Programul de studii: Masterat Sisteme Avansate în Automatică și Tehnologii Informatice [303413]

Departamentul Automatică și Tehnologia Informație

Programul de studii: Masterat Sisteme Avansate în Automatică și Tehnologii Informatice

BOȚAN ( MELINTE ) Alexandra

PROIECT DE DIPLOMĂ

Conducător științific:

Prof.dr.ing. Moraru Sorin Aurel

Brașov 2020

Departamentul Automatică și Tehnologia Informație

Programul de studii: Masterat Sisteme Avansate în Automatică și Tehnologii Informatice

BOȚAN ( MELINTE ) Alexandra

Realitatea augmentată

model cu aplicabilitate în domeniul educației

Conducător științific:

Prof.dr.ing. Moraru Sorin Aurel

Brașov 2020

Cuprins

Lista de figuri

Figura 1.1 Pagina grupului ” Proiecte didactice inv. primar si prescolar” – model – pag 33

Figura 2.1 [anonimizat] 35

Figura 2.2 [anonimizat] 36

Figura 2.3 [anonimizat] 36

Figura 2.4 [anonimizat] – pag 37

Figura 2.5 [anonimizat] 37

Figura 2.6 [anonimizat] 38

Figura 2.7. [anonimizat] 38

Figura 2.8. [anonimizat] 39

Figura 2.9. [anonimizat] 39

Figura 2.10. [anonimizat] 40

Figura 2.11. [anonimizat] – pag 40

Figura 2.12. [anonimizat] 41

Figura 2.13. Mi-[anonimizat] 41

Figura 2.14. [anonimizat] 42

Figura 2.15. [anonimizat] 42

Figura 2.16. Prima experință cu aplicațiile AR la clasă a [anonimizat] 43

Figura 2.17. La care din materii profesorul a [anonimizat] 43

Figura 2.18. [anonimizat], [anonimizat] 44

Figura 3.1 [anonimizat] – pag 57

Figura 3.2 Cum arată o [anonimizat] 58 Figura 3.3 [anonimizat] 58

Figura 3.4 Diferitele opțiuni pentru alegerea obiectelor3D – pag 59

Figura 3.5 Meniul de adăugare a [anonimizat] 59

Figura 3.6 [anonimizat] 60

Figura 3.7 [anonimizat] 60

Figura 3.8 Codul QR scanat pentru a [anonimizat] 61

Figura 3.9 [anonimizat] 61

Figura 3.10 [anonimizat] 62

Figura 4.1 [anonimizat] 63

Figura 4.2 [anonimizat] 63

Figura 4.3 [anonimizat] – pag 64

Figura 4.4 [anonimizat] 64

Figura 4.5 Meniul develop cu crearea unui cont și activarea numărului de licență a aplicației – pag 65

Figura 4.6 Baza de imagini cevor fi folosite cu ajutorul aplicației – pag 65

Figura 4.7 Poză ce poate fi ”augmentată cu ajutorul aplicației ” – pag 66

Figura 4.8 Fereastră cu alegerile pentru dezvoltarea platformei specifice – pag 66

Figura 4.9 Meniul Assets – pag 66

Figura 4.10 Selectarea bazei de date creata anterior – pag 67

Figura 4.11 Imaginea formată după modelul 3D – pag 67

Figura 4.12 Dimensiunile modelului 3 D specifice realității augmentate – pag 68

Figura 4.13 Meniul Build setinggs/add open scene – pag 68

Figura 4.14 Apk file pentru a fi importat in telefon – pag 69

Figura 4.15 Modelul 3D pus peste agenda din file apk – pag 69

Figura 4.16 Modelul 3D ce se poate roti – pag 70

Figura 4.17 Modelul 3D facut în concordanță cu caracteristicile specifice acurateții realității augmentate – pag 70

Figura 4.18 Modelul final al aplicației realizate cu realitate augmentată – pag 71

Lista de acronime

VR ( VIRTUAL REALITY ) – Realitate Virtuală

AR ( AUGMENTED REALITY ) – Realitate Augmentată

PDA – PERSONAL DIGITAL ASSISTANT

HCI – Human Computer Interaction

MECI – Ministerul Educației, Cercetării și Inovării

IoT – Internet of Things

.Introducere

1.1 Scopul proiectului

Scopul proiectului este de a folosi și de a introduce realitatea augmentată în mediul de educație ca mijloc de predare mai eficient decat metodele tradiționale. Realitatea augmentată să ajungă să facă parte din mediul de învățare și predare atât privat, cât și de stat, dar mai ales de stat, pentru toate nivelurile de învățământ

1.2 Obiectivele lucrării

Primul obiectiv este de a face un studiu de caz cu instrumente sociologice pentru a arăta ca realitatea augmentată poate fi folosită în educație sub forma unui chestionar care va fi completat de un eșantion reprezentativ și apoi reprezentat de diagrame care să arate cât de mult se dorește introducerea realitășii augmentate în școli. Acest studiu de caz are 3 ipoteze de lucru și anume : Ipoteza nr. 1 ”Prezum că utilizarea mijloacelor AR contribuie la abilitățile sociale și de comunicare a elevilor. ”Ipoteza nr.2 ”Prezum că învățarea activă, prin intermediul AR este mai eficientă comparativ cu metodele tradiționale de predare și notare.” Ipoteza nr.3 ”Prezum că învățarea activă, prin intermediul AR îi face pe copii să fie mai implicați la clasă.”

Al doilea obiectiv este cel în care vreau să arăt cu aceată lucrare utilitatea introducerii realității augmentate în mediul educațional deoarece contribuie la dezvoltarea sociabila și implicarea emoționala a elevilor și a cadrelor didactice în momentul în care colaborează cu ajutorul aplicațiilor AR.

Al treilea obiectiv se referă la funcționalitatea acestei ide : de a introduce realitatea augmentată în cadrul educației deoarece noua generație foarte atrasă de tehnologie se poate desfășura într-un mediu informațional de actualitate și de a reuși să își atingă performanțele într-un mediu prielnic practibilității anumitor materii care necesită structurarea informației altfel.

Al patrulea obiectiv se referă la modul cum procesul deînvățare se schimbă cu ajutorul aplicațiilor AR, și devine o învățare activă prin implicarea elevilor tot mai mult în cadrul lecțiilor față de metodele tradiționale de predare și notare de acum.

1.3 Aplicabilitatea proiectului

Se va referi la dezvoltarea unor aplicații care să exemplifice ce se poate face cu ajutorul realității augmentate: astfel am creat o aplicația simulata cu plugxr sub forma unui îndrumător de învățare a operației de înmulțire pentru un elev din clasa a II a cu un exemplu de înmulțire cu 5 și adapatabilitatea și mobilitatea acestei aplicații.

O altă aplicabilitate practică se poate referi la deschiderea unui afterschool care să folosească aceste metode noi cu ajutorul realității augmentate, și apoi a unei școli private, urmând ca apoi să fie introdusă în cadrul școlii de stat la toate nivelurile, inclusiv cel academic.

Practibilitatea o voi arată cu o aplicație creată cu ajutorul aplicației Unity Vuforia unde voi prezenta cum se creeaza acest ”îndrumător de îmulțire” și cum se transformă o imagine cu ajutorul realitații augmentate cu diferiți pași în elaborarea unei apk pentru android și diferite platforme de rulare.

1.4 Direcția de viitor

Se referă la atingerea în cât mai multe etape din introducerea treptată a acestei noi metode de predare, învățare și notare la toate nivelurile de educație și dezvoltarea unor noi aplicații mereu până în punctul în care va ajunge la cel mai nou concept de acuma realitatea mixtă care este o combinație între realitate virtuală și realitate augmentată, ceea ce presupune că viitorul aproapiat va fi tot mai palpabil cel puțin din punct de vedere informațional în mediul educațional.

Fiecare dintre noi știe să folosească tehnologia smart și astfel când viața noastră este din ce in mai tehnologică și online a devenit un mediu în care ne petrecem foarte mult timp, acumulând experiență on line și smart putem să spunem că epoca prezentă este una denumită Epoca Experienței – unde 92% dintre adolescenți sunt online zilnic, jucând jocuri, transmit live experiențe memorabile, împărtășind momente efemere pe Snapchat sau postează imagini cu apariții zilnice interesante pe Instagram – care sunt dovada vie că online a devenit noua viață.

Atât învățarea informală, cât și cea formală, în consecință, s-au schimbat din nou: de la un model de educație a revoluției industriale, unde un profesor a transmis informații elevilor printr-o mentalitate „unică se potrivește tuturor”; la un model de vârstă informațională, în care accesul și acumularea de informații au fost cea mai mare prioritate; și acum în Epoca Experienței, în care ubicuitatea dispozitivelor mobile interconectate, a jocurilor de noroc și a rețelelor de socializare au condus la partajarea și experimentarea unor noi puncte de vedere. Prin crearea, partajarea și participarea la experiențe mediate de tehnologie, tinerii se obișnuiesc cu noi medii de învățare bogate.

1.5 Structura lucrarii

Lucrarea este structurată în 6 capitole:

Capitolul 1 – Introducere – am arătat scopul, obiectivele, aplicabilitatea practică și direcția de viitor a proiectului.

Capitolul 2 – Aspecte teoretice – am definit conceptele cheie din această lucrare : realitatea virtuală, realitatea augmentată și am delimitat conceptual aceste noțiuni abordate. Am făcut un studiu de caz pentru a arăta eficiența realității augmentate în mediul educațional și am arătat astfel cât de dorită este această noua abordare, exeplificând cu diferite diagrame a răspunsurilor elevilor și profesorilor la diferite întrebări care demostrează acest lucru.

Capitolul 3 – Realitatea augmentata – model de aplicabilitate în domeniul educației – modelelele din Scoția și Finlanda – am arătat diferite modele din două țări care au adoptat acest mod de învățare și ce înseamnă ele.

Capitolul 4 – Direcțiile de viitor a aplicabilității realității augmentate în domeniul educației în România = am definit educția din România și am descris cum aplicabilitatea realității augmentate în mediul educației poate fi la început exemplificată prin deschiderea unui afterschool și apoi a unei școli private, care vor putea fi luate ca exemplu pentru introducerea în final a noii metode și în învățământul de stat la toate nivelurile.

Capitolul 5 – Aplicație AR-EDUCATION – simulare în PLUGXR ȘI UNITY VUFORIA, aici am vrut să arăt un exemplu de îndrumător de învățare conceput de mine pe platforma plugxr pentru învățarea operației de înmulțire cu 5 la nivelul clasei a II a și mobilitatea acestui îndrumător pe diferite dispozitive cu toată conceperea lui pe această ălatforma. A doua simulare este creearea propriu zisă a unei aplicații pentru andorid de forma apk cu pașii specifici pentru transformarea unei imagine cu ajutorul operației de 3D din această platformă și cu definirea tuturor condițiilor prin care o imagine poate deveni augmentabilă, Imaginea augementala va fi transpusă în mediul real sub forma unei activități interactive sau jocuri, putând fi pusă pe toate dispozitivele după ce selectezi platforma pentru care vei lucra.

Capitolul 6 – Concluziile finale – se referă la diferitele puncte din încheierea lucrarării care atinge anumite puncte pentru a putea arăta ca realitatea augmentată se va putea introduce în mediul educațional și din România. Urmând diferite succesiune pentru a se dezvolta mereu și a fi mereu de actualitate : cum ar fi realitatea mixta – următorul concept din categoria aceasta.

2. Aspecte teoretice privind utilizarea realității augmentate în educație

2.1 Realitatea augmentată (augmented reality – AR) și realitate virtuala

(virtual reality – VR) – delimitări conceptuale

De-a lungul anilor, noile tehnologii au permis deseori noi oportunități de educație. De exemplu, zeci de ani de cercetări au arătat că tehnologia computerizată în clasă poate îmbogăți predarea și învățarea și poate stimula procesul de reținere al elevilor, comparativ cu predarea fără astfel de ajutoare. Realitate augmentată (AR), care permite conectarea perfectă a domeniilor digitale și fizice, este una dintre cele mai noi tehnologii aplicate educației. Deja a început să arate promisiuni în a ajuta elevii să învețe mai eficient și să crească păstrarea cunoștințelor, în raport cu interfețele tradiționale desktop 2D.

AR susține înțelegerea fenomenelor complexe, oferind experiențe vizuale și interactive unice care combină informații reale și virtuale și ajută la comunicarea problemelor abstracte către cursanți. Cu AR, designerii pot suprapune grafica virtuală asupra obiectelor reale, permițând utilizatorilor să interacționeze cu conținut digital prin manipulare fizică.

Rezultatul este o demonstrație mai eficientă a conceptelor spațiale și temporale, precum și a relațiilor contextuale dintre obiectele reale și virtuale. De exemplu, elevii pot elimina în mod abstract deviază poziția pământului în raport cu soarele citind textul și văzând o imagine 2D, dar pot înțelege mai bine nuanțele acelei poziții prin vizualizarea unui sistem solar 3D. Procesele dinamice devin modele animate, iar interacțiunea tangibilă directă oferă un mod intuitiv de a interacționa cu conținutul digital.

În cele din urmă, AR poate permite noi forme de colaborare față în față și la distanță și experiențe de învățare comune. Utilizatori multipli pot experimenta obiecte 3D din diferite puncte de vedere, interacționând cu obiectul și împărtășind perspective, ceea ce face ca învățarea să fie în esență o experiență colaborativă. Astfel de capacități pot deveni baza pentru o serie de experiențe educaționale noi.

Datorită posibilităților sale de vizualizare și interacțiune spațială avansată, AR oferă un mediu de învățare superior.

AR necesită de obicei un procesor, afișaj și sistem de urmărire, precum și hardware grafic și aplicație software. Aceste componente pot lua multe forme, dar două formate de frunte pentru experiențele de învățare AR sunt cărțile augmentate și aplicațiile AR pentru dispozitive portabile.

Cărțile augmentate seamănă cu cărțile tipărite, cu excepția faptului că paginile lor au o grafică virtuală suprapusă asupra lor. Acestea oferă o perspectivă largă asupra experienței educaționale în domeniul AR, deoarece paginile oferă imagini ideale pentru urmărirea vizuală AR și chiar copiii mici știu să deschidă și să citească cărți. Într-un anumit sens, cărțile augmentate sunt versiuni digitale ale ferestrelor pop-up cunoscute, în care o construcție de carduri 3D se ridică de pe pagină în timp ce cititorul deschide cartea. Conținutul virtual poate oferi o scenă animată care completează conținutul de tipărire și, în unele cazuri, acceptă o interactivitate simplă.

MagicBook este un exemplu de carte educativă augmentată. Versiunea inițială a cărții a prezentat un ecran portabil și o interfață de tranziție. De atunci au apărut alte versiuni cu alte tipuri de interfață. Utilizatorii MagicBook dețin un afișaj AR pentru a vizualiza conținut virtual suprapus pe paginile cărților reale. Pe lângă vizualizarea scenelor AR, utilizatorii pot apăsa un buton pe afișaj și pot zbura într-un mediu virtual cu totul imersiv. Pentru a explora acel mediu, un utilizator pur și simplu se rotește în direcția dorită și atinge un al doilea buton pentru a zbura în acea direcție.

MagicBook acceptă, de asemenea, vizualizarea colaborativă, astfel încât două sau mai multe persoane pot explora același conținut. Unele interfețe MagicBook timpurii au arătat conținut educativ, cum ar fi un ghid pentru asamblarea unui scaun, date de vizualizare pe câmpurile petroliere sau structura plantei.

Utilizatorii MagicBook au găsit interfața foarte naturală de utilizat și au raportat că posibilitatea de a zbura în și din scena virtuală i-a ajutat să înțeleagă conținutul în moduri care nu erau posibile prin vizionarea de imagini tipărite statice. De asemenea, le-a plăcut să aibă o experiență educațională comună, în care un partener de învățare i-a ghidat prin conținut dintr-o vedere externă de sus în jos.

Un avantaj puternic al cărților augmentate față de cărțile cu tipărire este interactivitatea suplimentară. Utilizatorii pot manipula cartea prin rotirea sau înclinarea paginilor pentru a experimenta conținutul virtual din diferite poziții sau prin întoarcerea paginilor pentru a afișa scene AR diferite. Aceste tehnici de interacțiune de bază sunt extensii naturale ale cărții fizice, dar cărțile augmentate pot susține, de asemenea, interacțiuni mai sofisticate. Intrarea Gaze, de exemplu, permite utilizatorilor să interacționeze pur și simplu uitându-se la pagină. Utilizând introducerea gesturilor, utilizatorul indică diferite părți ale paginii și declanșează acțiuni precum evidențierea sau deplasarea obiectelor virtuale sau pornirea unei animații. Interfețele utilizatorului tangibil oferă modalități inedite și intuitive pentru ca elevii să învețe și pot susține învățarea ludică și colaborativă.

Cercetătorii s-au bazat pe aceste experiențe MagicBook pentru a crea alte cărți augmentate, iar în 2008 au devenit disponibile primele cărți comercializate. De atunci, interesul pentru AR a crescut considerabil, iar pe piață au intrat mai multe cărți augmentate, oferind multe conținuturi educaționale.

Pe măsură ce utilizarea smartphone-urilor a crescut dramatic în ultimii ani, interesul pentru aplicațiile AR mobile a crescut. Smartphone-urile și tabletele actuale combină un procesor rapid cu hardware grafic, un touchscreen mare și senzori de bord (cameră, GPS, busolă, acceleromeri), ceea ce le face ideale atât pentru experiențele AR interioare, cât și pentru cele exterioare. Cercetătorii și dezvoltatorii comerciali au folosit aceste platforme pentru a crea aplicații educaționale, oferind noi experiențe de învățare.

Cu ajutorul dispozitivelor mobile, utilizatorii pot avea o experiență AR oriunde, ceea ce înseamnă că elevii pot rămâne activi în procesul de învățare în exterior, precum și în interiorul clasei. CityViewAR (www.hitlabnz.org/cityviewar) este un exemplu de învățare experiențială unică. Elevii pot utiliza această aplicație de telefon mobil pentru a merge prin orașul Christchurch și a „vedea” clădirile așa cum au fost înainte de cutremurul din 2011 și ce a făcut necesară demolarea lor. Senzorii GPS și busola telefonului setează locația și punctul de vedere al utilizatorului astfel încât aplicația să poată poziționa clădirea virtuală reconstruită în rămășițele clădirii reale. Utilizatorul poate atinge clădirile de pe ecran pentru a vedea un istoric al clădirii pe șantier împreună cu fotografii panoramice geolocate făcute imediat după cutremur. Multe aplicații mobile AR oferă o experiență la fel de realistă pe site-ul fizic care se referă direct la un subiect al lecției.

Studiile arată că furnizarea de experiențe AR pe dispozitive mobile poate avea beneficii unice pentru oferirea de conținut non-AR pe același subiect. Un studiu a comparat experiențele persoanelor care folosesc diferite interfețe de telefon mobil pentru a juca o vânătoare de comori bazată pe locație, care a învățat integrat și explorarea mediului. în timp ce utilizatorii cu o interfață tradițională a folosit o hartă digitală pentru a accesa aceleași informații. Cei care folosesc o interfață AR adesea au indicat harta și mediul. Indicarea a ajutat la stabilirea bazei comune și a servit ca punct de plecare pentru discuții și rezolvarea problemelor în rândul utilizatorilor.

Cu aplicațiile AR interne mobile, utilizatorii tind să interacționeze la fel ca cititorii care interacționează cu cărțile augmentate. Software-ul de vizionare a computerului care rulează pe telefonul mobil urmărește imagini tipărite și suprapune conținut virtual pe acestea.

Indiferent dacă sunt în aer liber sau în interior, utilizatorii de aplicații mobile AR se bucură de implicarea într-un subiect prin experiențe asemănătoare jocului, iar dezvoltatorii au creat deja câteva aplicații de educație interesante, cum ar fi un caracter virtual 3D, care îi învață pe utilizatori despre operele de artă celebre. Tehnologia motorului de joc animă personajul și creează o întâlnire distractivă, pe care utilizatorii o consideră mai plăcută decât să învețe despre artă din surse de imprimare tradiționale.

Furnizarea de experiențe AR nu înseamnă neapărat că oamenii învață mai eficient . Ca în cazul oricărei tehnologii, trebuie învățate lecții importante despre cum să fie folosit cel mai bine AR într-un cadru educațional.

AR ar putea fi cel mai eficient ca o completare a metodelor de învățare tradiționale. Școlile ar putea folosi cărți augmentate împreună cu materialul tipărit normal ca o modalitate de a preda povestirea.

Conceptul de VR nu este nou; la începutul anilor 1990 speculațiile asupra potențialului său existau deja.

Totuși, la vremea respectivă, VR nu a mers departe. În afară de utilizările industriale și militare, cum ar fi antrenamentele de luptă și vizualizările 3D, VR a fost incomodă, nu realistă, costisitoare și a necesitat cantități imense de calcul.

Astăzi, suntem întâmpinați cu un peisaj foarte diferit; tehnologia care a fost odată prea scumpă sau nepractică pentru consumatori, este acum disponibil. Popularitatea mai multor produse de larg consum, precum Google Cardboard, Daydream View, Oculus Rift, HTC Vive, Samsung Gear VR, Playstation VR și Microsoft HoloLens sunt dovezi că evoluțiile tehnice au rezolvat în cele din urmă multe dintre problemele ale utilizării VR.

În plus, ubicuitatea smartphone-urilor – utilizate de 65% din populația americană (Statista, 2017) – și capacitățile lor în creștere rapidă au extins atingerea VR la mai multe baze de consum. Dezvoltarea și investițiile în VR – inclusiv actorii cheie Apple, Microsoft, Facebook și Google (Mason, 2016) – au totalizat peste 2,3 miliarde de dolari doar în 2016 (Digi-Capital, 2017). Mulți sunt optimiști că VR / AR poate transforma mai multe industrii, inclusiv educație, divertisment, asistență medicală și instruire corporativă. VR este o parte dintr-o familie mai mare de experiențe mediate de tehnologie care implică un grad diferit de amestecuri de realitate cu componente virtuale. Zonele conexe de-a lungul acestui continuum al realității și virtualității sunt realitatea augmentată și realitatea mixtă. ( Pillat, R., Nagendran, A., & Lindgren, R.; 2012). Realitatea augmentată (AR) poate fi descrisă ca o integrare a informațiilor digitale într-o perspectivă a mediului real, cum ar fi folosirea unei camere inteligente pentru a vizualiza o traducere în direct a personajelor într-o limbă străină sau scanarea unui cod QR pe ​​un card.

Realitatea mixtă, între un mediu real și virtual, este o suprapunere a conținutului sintetic pe lumea reală care este ancorată și interacționează cu lumea reală, cum ar fi hologramele interactive. În această lucrare, suntem preocupați în primul rând de avantajele VR, orice formă de suport digital care creează o experiență 3D cu viziune imersivă simulând o realitate diferită.

( Jara, C. a., Candelas, F. a., Puente, S. T., & Torres, F.; 2011).

În secțiunile următoare, vom descrie modul în care cercetările anterioare în VR susțin noi avantaje care pot face față provocărilor majore ale educației. De asemenea, evidențiem exemple actuale despre modul în care AR/ VR poate crea noi oportunități de învățare.

2.2 Avantajele realității augmentate și virtuale oferite în procesul de învățare din domeniul educației

Realitatea augumentată (AR) este un termen care descrie acele tehnologii care permit amestecul în timp real între conținutul digital generat de computer și lumea reală. AR poate fi, de asemenea, definit ca fiind o suprapunere a datelor digitale vizualizate în partea de sus a imaginii reale a mediului înconjurător. Din perspectivă tehnologică, AR este adesea legată de calculatoarele portabile și de monitoarele aeriene.

Oamenii asociază de obicei AR cu un hardware scump, care necesită o capacitate semnificativă de procesare, care poate fi găsită numai în mediile de cercetare și de specialitate. Cu toate acestea, în zilele noastre putem asista la o mare varietate de alternative AR care pot fi implementate prin soluții mult mai simplu, cum ar fi un laptop și o cameră web sau chiar cu utilizarea unui PDA sau a unui telefon mobil. ( Cheng, K.-H., & Tsai, C.-C.; 2012a )

În ultimii ani, cu avansările rapide ale tehnologiilor wireless și mobile, experimentarea cu AR a trecut dincolo de aplicațiile militare costisitoare și a intrat acum într-o mare varietate de domenii. În domeniul educației, AR a fost cercetată pe scară largă în setările de laborator și mai recent s-au făcut diverse teste în sălile de clasă reale.

Prin utilizarea tehnologiilor AR este posibilă combinarea obiectelor reale cu cele virtuale și plasarea informațiilor adecvate în mediul real. Noile utilizări ale aplicației AR permit convergențarea domeniilor educației și divertismentului, creând astfel noi oportunități de a sprijini învățarea și predarea în medii formale și informale. Evenimente și personaje naturale sau istorice, monumente reconstruite sau situri arheologice ar putea fi acum simulate și augmentate la lumea reală. ( Hsu, Y.-C., Hung, J.-L., & Ching, Y.-H.; 2013 )

AR este o tehnologie în plină expansiune care atrage din ce în ce mai multă atenție din partea cercetătorilor și proiectanților HCI (Human Computer Interaction). Acest lucru permite crearea de experiențe educaționale semnificative care sunt fundamentate într-o tematică de cunoștințe substanțiale și care se concentrează pe dezvoltarea intelectuală și emoțională a privitorului. Din aceste ultime perspective, mediile de învățare AR au potențialul de a oferi valoare educațională și de divertisment. ( Bujak, K. R., Radu, I., Catrambone, R., MacIntyre, B., Zheng, R., & Golubski, G.; 2013 )

Eforturile anterioare de cercetare în domeniu arată că AR poate avea un potențial mare în educație. Construct3D este un instrument pentru explorarea și învățarea despre geometrie. Preia aspecte ale proiectării asistate de calculator (CAD) și o combină cu tehnologia AR pentru a crea un instrument de învățare care să promoveze interacțiunea socială în spațiul comun, permițând utilizatorilor săi să comunice între ei într-un mod natural.

Construct3D a fost utilizat în cea mai mare parte într-un cadru experimental, necesitând personalul care efectuează întreținere și suport tehnic pentru a rula. Una dintre principalele constatări ale proiectului a fost că pentru ca aplicația AR să poată fi utilizată pentru învățare, trebuia să fie transparentă; permițând utilizatorului să se concentreze pe sarcina efectivă, mai degrabă decât pe aplicația în sine. În conformitate cu teoria constructivistă a învățării, este bine ca studenții să aibă oportunitatea de a explora singuri sau în colaborare cu alții, cu toate acestea, ar putea fi necesare anumite îndrumări sau sarcina la ar putea să fie prea greu de înțeles. ( Blake, M. B., & Butcher-Green, J. D.; 2009 )

Eforturile de cercetare cu privire la utilizările anterioare ale AR în educație arată că, în setările de clasă, studenții lucrează mai eficient împreună dacă pot partaja un spațiu de lucru comun, lucru care poate fi dificil cu învățământul tradițional bazat pe computer. Folosind aplicații AR bazate pe o metaforă a interfeței tangibile, obiectele fizice pot avea informații virtuale legate de ele, permițând elevilor să o controleze într-un mod intuitiv și să colaboreze și să comunice într-un mod mai natural în mediul fizic.

O concluzie este că educatorii și cercetătorii ar trebui să lucreze împreună pentru a explora noi utilizări ale acestor tehnologii în situații educaționale în care „AR” devine central pentru încercarea de a explica noțiuni dificile. ( Azuma, R., Billinghurst, M., & Klinker, G.; 2011)

Laboratorul de tehnologie a interfețelor umane din Noua Zeelandă a dezvoltat o serie de aplicații AR pentru exponate educaționale, care urmăresc să fie utilizate într-un cadru al Centrului științific (Woods și colab., 2004). Pe baza observațiilor referitoare la utilizarea acestor aplicații, autorii au identificat o serie de posibile beneficii educaționale în ceea ce privește utilizarea tehnologiei AR. Avantajele se referă la: „a fi mai sigur și mai ieftin de reprodus; ele pot fi animate, răspund la acțiunile utilizatorilor, pot fi modificate și transformate, combinate perfect cu alte suporturi (audio etc) și nu sunt constrânse de legile fizicii . ( Ho, C. M. L., Nelson, M. E., & Müeller-Wittig, W.; 2011)

Deși dezavantajele sunt legate de lipsa de familiaritate a utilizării unui astfel de aparat și de obstacolele tehnice, inclusiv mediul de vizionare, care încă trebuiau depășite în 2004. În Marea Britanie, proiectul LearnAR (www.learnar.org/) a dezvoltat un pachet de zece resurse curriculare ale Realității Augmentate pe care profesorii și studenții le pot explora în diverse medii.

Soluțiile AR au fost utilizate într-un mod flexibil, pentru a permite unui profesor să facă demonstrații către o întreagă clasă. Aceeași tehnologie poate fi folosită de studenții dintr-o clasă prin laptopuri, netbookuri și computere desktop sau, cel mai important, de către studenții care explorează independent acasă. Nu este nevoie de software suplimentar, doar acces la internet și la o imprimantă. Totuși, proiectul se bazează foarte mult pe suprapunerea și prezentarea informațiilor și se concentrează foarte puțin pe sprijinirea învățării bazate pe anchete . ( Di Serio, Á ., Ibáñez, M. B., & Kloos, C. D.; 2013 )

Proiectul ARiSE are ca scop utilizarea AR într-un mediu școlar. Combină obiecte fizice și virtuale și permite utilizatorilor să colaboreze în imediata apropiere între ei sau într-o locație de la distanță pentru a manipula obiecte virtuale legate de cultura lor locală. În acest proiect, au fost identificate diferite aspecte ale AR și rezultatele preliminare au indicat că soluția propusă a fost bine primită de către studenți și profesori și este potrivită pentru învățarea colaborativă la distanță.

În expoziția AR Volcano Kiosk (www. Hitlabnz.org/wiki/AR_Volcano) erupția unui Vulcan este afișată în 3D interactiv animat, ceva ce ar putea fi foarte greu de comunicat folosind o carte tradițională. Acesta demonstrează modul în care AR oferă sprijin spațial și temporal pentru cursant.

Pe baza constatărilor preliminare ale proiectelor descrise în această secțiune, impactul AR în educație poate fi rezumat după cum urmează:

• Susține învățarea bazată pe anchetă și colaborarea.

• Tehnologia AR poate adăuga emoție și divertisment activităților de învățare, crescând astfel motivația în rândul participanților la experiența de învățare.

• Tehnologia AR este potrivită pentru a demonstra concepte spațiale și temporale și oferă avantaje față de media tradițională.

• AR are posibilitatea de a oferi beneficii contextuale, fiind în măsură să compare diferite obiecte, care pot fi, de asemenea, în contextul lumii reale. Un utilizator poate, de exemplu, să țină diferite modele în mâinile sale și să le compare.

• AR ar putea fi folosit ca temei pentru susținerea constructivismului. Poate permite studenților să exploreze informații despre mediul înconjurător în ritmul său și să-și construiască propriile cunoștințe.

În general, Realitatea augmentată oferă experiențe de învățare contextuale, situate și experiențe de învățare exploratorie și descoperire, care pot ajuta la conectarea „noilor straturi” de informații din lumea reală. Dintr-o perspectivă diferită, combinația de suporturi fizice și de calcul permite mutarea interacțiunii dincolo de ecranul computerului și oferă noi oportunități de interacțiune între lumea virtuală și lumea reală în moduri inedite . ( Furió, D., González-Gancedo, S., Juan, M.-C., Seguí, I., & Rando, N.; 2013 )

Un beneficiu major în acest sens este de a oferi diferite moduri de a gândi despre lume, interacționând exclusiv cu reprezentările digitale sau exclusiv cu lumea fizică. Scopul furnizării acestui tip de reprezentare multiplă este de a oferi o legătură între datele abstracte și activitatea fizică de culegere a acestora, într-un mod care să le permită cursanților să reflecte asupra modului în care diferitele combinații ale variabilelor pe care le-au măsurat . ( Ibáñez, M. B., Di Serio, Á ., Villarán, D., & Delgado Kloos, C.; 2014 )

Vizualizările acestor fenomene oferă și un sentiment de relație personală cu datele. Acest lucru poate facilita capacitatea cursanților de a aminti ce s-a întâmplat pentru diferitele puncte de date proiectate legate de experimentarea și observarea lor. Având o relație mai intimă cu datele abstracte, în sensul de a ști cum au fost create fizic, poate declanșa concepte puternice asociate învățării complexe . ( El Sayed, N. A. M., Zayed, H. H., & Sharawy, M. I.; 2011 )

Pentru ca aplicațiile AR să fie adoptate pe scară largă în educație, ar fi corect să presupunem că tehnologia trebuie să fie ușor de utilizat pentru profesorul / educatorul mediu. Unele proiecte care se bazează foarte mult pe soluții tehnologice experimentale / complexe vor fi greu de implementat în școli, în principal din cauza nevoii de educație și formare specială.

( Fallavollita, P., Blum, T., Eck, U., Sandor, C., Weidert, S., Waschke, J., & Navab, N.; 2013 )

Acest lucru se va schimba probabil în viitorul apropiat, deoarece computerele și dispozitivele mobile, precum și aplicațiile AR devin omniprezente. În prezent, există câteva instrumente de creație AR care au apărut în ultimii ani și pot fi caracterizate prin relativ ușor de utilizat. Aceste aplicații nu necesită de fapt mai mult decât un computer PC standard și o cameră web pentru a funcționa și mai multe informații despre acestea sunt disponibile la ARSights (www. Arsights.com/) și BuildAR (www.hitlabnz. Org / wiki / BuildAR).

O problemă răspândită în educație este aceea că metodele tradiționale de educație bazată pe cursuri standard demotivează elevii.

Această lipsă de implicare este considerată un motiv major pentru multe comportamente nefavorabile care împiedică succesul elevilor, inclusiv nemulțumirea, experiența negativă și renunțarea la școală.

Dacă implicarea elevilor în activități academice este crescută, la fel și învățarea și dezvoltarea personală a elevilor este crescută.

Oportunitatea: realitatea virtuală duce la creșterea implicării elevilor

Mai multe caracteristici ale VR oferă o oportunitate de a stimula implicarea elevilor. Ca o experiență practică, interactivă, imersivă, oferă un mod inedit de învățare pentru elevi. De exemplu, Google Expeditions permite profesorilor să transporte studenții în excursii virtuale de teren pe Marte, fundul oceanului și multe alte setări, care pot stârni un nou interes pentru subiect, oferă o experiență comună pentru o discuție mai bună în clasă și îmbunătățesc implicarea generală.

Experiențe ca acestea oferă momente de învățare unice și proaspete, care atrag elevii și cresc interesul, în timp ce își explorează activ și își exercită curiozitatea. Această implicare sporită poate fi o oportunitate pentru a aborda domenii subiecte de obicei plictisitoare. De exemplu, Costa și Melotti (2012) au descoperit că VR prezintă un interes crescut pentru arheologie, în special acolo unde interesul a fost scăzut în trecut.

Atributele VR poe fi folosită strategic pentru a atrage atenția elevilor plictisiți și dezinteresați, inclusiv la subiecte pe care unii elevii le pot considera, de obicei plictisitoare sau irelevante. Pedagogia specifică VR poate maximiza potențialul de învățare al acestor experiențe.

VR stimulează, de asemenea, implicarea, oferind elevilor un puternic simț al prezenței și al imersiei în comparație cu mediile tradiționale de învățare. Diferite tipuri de experiențe în clasă au diferite niveluri de prezență: citirea literaturii într-o clasă; vizionarea pasivă a videoclipurilor; vizionarea teatrului etc.

VR face ca un subiect să devină viu. De exemplu, elevii au posibilitatea de a naviga în fluxul sanguin al corpului uman ca o globulă roșie din The Body VR. Abilitatea de a simula un mediu și de a crește simțul prezenței unui elev este una dintre cele mai importante oportunități ale VR pentru a crea experiențe educaționale mai antrenante . ( Wu, H.-K., Lee, S. W.-Y., Chang, H.-Y., & Liang, J.-C.; 2013b )

Oportunitate: realitatea virtuală permite învățarea constructivistă

VR oferă, de asemenea, o oportunitate de învățare constructivistă, adică, permite elevilor să își construiască propriile cunoștințe din experiențe semnificative. În aceste tipuri de experiențe, elevii se angajează în probleme autentice, explorând soluții și, probabil, colaborează cu ceilalți. În cadrul cercetărilor privind simulările virtuale de construire a lumii, elevii cu performanță scăzută s-au îmbunătățit mai mult decât cei învățați prin metode tradiționale, cu atât mai mult decât omologii lor performanți. ( Johnson, L., Adams Becker, S., Estrada, V., & Freeman, A.; 2014)

Mai mult, în cadrul cursurilor introductive de astronomie, activitățile VR în care elevii au construit sisteme solare 3D au susținut o mai bună înțelegere a conceptelor astronomice . Această abordare a VR oferă studenților capacitatea de a construi obiecte vizuale și manipulabile pentru a reprezenta cunoștințe, o abordare de care lipsesc metodele tradiționale de învățare.

Fantastic Contraption este un alt exemplu care folosește teoria constructivistă pentru a consolida principiile fizicii, în care jucătorul construiește o mașină și dacă nu funcționează corect, folosește abilități de rezolvare a problemelor până când funcționează corect. ( Johnson, L., Adams Becker, S., Estrada, V., & Freeman, A.; 2014 )

Aceste tipuri de experiențe au un potențial mare de utilizare a principiilor constructiviste ale mediilor de activitate autentică și de creare a cunoștințelor. Astfel, VR are un potențial mare de a îmbunătăți peisajul educațional, făcând medii de învățare imersive personalizabile, implicând activ și antrenând cu sine pentru succesul studenților.

VR oferă, de asemenea, o oportunitate de antrenament, terapie sau simulare în situații în care practica repetată și un spațiu sigur pentru a eșua sunt prezente. Acest lucru poate fi util ca spații de terapie pentru studenții cu dizabilități, tulburări de stres posttraumatic sau anxietate socială.

Mediul virtual permite elevilor controlul asupra învățării lor într-o manieră exploratorie fără consecințe, prin care devin împuterniciți și mai angajați. Aplicațiile VR, cum ar fi VR învățarea limbii și public Speaking VR, oferă elevilor o modalitate de a practica vorbirea în public, fără teama consecințelor grave din greșelile lor. În esență, VR permite practicarea în medii care sunt foarte imersive și în paralel situații reale din lumea reală.

Problemă: este dificil să furnizezi contexte autentice, foarte relevante pentru învățare

Adesea, elevii consideră că învățarea tradițională este irelevantă; există o deconectare între conținutul învățat în manualele și practica autentică din „lumea reală”. Gee descrie acest lucru ca educație lipsită de învățare „situată”. Învățarea implementată corect, situată în exemplul biologiei, permite elevilor să învețe termeni în timp ce văd aplicabilitatea mai largă, în loc să memoreze doar fapte biologice izolate de context . ( Dunleavy, M., Dede, C., & Mitchell, R.; 2009 )

Realitatea virtuală poate oferi un mediu pentru învățarea situată care este relativ ușor de accesat. Prin relevanța crescută și natura localizată a lumilor virtuale, elevii pot învăța conținut academic în contexte care cresc potențialul de învățare. ( Chen, N.-S., Teng, D. C.-E., Lee, C.-H., & Kinshuk.; 2011 )

Oportunitate: realitatea virtuală oferă experiențe autentice elevilor

VR face posibilă vizitarea oricărei locații sau persoane într-un mod relativ ieftin prin excursii virtuale pe teren. Acest lucru creează oportunități puternice de învățare pentru a experimenta contexte istorice, medii științifice și momente semnificative personal. Deja natura imersivă a VR-ului le permite bătrânilor în viață asistată să-și viziteze casele din copilărie, corpul uman să fie explorat prin vasele de sânge și luptele din anii 1500 să fie reamenajate în mare detalii. În cadrul orelor, natura imersivă a călătoriilor virtuale de teren le-a permis elevilor să aibă experiențe „autentice și puternice” în Colonial Williamsburg și a crescut atenția și reținerea informațiilor despre imigrația mexicană .

Poate la fel de importantă este oportunitatea de a avea impact asupra identității elevilor – de exemplu, li se poate oferi elevilor experiențe care să-i inspire să intre în carierele STEM? Există deja excursii virtuale pe teren care permit elevilor să experimenteze viața în locul de muncă al unui profesionist sau să învețe de la un mentor.

Expedițiile Google, de exemplu, conțin experiențe „expediții în carieră” în care elevii pot „umbri” un om de știință sau un profesionist în laboratorul sau biroul lor . Acest lucru poate fi încurajator pentru elevi, în special elevi minoritari, să urmărească interese academice sau ocupații în domenii în care sunt istoric subreprezentate.

În plus, existența de aplicații VR sociale, precum Rec Room și Facebook Spaces oferă, de asemenea, canale pentru o comunicare mai intimă și mai imersivă. Deja, oamenii de știință precum Bill Nye au intrat în aceste spații virtuale pentru a interacționa cu publicul. Oportunități de acest fel, în școlile în care resursele reduse sau limitările de timp limită ies în teren, sunt exemple excelente ale beneficiilor potențiale ale VR . Prin furnizarea acestor experiențe de primă mână, VR crește posibilitatea ca elevii să poată adopta noi identități care să le poată afecta traiectoriile de carieră . ( Dunleavy, M., Dede, C., & Mitchell, R.; 2009 )

Problema: predarea prin intermediul VR este dificilă, din cauza lipsei abilităților din partea cadrelor didactice și din partea elevilor

O a treia problemă în educație este că forța de muncă de astăzi necesită din ce în ce mai mult abilități din secolul XXI, cum ar fi creativitatea, empatia, gândirea critică și alfabetizarea tehnologică , dar aceste tipuri de abilități sunt dificil de predat și nu sunt accentuate.

Acest lucru se datorează mai multor motive, mai ales faptul că tehnologia este frecvent utilizată pentru a spori pur și simplu eficacitatea metodelor de predare tradiționale. În această secțiune, vom descrie mai jos două oportunități oferite de VR care asigură dezvoltarea abilităților din secolul XXI.

Oportunitate: realitatea virtuală oferă o nouă perspectivă și empatie

VR excelează prin oferirea de oportunități pentru luarea de perspective noi, empatie și capacitatea de a vizualiza modele dificile. De exemplu, când studenților li s-a oferit o experiență VR de a fi o persoană în vârstă, empatia lor față de generațiile mai în vârstă a crescut semnificativ.

Chris Milk (2016), unul dintre cei mai importanți regizori de film la 360 °, susține că VR face pe oricine și oriunde să se simtă local. În filmul său VR, Clouds Over Sidra, Milk creează o experiență convingătoare în care spectatorul este transportat într-o tabără de refugiați din Iordania.

El folosește acest mediu, în care empatia cu subiectul este generată prin imersarea privitorului într-o experiență realistă de a deveni refugiat. O altă experiență VR puternică de această natură este simularea Outcasted. În Outcasted, jucătorul ajunge să experimenteze povești adevărate despre cum oamenii devin fără adăpost. VR dezvoltă empatie pe măsură ce jucătorul începe să experimenteze respingerea socială cu care se confruntă multe persoane fără adăpost. ( Wrzesien, M., & Alcañiz Raya, M.;2010 )

Unul dintre cele mai puternice argumente pentru VR ca instrument de învățare este această capacitate de a crea empatie la elevi și de a schimba perspectivele; această oportunitate este deosebit de importantă într-o epocă divizibilă în care înțelegerea punctului de vedere al altuia poate fi esențială pentru a găsi soluții și modalități de compromis. ( Wrzesien, M., & Alcañiz Raya, M. ;2010 )

Oportunitate: realitatea virtuală oferă creativitate și capacitatea de a vizualiza modele dificile

VR permite, de asemenea, elevilor să creeze orice din imaginația lor și să vizualizeze și să manipuleze cu ușurință obiectele pentru a face conceptele dificile de înțeles. În interiorul mediilor virtuale orientate către creație sau construirea lumii (de exemplu, un instrument precum CoSpaces care permite codificarea și crearea ușoară a VR), elevii pot reface cu ușurință ideile abstracte și își pot demonstra modelele mentale. ( Zarraonandia, T., Aedo, I., Díaz, P., & Montero, A.; 2013 )

Această abilitate de a gesticula fizic pentru a crea și legătura acesteia cu creșterea învățării cognitive este susținută de teoria cogniției întrupate. Acest avantaj al învățării întruchipate prin VR are un potențial ridicat în sarcini costisitoare, periculoase sau creative din punct de vedere spațial (Dalgarno și Lee, 2010). De exemplu, Tiltbrush by Google este o aplicație VR care încurajează creativitatea și expresia artistică. Folosind Tiltbrush , studenții pot picta, sculpta și proiecta obiecte și peisaje tridimensionale de viață folosind imaginații – și materiale imposibile, cum ar fi foc, zăpadă și stele – și le pot împărtăși cu alții.

Abordarea VR de a transfera perspectiva nu se limitează doar la contexte sociale sau artistice. Winn și colab. au văzut de asemenea avantajele VR în realizarea conceptelor abstracte în obiecte concrete din programele științifice. Ei consideră că mediile virtuale pot reprezenta forme direct vizibile și manipulabile concepte și proceduri care sunt intangibile și invizibile în lumea reală.

În domeniul matematicii, VR oferă posibilități deosebite în utilizarea tehnologiei pentru a ajuta elevii să reprezinte concepte greu de vizualizat și complexe. Studenții care foloseau un mediu virtual pentru a afla despre suprafața și solidele compozite au fost văzuți că au o performanță mai bună la testele de învățare imediate și menținute.

Această utilizare a VR a avut un impact deosebit de mare asupra atitudinilor elevilor cu nivel scăzut și moderat de matematică, unde „mediile concrete, individualizate și cu feedback disponibile menționate mai sus ar fi putut compensa abilitățile de învățare limitate. Astfel, VR arată că poate îmbunătăți contextele generale de învățare, precum și aduce noi strategii importante pentru a ajunge la studenții care au cel mai mult sprijin.

În calitate de educatori care predau în vârstă de experiență, trebuie să îmbrățișăm și să folosim metode mai bune pentru a oferi cele mai eficiente experiențe de învățare. Educatorii au început să îmbrățișeze VR și posibilitățile sale largi de învățare pe măsură ce tehnologia se deplasează rapid în mainstream.

După cum am discutat mai sus, VR este utilă în special pentru a oferi mai multe oportunități: creșterea implicării elevilor; furnizarea de experiențe constructiviste, autentice pentru a avea impact asupra identității elevilor; permițând creșterea empatiei; și susținerea creativității și capacitatea de a vizualiza modele dificile. ( Chang, H.-Y., Wu, H.-K., & Hsu, Y.-S.;2013 )

Un motiv puternic pentru utilizarea VR ca instrument de învățare este faptul că acesta întâlnește studenți tineri în mod experiențial, un mod pe care îl preferă (Wadhera, 2016). Sistemul nostru actual de educație are nevoie de experiențe atrăgătoare, autentice, care să conducă la învățarea de succes. VR poate oferi acest lucru și oferă potențialul de a expune studenților la lumi și oameni care sunt în mod normal inaccesibili.

De exemplu, o utilizare deliberată a avantajelor sociale ale VR ar putea conecta studenții cu modele de rol, încurajând astfel participarea mai mare a studenților care, de obicei, se îndepărtează de anumite domenii. ( Barak, M., & Ziv, S. ;2013 )

Trebuie subliniat că VR nu este un glonț de argint; trebuie să ne ferim de ispita noutate a tehnologiei și de inițiativa ei inițială – care este adesea urmată de deziluzie. Sunt necesare cercetări și practici minuțioase pentru a explora potențialul maxim al utilizării VR în medii educaționale.

Deoarece Lau și Lee (2015) avertizează împotriva înlocuirii experiențelor educaționale din lumea reală cu realitatea virtuală, ei subliniază, de asemenea, că cel mai bun mod de a utiliza realitatea virtuală în învățare este de a crea experiențe care să ajute elevii să înțeleagă mai bine contextul de învățare. Este nevoie de o pedagogie bazată pe avantajele unice ale VR. Un mod greșit de implementare a VR în educație ar fi pur și simplu să reproducă experiențe didactice specifice metodei tradiționale.

În schimb, ar trebui să proiectăm creativ în timp ce construim pe modul în care știm că studenții învață. Deoarece VR este un mediu excelent pentru experiențele de învățare constructiviste, pedagogia care vizează utilizarea acesteia ar trebui să se bazeze pe modele de învățare constructiviste. Învățarea bazată pe probleme, instruirea ancorată, ucenicia cognitivă și mediile de învățare intenționată sunt toate modele eficiente bazate pe constructivism.

( Cuendet, S., Bonnard, Q., Do-Lenh, S., & Dillenbourg, P. ;2013)

VR are potențialul de a îmbogăți aceste metode cu simulări interactive și imagini uimitoare care îi scufundă pe elevi în experiențe de învățare autentice. Poate împinge limitele clasei tradiționale să fie angajatoare, creative și să răspundă nevoilor elevului . ( Cuendet, S., Bonnard, Q., Do-Lenh, S., & Dillenbourg, P. ; 2013 )

Ca atare, suprapunerea cu principiile de proiectare a jocului este probabil și ideală. VR este un mediu în care sunt încă explorate limite, așa că, de asemenea, de ce să limităm posibilitățile cum poate fi oferită educația? Cu o pedagogie solidă și experiențe inovatoare, realitatea virtuală este o poartă pentru educatori să între în Epoca Experienței.

2.3 Studiu de caz: Eficiența Realității Augmentate în domeniul educației.

Scopul cercetării sociologice este de a identifica eficienței realității augumentate în procesul de predare la clasă.

Obiectivele cercetării sociologice sunt :

O1. Identificarea eficienței realității augumentate în procesul de predare la clasă, pentru un număr de 50 de elevi.

O2. Identificarea eficienței realității augumentate în procesul de învățare la clasă, pentru un număr de 50 de elevi.

Întrebări de cercetare

Există multe tipuri de metode didactice de predare, iar obiectivul final al meu este ca studiul meu va ajuta cadrele didactice să-și înțeleagă mai bine rolul. Întrebările la care acest proiect a căutat să le răspundă au fost:

Sunt mijloacele AR eficiente în procesul de predare?

Sunt mijloacele AR eficiente în procesul de învățare?

Justificarea cercetării

Lecțiile care sunt sprijinite de tehnologie vor duce la forme mai inovatoare de predare și învățare. Acest lucru se datorează faptului că utilizarea tehnologiei implică probleme din lumea reală, resurse informaționale actuale, simulări de concepte și comunicare cu profesioniști în domeniu. În plus, se consideră că învățarea folosind tehnologie completează prezentarea tradițională a predării și învățării.

Această adaptare a tehnologiei în educație creează, de asemenea, noi platforme care să sprijine tehnica pedagogică a profesorului.

Una dintre tehnologiile care arată un potențial mare în educație este realitatea augmentată (AR). Potrivit lui Martin și colab., realitatea augmentată este o tehnologie nouă care este probabil să aibă un impact asupra educației. Această declarație este susținută de rapoartele Orizont din 2004 până în 2010 care descriu AR ca o tehnologie care aduce lumea computerelor în lumea umană. AR este diferit de realitatea virtuală, deoarece AR combină lumea reală cu grafica computerului, în timp ce realitatea virtuală cufundă utilizatorul într-o lume generată de computer.

Majoritatea cercetărilor efectuate până în prezent în AR arată că elevii sunt încântați și interesați să învețe folosind această tehnologie. De exemplu, în cercetările efectuate de Klopfer și Squire, studenții au oferit feedback pozitiv despre experiența lor în combinația dintre mediile virtuale și cele reale. Burton și colab. a raportat, de asemenea, un rezultat similar, participanții la studiul lor fiind în mod clar încântați de potențialul acestei tehnologii de partajare a informațiilor și de învățare a noilor concepte.

Acest feedback este util în determinarea pregătirii elevilor de a accepta și utiliza această nouă tehnologie. AR, de asemenea, face ca elevii să devină mai activi în procesul de învățare datorită interactivității aplicațiilor sale. Astfel, încurajează elevii să gândească critic și creativ, care, la rândul lor, își îmbunătățește experiențele și înțelegerea.

S-au efectuat multe cercetări în domeniul AR, dar relativ puține studii au fost efectuate în domeniul educației. Interesul cercetării crește rapid datorită adoptării acestei tehnologii în ultimii ani. AR a fost utilizat la subiecți, inclusiv medicină, chimie, matematică, fizică, geografie, biologie, astronomie și istorie. În timp ce utilizarea tehnologiei AR crește în întreaga lume, utilizarea acesteia nu este încă răspândită în Malaezia.

Există multe aspecte ale tehnologiei AR care trebuie să fie explorate și multe investigații viitoare de cercetare rămân să fie efectuate în acest domeniu relativ nou. O serie de limitări există în tehnologie. De exemplu, în conformitate cu Hsu și Huang, mulți participanți au fost de acord că instrumentele AR pot combina cu ușurință informațiile digitale, majoritatea participanților nu au considerat că instrumentul poate fi utilizat efectiv la citirea manualelor. Ei au descoperit că utilizarea instrumentelor AR pentru a obține informații suplimentare nu este ușoară.

Motivul poate fi acela că, deși instrumentul în sine este ușor de operat, procedura de trimitere a imaginii, de recunoaștere a textului și apoi de obținerea sensului textului necesită mult timp. Acest lucru se datorează faptului că tehnologia utilizează rețele 3G pentru a se conecta la Internet. În consecință, participanții ar trebui să aștepte puțin timp pentru ca informațiile să fie trimise înapoi de pe server.

Identificarea acestei limitări a fost susținută și de rezultatele din Folkestad și O’Shea, unde participanții au raportat că sunt frustrați când foloseau tehnologia în aer liber și au fost nevoiți să apeleze la solicitarea ajutorului profesorului lor. Rezultatele au indicat faptul că, deși elevii au întâmpinat probleme tehnice, au găsit ajutor, au persistat cu sarcină și angajat eficient în procesul unic de învățare. În ciuda tuturor dificultăților, nivelul de implicare în activitățile AR în aer liber a fost încă foarte ridicat.

Analiza cercetărilor efectuate în mai multe domenii în educație arată că tehnologia AR are un potențial mai mare de a fi dezvoltat în continuare în educație. Acest lucru se datorează faptului că avantajele și utilizările benefice ale caracteristicilor AR sunt capabile să angajeze elevii în procesele de învățare și să ajute la îmbunătățirea abilităților lor de vizualizare. Caracteristicile pot ajuta, de asemenea, profesorii să explice bine și să îi facă pe elevi să înțeleagă cu ușurință ceea ce li se predă. Tehnologia AR a primit, de asemenea, feedback pozitiv din partea participanților și studenților care și-au arătat interesul de a utiliza AR în procesele lor de învățare. Aceste răspunsuri bune sunt importante, deoarece indică disponibilitatea elevilor de a se implica activ în studiile lor prin intermediul instrumentelor AR.

Tehnologia AR este încă nouă în educație, deci există încă unele limitări. Cu toate acestea, revizuirea cercetării indică faptul că majoritatea limitărilor sunt legate de probleme tehnice. Astfel de limitări pot fi depășite în timp, deoarece cercetările privind integrarea AR în educație sunt reproduse și îmbunătățite. Când potențialul tehnologiilor AR a fost explorat în continuare, funcțiile benefice ale AR pot fi utilizate pe scară largă în toate domeniile educației, iar eficiența procesului de predare și învățare va fi îmbunătățită.

AR câștigă popularitate în cadrul societății și devine din ce în ce mai omniprezentă în natură. Sistemele de realitate augmentată pot fi definite drept cele care permit coexistenței obiectelor reale și virtuale în același spațiu și să fie interacționate în timp real. Procesul de combinare a datelor virtuale cu date din lumea reală poate oferi utilizatorilor acces la conținut multimedia bogat și semnificativ care este relevant din punct de vedere contextual și care poate fi acționat cu ușurință și imediat.

Spre deosebire de Realitatea virtuală, care cufundă complet simțurile utilizatorului într-un mediu sintetic, Realitatea augmentată permite utilizatorului să perceapă lumea reală printr-o suprapunere virtuală. Obiectele virtuale utilizate în sistemele de realitate augmentată pot include text, imagini statice, clipuri video, sunete, modele tridimensionale și animații.

În mod ideal, aceste obiecte virtuale vor fi percepute ca coexistente într-un mediu mondial real. Câțiva cercetători au identificat realitatea augmentată ca având un imens potențial de îmbunătățire a învățării și predării.

Realitatea augmentată este tipul de „realitate mixtă” prin care conținutul digital este infuzat în mediul real, spre deosebire de realitatea virtuală, unde conținutul din lumea reală este transplantat într-un mediu virtual. Astfel, Realitatea Augmentată poate fi văzută ca o conduită pentru reunirea educației în medii virtuale și în lumea reală.

Cerințele hardware de bază ale unui sistem de realitate augmentată includ:

• prezența unei camere video pentru a capta imagini live,

• spațiu important de stocare pentru obiecte virtuale,

• un procesor puternic pentru a compune obiecte virtuale și reale sau pentru a afișa un 3D simulat mediu în timp real și

• o interfață care permite utilizatorului să interacționeze cu obiecte reale și virtuale.

Deși acestea sunt cerințele de bază pentru a rula un sistem cu Realitate Augmentată, alte tehnologii pot fi utilizate pentru a îmbunătăți experiența generală a utilizatorului. De exemplu:

• Tehnologia GPS – permite sistemului să țină cont de locația reală a utilizatorului, asigurându-se că datele virtuale relevante din punct de vedere contextual sunt furnizate utilizatorului în locații semnificative din punct de vedere geografic.

• Software de recunoaștere a imaginilor – permite imaginilor și obiectelor din lumea reală să acționeze ca „declanșatoare” pentru suprapuneri multimedia și model, precum și să ancoreze date virtuale în mediul înconjurător.

• Difuzoare și sisteme de sunet – permite redarea sunetelor și înregistrărilor audio relevante.

• Acces la Internet – oferă un mijloc de stocare, preluare și partajare de conținut folosind media socială și tehnologiile Web 2.0.

• Interfețe intuitive – avansuri în tehnologiile cu ecran tactil, giroscop și intrare haptică

furnizează mijloace mai naturale pentru a interacționa și manipula obiecte virtuale.

Softul sofisticat și numeroase dispozitive hardware utilizate de sistemele de realitate augmentată sunt, de asemenea, utilizate de o serie de alte tehnologii, cu toate acestea, abilitatea de a distinge realitatea augmentată este compunerea perfectă a obiectelor virtuale pe un mediu real într-o manieră relevantă contextual. Ca urmare a acestei funcții distincte, unii universitari sunt anticipați că Realitatea Augmentată este interfața utilizatorului fundamentală din secolul XXI.

Utilizarea sistemelor de realitate augmentată a fost investigată într-o serie de industrii încă de la începutul anilor 1990, inclusiv medicamente, producție, aeronautică, robotică, divertisment, turism și, mai recent, rețele sociale și educație.

Prin suprapunerea elementelor media în contextul real al utilizatorilor Realitatea augmentată poate oferi suport cognitiv pentru sarcini dificile. Exemple din industrie includ instruirea șoferilor, practicarea aspectelor chirurgiei complexe și învățarea modului de a schimba un filtru într-o stație spațială.

Îmbunătățirile recente ale puterii și funcționalității computerelor mobile au condus la resurse mai mari direcționate către dezvoltarea sistemelor mobile de realitate augmentată și, astfel, Realitatea augmentată este acum disponibilă pe scară largă pentru consumatorii obișnuiți, mai degrabă decât rezidenții în domeniul cercetării și industriei de laborator de ultimă generație.

Sunt apărute unele utilizări mai populare care ilustrează posibilitățile realității augmentate. De exemplu, apar mai multe agregatoare de conținut bazate pe locații, care pot sifona informații despre mediul inconjurator. De exemplu Wikitude permite afișarea informațiilor despre obiective turistice, restaurante și evenimente într-un strat de text în partea de sus a afișajului camerei. Plane Finder AR suprapune un strat de informații peste avioanele din regiune, furnizând numărul de zbor și distanța lor în timp real. Worksnug găsește wifi gratuit în localitate, suprapunând direcția și distanța serviciului wifi peste vederea camerei. Alte aplicații augmentate bazate pe locație permit utilizatorilor să facă schimb de informații bazate pe locație în mediul real.

De exemplu, SekaiCamera (permite utilizatorilor să lase „note de avion” folosind text sau audio în locații de pe glob și oferă funcționalitatea altora pentru a lăsa răspunsuri. În mod alternativ, StreetTag permite oamenilor să lase graffiti într-un strat peste lume, ceea ce înseamnă că utilizatorii nu trebuie să perturbe peisajul stradal pentru a pleca. etichete graffiti.

Câțiva furnizori au lansat vitrine despre modul în care realitatea augmentată poate folosi imagini pentru a declanșa modele interactive și interactive. De exemplu, vitrina Paper4D are diverse markere de imagine care manifestă hamburgeri aburitori, o mașină sport care se mișcă, care le permite utilizatorilor să-și schimbe culoarea, o cutie cu popcorn cu un film încorporat și un șarpe zdrobitor care greve la utilizatorii care se aventurează prea aproape. String utilizează markere pentru a crea efecte, cum ar fi dragoni care ies din pereți, scrie cu cerneală 3D și un extraterestru care poate fi plimbat prin cameră. Unele aplicații, cum ar fi cele de la AR Media și BrainGapps permit utilizatorului să selecteze și să manipuleze mai multe modele prin interfața aplicației folosind un singur marker. AdSugar Media demonstrează modul în care modelele declanșate de markeri separați pot interacționa folosind un motor fizic, bilele de tun declanșate dintr-o imagine de declanșare dând treptat un perete de cutii declanșate de o altă imagine.

Există, de asemenea, o serie de jocuri cu realitate augmentată care demonstrează potențialele tehnologiei. Jocuri precum Live Butterflies și Alien Attacksuprapun ființe pe ecran în modul camerei pentru ca utilizatorii să-l prindă sau să filmeze. Rețineți că acestea nu utilizează nicio informație din mediul real, în afară de a situa în mod constant suprapunerile multimedia.

AR Basketball ae extinde asupra acestui lucru prin utilizarea unui marker pentru a activa fotografierea coșului multiplayer. ARSoccer permite utilizatorului să controleze o minge de fotbal virtuală prin mișcări de lovitură. Există, de asemenea, jocuri de rol extinse, cum ar fi Ingress și Shadow Cities , care folosesc realitatea augmentată bazată pe locații pentru a suprapune informațiile din orașe și transformă lumea într-o teren de joc în timp real.

Centrul de resurse LearnAR oferă un pachet de zece experiențe de învățare a realității augmentate bazate pe markeri pentru biologie, fizică, limbi, engleză, matematică și educație religioasă.

Disciplinele în care au fost dezvoltate mai multe aplicații pentru Realitatea Augmentată permit profesorilor să creeze o secvență integrată de experiențe ale Realității Augmentate în jurul temelor. Subiectul Spațiului este un exemplu. În căutarea unui loc alternativ durabil pentru ca oamenii să trăiască, studenții ar putea folosi aplicația de vizualizare a stelelor de la Realitate Augmentată SkyView pentru a parcurge o cale către Lună și Marte. Pământul transparent ar putea fi folosit pentru a privi pe glob și pentru a alege un site de lansare adecvat pentru călătorie. Studenții ar putea utiliza ISS Live pentru a găsi stația spațială internațională și a deduce cum și unde să se conecteze.

MoonGlobe și MarsGlobe ar putea permite studenților să exploreze luna și Marte pentru cele mai bune locuri de locuit. Nava spațială 3D ar putea fi apoi utilizată pentru a simula colectarea de date marțiene.

Pot fi facilitate investițiile către alte planete prin cartea Planete de realitate augmentată3D. În acest fel, combinațiile de aplicații cu realitate augmentată pot oferi studenților o experiență mai imersivă și situată.

Potențial și mai interesant pentru educatori este apariția sistemelor de realitate augmentată, care permit utilizatorilor să-și definească propriile declanșatoare și suprapuneri. Exemple includ Aurasma Layar și Junaio.

BuildAR se extinde asupra acestui aspect pentru a furniza primul sistem de gestionare a conținutului de realitate augmentată (http://buildar.com). Aceasta înseamnă că educatorii și studenții pot începe să proiecteze, să construiască și să gestioneze propriile lor experiențe cu Realitatea Augmentată.

Mai multe utilizări educaționale ale acestei realități augmentate au fost deja documentate în literatura de specialitate. Realitatea augmentată a fost folosită pentru a dezvolta înțelegerea studenților despre știință, inclusiv știința mediului, micro-biologie și știință biomedicală . Simularea bazată pe scenarii „Alien Contact!”

A fost utilizată pentru dezvoltarea abilităților de gândire matematică. Realizarea augmentată bazată pe jocuri și jocuri de rol a fost aplicată pentru a spori motivația și un sentiment de autenticitate în științele medicale.

Au existat ilustrații despre modul în care realitatea augmentată ar putea fi folosită în științe umaniste, de exemplu prin furnizarea unei experiențe literare mai antrenante (Billinghurst, et al., 2001) și prin dezvoltarea poeziei vizuale (Lin, 2012).

Realitatea augmentată a fost utilizată pentru a permite studenților să studieze ciclul de viață virtual al unei varietăți de fluturi (Tarng & Ou, 2012). Există, de asemenea, exemple de studenți care învață prin autorul sistemelor de realitate augmentată, de exemplu, ca creatori de jocuri științifice (Klopfer & Sheldon, 2010) și studenți care construiesc modele Google Earth folosind ARSights (Thornton, Ernst, & Clark, 2012). Pentru o revizuire mai detaliată a utilizării realității augmentate în învățământul școlar și terțiar, a se vedea (Lee, 2012).

Într-un sens integrat, tehnologia Realității augmentate permite educatorilor să creeze un scenariu, să furnizeze informații specifice locației bazate pe poziția GPS, să insereze caractere scriptate sau non player în experiența de învățare și să încorporeze date (prin declanșatoare de imagini sau obiecte) în mod real în real contextul mondial.

Squire & Jan (2007) folosesc toate aceste capabilități în jocul lor de mister care presupune studenților să deducă modul în care o persoană a murit colectând probe și intervievând personaje virtuale fără jucător. Cu toate acestea, rolul educatorului ca proiectant și facilitator pare a fi un factor critic. În utilizarea lor pentru „Reality Augmented” pentru a urmări obiectele și a grafica viteza și deplasarea verticală și orizontală, Jerry & Aaron (2010) au constatat că utilizarea profesorului de gândire care provoacă întrebări și abilitățile lor de facilitare erau critice pentru a stimula sentimentul de provocare și de a permite studenților. clasa de învățat din activități.

Utilizarea realității augmentate în clasă a fost demonstrată în mod repetat pentru a crește motivația elevilor (Billinghurst & Duenser, 2012; Johnson, et al., 2010; Tarng & Ou, 2012). De asemenea, sa arătat că contribuie la rezultatele învățării studenților (Jerry și Aaron, 2010; Lee, 2012; Rasimah, et al., 2011; Tarng și Ou, 2012). Mai mult, utilizarea unui sistem de realitate augmentată a avut un efect mic, dar totuși pozitiv asupra atitudinilor de învățare ale unor elevi și a contribuit la percepția lor despre relevanța învățării lor în viața lor de zi cu zi (Jerry & Aaron, 2010).

În marea majoritate a cazurilor descrise mai sus, Realitatea Augmentată este utilizată de educatori pentru a oferi studenților experiențe de învățare preambalate. Acest lucru poate duce la situația în care Realitatea Augmentată dezvoltă doar abilități de gândire de ordine inferioară, prin susținerea înțelegerii și a aplicării, fără a încuraja abilități de gândire integrativă de ordin superior, cum ar fi analiza, evaluarea și creația. O alternativă la aceasta este ca studenții să devină designeri cu Realitate Augmentată pentru a dezvolta abilități superioare de gândire la ordine.

Învățarea bazată pe design este bazată în paradigma pedagogică construcționistă, care susține că elevii înțelegerea lumii lor sunt cel mai bine dezvoltate atunci când creează activ obiecte reale (Papert & Harel, 1991). S-a demonstrat că învățarea prin design îmbunătățește rezultatele învățării elevilor.

De exemplu, orele de știință care au folosit o abordare de învățare bazată pe design au dus la îmbunătățirea performanței elevilor și la creșterea dorinței elevilor de a învăța știința (Doppelt, Mehalik, Schunn, Mătase și Krysinski, 2008). Utilizarea tehnologiei video avansate în scopuri de proiectare a îmbunătățit înțelegerea elevilor despre abilități cognitive specifice domeniului și subiectului (Zahn, Pea, Hesse și Rosen, 2010). Pe lângă o îmbunătățire a înțelegerii conceptuale, învățarea bazată pe design a dus la o motivație îmbunătățită pentru studenți pentru a urmări cariere în domeniul practicii (Apedoe, Reynolds, Ellefson și Schunn, 2008).

În lucrările anterioare, Van Haren (2010) a identificat mai multe mecanisme care stau la baza efectelor pozitive ale abordărilor de învățare bazată pe proiectare. Utilizarea cunoștințelor elevilor poate duce la o implicare accentuată. Calitatea intelectuală poate fi promovată prin discutarea, rezolvarea problemelor, teoretizarea și tragerea de concluzii. Agenția studenților unde participă, se dezvoltă, determină mai degrabă decât să primească pasiv poate încuraja o înțelegere mai profundă (van Haren, 2010).

Pentru a facilita succesul „învățarea prin design”, Neville (2010) propune ca profesorii să aibă cunoștințe profunde despre aria tematică și capacitatea de a încuraja un mediu de învățare colaborativ în casa de producție. De asemenea, este esențială dorința și capacitatea de a selecta dintr-o gamă largă de abordări pedagogice pentru a permite învățării elevilor să treacă de la forme experiențiale la forme conceptuale și analitice (Neville, 2010). Neville sugerează că acordarea de timp dedicat învățării profesionale și disponibilitatea cadrelor didactice de a se implica cu descoperiri de cercetare și noi cunoștințe sunt, de asemenea, elemente critice pentru succes.

2.3.1 Ipotezele cercetării

Ipoteza nr. 1

Prezum că utilizarea mijloacelor AR contribuie la abilitățile sociale și de comunicare a elevilor.

Ipoteza nr.2

Prezum că învățarea activă, prin intermediul AR este mai eficientă comparativ cu metodele tradiționale de predare și notare.

Ipoteza nr.3

Prezum că învățarea activă, prin intermediul AR îi face pe copii să fie mai implicați la clasă.

2.3.2 Metode și instrumente utilizate în cercetare

În realizarea cercetării de față am recurs la: metoda experimentului, metoda observatiei și metoda chestionarului

Metoda experimentului

Cercetarea experimentală a avut o lungă tradiție în psihologie și educație. Atunci când psihologia a apărut ca o știință a copilului în anii 1900, ea și-a modelat metodele de cercetare pe paradigmele stabilite ale științelor fizice, care de secole s-au bazat pe experimentări pentru a obține principii și legi. Bazarea ulterioară pe abordările experimentale a fost întărită de abordările comportamentale ale psihologiei și educației care au dominat în prima jumătate a acestui secol.

Astfel, folosirea experienței în tehnologia educațională în ultimii 40 de ani a fost influențată de evoluția teoriilor și a practicilor de cercetare din cadrul disciplinelor părinte.În acest capitol, analizăm practicile, problemele și tendințele legate de aplicarea metodelor de cercetare experimentală în tehnologia educațională. Scopul este de a oferi cititorilor un fundal suficient pentru înțelegerea și evaluarea modelelor experimentale întâlnite în literatura de specialitate și pentru identificarea modelelor care vor aborda în mod eficient problemele de interes în propria lor cercetare.

Valabilitate, prin utilizarea unor măsuri de rezultate multiple pentru a evalua procesele și produsele de învățare, folosind răspunsurile elementului vs. scorurile agregate ca variabile dependente, mărimea efectului de raportare ca completare la semnificația statistică și replicile media vs. comparațiile media.

Metoda experimentală a apărut în mod oficial în psihologia educațională la începutul secolului, cu studiile clasice ale lui Thorndike și Woodworth asupra transferului. Interesul experimentatorului în efectul schimbărilor de mediu, denumite "tratamente", a cerut desenelor și modelelor să utilizeze proceduri standardizate pentru a menține toate condițiile constante, cu excepția variabilei independente (experimentale).

Această standardizare a asigurat o valabilitate internă ridicată (control experimental) în comparație cu grupul experimental cu grupul de control al variabilei dependente sau "rezultatul".

Adică, atunci când valabilitatea internă a fost ridicată, diferențele dintre grupuri ar putea fi atribuite în mod confidențial tratamentului, eliminând astfel ipotezele rivale care atribuie efecte factorilor străini. În mod tradițional, experții au acordat mai puțină importanță validității externe, care se referă la generalizabilitatea constatărilor și la alte setări, în special la cele realiste. O temă a acestui capitol este că orientările actuale în teoria instruirii și practicile de cercetare necesită obținerea unui echilibru mai bun între nivelurile de valabilitate internă și externă.

În ultimul secol, metoda experimentală a rămas imună la schimbările de paradigmă în psihologia învățării, inclusiv behaviorismul la cognitivism, tocognitivismul obiectivismului și instructivismul la constructivism.

În mod clar, pozitivismul logic al teoriei behavioriste a creat un cadru fertil și invitativ pentru încercările de a stabili relații cauzale între variabile, folosind metode experimentale. Apariția teoriei învățării cognitive în anii 1970 și 1980 a făcut inițial puțin pentru a schimba acest punct de vedere, deoarece cercetătorii au schimbat locul anchetei de la comportament la procesarea mentală, dar au menținut metoda experimentală ca mod fundamental de căutare a adevărurilor științifice. Astăzi, influențele din ce în ce mai mari ale teoriilor constructiviste fac ca adaptarea dintre metodele științifice tradiționale și perspectivele actuale de învățare să fie mai dificile.

În consecință, fără a cunoaște impactul final sau longevitatea concepției constructiviste, recunoaștem contribuția sa în transmiterea instruirii și a învățării ca fiind mai puțin ordonată decât paradigmele precedente, iar elevul, mai degrabă decât "tratamentul", merită mai multă importanță în studiul proceselor de învățare. Descrierea completă a modelelor experimentale alternative este furnizată de Campbell și Stanley și de manualele convenționale de cercetare.

Metoda observației

Ca metodă de cercetare etnografică, observarea are un istoric lung. Valoarea observării este că permite cercetătorilor să studieze oamenii în mediul lor nativ pentru a înțelege "lucrurile" din perspectiva lor.

Observarea cere cercetătorului să petreacă mult timp pe teren cu posibilitatea de a adopta diferite roluri pentru a obține o înțelegere mai cuprinzătoare a persoanelor studiate. O varietate de tehnici sunt utilizate pentru colectarea datelor.

Obținerea accesului la grup și ieșirea din teren sunt doi factori importanți care trebuie luați în considerare.

Observarea este o metodă complexă de cercetare, deoarece de multe ori cere cercetătorului să joace un număr de roluri și să folosească o serie de tehnici, inclusiv cele cinci simțuri ale sale, pentru a colecta date. În plus, în ciuda gradului de implicare cu grupul de studiu, cercetătorul trebuie să-și amintească întotdeauna rolul principal de cercetător și să rămână suficient de detașat pentru a colecta și analiza date relevante pentru problema investigată. Scopul acestui articol este de a descrie într-o anumită adâncime tipurile de roluri pe care un cercetător le poate asuma în timpul unui studiu observațional.

În plus, sunt abordate o privire de ansamblu asupra unora dintre caracteristicile unice pentru cercetarea observațională, precum și validitatea, fiabilitatea și problemele etice. Interpuse în articolul sunt câteva exemple de studii, în care a fost utilizată metoda de observare.

Metoda chestionarului

Un chestionar este un instrument de cercetare constând dintr-o serie de întrebări și a altor solicitări în scopul de a aduna informații de la persoane, deși ele sunt adesea concepute pentru analiza statistică a răspunsurilor, acest lucru nu este întotdeauna valabil. Chestionarul a fost inventat de Sir Francis Galton.

Printre avantajele chestionarului fata de alte tipuri de studii enumeram: sunt ieftine, nu au nevoie de la fel de mult efort din partea celui ce chestioneaza (precum necesita ancheta verbala sau prin telefon) și au adesea raspunsuri standardizate care il face simplu pentru a compila datele. Cu toate acestea, aceste tipuri de răspunsuri standardizate pot zădărnici utilizatori. Chestionarele sunt, de asemenea, drastic limitate de faptul că respondenții trebuie să fie capabili să citească și să răspundă la întrebările lor.

Acest chestionar a fost aplicat care a fost aplicat elevilor de clasa a VII și a VIII a din cele 5 școli din nivelul urban și rural din județul Brașov.

2.3.3 Designul cercetării

Pasul 1. Identificarea și analiza mijloacelor AR, care au fost utilizate în experiment

Pentru identificarea instrumentelor AR, alese pentru experimentul de față am recurs la consultarea unor resurse online, respectiv a unor lucrări de specialitate. Procesul de identificare a instrumentelor AR s-a făcut și după ce am purtat discuții cu cadre didactice din mai multe școli, care mi-au oferit sugestii cu privire la instrumentelor AR utilizate la ore. În acest mod m-am bazat pe:

Surse științifice: cărți,articole de specialitate și resurse online, care sunt dedicate cadrelor didactice.

– Cadre didactice, care au o experiență didactică variată și puncte de vedere diferite. Multe dintre cadrele didactice cu care am discutat au declarat că instrumentele AR sunt motivante și că elevii nu se plictisesc. În plus, ei sunt mai receptivi și răspund mai eficient la sarcinile de la clasă, dar înțeleg și mai bine lecția și rețin informațiile transmise la clasă.

Pentru a purta discuții cu mai multe cadre didactice mi-am propus să vizitez o serie de 5 școli din județul Brașov, atât din mediul urban, cât și din mediul rural, vizând următoarele caracteristici:

Discuții cu cadre didactice: debutante, cu experiență de cel puțin 5 ani sau cu experiență de peste 5 ani.

Discuții cu cadre didactice din mediul rural și din mediul rural.

Discuții cu cadre didactice de gen feminin și gen masculin.

Pentru școlile din mediul rural, din județul Brașov am recurs la un apel telefonic, iar ulterior datele cercetării au fost comunicate prin intermediul mailului. “În plus, am purtat discuții cu cadre didactice din grupul organizat pe facebook ,,Proiecte didactice inv. primar si prescolar – model. ” – fig. 1.1 [Sursa https://www.facebook.com/groups/707449649314221/ accesată în data de 06.01.2020 ]

Fig. 1.1 Pagina grupului ” Proiecte didactice inv. primar si prescolar – model

Majoritatea cadrelor didactice cu care am discutat au părut încântate de utilizarea instrumentelor AR, în cadrul lecțiilor, chiar dacă multe dintre acestea nu au utilizat instrumentele AR la clasă. Foarte puține au fost cadrele didactice care au declarat că nu au utilizat și că nu consideră că este necesar să utilizeze instrumentele AR la ore.

În total am purtat discuții în acest sens cu 25 de cadre didactice. Doar 4 dintre acestea au declarat că nu sunt de acord, nu au utilizat și nu vor utiliza instrumentele AR la copii cu dificultăți de învățare.

Pentru a avea o imagine cât mai completă despre eficiența instrumentelor AR am predat la ore, utilizând aceste mijloace. Prin urmare, am recurs și la metoda observației.

Pasul 2: Testarea inițială a elevilor incluși experiment

Testarea inițială a fost realizată pentru a vedea diferențele în procesul predării și învățării. Scopul acesteia a fost acela de a înțelege nivelul elevilor incluși în experiment și eficiența metodei de predare clasice comparativ cu predarea prin intermediul instrumentelor AR.

Pasul 3: Analiza rezultatelor din cadrul testării inițiale

O analiză a datelor obținute după testarea inițială era necesară pentru a înțelege nivelul elevilor, respectiv pentru a vedea cât mai concret care este cea mai potrivită metodă de predare la copii cu dificultăți de învățare.

Pasul 4: Utilizarea instrumentelor AR la clasă

Cele instrumente AR au fost utilizate la clasă pe parcursul unei luni calendaristice. La finalul fiecărei ore de predare, utilizând astfel de instrumente, am recurs la o evaluare, care a durat 10 minute. Pe parcursul predării utilizării instrumentelor AR am constatat că elevii erau mult mai activi și implicați la oră.

Pasul 5: Testarea finală

La testarea finală, am recurs la aplicarea unei testări.

Pasul 6. Analiza și interpretarea datelor obținute

Datele obținute au fost interpretate și incluse în cercetarea de față, într-un mod sistematizat, astfel încât să corespundă cerințelor academice și să poată fi consultate și valorificate de cât mai multe cadre didactice.

Pasul 7: Transcrierea și editarea datelor

Ulterior acestui pas, am recurs la o consultare suplimentară a literaturii de specialitate, pentru a înțelege în ce măsură rezultatele obținute confirmă studiile ce specialitate consultate.

Pasul 8: Emiterea concluziilor și recomandărilor pentru îmbunătățirea demersului didactic la clasele primare, prin intermediul instrumentelor AR

Emiterea concluziilor și recomandărilor pentru îmbunătățirea instrumentelor AR este un demers obligatoriu al unui experiment de acest gen. Astfel, concluziile studiului vor putea fi consultate și valorificate atât de cadre didactice cu experiență, cât și de cadre didactice fără experiență, dar și de cercetători preocupați/ interesați de tema instrumentelor AR la elevii cu probleme de învățare și a metodelor alternative de predare.

2.3.4 Instrumentele cercetării

Pentru realizarea cercetării de față am recurs la utilizarea a cinci instrumente AR, care au fost utilizate în procesul de predare de la clasă pe o perioadă de o lună.

În realizarea cercetării de față am avut în vedere un eșantion de 50 respondenți, elevi de clasa a VII și a VIII a.

– Distribuția elevilor după vârstă care au participat la cercetare și este reprezentată grafic în diagrama prezentată în fig. 2.1.

Fig. 2.1 Distribuția elevilor după vârstă

-Distribuția elevilor după gen care au participat la cercetare și este reprezentată grafic în diagrama la care se face referire în fig. 2.2.

Fig. 2.2 Distribuția elevilor după gen

2.3.5 Rezultatatele cercetării

– Fig. 2.3 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : ”Lecțille sunt mai interesante dacă sunt utilizate aplicații AR?” – obținându-se următoarele răspunsuri reprezentate grafic mai jos în diagramă : Adevărat 60%,Fals 10%, Parțial adevărat 20% și Nu știu. Nu răspund. 10%

Fig. 2.3. Lecțille sunt mai interesante dacă sunt utilizate aplicații AR

– Fig. 2.4 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Înțelegem mai ușor lecțiile, care au la bază instrumente AR? ”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezentate grafic mai jos în diagramă :Adevărat 59%,Fals 1%, Parțial adevărat 29% și Nu știu. Nu răspund. 1%

Fig. 2.4. Înțelegem mai ușor lecțiile, care au la bază instrumente AR

– Fig. 2.5 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Reținem mai repede informațiile prezentate prin intermediul aplicațiilor AR”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezentate grafic mai jos în diagramă : Adevărat 75%, Fals 5%, Parțial adevărat 18% și Nu știu. Nu răspund. 2%

Fig. 2.5. Reținem mai repede informațiile prezentate prin intermediul aplicațiilor AR

– Fig. 2.6 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Nu există dispozitive pentru utilizarea aplicațiilor AR la clasă?”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezentate grafic mai jos în diagramă: Adevărat 80%,Fals 10%,Parțial adevărat 5% și Nu știu. Nu răspund. 5%

Fig. 2.6. Nu există dispozitive pentru utilizarea aplicațiilor AR la clasă

– Fig. 2.7 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Cadrele didactice mai în vârstă se adaptează mai greu și au dificultăți în utilizarea aplicațiilor AR în cadrul lecțiilor?”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezentate grafic mai jos în diagramă: Adevărat 80%,Fals 18%, Parțial adevărat 1% și Nu știu. Nu răspund. 1%

Fig. 2.7. Cadrele didactice mai în vârstă se adaptează mai greu și au dificultăți în utilizarea aplicațiilor AR în cadrul lecțiilor

– Fig. 2.8 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Elevii sunt mai implicați la clasă dacă se utilizează aplicații AR?”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezentate grafic mai jos în diagramă: Adevărat 70%,Fals 5%,

Parțial adevărat 15% și Nu știu. Nu răspund. 10%

Fig. 2.8. Elevii sunt mai implicați la clasă dacă se utilizează aplicații AR

– Fig. 2.9 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Elevii devin mai empatici dacă învață prin intermediul AR?”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezentate grafic mai jos în diagramă: Adevărat 30%,Fals 30%,

Parțial adevărat 30% și Nu știu. Nu răspund. 10%

Fig. 2.9. Elevii devin mai empatici dacă învață prin intermediul AR

– Fig. 2.10 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Elevii sunt mai sociabili dacă la clasă utilizează aplicații AR?”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezentate grafic mai jos în diagramă: Adevărat 40%,Fals 20%,

Parțial adevărat 20% și Nu știu. Nu răspund. 20%

Figura 2.10. Elevii sunt mai sociabili dacă la clasă utilizează aplicații AR

– Fig. 2.11 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Elevii găsesc procesul de predare mai distractiv și sunt mai relaxați la clasă, grație metodelor AR?”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezentate grafic mai jos în diagramă: Adevărat 78%,,Fals 5%, Parțial adevărat 15% și Nu știu. Nu răspund. 2%

Fig. 2.11. Elevii găsesc procesul de predare mai distractiv și sunt mai relaxați la clasă, grație metodelor AR

– Fig. 2.12 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Aplicațiile AR sunt intuitive și simplu de utilizat de către elevi:?”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezentate grafic mai jos în diagramă: Adevărat 66%,Fals 4%,

Parțial adevărat 15% și Nu știu. Nu răspund. 15%

Fig. 2.12. Aplicațiile AR sunt intuitive și simplu de utilizat de către elevi

– Fig. 2.13 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Mi-aș dori ca aplicațiile AR să fie utilizate la toate materiile?”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezentate grafic mai jos în diagramă: Adevărat 59%,Fals 1%,

Parțial adevărat 30% și Nu știu. Nu răspund. 10%

Fig. 2.13. Mi-aș dori ca aplicațiile AR să fie utilizate la toate materiile

– Fig. 2.14 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Aplicațiile AR sunt ușor de utilizat de către cadrele didactice?”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezenate grafic mai jos în diagramă: Adevărat 40%,Fals 30%

Parțial adevărat 15% și Nu știu. Nu răspund.15%

Fig. 2.14. Aplicațiile AR sunt ușor de utilizat de către cadrele didactice

– Fig. 2.15 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Consider că pe viitor aplicațiile AR vor fi tot mai prezente în în cadrul procesului de predare învățare?”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezentate grafic mai jos în diagramă: Adevărat 62%, Fals 1%, Parțial adevărat 9% și Nu știu. Nu răspund. 28%

Fig. 2.15. Consider că pe viitor aplicațiile AR vor fi tot mai prezente în în cadrul procesului de predare învățare

– Fig. 2.16 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Prima experință cu aplicațiile AR la clasă a fost extrem de interesantă? ”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezenate grafic mai jos în diagramă : Adevărat 73%,

Fals 10%, Parțial adevărat 7% și Nu știu. Nu răspund. 10%

Fig. 2.16. Prima experință cu aplicațiile AR la clasă a fost extrem de interesantă

– Fig. 2.17 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „La care din materii profesorul a utilzat aplicații AR?”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezenate grafic mai jos în diagramă : Geografie 20%, Biologie 10%, Anatomie 40%, Fizică 10%, Chimie 5%, Altele 15%

Fig. 2.17. La care din materii profesorul a utilzat aplicații AR

– Fig. 2.18 se referă la rezultatele obținute în urma aplicării chestionarului cu răspunsul la întrebarea : „Elevii pot descoperii noi informații, chiar neajutați de profesori, grație aplicațiilor AR? ”– obținându-se următoarele răspunsuri reprezenate grafic mai jos în diagramă: Adevărat 62%, Fals 1%, Parțial adevărat 9% și Nu știu. Nu răspund. 28%

Fig. 2.18. Elevii pot descoperii noi informații, chiar neajutați de profesori, grație aplicațiilor AR

3. REALITATEA AUGMENTATĂ – MODEL DE APLICABILITATE ÎN DOMENIUL EDUCAȚIEI – MODELE DIN SCOȚIA ȘI FINLANDA

3.1 Modelul prezentat din școlile din Scoția

O scoala din Scotia ofera educatie in realitatea augementată, unde prefectura din East Renfrewshire a cheltuit peste 250 de mii de lire sterline pentru a achiziționa headseturi AR. Seturile au fost realizate de Avantis, care vor veni cu căști ce corespund necesitaților de învățare și predare în realitatea augmentata. Tehnologia va fi apoi disponibilă în 30 de școli din comitat. Inițiatorul proiectului a declarat că genul acesta de educație va fi asociată cu alte metode de predare. Prin investirea în acest gen de tehnologie, se va oferi copilor experiențe și senzații pe care poate nu le-ar putea trăi în realitate și care aduce întregului proces la viață într-un fel care le stârnește imaginația. Profesorii vor primi training despre cum să folosească headseturile și să îmbunătățească procesul de predare folosindu-le. Este o inițiativă care nu va face altceva decât să le ofere elevilor toate uneltele necesare pentru o lume în continuă digitalizare. Nik Tuson, CEO al Educției Avantis a spus ca se vor vedea rezultate incredibile în clasă de la introducerea realității augmentate în timpul lecțiilor și impactul pozitiv pe care îl are asupra implicării elevilor dezvoltându-i armonios si asigurându-le succesul mai târziu în dezvoltarea lor. Școala din Scoția are o programă în care copiii învață cu capul, nu din manuale și profesorii au libertate asupra tematicii și modului de predare. Programa este structurată pe “core subjects”, care în cazul școlilor primare înseamnă Literacy și Math și restul de subiecte care variază de la muzică la design și tehnologie, IT, geografie, istorie, arte, limbi străine și educație religioasă. Pe fiecare semestru ei au o “temă”, o poveste, un subiect mai mare în jurul căruia se construiesc toate “materiile”.Profesorul are un ghidaj despre ce anume trebuie să știe un elev la finalul anului, însă el (și școala, prin directorul care compune politica de studiu), are libertatea să facă treabă cum crede de cuviință. Cu ce vrea el. În ce fel vrea el. Copiii nu au “manuale” sau cărți. Au caiete, unde profesorul le lipește foi cu activități sau unde scriu ei, în funcție de moment sau cerință. Copiii au în fața lor un om care le explică lucruri. Li se dă inițial un “cold task”, adică niște întrebări despre ceva ce ei n-au învățat la școală. Că să vadă profesorul ce știu ei, ce înțeleg ei din treaba aia. Apoi, vreo lună sau două, li se predă chestiunea cu pricina, după care primesc “hot task”, adică din nou, întrebări despre respectivul subiect. Și se observă progresul sau stagnarea, după caz. Se pune accentul pe individualitate si puterea de a alege: aptitudinile  sunt încurajate. Copiii sunt îndrumați către pasiunile lor personale, au de multe ori activități care implică să aleagă ei ce vor să facă. Majoritatea chestiilor pe care le fac le aleg. Dacă profesorul de sport îl vede că are înclinație către anumite sporturi, îl îndruma către cursuri din afară școlii, și tot așa. Temele au o altă prezentare decât în alte modele educaționale deoarece copiii care nu învață… nu învață. Sunt ajutați să învețe, se insistă, se lucrează cu ei separat, părinții sunt chemați la ateliere și consiliere. Nu cred că există repetenție aici, cel puțin nu în școală primară. Dacă nu își fac tema săptămânală și-o vor face în pauze la prânz la școală. Dacă nu citesc zilnic, vor citi la prânz la școală, sau în alte momente. Fiecare elev are un caiet de lectură în care părintele trebuie să semneze zilnic câte pagini din ce carte a citit copilul. Este extrem de important să citească zilnic.Tema este săptămânală, până în anul 4 inclusiv, se da o săptămâna la Math una la Literacy, din anul 5 se da la ambele. Tema e primită vinerea și se predă la școală în miercurea următoare. De cele mai multe ori copilul are capacitatea să o rezolve singur, fără ajutor sau cu foarte puțin ajutor din partea părinților. Rezolvarea nu durează (în anul 5 când sunt două  materii) mai mult de 30 de minute. Având astfel prezentarea modelului educațional din Scoția, putem spune ca rolul realității augmentate este foarte primitor si roditor și astfel introducerea acestei realității în aplicabilitate și învățare este foarte complex.

3.2 Modelul prezentat din școlile din Finlanda

Filanda este o tară unde se abordează implementarea realității augmentate în școli, și tocmai de aceea anul trecut în perioada 24-26 aprilie 2019 a avut loc o conferință în Salla, Lapland, Finlanda , o conferința pe teme de educație media este o conferință informală și prietenoasă, la care participanții fac schimb de idei și informații referitoare la educația din domeniul mass-media, utilizarea educațională a TIC și a mediilor de învățare. Conferința este organizată de Centrul pentru Pedagogie Media la Universitatea din Laponia, Finlanda. Tema din 2019 a conferinței este "Educația media la vârf “.  Subiecte abordate în cadrul conferinței vor fi legate de: realitatea augmentată, învățarea virtuală și simularea, media digitală și tehnologii în viața de zi cu zi; medii de învățare; mediile și literațiile digitale; modele pedagogice în utilizarea educațională a TIC și mass-media etc. Realitatea augmentată repezintă viitorul educației, deoarece până în anul 2025, două miliarde de oameni, vor aparține celei mai tinere generații – iGenerația – copii născuți între 2010- 2025, generația care are cel mai mare cces la tehnologie de până acuma. Se vor implementa tehnologii avansate emergente și inovații care vor fi încorporate în clase cum ar fi realitatea augmentata, realitatea virtuala și realitate mixta , robotica și inteligenta artificiala- AI – care vor schimba fața educație. Realitatea augmentata este cea mai scontata tehnologie care va lua avânt și va reuși să realizeze cel mai mare progres cunoscut vreodata în educație , deoarece prin folosirea lor vor fi capabili să reușească sa ofere elevilor o experiență complet diferită de învățare deorece reușesc să aducă realiatea mai aproape de elevii punându-i în experiența experimentării diverse a anumitor procese din natura care nu aveau acces la începuturile educației. Copii vor putea învata experimentând deoarece vor utiliza algoritmi de învatare profundă, programe suficient de flexibile ca să poata fi ușor adaptate și modificate de mințile curioase ale tinerilor din generația alfa – o generație de copii care fac parte din cea mai conectată, educată și sofisticată generație – pentru care școala va trebui să susțină un mediu în care învățarea trebuie să ii susțină pe acești " integratori digitali". Acești copii vor putea vedea o problema din mai multe perspective pentru a putea lua cea mai buna decizie. Realitatea augmentată este o realitate îmbunătățită cu sunet, video și grafică reușind să aducă lumea reala într-o clasă de studiu.

Impactul pozitiv al învățării cu AR reprezintă :

– o întelegere mai buna a materiei

– învățarea structurii tridimensionale și a funcției acesteia

– învățarea asocierii limbajului

– învățarea pe termen mai lung

-performanta fizica îmbunătățită

– colaborare îmbunătățită

– motivație crescută din partea elevilor

Exista și o parte negativă ca în orice lucru care este nou și se testează :

– atenție limitată asupra unui singur lucru

– integrarea ineficienta în clasă

-dificultăți de utilizare

– diferențe de învățare între elevi

Merită ca AR să devină o tehnologie de bază în mediul educației deoarece este foarte eficientă, pentru că face ca interacțiunea din cadrul materiei abordate să fie reținută mai ușor deoarece aduce experiența mai aproape de practică, practică înainte de teorie, ceea ce combate principiul de învățarea teoriei înainte de practică, ci experiența și apoi practica și apoi teoria. Realitatea augmentată inversează procentele: folosește până la 25% elemente virtuale și 75% elemente reale. Utilizatorii interacționează cu mediul înconjurător, folosind dispozitive accesibile pentru publicul larg, precum smartphone-urile sau tabletele, rămânând conștienți de spațiul real în care se află.

4. Direcțiile de viitor a aplicabilității realității augmentate în domeniul educației în România

4.1 Afterschoolul – analizat după managementul proiectelor

Prima direcție ar fi orientată spre deschiderea primului afterschool bazat pe realitate augmentată din Brașov, deoarece am studiat piața învățamântului privat și nu există momentan astfel de idee.

Un after school este definit ca „Școala după școală” care este un program complementar programului școlar obligatoriu, care oferă oportunități de învățare formală și nonformală, pentru consolidarea competențelor, învățare remedială și accelerare a învățării prin activități educative, recreative și de timp liber și se adresează atât elevilor din învățământul primar, cât și elevilor din învățământul secundar

Programul SDS se poate desfășura înainte sau după programul școlar obligatoriu ( în funcție de orarul fiecărui nivel de  studiu), la școlii, în situația în care deține resursele materiale și umane necesare organizării acestui program. În învățământul primar, programul SDS cuprinde activități cu sprijin  specializat (supraveghere și îndrumare în efectuarea temelor, recuperare pentru elevii cu  dificultăți cognitive, emoționale, tulburări de limbaj prin activități remediale, consiliere, logopedice, activități de  încurajare a lecturii independente – toate activități care se pot ușura cu ajutorul aplicabilității realității augmentate sub formă de diferite aplicații sau medii în care se pot organiza aceste activități pentru a avea rezultate deosebite. Fiecare școală, în funcție de grupul țintă, constituie module de pachete de activități, prin combinarea activităților menționate  mai sus.

În învățământul secundar, programul SDS cuprinde pachetul de activități pentru accelerarea învățării și performanță (pregătirea pentru participarea la competiții și olimpiade școlare, concursuri sportive, artistice, pe discipline, participarea/ organizarea de festivaluri, realizarea de publicații școlare, participarea la activități de cooperare europeană), pachetul de activități de sprijin (asigurarea de asistență psihopedagogică pentru recuperarea decalajelor în învățare,  activități de suport pentru efectuarea temelor, activități remediale, consiliere psihologică) și  pachetul de pregătire pentru viață (organizarea de activități de dezvoltare personală, activități care vizează dezvoltarea atitudinii active și implicarea elevului, stil de viață sănătos, educație pentru carieră etc. Programul se poate organiza modular, pe unități de timp stabilite la nivelul unității de învățământ în funcție de grupul țțintă și nevoile identificate, prin combinarea pachetelor de activități orientate spre dezvoltarea competențelor transferabile. Programul se derulează pe grupe de elevi (maximum 12 elevi), constituite după opțiunile și nevoile identificate. Activitățile sunt proiectate, organizate și susținute de cadrele didactice din învățământul primar și secundar, consilieri, profesori de sprijin, bibliotecari, logopezi, laboranți, pedagogi, antrenori, mediatori școlari, voluntari din școală, din instituții și  organizații partenere abilitate.Astfel definit conceptul de afterschool, mi-am propus să îmi deschid un afterschool privat. Conform normelor juridice pentru a putea deschide un afterschool privat trebuie să fie reglementate de Legea Educației Naționale nr 1/ 2011 și OUG nr 75/2005 privind asigurarea calității învățământului.Pentru derularea unei activitati de after-school, o persoana privata trebuie sa fie organizata intr-una din formele juridice pe care le prevede legea: fie operator economic, fie organizatie non-profit. Din anul 2017 a devenit accesibilă posibilitatea de finanțare prin intermediul Programului Romania Start-up Nation, dar din pacate procedura este destul de complicata pentru cei care doresc sa opteze pentru aceasta forma de finantare, la care aș aplica și mi-am propus să îmi deschid propriul meu after school bazat pe realitate augmentată. Fenomenul „after school" este atât cunoscut dar și necunoscut în România zilelor noastre, deoarece percepție potrivit căreia „after school-ul" înseamnă fie o delegare a responsabilităților din partea părinților către o organizație educațională sau o supra-încărcare a programului elevului, care astfel nu mai are copilărie și pleacă într-un fel de la o școală la o altă școală, ajungând să fie epuizat fizic și psihic.

O altă perspectivă a afterschoolului se poate îndrepta spre faptul că îl ajută pe elev să-și fixeze cunoștințele și să dea sens întregului său program educațional degrevându-se de obstacole emoționale care le aduce continuarea studiului acasă, fără sprijin specializat. Este un concept educațional ce vine in sprijinul părinților foarte ocupați care nu au cu cine sa-si lase copiii acasă după terminarea orelor de școală. Este o soluție sigură în care copilul beneficiază de supraveghere permanentă, îndrumare la efectuarea temelor și posibilitatea de a participa la activități creative menite sa formeze și să dezvolte abilitățile acestuia.. Activitățile propuse într-un afterschool sunt variate si concepute astfel încât să îmbine activitățile educaționale cu cele recreative, și să creeze un mediu stimulativ pentru copil.

Un afterschool bazat pe realitate augmentată va reprezenta un nou progres în domeniul educației și va fi un pilon în dezvoltarea unor centre educaționale hiperspecializare organizate pe domenii de competență, care vor permite atât copiilor, cât și părinților să opteze în mod conștient și justificat pentru un anumit domeniu de specializare, astfel încât pregătirea obținută să susțină viitorul adolescent.

Un afterschool este definit ca „Școala după școală” care este definit ca un program complementar programului școlar obligatoriu care oferă oportunități de învățare formală și nonformală, pentru consolidarea competențelor, învățare remedială și accelerarea învățarii prin activități educative, reacreative și de timp liber și se adresează atât elevilor din învățământului primar, cât și elevilor din învâțământul secundar.

Aplicabilitatea realității augmentate va fi un experiment deoarece nu există deloc nici un loc sau un afterschool unde să se învețe dupa această metoda. Voi descrie și voi analizat deschiderea unui afterschool dupa etapele managementului proiectului – acesta fiind de fapt o afacere care dacă are la bază principiile acestui management va fi foarte organizat.

Afterschoolul va fi creat în Brașov, ca o afacere proprie din dorința de a aduce ceva nou în învățământul romanesc și de a veni în întâmpinarea noii generații care trăiește înconjurată de tehnologie .Afterschoolul se va numi AR-EDUCATION, educație pentru viitor și care va avea ca principală utilitate de a aplica realitatea augmentată în mediul educativ, creend ceva inovativ și dedicat noii generații.

Managementul proiectelor constă în aplicarea cunoștințelor, capabilităților, instrumentelor și tehnicilor specifice pentru activitățile unui proiect, care au obiective, scopuri și cerințe definite, referitoare la timp, costuri, calitate și parametri de performanță, activități considerate ca importante și adecvate pentru finanțare. Timpul, costul,calitatea și performanțele sunt constrângeri pentru proiect.

Etapele managementului proiectului sunt următoarele :

– Titlul proiectului : AR EDUCATION

– Scopurile și obiectivele proiectului : Scopul este introducerea realității augmentate în mediul educației pentru a reuși să aduci inovație și perfomanță în învățământul de stat.

– Descrierea activităților proiectului : Se vor introduce aplicații AR cu ajutorul cărora se vor preda la clasă materiile, se va încurajara interactiunea cu noua realitate pentru o întelegere mai buna a conceptelor și se îmbunătățește relația profersor – elev și va crește gradul de coeziune în grup prin socializarea implementată cu noile proiecte ce vor fi propuse.

– Descrierea rezultatelor așteptate: Cu acest afterschool se va promova idea ca realitatea augmentată este ceva inovativ care dacă se va introduce in invatamantul din ziua de azi va avea rezultate impresionante. De la afterschool acesta care va fi ca un experiment se va ajunge sa se creeze o scoala private, urmând mai apoi să fie introdus in învățământul de stat reorganizandu-l din toate punctele de vedere.

– Planul de implementare al proiectului : Definirea scopului final este de a reuși să introduc realitatea augmentata în cadrul cursurilor școlii de stat ca ajutor final pentru a moderniza învatamantul romanesc. Planificarea lui a fost pregătita și susținuta de studiul de caz din al doilea capitol al lucrarii unde prin cele 4 metode aplicate ( interviul, observația, experimentul și aplicarea chestionarului ) și prin reprezentarea grafica a rezultatele obținute din acest chestionar sub forma unor diagrame pentru a se ajunge la concluzia finală dorința de a introduce AR în școlile românești.

Ideea de after school reprezintă un experiment propriu prin care se dorește demonstrarea fizică a succesului implementarii noii metode. Specificarea performanțelor în cadrul dezvoltării unui afterschool reprezintă locația acestuia care va fi undeva în Brașov, într-o clădire închiriata într-o zonă centrală pentru a avea succes și care apoi va fi transformată într-o școală privată , acest lucru va depinde de numărul de elevi care vor dori să se înscrie. Studiul de caz din aceasta lucrare ține loc de studiu de fezabilitate și prin asta se asigură succesul implementării deoarece există dorința atât din partea elevilor, cât și a cadrelor didactice.

– Începerea operațiunilor: Afterschool se va numi AR-EDUCATION , va avea sediul în Brașov, obiectivele afterschoolului sunt următoarele: introducerea realitatii augmentate in domeniul predarii cursurilor, introducerea realitati augmentate in indeplinirea temelor , proiectarea unor dezbateri cu ajutorul realitatii augmentate, si experimentarea unor tehnologii cu ajutorul realitatii augementate care vor deveni instrumente în procesul de invatare a copiilor,Afterschool se va adresa la inceput ciclului primar in primul an, si cel gimnazial in al doilea an, urmand ca apoi sa se extinda dupa evaluarea rezultatelor per fiecare an. Data inceperii afterschoolului va fi 1 august 2020 și se va sfarsit la 1 august 2021 pentru ciclul primar, urmand mai apoi ca din 1 august 2021 sa se adreseze si celui gimanzial, si apoi la evaluarea per an in functie de rezultate să se decidă cum va evolua. Deschiderea unui after school va ajunge la un cost de 10000 euro la inceput, urmand ca apoi din taxele care vor fi la jumatate fața de celelalte afterschooluri la început și dacă va avea căutare vor continua așa.

– Alocarea resurselor – se pot obtine resurse prin aplicarea la fonduri europene prin diferitele programe de finanțare.

– Personalul proiectului : profesori din mediul de stat care vor sa faca ceva nou sau chiar profesorii de la clasele la care am vorbit cu ei despre aceasta npoua modalitate.

– Bugetul detaliat al proiectului (costuri fixate, echipament necesar) : o clădire de închiriat, salariile profesorilor, echipamentele achiziționate – laptopuri și tablete precum și diferitele licențe pentru programele dezvoltate cu realitatea augmentata și specialiști IT care pot să ajute la dezvoltarea diferitelor aplicatii

– Alte mijloace tehnice (ex. vehicule) – nu e necesar.

– Diviziunea surselor financiare (contribuție proprie și alte resurse) : economiile și accesul la fonduri europene care sunt destinate dezvoltării și inovării educați

4.2 Școala privată – analizat după Conceptul Lean

Școala este o instituție publică proprietate de stat sau privată unde se învață disciplinele prevăzute într-un plan de învățământ.

Conceptul „școală” provine de la cuvântul latin „schola”, derivat și el la rândul său din greaca antică „scholeion”, de la „scholḗ”. Termenul grec era înțeles la început drept „timp liber”, pentru ca apoi să evolueze: de la „timp liber” cuvântul a ajuns să descrie „locul în care era petrecut timpul liber”, adică locul în care se țineau discuții filosofice sau științifice în timpul liber, pentru a descrie mai apoi „locul de lectură” până la a descrie locul de instruire pentru excelență.

Încă din primii ani de viață ai copilului începem să ne gândim la un sistem de educare pentru acesta, să conturăm în linii mari metoda pe care vrem să o adoptăm. Fiecare părinte este unic, prin urmare, ideile fiecăruia sunt foarte variate, dar cu siguranță fiecare își dorește ceea ce e mai bine pentru copilul său Dilema fiecăruia dintre noi este așadar, care este cea mai bună metodă? Ce este important să înțelegem este că fiecare copil este unic, prin urmare nu cred ca există o metodă universal valabilă pentru toți. Sistemul clasic este cunoscut în linii mari de toți părinții. Programa școlară este una destul de încărcată, cu multe teme pentru copii, se pune accent pe partea teoretică și mai puțin pe cea practică, copiilor li se cere să învețe pe de rost și puțini sunt cei care înțeleg cu adevărat ceea ce învață. Sistemul clasic este concentrat pe acumularea unor cunoștințe și asimilarea unor comportamente. Din fericire, cel puțin în clasele primare, există și învățători talentați, cu dragoste pentru copii, care încearcă să-i facă pe copii să iubească școala și să învețe din plăcere, fără să le ceară să rețină pe de rost definiții pe care nu le înțeleg. Din clasa a V-a însă, este destul de greu, dacă nu chiar imposibil, să nu dai de cel puțin un profesor mai puțin înzestrat cu abilități de predare. Copiii încep să urască materia respectivă și își pierd interesul pentru a învăța ceva ce nu le place. Sistemul clasic de învățământ din România este unul cu multe provocări, iar părinții care optează pentru acesta sunt conștienți că trebuie să accepte unele compromisuri. Totuși sunt multe orașe din țară cu școli de stat foarte bune, iar bătălia pe clasele cu învățătoare foarte bune ajunge să fie mare. Deși este gratuit, unii părinți privesc mai departe de aspectul financiar și consideră că educația copilului lor este cea mai bună investiție, orientându-se spre grădinițe și școli particulare.

Școlile private sunt și ele o alternativă la învățământul de stat. Mulți părinți aleg pentru copiii lor o școală privată, chiar dacă costă câteva sute de euro pe lună, deoarece le oferă elevilor pregătire suplimentară în clase dotate corespunzător sau metode de predare gândite în funcție de potențialul elevilor. Pe lângă programa obișnuită, se predau ore de limbi străine sau informatică, arte sau teatru, instrument muzical, înot, dans etc. Fiind mai puțini într-un colectiv, profesorul poate acorda atenție fiecărui elev în parte.

O concluzie personală, în urma analizelor făcute, ar fi că nu există un sistem de învățământ perfect în România. Toate au avantaje și dezavantaje, iar cel mai important lucru este să ne concentrăm asupra copilului, fiecare copil fiind unic și având nevoie de anumite metode, care i se potrivesc mai bine

Astfel definite conceptele cheie din acest subcapitol, voi merge mai departe și voi aduce un nou concept de școala privată care va avea inclusă în cadrul ei realitatea augementată ca principal mijloc de predare și dezvoltare a copiilor.Este un nou concept care va incepe să prindă contur prima oară într-o școală privată deoarece în cele de stat se va introduce greu, deoarece orice lucru care este nou prinde contur greu in monstrul vechiului. A fi nou înseamnă a face parte din schimbare și a reusi să creezi ceva nou care să aiba rezultate in timp, școala bazată pe realitate augemntată, va prinde contur poate la început va fi un avânt timid, dar cu timpul când dupa ce în următorii ani vor incepe să existe și se vor vedea progresele, va lua amploare. O noua educație va prinde contur ,educația susținută de realitatea augmentată, deoarece va aduce realitatea mai aproape de elev . La inceput școala privata va fi doar pentru ciclul primar , și apoi la un an diferență se va extinde la nivel gimnazial și poate în viitor va ajunge și la liceul.

Este un proiect de anvergură foarte mare care dacă se va contura va aduce un aport de dezvoltare imens noilor generații care sunt din ce in ce mai curioase și trăiesc prin tehnologie .

Pe lângă managementul proiectului voi mai lua în considerare si principiile Conceptului Lean în deschiderea afterschoolului.

Conceptul Lean este definit ca și Filozofia fundamentala in Lean o reprezinta definirea Valorii  din punctul de vedere al  clientului (consumator). Toate acele activitati care nu adauga valoare in ochii clientului (ci doar genereaza costuri) sunt identificate ca Risipa.
Lean nu se axeaza pe procesele individuale, ci imbunatateste intregul flux de valoare.

Princiipile LEAN sunt următoarele : transformarea ideei in proiect final. Se incepe prin denumirea ideii, apoi definirea publicului țintă, cum vor trebui clienții să ajungă și să participe la afterschool, ce vârstă vor avea cei pentru care se adresează afterschoolul și câți bani sunt dispuși să plătească pentru a beneficia de aceste servicii. Astfel stabilite acestea : publicul țintă și cerințele, trebuie să se concentreze pe soluții în cazul în care apar lucruri neprevăzute: cum ar fi cum ar ajunge elevii la afterschool, cât de bune sunt predate cursurile, și ce propune nou in domeniul educației. Ca și valoare își propune să predea cât mai bine cursurile și să atragă cât de multi elevi , și să ofere un mediu de învățare foarte inovator cu ajutorul AR – asta pentru a rezista pe piață și pentru a face față concurenței. Reclama de promovare va fi făcută prin diferite canale de publicitate, prin faptul că implicam și vorbim cu părinții elevilor despre calitatea oferită pentru cursurile respective.

O evaluare făcută bine înseamnă că elevii vor fi din ce în ce mai mulți și prin faptul că se predau cursuri de cea mai bună calitate , elevii vor revenii și se vor înmulții. Mereu reevaluând poți obține cea mai bună performanță. În privința estimării costurilor se vor face mereu reduceri și prețul oferit pentru cursuri va fi mereu mai jos decât cel practicat pe piață, atâta timp cât vor exista elevi dornici de afterschool.

Problema : deschiderea afterschoolului desi mai sunt si alte afterschooluri.

Predare de cursuri cu ajutorul realitatii augmentate. Elevii vor beneficia de cursuri predate cu ajutorul realității augmentate

Cursurile vor fi in asa fel pregatite incat sa atinga toate punctele din curricula scolara si sa reuseasca elevii sa aiba rezultate dintre cele mai bune.

Se adreseaza tuturor elevilor care vor sa urmeze cursurilor afterschoolului cu ajutorului realitatii augmentate.

Concurenta va fi din cauza ca vor fi si alte afterschooluri dar nu cu metoda realitatii augmentate – asta e inovația care aduce sigur succesul.

Publicitatea se va face printr-un site si prin intermediul facebookului, plus din gura lumii parintilor elevilor care vor lua parte la afterschoolul acesta.

Revizuirea in fiecarui an a rezultatelor obtinute , plus a profitului care va urma sa fie reinvestit in marirea afterschoolului, si in primirea raspunsurilor din partea participantilor .

4.3 Introducerea realității augmentate ca mijloc în procesul de predare în școlile de stat

A treia direcție și cea mai greu de implementat în viitor va fi introducerea realității augmentate ca un mijloc de bază în predarea cursurilor în școlilor de stat.

În conformitate cu Legea Educației Naționale nr.1/2011, sistemul educativ românesc este reglementat de către Ministerul Educației și Cercetării (MEC). Fiecare nivel are propria sa formă de organizare și este subiectul legislației în vigoare. Grădinița este opțională între 3 și 6 ani. Clasa pregătitoare, devenită obligatorie în 2012, începe în general la vârsta de 6 ani; școlarizarea este obligatorie până în clasa a zecea (de obicei, care corespunde cu vârsta de 16 sau 17 ani). Învățământul primar și secundar este împărțit în 12 sau 13 clase. Învățământul superior este aliniat la Spațiul european al învățământului superior.

Sistemul educațional românesc este împărțit pe două niveluri:

1. Pre-universitar ( învățământul preșcolar, învățământul primar, învățământul gimnazial, învățământul liceal, învățământul profesional și învățământul postliceal )

2. Învățământul superior ( Studii de licență, studii de master, studii de doctorat, și învățarea continuă )

Școală primară este obligatorie, ea cuprinzând clasa pregătitoare (fiind înscriși în general copiii în vârsta de 6 ani) și apoi clasele I-IV, fiind cunoscută sub numele de "învățământ primar", în timp ce de la vârsta de unsprezece ani și până la paisprezece ani este cunoscut sub numele de "educație gimnazială". Educația în România este obligatorie până la terminarea clasei a X-a (sau până la vârsta de 18 ani). Sistemul de învățământ este identic la nivel național și foarte centralizat. Desfășurarea învățământului mai ales la grădiniță, nivel primar și gimnazial, iar la liceul nu se pune in discuție deoarece este mai complex și mult mai greu de abordat.

Grădinița : Copiii pot începe încă de la trei ani și pot rămâne până la șase ani la grădiniță. Grădinița este opțională, și de obicei durează 3 grupe – „Grupa mică”, pentru copii cu vârsta între 3-4 ani, „Grupa mijlocie”, pentru copii cu vârste cuprinse între 4-5 ani și „Grupa mare”, pentru copii cu vârsta de 5-6 ani.Din 2012, „Grupa pregătitoare” (Pregătire pentru școală, numită și Preșcolară), pentru copii cu vârsta de 6-7 ani a fost scoasă, ea devenind parte a învățământului primar obligatoriu, fiind mutată în școli.

Școala primară : Conform articolul 23 din Legea Educației Naționale nr.1/2011 prevede că:  "Sistemul național de învățământ preuniversitar cuprinde  învățământul primar, care cuprinde clasa pregătitoare (0) și clasele I-IV". Astfel, învățământul primar durează cinci ani: clasa pregătitoare (vechea grupă preșcolară) și clasele I-IV. Cele mai multe școli primare sunt publice; statisticile MECI arată că mai puțin de 2 la sută din elevi sunt înscriși în învățământul particular . Gimnaziul: Acesta durează 4 ani și este obligatoriu pentru toți copiii. Cursurile sunt uneori reconfigurate la sfârșitul clasei a patra, pe baza performanțelor școlare. Multe școli au clase speciale (cum ar fi cursuri intensive de limba engleză sau clase de Informatica, oferind una sau mai multe cursuri pentru aceste materii). Selecția pentru clase se face pe baza testelor locale. Evaluarea performanțelor elevilor este, de asemenea, diferită între ciclul primar și cel gimnazial. Începând cu clasa a 5-a, elevii au un alt profesor pentru fiecare materie. În plus, fiecare clasă are un profesor desemnat pentru a fi îndrumătorul clasei (diriginte) arareori există clasele afterschool care au 2 diriginți, în afară de materiile clasice mai sunt organizate ore de consiliere psihologică susținute de către un psiholog școlar (uneori).

După descrierea amănunțită a conceptului de școală în România cum este la ora actuala, voi trece mai departe la descrierea vieții eleviilor români după conceptul de educație tradițional.Viața în școală este foarte diferită într-un oraș față de cea de la țară. O școală urbană poate avea peste 100 sau 200 de elevi pe an, laboratoare de știință bine înzestrate, laboratoare de informatică, cluburi bazate pe interese diferite (de la matematica, la film, la teatru), psihologi și asistenți de predare, programe școlare pentru elevii talentați, pe când școlile rurale sunt de obicei mici, în unele sate, oferind doar 4 ani de educație – restul fiind oferite la o mai mare distanță de sat, care au un singur profesor pentru toți elevii (în general sub 10 de elevi în total) .

Relațiile profesor-elev sunt destul de formale, dar acest formalism a evoluat în ultimii ani, la unul amical, dar respectuoasă. Aceasta este cauzată de diferența de mentalitate dintre generatii. În timp ce, cea mai mare parte din profesori sunt foarte exigenți, cei mai tineri, se înțeleg mai bine cu elevii, sunt mai degrabă prietenoși și înțelegători, decât stricți.

Atât școlile din mediul urban, cât și cele din mediul rural poat organiza Cluburi de dans, de sport școlar, de tradiții, de lectură, teatru, muzica, fizică sau chimie aplicată și chiar cluburi de matematică. Cu toate acestea, participarea la aceste cluburi nu va fi menționată pe nici o diplomă sau certificat, nefiind necesar. Există și concursuri între școlii, precum și la nivel național (cunoscute sub numele de Olimpiade), care sunt folosite pentru a-i promova pe cei mai buni elevi.

Urmeaza apoi descrierea Curriculumul care este cunoscut ca foarte bun , dar rigid : sunt discipline obligatorii (de obicei 8-13) și până la 5 discipline opționale (de obicei 1 sau 2) care vor fi pe durata școlii grupate în felul următor : 8 ani de matematică, limba română, muzică, artă și educație fizică, 8 ani de religie (orice credință e acceptată), 6 ani de geografie și de istorie,7 sau 8 ani în prima limbă străină engleză, franceză sau germană, 3-4 ani, în cea de-a doua limbă străine engleză, franceză, germană, spaniolă, italiană, portugheză sau rusă , 3 ani de educație civică, fizică și biologie, 2 ani de Chimie și 2 ani de IT, (deși în multe locuri acest subiect poate fi opțional, e studiat în toți cei 8 ani ai școlii elementare).

Pornind de la rigiditatea Curriculumul mi-a venit ideea introducerii realității augmentate în predarea cursurilor și în școlile de stat, deoarece de mult se dorește o schimbare la nivelul educației, o schimbare confomă cu era în care trăim, adica era tehnologiei. Se spune ca vin din urmă generații care nu mai se pot concentra să învețe după metodele învechite de predat, și iși doresc ca noul să se aplice și la lecțiile predate , astfel își doresc inovatie. Inovația va veni din aplicarea tehnologiei în viața elevilor, astfel că realitatea augmetată va veni în ajutorul acestora și va deveni un nou concept de învatare care va prinde contur .

Noul concept va putea purta denumirea de AR-EDUCATION și va oferi experiența unei noi școlii bazate pe materii ce se vor preda cu ajutorul realității augmentate care va oferi aplicații practice și foarte utile care îi vor atrage pe copii cu noul și cu palpabilitatea materiei în diferitele medii oferite de platformele realitatii augementate.

5. Aplicație AR-EDUCATION – simulare în PLUGXR ȘI UNITY VUFORIA

În urma cercetări de față, am descoperit cât de folositoare este realitatea augmentată în cadrul mediului educației, deoarece eficacitatea învățării crește datorită imaginației care este antrenată de noul mediu creat.

Am creat două simulări diferite pentru a arată eficiența și plăcerea și ușurința cu care se învață de exemplu înmulțirea de un copil de clasa a 2 a.

5.1 Aplicație AR-EDUCATION – simulare în PLUGXR

Prima experiență AR se poate îndeplini cu ajutorul aplicației PLUGXR, care este o platformă prin care se poate să creeze aplicații cu realitate augmentată diferite. și să simuleze aceste aplicații fără a cunoaște programare.

Fig. 3.1 Platforma PlugXR – prima pagină

Plugxr este o platformă – fig. 3.1 care oferă experiențe de realitate augmentată prin care se deschid uși spre realitatea de zi cu zi pe care o fac să fie palpabilă la nivel de IT. Se pot creea diverse modele de AR în diferite moduri pentru a fi cât mai captivante.

Fig. 3.2 Cum arată o imagine în realitate augmentată

Despre Plugxr – fig. 3.2 se poate spune că este o pornire a realității augmentate AR, realității virtuale VR și realității mixte MR care a fost creeată în Silicon Valley cu sediul central în Sunnyvale California din SUA. Aceștia și-au propus să aducă posibilitatea tuturor să creeze și să publice aplicații XR în câteva minute fără a avea cunoștiințe despre programare și codare pentru toată lumea , economisind timp și costuri semnificative.

Astfel mi-am făcut cont pe platforma lor și am creeat o aplicație prin care am introdus un exemplu de înmulțire cu orice număr și am ales să fac o animație care poate servi ca

„ ajutor ” celor de clasa a 2 a și nu numai în demersul învățării acestei operații.

Dupa ce utilizatorul se loghează pe adresa https://creator.plugxr.com/home, se va deschide un meniu de unde se poate alege în ce mediu să își desfășoare activitatea: oraș, pădure, zi de naștere, felicitări și de crăciun – câte o diferită temă pentru desfășurarea acțiunii – fig. 3.3.

Fig. 3.3 Meniul de unde alegi mediul de lucru

După ce utilizatorul a ales tema respectivă, poate să aleagă anumite opțiuni prin care să reprezinte tot felul de obiecte: de exemplu obiecte 3D care sunt inspirate din obiectele umane, animale adunate pe categorii pe care le poate selecta și modifica cum vrei el: să fie mai înalte sau mai aproape, puse pe platforma aceea a temei alese anterioare – fig. 3.4.

Fig. 3.4 Diferitele opțiuni pentru alegerea obiectelor3D

Poate să alegă să adauge imagini ca fundal, și apoi să introducă un text : unde se poate introduce tabla înmulțirii cu 5 și la se poate modifica textul ca și mărimea, grosimea , font și formatul lui – fig. 3.5.

Fig. 3.5 Meniul de adăugare a textului cu caracteristicile specifice

După ce a terminat de ales acestea, textul introdus va apărea în interiorul spațiului de lucru și va arăta astfel ca în fig. 3.6.

Fig. 3.6 Rezultatul final al textului introdus

Apoi când totul este așa cum dorește , se apasă enter pe share și se salvează aplicația respectivă generând un link pe care poate să îl transmită pe facebook, whatsapp și twitter sau este sub forma unui cod qr pe care să îl poată scana cu telefonul și să aibă mereu acest ajutor la îndemână când dorește să folosească realitatea augmentată ca ajutor în educație – fig. 3.7.

Fig. 3.7 Diferitele modalități pentru accesarea aplicației

După scanare, codul QR va arăta așa și îi va rămâne utilizatorului mereu în memoria telefonului sau ca link pe whatsapp sau pe google ca pagină salvată. – fig. 3.8.

Fig. 3.8 Codul QR scanat pentru a vedea aplicația finală

Se va apasă pe fereastra ” view in AR ” și apoi telefonul va simula acest model de înmulțire pe suprafața unde vrei tu în orice împrejurare și va arăta de forma – fig. 3.9.

Fig. 3.9 Rezultatul codului QR văzut cu realitate augmentată

Această formă a realității augmentate ajută la întelegerea și deprinderea sub formă de exemplificare și joc alături de un personaj amuzant, cât și la învățarea operației de înmulțire și la accesul ușor de oriunde și să facă ce model vrei el, conform cu imaginile din fig. 3.10.

Fig. 3.10 Diferitele modele ale aplicației realizate cu realitate augmentată

5.2 Aplicație AR-EDUCATION – dezvoltare apk prin UNITY VUFORIA

A doua experiență AR este cu ajutorul aplicației Unity HuB VUFORIA care este o aplicație specifică pentru a creea jocuri sau filmulețe cu realitate augmentată prin care se arată cum se poate creea un apk pentru android.

Fig. 4.1 Aplicației Unity HuB VUFORIA

Aplicației Unity HuB VUFORIA – fig. 4.1 este o aplicație prin care cu ajutorul realității augmentate utilizatorul poate să simuleze realitatea înconjurătoare, le permite dezvoltatorilor să proiecteze o navigație intuitivă prin diferite locuri pentru a lua contact cât mai real cu ele, se folosește de o scanare 3D a locației care poate fi transformată într-o zonă care are anumite puncte ce pot fi localizate de aplicație vuforia și sunt definite ca puncte de lumină ce realitatea augmentată o folosește pentru a face transformarea. Pentru a ajuta dezvoltatorii se oferă un mod de stimulare sub forma de joc care permite utilizatorilor să ” parcurgă ”modelul 3D și să vadă experiența AR finală pe computerul lor.

Fig. 4.2 Meniul Build Setings

După instalarea aplicație, utilizatorul intră în meniul conform imaginii din fig. 4.2 , unde se va deschide un proiect nou,se va denumi și se va alege ce anume dorește să conceapă. Se va alege să se facă un proiect cu Lightweight RP for VR , în care să se creeze o imagine a unei poze transformată în realitate augmentată și folosită ca ajutor în învățarea înmulțirea pentru clasa a 2 a, astfel după cum urmează în descrierea pașilor pe trebuie să fie urmăriți.

Se va alege meniul file, build setings, și se va deschide o fereastră și se va alege Android , și se va selecta switch platform și apoi se va aștepta transformarea platformei devenind platforma de lucru aleasă, după cum urmează în imaginea din fig. 4.3.

Fig. 4.3 Transformarea platformei alese pentru android – instalare componente specifice

După ce se termină transformarea se va da click dreapta, și se va deschide un meniu și se va selecta Vuforia Engine, apoi AR camera și apoi se va deschide un meniu specific acestei setări unde se vor putea modifica anumiți parametri pentru a putea să se recunoască și să se transforme poza cu ajutorul realității augmentate, reprezentată de fig. 4.4.

Fig. 4.4 Meniul specific modificării parametrilor specifici realității augmentate

Apoi dupa adăugarea AR camera, se va merge mai departe și se va selecta tot din meniul Vuforia Engine, Image ca apoi să se realizeze o image target care să îl ajute pe utilizator să creez o imagine pe care să o transforme în realitate augmentată.

Se va accesa site lor:developer.vuforia.com/downloads/sdk și acolo se va alege develop unde se va crea un cont și se va genera un număr de licență pe care utilizatorul îl va copia în cadrul proiectului său pentru a avea acces la baza de date cu imagini ce pot fi transformate cu ajutorul realității augmentate, ca în fig. 4.5 de mai jos.

Fig. 4.5 Meniul develop cu crearea unui cont și activarea numărului de licență a aplicației

Apoi se va creea o baza de date tot în develop în target manager din care se pot încărca diferite poze ce vor fi ulterior transformate în cele potrivite pentru aplicație, după cum urmează în fig. 4.6.

Fig. 4.6 Baza de imagini cevor fi folosite cu ajutorul aplicației

Poza pentru ca să fie bună trebuie să respecte niște caracteristici : se selectează tipul ei : în cazul acestui utilizator va fi single image, apoi se va denumi și apoi se va select poza care are ratingul cel mai mare și se va da click pe poză pentru a o vizualiza , iar apoi se va selecta meniul show features pentru a vedea luminile pe care camera le va vedea pentru a putea fi transformată imaginea după acele puncte luminoase cu realitate augmentată și va arăta de forma următoare reprezentată de fig. 4.7.

Fig. 4.7 Poză ce poate fi ”augmentată cu ajutorul aplicației ”

După ce totul este bine , se va selecta poza și apoi se va da click pe download database, apoi se va deschide o fereastră unde se va alege Unity Editor , ca mai jos în fig. 4.8.

Fig. 4.8 Fereastră cu alegerile pentru dezvoltarea platformei specifice

După selectarea acestuia, se va duce la meniul assets și se va selecta din folderul de unde s-a salvat și apoi se va da click și o va selecta cu funcția drop and drag pentru a o trage în interiorul proiectului de lucru , de forma din imaginea din fig. 4.9.

Fig. 4.9 Meniul Assets

Se va selecta import all și apoi o să aibă imaginea pe care a selectat-o cu tot cu baza de date creată anterior. După ce totul s-a transferat, se va selecta IMAGINE TARGET , și se va merge în meniul din dreapta și se va selecta acolo data base pe care a creat-o și apoi poza cum a fost denumită de către utilizator la image target, după cum se vede în fig. 4.10.

Fig. 4.10 Selectarea bazei de date creata anterior

Și acuma se va adăuga un model 3D peste poza peste care se va vrea acest model, acest lucru tot de la folderul Assets se va adauga, poate fi o poză obișnuită pe care o găsește utilizatorul pe internet, după ce o va selecta, o va trage spre image target din partea stângă și apoi se va deschide sub forma unei imagini de forma conținută de fig. 4.11.

Fig. 4.11 Imaginea formată după modelul 3D

Se vor modifica dimensiunile acestei imagini astfel încât să pară mai mica și să aibă dimensiuni mai mici decât poza peste care se va afla după cum se va afișa în imaginea următoare din fig. 4.12.

Fig. 4.12 Dimensiunile modelului 3 D specifice realității augmentate

După aceasta utilizatorul trebuie să vadă și să detecteze unde este image target deoarece trebuie să existe o proporție corectă între aceste două imagini pentru ca realitatea augmentată să reprezinte corect aplicația.

După aceease utilizatorul va selecta AR CAMERA din stânga și o va seta în așa fel încât să fie la mijlocul imaginii create.

Astfel după ce utilizatorul va termina aplicația făcută cu ajutorul AR, va merge mai departe să o transforme într-o aplicație pentru mobil , și se va seta din meniul : file / building settings/add open scene – unde se va adăuga scena creată în fereastra de mai jos, reprezentată de fig. 4.13.

Fig. 4.13 Meniul Build setinggs/add open scene

Apoi el va creea un apk file și care se va importa pe telefon lui și când va porni camera telefonului și va vedea podeaua camerei , iar apoi va vedea agenda din imaginea folosită prima dată de forma următoare, după cum se poate observa în fig. 4.14.

Fig. 4.14 Apk file pentru a fi importat in telefon

Urmează apoi să vadă modelul 3D adăugat peste agendă și va arăta așa ca în fig. 4.15.

Fig. 4.15 Modelul 3D pus peste agenda din file apk

Apoi va trebui să miște telefonul și va obține un model 3D pe care să îl poată roti și privi din toate perspectivele, dar aceste lucruri nu ar fi fost posibile decât cu ajutorul realității augmentate, după cum se poate vedea în fig. 4.16.

Fig. 4.16 Modelul 3D ce se poate roti

O atenție deosebită o reprezintă acuratețea modelului deoarece se poate vedea agenda dedesuptul casei, cea desenată cu roșu, care este reprezentată în fig. 4.17

Fig. 4.17 Modelul 3D facut în concordanță cu caracteristicile specifice acurateții realității augmentate

Utilizatorul poate să adauge mai multe elemente, sau poate să facă pe cineva să alerge sau să meargă ca și ”pisica” creată în platforma plugxr pentru tabla înmulțirii din aplicația AR – EDUCATION : care este interactivă deoarece se mișcă lângă tabla înmulțirii scrisă ca ajutor pentru învățare, după cum se poate observa în figura 4.18.

Fig. 4.18 Modelul final al aplicației realizate cu realitate augmentată

Având modelul final al aplicației realizate cu realitate augmentate, se va putea experimenta AR cu ajutorul acestor aplicații si se va descoperi ca se pot face lucruri minunate cu ele și că ideea că realitatea augmentata va ajuta în mediul educației este foarte bună și îndeplinește dorința de a aduce beneficii în mediul educației.

6 .CONCLUZII FINALE

6.1 Concluzii finale

Metodele tradiționale pentru prezentarea și livrarea conținutului de învățare, cum ar fi prelegeri, lecții, seminarii, nu pot stârni un interes pentru elevii digitali de astăzi. Abordările pedagogice standard consideră elevii ca participanți pasivi la procesul de învățare, dar pentru generația digitală aceasta este o poziție inacceptabilă. Acesta este motivul rezultatelor negative pe care le oferă abordările tradiționale pedagogice.

Pentru a depăși lipsa de interes și de angajament față de instruire, trebuie integrate tehnologiile moderne. Ele pot transforma procesul de învățare prin includerea elementelor de interacțiune, activități, divertisment și etc.

Tehnologiile joacă întotdeauna un rol semnificativ în sistemul de învățământ, deoarece oferă oportunități mai bune de a crea materiale și activități de învățare interactive, personalizate, care să corespundă nevoilor și caracteristicilor specifice ale cursanților. Ele pot provoca motivația, angajamentul cursanților față de propria lor învățare.

În ultimii ani, Realitatea Augmentată este considerată una dintre tehnologiile capabile să schimbe în mod semnificativ învățarea.

Realitate augmentată este un sistem cu următoarele caracteristici și caracteristici:

• Combinarea obiectelor reale și virtuale. Tehnologia combină lumea virtuală și cea reală prin crearea unui mediu comun în care obiectele ambelor lumi coexistă în același loc.

• Interactivitate în timp real. Utilizatorii și conținutul virtual sunt într-un mod de interacțiune. Conținutul virtual răspunde la acțiunile utilizatorilor.

• Obiectele virtuale sunt înregistrate în lumea fizică 3D. Sunt aliniate geometric la obiectele din lumea reală.

Realitatea augmentată este o extensie a lumii fizice care o îmbogățește adăugând straturi de conținut virtual. Adăugarea de informații suplimentare la obiectele reale oferă noi oportunități de interacțiune între ele și obiectele virtuale. Realitatea augmentată nu înlocuiește lumea fizică, ci o completează și o extinde.

Realitatea augmentată este puntea dintre lumea fizică și cea virtuală și înlătură bariera dintre ele. Tehnologia estompează granițele dintre lumea reală și cea digitală și, ca urmare, se amestecă și se îmbogățesc reciproc. Realitatea augmentată îmbunătățește sentimentul lumii reale și completează realitatea cu diferite senzații senzoriale.

Este recunoscut rolul și puterea tehnologiilor digitale în lumea contemporană. Acestea oferă acces complet la informații și cunoștințe.

Sistemul de învățământ trebuie să răspundă la stadiul de dezvoltare a societății și să fie în concordanță cu nevoile și caracteristicile sale, pentru a pregăti adolescenții pentru a fi membri complet integrați ai comunității. În lumea informației moderne, rolul TIC în educație este foarte important, deoarece acestea creează condiții pentru ubicuitate și accesibilitate a educației. Noile tehnologii, combinate cu instrumente și practici pedagogice avansate, permit crearea unui mediu inovativ de învățare digitală, în care este posibilă munca de colaborare și interacțiunea dintre cursanți. Educația devine mai antrenantă și mai interesantă pentru elevi și îi provoacă să participe activ la procesul de învățare. Drept urmare, calitatea și eficiența instruirii sunt îmbunătățite.

Recent, a existat o penetrare largă a lucrurilor și tehnologiilor inteligente. Acestea pot ajuta societatea să folosească resursele naturale în cel mai eficient mod, să asigure un stil de viață durabil și modele de afaceri durabile. Ideile pentru construirea de case inteligente, orașe inteligente, societate inteligentă sunt din ce în ce mai relevante. O componentă importantă a ideii de societate inteligentă este educația inteligentă.

Scopul principal al educației inteligente este valorificarea potențialului lucrurilor inteligente și a tehnologiilor inteligente pentru a crea un mediu în care formarea să fie în concordanță cu nevoile și caracteristicile noilor cursanți digitali și a societății moderne. Tehnologiile inteligente schimbă procesele de învățare și predare. Ele susțin dezvoltarea abilităților și competențelor pentru gândirea critică și evaluarea alternativelor în luarea deciziilor. Folosind tehnologii inteligente, elevii pot învăța cum să ia decizii pe baza informațiilor și cunoștințelor disponibile, mai degrabă decât să-și amintească de soluții prestabilite. Multe tehnologii pot fi definite ca fiind inteligente. Dar este posibil să le integrăm cu succes în procesul de învățare și să le definim drept tehnologii educaționale inteligente? Fiecare tehnologie are potențialul de a fi o tehnologie educațională inteligentă și de a sprijini, facilita și îmbunătăți procesul de învățare prin interactivitate și implicarea cursanților. Când aceste obiective sunt atinse, procesul de învățare va deveni un proces inteligent de învățare.

Scopul lucrării curente este de a dezvălui potențialul tehnologiei cu realitate augmentată pentru transformarea digitală inovatoare a educației și transformarea acesteia în educație inteligentă. Schimbarea se bazează nu numai pe utilizarea acestei tehnologii inteligente, ci mai ales pe o schimbare semnificativă a modului în care elevii dobândesc cunoștințe, participă la activități de învățare și au o nouă atitudine pozitivă față de propria lor învățare.

Copiii, născuți în societatea informațională, sunt adesea numiți o generație digitală sau netă și au o serie de caracteristici distinctive care îi fac semnificativ diferiți de generațiile anterioare. Caracteristicile lor le fac obiecte extrem de interesante, care ar trebui luate în considerare de întregul sistem de învățământ. Sistemul de învățământ se schimbă în aspecte tehnice și tehnologice (dezvoltarea rapidă a tehnologiilor și introducerea lor pe scară largă în procesul de instruire), precum și în cel pedagogic (noi abordări și paradigme pedagogice conforme cu trăsăturile cursanților).

Există multe definiții care descriu tinerii din ziua de azi (născuți după 1980), întrucât unul dintre cele mai des utilizate sunt nativii digitali. Au crescut într-un mediu plin de dispozitive și instrumente din era digitală și sunt în contact permanent cu acestea. Utilizarea de zi cu zi a dispozitivelor digitale afectează modul în care tinerii percep și procesează informațiile, procesul de gândire și învățare și capacitatea lor de a lucra în modul multitasking.

Nativii digitali este un concept larg. Nu se poate determina categoric că cineva născut în acea perioadă aparține unei generații digitale. Factorii cruciali includ accesul la Internet, TIC-urile utilizate, mediul în care sunt aplicate aceste tehnologii – activități de zi cu zi, contacte sociale sau proces de învățare. Mulți cercetători raportează în studiile lor că nu orice tânăr se poate descurca cu o tehnologie modernă la fel de mare pe măsura așteptării. Prin urmare, ar trebui făcută o distincție între nativii digitali și studenții digitali.

Faptul incontestabil este că noua generație, indiferent dacă aparține sau nu grupului de studenți digitali, nu poate fi instruită în mod tradițional. Profesorii ar trebui să adapteze abordările pedagogice și să pună în aplicare noi instrumente și tehnologii în procesul de învățare, pentru a menține relația și comunicarea dintre ei și studenți. Studenții digitali impun noi cerințe și au așteptări diferite cu privire la instruire. Un mediu digital de învățare care este îmbogățit cu o varietate de tehnologii este potrivit pentru ei. Rolul educatorilor este de a crea un mediu autentic, folosind tehnologii inovatoare disponibile pe care elevii le percep ca pe propriul lor context natural.

Smart este un termen extrem de popular în ultimii ani. Tehnologiile inteligente, orașele inteligente, casele inteligente sunt cuvinte de zi cu zi și modul în care acestea pot îmbunătăți viața oamenilor este obiectul unui interes sporit. Termenul inteligent este cel mai adesea asociat cu conceptul Internet of Things (IoT).

Internet of Things este privit ca o nouă etapă în evoluția internetului. Se caracterizează prin comunicarea între dispozitive, ceea ce duce la generarea unor cantități imense de date. Datele colectate sunt procesate, analizate și transformate în informații care pot fi diseminate. Toate aceste procese sunt automatizate. O caracteristică distinctivă a noii etape în dezvoltarea Internetului este că jucătorii principali și activi sunt dispozitivele, care generează și folosesc date.

Principalele avantaje ale Internet of Things sunt comunicarea, controlul și automatizarea, cheltuiala mai mică cu resursele financiare și timpul și productivitatea și determină utilizarea pe scară largă a tehnologiilor inteligente în diferite sfere ale vieții.

Majoritatea lucrurilor inteligente sunt lucruri obișnuite care îndeplinesc noi proprietăți sau comportamente care nu sunt disponibile în mod normal. Aceste calități noi se manifestă atunci când lucrurile sunt folosite într-un context dat sau conectate și utilizate cu alte lucruri.

Cuvântul inteligent se referă la funcționalitate suplimentară a lucrurilor, oportunitate de interacțiune, reacție sau adaptare la impactul dat.

O distincție între lucrurile inteligente și tehnologia inteligentă este posibilă. Lucrurile inteligente se pot schimba în funcție de mediul înconjurător. Tehnologiile inteligente se pot adapta mediului și, în același timp, pot modifica mediul care a generat modificările.

Societatea modernă construiește o lume digitală care își propune să devină o lume inteligentă. Societatea impune noi cerințe educației adolescenților, astfel încât aceștia să se poată integra pe deplin în ea. Rolul educației contemporane este de a dota cursanților cunoștințe și abilități, precum și de a-i pregăti să lucreze cu tehnologii inerente erei digitale. Pregătirea modernă se confruntă cu probleme grave legate de lipsa de interes și de motivare a cursanților și de dificultăți în a-și păstra atenția.

Soluțiile necesită o trecere de la abordările tradiționale de memorare a conținutului învățării la oportunități pentru cursanți de a analiza și evalua informația, de a le stimula creativitatea și abilitățile pentru gândirea critică și rezolvarea problemelor. Există mulți factori care distrag elevii și cu greu se pot concentra pe conținutul și activitățile care se desfășoară în clasă. Principalii agenți de împrăștiere sunt diferite dispozitive și aplicații inteligente care fac parte integrantă din viața de zi cu zi a cursanților.

Este necesar un mediu de învățare atractiv, interesant și distractiv, pentru a menține atenția elevilor asupra a ceea ce se întâmplă în clasă, pentru a le oferi experiență interactivă, interesantă și de neuitat și oportunități de participare activă.

Dispozitivele și tehnologiile inteligente trebuie să fie integrate și să devină o parte integrantă a procesului de învățare, deoarece acestea sunt o parte integrantă și accesorii din viața cursanților digitali.

Educația se numără printre domeniile care acceptă rapid noile tehnologii și se dezvoltă și îmbogățesc prin integrarea lor. În același timp, schimbarea profilurilor elevilor crește nevoia de noi metode pedagogice care să integreze tehnologia informațională inovatoare și abordări moderne pentru aplicarea lor.

Tehnologiile creează mediul în care se poate desfășura procesul de învățare. Ele asigură: conectivitatea oamenilor și dispozitivelor și permit colaborarea, interacțiunea și comunicarea; ubicuitate, în ceea ce privește accesul la resursele de învățare și la mediile de învățare pentru toți, în orice moment și din orice loc; personalizarea experienței de învățare pentru fiecare elev.

Educația inteligentă se bazează pe dispozitive inteligente (IoT, inteligență artificială, tehnologie purtabilă) și tehnologii inteligente precum cloud computing, date mari și altele. Ele permit colectarea și analiza datelor pentru profilurile, comportamentul și rezultatele cursanților, care sunt ulterior utilizate pentru îmbunătățirea proceselor de învățare.

Dispozitivele inteligente și tehnologiile inteligente creează medii de învățare care răspund la profilul și nevoile fiecărui elev și oferă condiții pentru realizarea învățării personalizate și adaptive.

Esența educației inteligente este prezența unui mediu inteligent care utilizează tehnologii inteligente pentru a facilita pedagogia inteligentă, oferind studenților servicii de învățare personalizate. Un mediu inteligent de învățare este un mediu fizic, îmbogățit cu dispozitive digitale, adaptive, sensibile la context, care este capabil să promoveze învățarea mai eficientă.

Mediul de învățare inteligentă este un mediu bazat pe tehnologie, care este capabil să ofere studenților, accesul și interacțiunea din lumea reală a studenților cu o varietate de resurse digitale din toată lumea, oricând și oriunde. Mediul inteligent asigură instrumentele de învățare, sugestii sau sfaturi de ajutor necesare cursanților la momentul și locul potrivit, într-o formă adaptată nevoilor lor individuale.

Aplicațiile educaționale viitoare de realitate augmentată vor include, cel mai probabil, suprapuneri în clasă cu note, dispoziții speciale și informații medicale și sociale.

Obiectivele lucrării de față au fost atinse, astfel prin creearea studiul de caz s-a demostrat că există dorință din partea elevilor și a profesorilor de a se introduce realitatea augementată în școli.

Datorită acestei dorințe se va putea deschide un afterschool și școala privată după modelele alese din țări precum Finlanda și Scoția unde au fost implementate în cadrul învățământului de stat, pentru a avea ca model de implementare și în cadrul școlii tradiționale din țara noastră.

Demonstrația practică sub forma unor aplicații interactive creeate cu realitate augmentată sunt încă un plus adus ideii acestei lucrări.

Scopul propus s-a dus la bun sârșit deoarece există dorință de implementare a realității augmentate în cadrul educației și există și direcții de dezvoltare atât din punct de vedere tehnologic, cât și să poată să ajungă în toate nivelurile de educație.

Pe măsură ce Realitatea augmentată va deveni mai inteligentă, va putea avertiza profesorii cu privire la nevoile de învățare ale elevilor, la problemele de comportament și la cursurile recomandate de acțiune în timp real. Studenții vor putea desfășura evenimente istorice interactive 3D pe palma mâinii și pot merge în excursii virtuale pe câmp la grădina zoologică, la un parc de dinozauri sau la orice moment și loc care pot fi imaginate. Totuși, la sfârșitul zilei, așa cum se întâmplă în prezent, acești studenți vor continua să fie proiectanții lumii noastre și experiențe de învățare pentru generațiile viitoare, și ca atare, este esențial faptul că gândirea creativă, analitică și integrativă prezintă în mod deosebit curriculum-ul lor.

7. Bibliografie

Azuma, R., Billinghurst, M., & Klinker, G. (2011). Special section on mobile augmented reality. Computers & Graphics, 35(4),vii–viii. doi:10.1016/j.cag.2011.05.002

Barak, M., & Ziv, S. (2013). Wandering: A web-based platform for the creation of location-based interactive learning objects. Computers & Education, 62, 159–170. doi:10.1016/j.compedu.2012.10.015

Blake, M. B., & Butcher-Green, J. D. (2009). Agent-customized training for human learning performance enhancement. Computers & Education, 53(3), 966–976. doi:10.1016/j.compedu.2009.05.014

Bujak, K. R., Radu, I., Catrambone, R., MacIntyre, B., Zheng, R., & Golubski, G. (2013). A psychological perspective on augmented reality in the mathematics classroom. Computers & Education, 68, 536–544. doi:10.1016/j.compedu.2013.02.017 Chang, C.-W., Lee, J.-H., Wang, C.-Y., & Chen, G.-D. (2010). Improving the authentic learning experience by integrating robots into the mixed-reality environment. Computers & Education, 55(4), 1572–1578. doi:10.1016/j.compedu.2010.06.023

Chang, H.-Y., Wu, H.-K., & Hsu, Y.-S. (2013). Integrating a mobile augmented reality activity to contextualize student learning of a socioscientific issue. British Journal of Educational Technology, 44(3), E95–E99. doi:10.1111/j.1467-8535.2012.01379.x

Chang, K.-E., Chang, C.-T., Hou, H.-T., Sung, Y.-T., Chao, H.-L., & Lee, C.-M. (2014). Development and behavioral pattern analysis of a mobile guide system with augmented reality for painting appreciation instruction in an art museum. Computers & Education, 71, 185–197. doi:10.1016/j.compedu.2013.09.022

Chen, C.-M., & Tsai, Y.-N. (2012). Interactive augmented reality system for enhancing library instruction in elementary schools. Computers & Education, 59(2), 638–652. doi:10.1016/j.compedu.2012.03.001

Chen, N.-S., Teng, D. C.-E., Lee, C.-H., & Kinshuk. (2011). Augmenting paper-based reading activity with direct access to digital materials and scaffolded questioning. Computers & Education, 57(2), 1705–1715. doi:10.1016/j.compedu.2011.03.013

Cheng, K.-H., & Tsai, C.-C. (2012a). Affordances of augmented reality in science learning: Suggestions for future research. Journal of Science Education and Technology, 22(4), 449–462. doi:10.1007/s10956-012-9405-9

Correa, A. G. D., Ficheman, I. K., Nascimento, M. Do, & Lopes, R. D. D. (2009). Computer assisted music therapy: A case study of an augmented reality musical system for children with cerebral palsy rehabilitation. Proceedings of the Ninth IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies (pp. 218–220). doi:10.1109/ICALT.2009.111

Cuendet, S., Bonnard, Q., Do-Lenh, S., & Dillenbourg, P. (2013). Designing augmented reality for the classroom. Computers & Education, 68, 557–569. doi:10.1016/j.compedu.2013.02.015

Di Serio, Á ., Ibáñez, M. B., & Kloos, C. D. (2013). Impact of an augmented reality system on students’ motivation for a visual art course. Computers & Education, 68, 586–596. doi:10.1016/j.compedu.2012.03.002

Dunleavy, M., Dede, C., & Mitchell, R. (2009). Affordances and limitations of immersive participatory augmented reality simulations for teaching and learning. Journal of Science Education and Technology, 18(1), 7–22. doi:10.1007/s10956-008-9119- 1

El Sayed, N. A. M., Zayed, H. H., & Sharawy, M. I. (2011). “ARSC: Augmented reality student card” An augmented reality solution for the education field. Computers & Education, 56(4), 1045–1061. doi:10.1016/j.compedu.2010.10.019

Enyedy, N., Danish, J. a., Delacruz, G., & Kumar, M. (2012). Learning physics through play in an augmented reality environment. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning, 7(3), 347–378. doi:10.1007/s11412-012- 9150-3

Fallavollita, P., Blum, T., Eck, U., Sandor, C., Weidert, S., Waschke, J., & Navab, N. (2013). Kinect for interactive AR anatomy learning. Proceedings of 2013 IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR) (pp. 277–278). doi:10.1109/ISMAR.2013.6671803

Furió, D., González-Gancedo, S., Juan, M.-C., Seguí, I., & Rando, N. (2013). Evaluation of learning outcomes using an educational iPhone game vs. traditional game. Computers & Education, 64, 1–23. doi:10.1016/j.compedu.2012.12.001

Ho, C. M. L., Nelson, M. E., & Müeller-Wittig, W. (2011). Design and implementation of a student-generated virtual museum in a language curriculum to enhance collaborative multimodal meaning-making. Computers & Education, 57(1), 1083–1097. doi:10.1016/j.compedu.2010.12.003

Hsu, Y.-C., Hung, J.-L., & Ching, Y.-H. (2013). Trends of educational technology research: more than a decade of international research in six SSCI-indexed refereed journals. Educational Technology Research and Development, 61(4), 685–705. doi:10.1007/s11423-013-9290-9

Huang, H.-W., Wu, C.-W., & Chen, N.-S. (2012). The effectiveness of using procedural scaffoldings in a paper-plus-smartphone collaborative learning context. Computers & Education, 59(2), 250–259. doi:10.1016/j.compedu.2012.01.015

Ibáñez, M. B., Di Serio, Á ., Villarán, D., & Delgado Kloos, C. (2014). Experimenting with electromagnetism using augmented reality: Impact on flow student experience and educational effectiveness. Computers & Education, 71, 1–13. doi:10.1016/j.compedu.2013.09.004

Jara, C. a., Candelas, F. a., Puente, S. T., & Torres, F. (2011). Hands-on experiences of undergraduate students in Automatics and Robotics using a virtual and remote laboratory. Computers & Education, 57(4), 2451–2461. doi:10.1016/j.compedu.2011.07.003

Johnson, L., Adams Becker, S., Estrada, V., & Freeman, A. (2014). Horizon report 2014 – Higher education edition. Austin, TX: The New Media Consortium. Journal Citation Reports – ISI Web of Knowledge. (2012). Journal Citation Reports. Retrieved June 04, 2013, from http://thomsonreuters.com/journal-citation-reports/

Kamarainen, A. M., Metcalf, S., Grotzer, T., Browne, A., Mazzuca, D., Tutwiler, M. S., & Dede, C. (2013). EcoMOBILE: Integrating augmented reality and probeware with environmental education field trips. Computers & Education, 68, 545–556. doi:10.1016/j.compedu.2013.02.018

Liu, P. E., & Tsai, M. (2013). Using augmented-reality-based mobile learning material in EFL English composition: An exploratory case study. British Journal of Educational Technology, 44(1), E1–E4. doi:10.1111/j.1467-8535.2012.01302.x

Liu, T.-Y., & Chu, Y.-L. (2010). Using ubiquitous games in an English listening and speaking course: Impact on learning outcomes and motivation. Computers & Education, 55(2), 630–643. doi:10.1016/j.compedu.2010.02.023

Martin, S., Diaz, G., Sancristobal, E., Gil, R., Castro, M., & Peire, J. (2011). New technology trends in education: Seven years of forecasts and convergence. Computers & Education, 57(3), 1893–1906. doi:10.1016/j.compedu.2011.04.003

Moher, D., Liberati, A., Tetzlaff, J., & Altman, D. G. (2009). Preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses: The PRISMA statement. PLoS Medicine, 6(7), e1000097. doi:10.1371/journal.pmed.1000097

Pillat, R., Nagendran, A., & Lindgren, R. (2012). Design requirements for using embodied learning and whole-body metaphors in a mixed reality simulation game. Proceedings of International Symposium on Mixed and Augmented Reality – Arts, Media, and Humanities (ISMAR-AMH) (pp. 105–106). doi:10.1109/ISMAR-AMH.2012.6484003

Radu, I. (2012). Why should my students use AR? A comparative review of the educational impacts of augmented-reality. Proceedings of IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR) (pp. 313–314). IEEE. doi:10.1109/ISMAR.2012.6402590

Radu, I. (2014). Augmented reality in education: a meta-review and cross-media analysis. Personal and Ubiquitous Computing, 18(6), 1–11. doi:10.1007/s00779-013-0747-y

Santos, M. E. C., Chen, A., Taketomi, T., Yamamoto, G., Miyazaki, J., & Kato, H. (2014). Augmented reality learning experiences: Survey of prototype design and evaluation. IEEE Transactions on Learning Technologies, 7(1), 38–56. doi:10.1109/TLT.2013.37

UNESCO. (2012). International Standard Classification of Education – ISCED. Montreal, Quebec: UNESCO Institute for Statistics.

Wojciechowski, R., & Cellary, W. (2013). Evaluation of learners’ attitude toward learning in ARIES augmented reality environments. Computers & Education, 68, 570–585. doi:10.1016/j.compedu.2013.02.014

Wrzesien, M., & Alcañiz Raya, M. (2010). Learning in serious virtual worlds: Evaluation of learning effectiveness and appeal to students in the E-Junior project. Computers & Education, 55(1), 178–187. doi:10.1016/j.compedu.2010.01.003

Wu, H.-K., Lee, S. W.-Y., Chang, H.-Y., & Liang, J.-C. (2013a). Current status, opportunities and challenges of augmented reality in education. Computers & Education, 62, 41–49. doi:10.1016/j.compedu.2012.10.024

Wu, H.-K., Lee, S. W.-Y., Chang, H.-Y., & Liang, J.-C. (2013b). Current status, opportunities and challenges of augmented reality in education. Computers & Education, 62, 41–49. doi:10.1016/j.compedu.2012.10.024

Zarraonandia, T., Aedo, I., Díaz, P., & Montero, A. (2013). An augmented lecture feedback system to support learner and teacher communication. British Journal of Educational Technology, 44(4), 616–628. doi:10.1111/bjet.12047

Articol prezentat pe site epson.ro https://www.epson.ro/insights/article/va-prezentam-profesorii-viitorului, accesat în data de 07.11.2019

Conferința pe teme de educație din Finlanda https://epale.ec.europa.eu/en/node/107231, accesat în data de 07.11.2019

Realitate augmentată. (2019, octombrie 10). Wikipedia, enciclopedia liberă. Preluat la 16:21 EET,iunie212020dela//ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Realitate_augmentat%C4%83&oldid=13113937.accesat în data de 07.11.2019

Site vrsolutions.tech –articol despre realitatea virtuală în educație https://vrsolutions.tech/2019/02/04/cum-influenteaza-vr-ul-educatia/, accesat în data de 10.12.2019

Interviu site republica despre inovații ale omenirii https://republica.ro/10-inovatii-care-ne-arata-omenirea-in-2020-si-10-aberatii-care-ne-arata-romania-in-20-20, accesat în data de 12.12.2019

https://www.facebook.com/groups/707449649314221/ accesată în data de 06.01.2020

Articol despre realitatea augmentată https://www.gvpvp.ro/realitatea-augmentata-viitorul-educatiei/, accesat în data de 06.02.2020

Afterschool https://www.edu.ro/scoala%20dupa%20scoala, accesat în data de 06.02.2020

Conceptul de afterschool https://www.dcnews.ro/after-school-raluca-purcarea-totul-despre-concept-nu-este-doar-atat_599366.html, accesat în data de 03.03.2020

Sisteme de învățâmânt din România https://www.bestkids.ro/blog/index.php/sistemele-de-invatamant-din-romania-ce-scoala-este-cea-mai-potrivita-pentru-copilul-meu/, accesat în data de 15.03.2020

Analiza unei profesoare despre școala de stat și cea privată https://resurseparinti.ro/2018/08/18/scoala-de-stat-vs-scoala-privata-analiza-unei-invatatoare/, accesat în data de 15.03.2020

Educația în România. (2020, iunie 8). Wikipedia, enciclopedia liberă. Preluat la 16:15 EET, iunie 212020dela//ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Educa%C8%9Bia_%C3%AEn_Rom%C3%A2nia&oldid=13468368. accesat în data de 04.04.2020

Platforma plugrxr unde faci aplicații cu realitate augmentată https://www.plugxr.com/plugxr-go, accesat în data de 03.05.2020

Platforma vuforia unde faci baza de date https://developer.vuforia.com/, accesat în data de 05.05.2020

Rezumat

Fiecare dintre noi știe să folosească tehnologia smart și astfel când viața noastră este din ce in mai tehnologică și online a devenit un mediu în care ne petrecem foarte mult timp, acumulând experiență on line și smart putem să spunem că epoca prezentă este una denumită Epoca Experienței care sunt dovada vie că online a devenit noua viață care va fi surprinsă cu ajutorul realității augmentate.

Am făcut un studiu de caz: unde am vrut să arăt eficiența Realității Augmentate în domeniul educației la școlile din mediul urban și rural din județul Brașov având la bază următoarele ipoteze:

Ipoteza nr. 1

Prezum că utilizarea mijloacelor AR contribuie la abilitățile sociale și de comunicare a elevilor.

Ipoteza nr.2

Prezum că învățarea activă, prin intermediul AR este mai eficientă comparativ cu metodele tradiționale de predare și notare.

Ipoteza nr.3

Prezum că învățarea activă, prin intermediul AR îi face pe copii să fie mai implicați la clasă.

Designul cercetării este format câțiva pași prin care am organizat cercetarea și am decis să arăt direcțiile de viitor a implementării realității augmentate : afterschool, școală privată și terminând cu introducerea realității augmentate în cadrul programei școlare de stat.

Am creat două simulări diferite pentru a arată eficiența și plăcerea și ușurința cu care se învață de exemplu înmulțirea de un copil de clasa a 2 a.

Prima experiență AR cu ajutorul aplicației PLUGXR care este o platformă prin care poți să creezi aplicații cu realitate augmentată diferite.

A doua experiență AR este cu ajutorul aplicației Unity HuB VUFORIA care este o aplicație specifică pentru a creea jocuri sau filmulețe cu realitate .

AR are potențialul de a promova eficiența învățării și formării în mediul academic și corporativ prin furnizarea de informații la momentul și locul potrivit și oferind conținut bogat cu imagini 3D generate de computer.

Abstract

Each of us has to use smart technology and so, through our life, it is in many technologies and online, it can be able to take care of itself for a long time, gaining online and smart experience we can say that the present era is a name Age Care experience are proof of online life while a new life can be cared for and captured with the help of real grown ups. I made a case study: where I wanted to show efficiently in terms of increasing the field of education schools in urban and rural areas in Brasov County, when I can hypothesize: Hypothesis no. 1 The presumption that ARAC could be used contributes to students' social and communication skills. Hypothesis no.2 The presumption of active learning through RA is more effective compared to traditional teaching and grading methods. Hypothesis no.3 Presuming activity, learning AR can make children more involved in the classroom.

Research design is formed to take care of research and decide to direct the future direction for the real implementation of augmentation: after school, private school and ending with their real introduction into state school curricula. Two different simulations are created for effective efficiency and the pleasure and ease of caring to be available in case of a 2nd grade child. The first AR experience with PLUGXR applications that is neat is a platform through which you can create applications with augmented reality. A second AR experience is applicable to applications HuB VUFORIA unit that takes care of is a specific application for creating games or videos with reality. ARs have the potential to promote the efficiency of learning and training in academia and society through location information and computer-generated 3D information.

Anexa

Chestionarul aplicat

-Distribuția elevilor după vârstă:

-Distribuția elevilor după gen:

Masculin

Feminin

-Lecțiile sunt mai interesante dacă sunt utilizate aplicații AR:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Înțelegem mai ușor lecțiile, care au la bază instrumente AR:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Reținem mai repede informațiile prezentate prin intermediul aplicațiilor AR:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Nu există dispozitive pentru utilizarea aplicațiilor AR la clasă:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Cadrele didactice mai în vârstă se adaptează mai greu și au dificultăți în utilizarea aplicațiilor AR în cadrul lecțiilor:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Elevii sunt mai implicați la clasă dacă se utilizează aplicații AR:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Elevii devin mai empatici dacă învață prin intermediul AR:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Elevii sunt mai sociabili dacă la clasă utilizează aplicații AR:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Elevii găsesc procesul de predare mai distractiv și sunt mai relaxați la clasă, grație metodelor AR:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Aplicațiile AR sunt intuitive și simplu de utilizat de către elevi:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Mi-aș dori ca aplicațiile AR să fie utilizate la toate materiile:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Aplicațiile AR sunt ușor de utilizat de către cadrele didactice:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Consider că pe viitor aplicațiile AR vor fi tot mai prezente în în cadrul procesului de predare învățare:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-Prima experință cu aplicațiile AR la clasă a fost extrem de interesantă:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund

-La care din materii profesorul a utilzat aplicații AR?

Geografie

Biologie

Anatomie

Fizică

Chimie

Altele

-Elevii pot descoperii noi informații, chiar neajutați de profesori, grație aplicațiilor AR:

Adevarat

Fals

Partial adevarat

Nu stiu/nu raspund