探究式学习已经得到广泛应用，通过扮演科学家，积极设计、参与和开展探究活动来帮助学生学习科学，而不是仅仅从教师那里接受获取被动知识。
AR是一种有潜力用于教育的技术。由于近年来这项技术的显著效果，关于AR在各种教育环境中的研究不断增加。特别是AR是一种用于可视化模型的好技术。AR还可以实现真实世界和虚拟世界之间的无缝交互，以及利用触觉界面进行对象处理。AR在学校的整合产生了有益的学习和教学成果（Alkhattabi，2017）。Le和Nguyen (2020) 声称，在教育中使用AR为各种学习情境提供了便携、低成本、无压力且具有潜力的替代方案。在教学过程中应用AR的灵感来自于传统的黑板教学和使用静态教科书无法吸引学生，导致学习效果不佳。
另一方面，为了培养一个社会需要的学生，尤其是培养具有科学素养的学生，推理能力和科学技能是至关重要的。科学过程技能是科学技能的重要组成部分，是在寻找问题答案或系统地做出决策时所必需的（Rauf等人，2013；Turiman等人，2012）。根据Azmah等人（2014）进行的一项研究，一种更面向科学过程、更具互动性的教学方法需要高水平的知识和可视化技能。为了满足可视化的需求，AR采用了一种策略，使教师能够增加三维（3D）形状学习，而不是教师使用木制教具的旧方法。AR不局限于静态的三维，还可以实现丰富的可视化和物体运动，这可以减少学生无法可视化抽象概念（如化学键）所产生的误解。因此，AR还具有对人眼看不见的物体和概念进行宏观和微观可视化的好处。同时，AR以多种方式和从不同角度展示事物和概念，从而使学生对主题有更深入的理解（Cerqueira & Kirner, 2012）。AR如何计划、实施和整合到正式和非正式学习环境中，直接影响其教育价值。AR技术如何实现并支持有效的学习是一个关键考虑因素。教育工作者可能会从将AR视为一种促进技能和知识的工具而不是一种特定类型的技术中受益。
研究问题
本研究的研究问题是：
1.AR对学生满意度有什么影响？
2.AR对学生获取信息的能力有什么影响？
3.AR对学生的学习能力有什么影响？
4.AR对学生的态度有什么影响？
5.AR对学生学习科学的可学习性水平有什么影响？
6.学生对科学教育的兴趣水平如何？
7.学生对AR应用的兴趣水平如何？
8.使用AR应用前后，学生在科学科目中的成绩有什么差异?
研究方法
4.1总体和抽样
来自马来西亚布城的一所学校的60名一年级学生。该学校位于郊区，其中大多数学生的学习成绩中等。教师也经常接触到使用数字技术以促进教学过程。
4.2研究设计
本研究采用准实验方法进行。选择了两组学习成绩相近的学生。一个班是实验组，使用AR进行教学；另一个班是对照组，使用传统方法进行教学。
4.3 AR应用的开发
AR教材的开发基于ADDIE模式。各阶段如下：
然而，开发的AR必须适用于当地学生。例如，AR应用中使用的语言应该提供马来语和英语两种版本（适用于双语课程学校）。教学方法应使学生在学习时感到舒适，这将对学生从早期开始对科学产生兴趣和取得成绩产生影响。对照组将使用传统的教学方法和非AR策略进行教学。
本研究选定的学校位于布城，仅涉及一年级的学生。之所以选择这所学校，是因为它有大量的学生，其中大多数学生的学业成绩在中游水平。该学校的科学教师一直在接触技术辅助的教学方法和材料。总而言之，本研究仅涉及60名学生。本研究使用的工具包括预测试和后测试问卷，以及一个用于识别学生在使用AR应用时对科学兴趣的问卷。研究人员已简化这些工具，以便一年级学生能够理解并提供反馈。
研究结果
5.1 AR可用性对学生满意度的影响
进行了描述性分析，以确定小学生AR的可用性水平。
表1.项目分析
数据经过分析，以确定小学生AR可用性测量问卷中每一项的平均值、平均分数、标准差和总体平均值。本研究的分析采用社会科学统计软件包（SPSS）第23版进行分析。根据平均分数表对平均值进行解释，如表2所示。
表2：平均分数解读表
5.2学生对AR的满意度
根据表3，学生对AR的总体满意度平均值处于较高水平，总体平均值为2.85。
表3：学生对AR满意度的平均值、平均分数和标准差
5.3 AR对学生获取信息的能力的影响
根据表4，识别学生从AR应用中获取信息的能力的总体平均值处于较高水平，总体平均值为2.51。分析表明，AR可以有效地帮助学生获取学习信息。
表4：学生从AR应用中获取信息的能力的平均值、平均分数和标准差
5.4 AR对帮助学生学习方面的影响
根据表5，该AR对学生的帮助程度的总体平均值处于较高水平，总体平均值为2.84。分析表明，AR可以帮助学生更有效地学习。
表5：该AR对学生的帮助程度的平均值、平均分数和标准差
5.5 AR对学生态度的影响
根据表6，确定这种AR对学生的控制程度的总体平均值是中等水平，总体平均值为2.27。分析表明，AR会适度影响学生的态度。
表6：该AR对学生的控制程度的平均值、平均分数和标准差
5.6 AR对学生学习能力水平的影响
根据表7，这种AR促进学生学习的程度的总体平均值处于较高水平，总体平均值为2.82。分析表明，它可以非常有效地促进学生高水平、高效的学习。
表7：这种AR促进学生学习的程度的平均值、平均分数和标准差
5.7学生对AR应用的兴趣水平
在使用AR应用的同时，进行了描述性分析，以确定学生对科学的兴趣水平。
表8：项目分析
对数据进行分析，以确定小学生对科学教育问卷的学生兴趣水平各项目的平均值、平均分数、标准差和总体平均值。本研究采用了社会科学统计软件包(SPSS)第23版进行分析。根据平均分数表对平均值进行解读，如表9所示。
表9：平均值解读表
5.8学生对科学教育的兴趣
下表10显示了学生对科学教育的兴趣的总体平均值。这表明学生对科学教育有着很高的兴趣，总体平均值为2. 69。
表10：学生对科学教育的兴趣的平均值、平均分数和标准差
5.9学生对使用AR应用的兴趣
下表11显示了学生对使用AR应用的兴趣的总体平均值。研究表明，学生对在学习过程中使用AR应用有很高的兴趣，总体平均值为2.77。
表11：学生对使用AR应用的兴趣的平均值、平均分数和标准差
5.10使用AR应用前后学生在科学科目上的成绩差异
推断统计学：对使用AR应用时的感官主题的预测和后测评估进行配对样本t检验。
根据Chiang等人（2014）和Di Serio等人（2013）所使用的方法，对实证数据进行了分析。他们使用预测和后测问卷的总体平均值来比较学生的成绩，并确定是否存在任何统计学上显著的动机差异。
表12显示了在使用AR进行“感官”这个主题的预测和后测的配对样本t检验结果。报告显示：t(32) = -.35.310，p < 0.0005。结果表明，使用AR应用后，测试的平均值和t值都有显著提高，从9.48±1.77升高到21.36±2.40（p < 0.0005）。
表12：配对样本统计
表13：配对样本检验
研究结果讨论
根据本研究获得的数据，对研究问题进行了如下讨论和回答：
6.1 AR对学生满意度有什么影响？
从表3中可以得出结论，使用AR应用的学生的满意度非常高，平均得分为（M=2.85，SD=0.456）。学生学习后获得的满意度是一种奖励，因为它带来了成就感、表扬和娱乐。根据S.Malik（2014）的研究，应尽快为学生提供在相关情镜下练习（或应用）新学到的技能的机会，以保持他们的满意度。这项研究的发现与Pipattanasuk和Songsriwittaya（2020）进行的一项研究相似。Pipattanasuk和Songsriwittaya解释说，学生对AR教学模式的满意度非常高，因为教学包是一种在学生中流行的现代技术。该技术允许学生通过各种感官进行互动，包括文本、图形图像、颜色、动态动作、配乐和音频，所有这些都丰富了他们的学习体验。学生们可以根据自己的需要和时间来定制他们的课程。这一发现也与Chien等人（2010）的报告相一致。Chien研究了医学生使用AR学习计算机生成的3D技能并与之互动的满意度。结果表明，AR提高了学生学习解剖学的动机和知识的保留率，同时也为医学生创造了一个更有效的互动学习环境。
6.2 AR对学生获取信息的能力有什么影响？
AR在学生学习科学教育的同时，提供了一种真实的学习体验。这项研究的结果表明，识别学生从AR应用中获取信息的能力的总体平均值处于较高水平，总体平均值为2.51。分析表明，AR可以有效地帮助学生获取学习信息。在第2项中更清楚：我是在使用这个AR后了解科学的。这个项目是该领域中得分最高的项目。
这一研究结果进一步支持了Vázqtuez等人（2018）的报告。Vázquez等人（2018）表明，AR支持动觉学习，它允许学生通过3D可视化来理解和记忆内容。他认为，即使在复杂的学习环境中，学生们也能更快、更有效地学习。在相关研究中，Bitter&Corral（2014）和Deng等人（2019）评估了AR在移动学习环境中的应用现状，尤其是在固定和移动可穿戴设备中。在他们的文章中，研究人员选择了受AR积极影响的教育主题领域，并对AR在这些领域的应用提出了建议。在Bitter&Corral（2014）给出的一个例子中，他们发现博物馆参观应用可以用于重建历史领域的物体。他们进一步指出，如果结构随着时间的推移而恶化，AR可以重新构想原始结构。
6.3 AR对学生的学习能力有什么影响？
根据研究结果，AR在帮助学生学习方面的能力很高，平均得分为（M:2.84，SD:0.406）。AR通过将声音、视频和图形叠加到现有环境中来工作。通过这种方式，教育机构可以将互动教室纳入其课程，从而帮助教师创建互动教室，以提高学生的参与度。Jessup等人（2019）进行的一项研究讨论了AR对教育的各个方面产生巨大影响。这项研究的发现与Constan（2017）进行的一项研究结果非常相似，该研究证明AR能够通过沉浸式和交互式体验加强科学和工程学科、外语和社会科学等学科的教育。
AR在改善某些教学活动中的空白部分的效果非常好，这些部分需要高度的沉浸感，而这是传统的教学方式无法达成的（Dalim等人，2017）。项目1：我可以复述这个AR视频中的内容，清楚地解释了AR是如何帮助学生学习的，因为它在所有项目中具有最高的平均值。学生们喜欢学习那些在以老师为中心的普通学习中无法学到的内容。当使用AR技术时，学生们会喜欢通过浏览图书馆目录，解决数学和科学问题。另一方面，使用手动或系统性方法来做这些任务，会增加人们的烦恼。根据Diegman等人（2015）的研究结果，提高注意力是指学生在整个学习过程中利用AR技术时的关注度的提高。因为在学习场景中使用AR可以增强学生的身心互动，从而实现更深层次的专注。
6.4 AR对学生的态度有什么影响？
这项研究的结果表明，AR在学习科学方面适度影响学生的态度。第二项：我不喜欢看这个AR视频，平均值最低，这表明学生在学习科学时对AR应用持积极态度。此外，第三项：看完这个AR视频之后我可以做科学活动，平均值最高。因此，已经清楚地证明，学生在观看AR视频后倾向于积极参与科学活动。这与Delello（2014）、Tomi和Rambli（2013）的一项研究类似，该研究表明AR应用能够在课堂上吸引学生的注意力。
正如Giraudeau等人（2019）和Martín-Gutiérrez等人（2015）所声称的那样，使用AR进行学习使互动更类似于自然的面对面合作，而不是基于屏幕的合作。他们表示，AR在没有教师帮助的情况下促进了科学实践的合作和自主学习；学生们形容AR“不错”。Chu等人（2019）和Pellas等人（2019）的另一项研究指出，学习环境中的AR提高了学生的动机和参与度。凭借逼真的图像、有效而真实的界面和引人入胜的信息，AR应用将自己与传统的纸质学习和计算机辅助学习区分开来（Wang 等人，2016；Nurul-Ain-Hidayah等人，2022）。
6.5 AR对学生学习科学的可学习性水平有什么影响？
这项研究的结果表明，AR有助于提高学生的可学习性水平。平均得分为（M:2.82，SD:0.376）证明了这一点。AR可以被定义为一种一系列的计算机程序，它们可以将抽象或复杂现象可视化，以改进学习活动，进而培养解决问题所需的技能。AR可以通过提供工具和媒体，使他们通过动画或视频实验来解决问题，从而提高学生的可学习性水平。这种情况将推动情感化和主动式学习的发展。例如，AR可以丰富学习体验，同时也能激励学生主动进行实验，培养他们的实验技能。
从根本上说，AR是通过用数字图像复制现实世界而建立起来的（Constan，2017）。与仅使用2D模型解释抽象概念的传统教科书相比。在传统教学中，学生可能会发现难以想象一幅他们可能永远无法体验的
或视图（Kumar等人，2015；Norazilawati等人，2021）。因此，使用AR可以开辟许多他们以前没有遇到过的可能性。
6.6学生对科学教育的兴趣水平如何？
科学是需要在早期阶段进行学习和培养的重要科目之一。儿童早期科学教育的目标是塑造和鼓励学生在小学阶段可以完成的知识和技能的发展。科学教育的知识为儿童提供了一个概念框架，使他们能够了解环境。儿童接受早期科学教育将强调积极学习的概念。所应用的活动和学习方法将使儿童通过互动参与活动，从而变得活跃。当孩子们很好地理解通过观察、触觉、味觉以及操作学习材料传达的学习内容，用于建立更复杂理解时，就可以证明这一点。
这项研究证明，学生对科学教育的兴趣水平很高，平均得分为（M：2.69，SD：0.59）。项目1：我喜欢学习科学科目，显然具有最高的平均值。这证明了这些学生在学校非常有动力学习科学。术语“AR”指的是一种三维技术，可以让学生在被虚拟物品包围的同时认识和感知现实世界（Leung＆Bsauw，2020；Nor Hasnida等人，2020）。
6.7学生对AR应用的兴趣水平如何？
AR负责在现实世界和虚拟世界之间进行交互，其后的影响将提高用户对现实世界的感知。AR有助于学生在真实环境中操作科学实验。在这项研究中，学生对于AR应用的兴趣非常高，平均得分为（M：2.77，SD：0.524）。项目5：使用AR应用后，我不害怕学习科学，在所有项目中显示了最高的平均值。它清楚地解释了使用AR应用学习科学对这些学生来说非常有趣。
这些学生的积极结果与Karagozlu等人（2019）的研究结果相似。据Şahbin和Yıl（2020）的研究，这些学生对用AR学习科学的满意度也与之相同，基于AR的应用可以帮助学生对课程产生更积极的态度。在今天的教育系统中，我们可以看到AR应用已经在科学课程以及许多其他课程中迅速占据了一席之地，AR可以帮助学生在学习中取得更好的学业成绩，并培养对课程的积极态度。
6.8使用AR应用前后，学生在科学科目上的成绩有什么不同？
推理统计结果表明，与对照组相比，实验组的学生成绩有更明显的提升。因此，可以证明AR应用在提高科学学习中的学生成绩方面发挥着重要作用。AR技术可以说是适合科学结构的，因为它具有逼真的结构、使实验更容易进行、将抽象概念具体化、以研究和调查为基础等特点（Yoon等人，2017）。
这在科学科目通常包含抽象和复杂内容时尤为重要（Duênser等人，2012）。因此，为这一级别的学生提供基于技术的环境将确保他们保持高度的兴趣和动力，并取得学业成绩。事实上，研究表明，基于AR的应用可以提高小学的学业进展（Contero&Lopez，2013；Hwang等人，2015；Tosik&Atasoy，2017；Petrov&Atanasova，2020），并保持兴趣和动机（Di Serio等人，2013；Chen等人，2017；Bistaman等人，2018）。AR在学习环境中被发现是有益的，它可以更有效地可视化抽象概念，这将有助于提高学生的参与度和学习意愿。Quintero等人（2015）进行的一项研究报告了使用AR在教育环境中学习复杂学习内容的可视化优势。因此，AR在教学方法上的这些优势与学生的成绩水平成正比。
结论
本研究的发现提供了基于研究的证据，以鼓励教育专家与计算机科学专家之间的兴趣和合作，在以学生为中心的调查基础上开发有效的基于AR的教学法。Huang等人（2019）进行的一项研究表明，与通过传统教学方法学习的学生相比，使用AR学习的学生有在测试中得分更高的趋势。研究结果表明，AR可以作为一种重要的学习工具来提高学生的知识保留率。因此，AR在提高新知识的吸收能力和解决更现实的问题方面发挥着重要作用。AR不再被视为一个新概念，而是随着电子学习平台的扩展而发展。这项研究发现，AR将现有技术与真实情境相结合，为学生提供了引人入胜的电子学习体验，这种方法的优势包括但不限于提高动觉学习和协作学习，使实时高挑战的电子学习成为可能，可视化，以及提供交互式对象实现对真实世界的模拟，提高了学生的积极性、满意度、注意力和内容保留率。
然而，人们已经发现了接受和实施AR的障碍，特别是学习、教学相关和技术方面的问题。无论存在什么障碍，培训和继续教育都被视为解决电子学习环境中AR应用的主要困难的潜在答案，尽管事实上这个行业仍然依赖于这一领域的技术进步。本研究的主要缺点是，它根据实证研究结果认识到在电子学习环境中使用AR的好处和问题，这可能在研究设计和证据有效性方面存在局限性。AR在教育中的使用仍处于早期阶段，需要进行更多的研究，这一事实加剧了这种限制。鉴于此，建议开展新的研究方向。首先，虽然在课堂上使用AR具有学业优势，但仍需要进一步研究这一策略在远程学习中的成功程度。由于学生在使用技术时的专注程度和能力差异很大，因此衡量技术的有效性对教育至关重要。
其次，与第一个未来方向相关，需要进一步研究在教育背景下采用AR的缺点以及如何减少这些缺点。例如，一些研究发现，在教学中采用AR可能会导致儿童认知负荷过重。学生可能会被平台的复杂性或提供的信息量所淹没。未来的研究应该着眼于如何解决或减少这些学习障碍，以提高AR在提高学业成绩方面的有效性。
需要对学生和教师进行如何使用该程序的培训，以促进在电子学习情境中采用和利用AR。这一需求已经确定了，缺乏培训是部署和实施问题的主要来源。教师的在职培训不仅有助于在电子学习环境中部署AR，而且还有助于克服对AR的反对并加速其采用。AR的适用性和使用应该被纳入教师培训课程和学生课程中，以便为未来的教师和学生提供对AR技术的基本理解，并确保他们继续使用AR技术。
从学生满意度、获取信息、学习辅助、态度、可学习性水平和兴趣六个主要领域研究了AR在科学学习中的应用效果。除了态度之外，其他五个领域在学习时实施AR应用的效果都显示很好。这些发现与实施AR之前进行的许多其他研究项目是一致的，AR可以使教师能够在不使学生脱离课堂现实的情况下教育学生，并与虚拟物体及其周围的现实环境形成自然互动（Matcha&Rambli，2013；Sin&Zaman，2010）。
查阅原文：International Journal of Learning, Teaching and Educational Research: Vol. 21 No. 5 (2022): May 2022
https://doi.org/10.26803/ijlter.21.5.17
转自：“百研工坊”微信公众号
如有侵权，请联系本站删除！
