谷歌宣布計劃在2017年秋季推出AR未來課堂計劃:“Expeditions AR”,要將AR技術普及到全球的課堂。這個AR未來課堂計劃可以讓學生們在老師的帶領下,在自己的教室里,“實地”考察活火山的噴發、生物的三維DNA/RNA鏈的氨基酸組成,“去往”博物館360度仔細欣賞藝術品、或者感受一下“身處”颶風中心是什么體驗……微軟的AR頭盔HoloLens已經和多家教育機構合作,正將AR應用于大學、醫學教育培訓等教育場景。蘋果推出ARkit開發平臺,一躍成為最大的AR平臺,目測一大波AR內容企業會利用ARkit開發各種AR教育內容。那么,AR增強現實到底能給教育行業帶來什么好處,從而吸引這么多科技巨頭和創業企業進入AR教育領域呢?
降低成本:有了AR技術,很多課程所需的實體物料就不需要了。比如,在上人體解剖學時,通過AR可以呈現3D虛擬人體,使用者可以控制操控,觀看三維立體圖像,老師就不需要帶人體模型了。在生物課上,采用AR卡片的講課方式,生物課中能更直觀生動地對生物結構進行了解,可以大大減少生物標本的采購成本。
趣味性高:因為AR呈現的內容全部是3D立體的,非常生動、直觀、形象,有助于學生理解和記憶。借助AR技術,學生們的課堂體驗從2D躍升到3D,不再是圖書或黑板呈現出的平面內容,而是栩栩如生的三維內容。對動物、植物、日常用品等那些原本就是現實中可見的三維物體,學生們不需要再從平面2D形象中腦補3D形象;對于電波、磁場、原子、幾何等那些抽象或肉眼不可見的內容,AR可以形象可視化的展示出來,形象的教學代替了枯燥的理論,非常吸引學生們。另外,AR的可視化、互動性可以自然的設計出非常吸引人的游戲化教學內容,寓教于樂,從而大幅度提升學生們的學習意愿、激發學習興趣,提高學習效果。
三星在2016年6月展開了全國調查,發現教育行業已經開始接受虛擬現實和增強現實學習。調查顯示,教師和學生都對增強現實技術應用有非常正面的看法。約68%的受訪教師表示,他們愿意使用增強現實在課堂中來教學。超過86%的受訪教師稱,他們要保持學生對課程材料感興趣并參與其中非常有挑戰。同時,93%的受訪教師認為,課程中采用增強現實會讓學生非常興奮。
團隊協作:當學生們用AR技術去學習的時候,他們不再是死記硬背,而是去體驗學習內容,并且可以以團隊協作的方式參與到教學中。AR能夠給學習者一個特殊的空間,讓他們感覺到跟其他人或者事物同處一個位置。這種存在感可以加強學生對學習社區的認知。
協作增強現實已經在企業的商業運作中產生影響。它同樣在教育行業有重要的用途。AR增強現實的一個巨大好處就是可以讓感知和經驗水平不同的群體能夠處在同一起點上。通過融合虛擬數字圖像疊加到物理世界,AR教育使得分散在不同地點的學生可以輕松協作,仿佛就在同一個教室學習一樣。在學術期刊《計算機協同工作》的一篇論文中,教育研究者研究了基于增強現實的協作學習。根據論文,AR已經被用來讓不同國家地區的科學家一起在一個建筑挖掘地址協同工作,讓教育工作者創建臨場感極強的3D環境的虛擬演講大廳。
節省時間:在以往的教學中,老師往往先用PPT、視頻等方式進行虛擬的講解,然后拿出實物進行觀察。有了虛實融合的AR技術,很多數字化的教學內容可以直接融合到實體教學物品上,為教師帶來巨大的方便,不需要在虛擬和現實之間進行反復切換,從而節省了大量時間,提高了教學的效率。以幻實科技的AR地球儀為例,學生們一掃實體的地球儀,就可以看到世界各國地圖上對應的動物、建筑、國家介紹、氣象等地理百科知識。另外,傳統教學中,不同學生之間的學習水平差異很大,教師想要做到因材施教的個性化教育需要耗費大量時間。AR技術可以輕松的幫助老師實現個性化教學。以AR魔方為例,把實體的魔方放在手機或平板前,可立刻掃描識別出魔方的現有狀態,然后進行分析,自動解出最佳的算法,然后展示出一步步的操作流程。即使完全不懂魔方,不會復原的公式,也可以按照操作步驟,很快復原魔方。如此一來,學習能力強的學生可以進行自學,學習能力一般的學生可以稍微點撥,然后騰出時間對學習差的學生進行重點講解,從而有針對性的提高教學效果。
遠程支持:AR可以讓不同地區的老師、學生聚集在一個虛擬課堂中上課,并且達到真實、實時的互動。因此,很多北上廣深的優質教育資源就能以非常低的成本傾斜到三四線、農村等教育欠發達地區,讓偏遠的山區小學也能享受到名師的親自指點。2016年1月15日,國內首次基于AR增強現實技術的遠程教育平臺實現的遠程互動試驗教學在北京和海南三亞之間進行。這次AR課程打破地域限制,將千里之外的北京優秀師資力量通過AR技術引進到海南省。
提高安全:化學、物理等學科在教學過程中需要做實驗,具有一定的危險性。借助AR技術,完全可以進行虛擬的實驗,同時獲得同樣的效果。這樣,教學中的風險就大大降低了。以小學階段的化學實驗為例,往往面臨的情況是:老師認為化學物品不安全,實驗部分取消,取而代之是影片觀看等常規動作。但有了AR技術后,在不接觸危險化學物品的前提之下,學生除了可以直觀地看到整個虛擬的化學實驗過程之外,還可以實現“往試管里添加物品”等真實動作,讓實驗更有體驗感,同時非常安全。
正是因為AR技術有這些巨大優勢,我們相信,未來AR將滲透到教育的各個角落,為教育行業帶來一場影響深遠的革命。
作者:安福雙,AR行業分析師,AR出版、AR教育、AR玩具行業的從業者和觀察者,微信號15361450490,歡迎交流