تکنولوژی واقعیت افزوده به معلمان این امکان را می‌دهد که مفاهیم فیزیکی را به وسیله لایه‌های دیداری یا تعاملی در دنیای واقعی ارائه دهند. و این رویکرد می‌تواند به بهبود تجربه یادگیری دانش‌آموزان کمک کند.

واقعیت افزوده یک تکنولوژی نوین است که به معلمان این امکان را می‌دهد تا مفاهیم پیچیده‌ی فیزیک را به شکل‌های بصری و تعاملی در دنیای واقعی برای دانش‌آموزان ارائه دهند.

در این مقاله، به مبانی و اصول این تکنولوژی پرداخته و چگونگی ادغام آن با فرایند یادگیری را تشریح می‌کنیم.

اگر فکر می‌کنید تا امروز از این تکنولوژی استفاده نکرده‌اید، باید اپلیکیشن‌هایی مانند B612 و شبکه‌های اجتماعی نظیر اسنپ‌چت (Snapchat) را به شما یادآوری کنیم. المان‌های تصویری مجازی که به کمک این برنامه‌ها روی مفاهیم واقعی مانند چهره شخص قرار می‌گیرند، دقیقا همان واقعیت افزوده هستند. در واقع ترکیب تصاویر واقعی و مجازی اصلی‌ترین هدف در واقعیت افزوده است به کمک این ترکیب می‌توان تجربه بهتری مخصوصا در مصارف آموزشی به دست‌آورد.

 

تکنولوژی واقعیت افزوده از طریق دریافت و پردازش اطلاعات به وسیله سنسورهای مختلف، می‌تواند عناصر دیجیتالی را به دنیای واقعی پیرامون ما اضافه کند. در Augmented Reality)AR) سعی شده است واقعیت‌های موجود در محیط حفظ شده و فقط جزئیات مختلف به شکل دیجیتالی با آن منطبق شوند. به طور مثال اگر دوربین تلفن‌همراه نمای یک میز را نشان دهد، واقعیت افزوده می‌تواند یک ظرف را روی آن میز قرار دهد. حالا کاربر میزی را خواهد دید که یک ظرف روی آن قرار گرفته است.

 

شرط ابتدایی استفاده از روش واقعیت افزوده در امر آموزش، دسترسی به رایانه تبلت یا تلفن هوشمند است. بنابراین پیاده‌سازی «فناوری واقعیت افزوده» ابتدا محتاج به دستگاههای الکترونیکی است و بدون آن قابل اعمال نیست. در سالهای گذشته با توجه به پیشرفت تکنولوژی می توان اذعان نمود که لااقل اکثریتی قابل لمس از دانش آموزان، معلمان و اساتید، امکان دسترسی به این ابزارهای نوین را دارند. لذا جهت لیست نمودن الزامات این روش از آموزش می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• امکان اتصال اینترنت
• دسترسی به گوشی هوشمند یا تبلت
• بارگذاری برنامه های «A.R» ویژه برای آموزش

صنعت آموزش و اهمیت تکنولوژی در آن

صنعت آموزش همیشه یکی از اصلی‌ترین صنایع در حال رشد در جوامع مختلف بوده است. عدم استفاده از جدیدترین تکنولوژی‌های آموزشی، تفاوت چندانی با کنار گذاشتن آموزش ندارد. بررسی این صنعت همواره به ما یادآور می‌شود آموزش اثربخش‌تر، نیاز به تکنولوژی‌های پیشرفته و مدرن دارد. واقعیت افزوده (Augmented Reality) یکی از همان تکنولوژی‌هایی است که اگرچه مستقیما برای صنعت آموزش ساخته نشده، اما یک ابزار کاربردی برای بهبود آن به حساب می‌آید.

واقعیت افزوده و تحول در دنیای آموزش

اگرچه واقعیت افزوده صرفا به عنوان یک ابزار آموزش آنلاین یا حضوری ساخته نشده است؛ اما می‌توان آن را به شکل‌های مختلف و در موضوعات متنوع مورد استفاده قرار داد. اضافه شدن AR به صنعت آموزش از دو جهت قابل تامل است:
• واقعیت افزوده می‌تواند هزینه‌های صنعت آموزش را به میزان چشمگیری کاهش دهد.
• این تکنولوژی می‌تواند کیفیت آموزش را ارتقا بخشد.
این دو ویژگی، استفاده از واقعیت افزوده در زمینه آموزش را کاملا منطقی نشان می‌دهد. به همین دلیل در سال‌های اخیر و بعد از معرفی تکنولوژی AR شاهد استفاده گسترده آن در استارتاپ‌ها و شرکت‌های تولیدکننده محصولات و برنامه‌های آموزشی بوده‌ایم. این در حالی است که در برخی از کشورهای دنیا مانند ژاپن و انگلستان، واقعیت افزوده به سرعت وارد سیستم آموزش و پرورش آن‌ها شده است. واقعیت افزوده وقتی توسط معلم و دانش‌آموزان پذیرفته شود به راحتی میتواند انگیزه‌ی یادگیری را در دانش آموزان به طور چشمگیری افزایش دهد. واقعیت افزوده تعامل و قدرت حل مسئله را در افراد بالا میبرد و به زودی به بخشی جدایی ناپذیر از روشهای نوین تدریس تبدیل خواهد شد.

در ادامه با برخی از مزایایی که واقعیت افزوده برای آموزش ایجاد می‌کند، آشنا می‌شویم:

۱– افزایش یادگیری

شاید اصلی‌ترین دلیل برای ورود AR به مفاهیم آموزشی، بالاتر بردن میزان یادگیری و کیفیت آن باشد. واقعیت افزوده با ایجاد تجسم بهتر در ذهن دانش‌آموزان و دانشجویان باعث درک بهتر مفاهیم آموزشی می‌شود. به همین خاطر می‌توان انتظار داشت هم کیفیت یادگیری افزایش یافته و هم میزان فراموشی مطالب به حداقل برسد.

بر اساس تحقیقات انجام یافته در مرود آموزش علوم بر اساس واقعیت افزوده، محققان دریافتند یادگیری در مورد منظومه شمسی و سیارات آن با استفاده از مدلهایی که توسط واقعیت افزوده ارائه شدند به مراتب بالاتر از یادگیری بر اساس مدلهای آماده ی واقعی بوده است.

۲– عدم نیاز به آموزش

ورود یک تکنولوژی جدید به صنعت آموزش، نیازمند یادگیری مهارت‌های استفاده از آن است. این یادگیری هم هزینه‌های مالی داشته و هم برای رسیدن به آن نیاز به صرف زمان قابل توجهی است. اما خوشبختانه برای استفاده از AR نیازی به یادگیری نخواهد بود. تقریبا بیشتر کسانی که با تلفن‌همراه خود به خوبی کار می‌کنند، می‌توانند با اپلیکیشن‌های مبتنی بر واقعیت افزوده نیز به سادگی کار کنند.

۳– کاهش تجهیزات آموزشی

اگرچه چیزی نمی‌تواند مانند یک آزمایشگاه کامل، قدرت یادگیری افراد را در زمینه‌های علمی بالا ببرد، اما واقعیت افزوده می‌تواند استفاده از این تجهیزات را به حداقل برساند. این مسئله زمانی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند که مراکز آموزشی محروم از امکانات آزمایشگاهی را در نظر بگیریم. در واقع برای این مراکز نه تنها AR یک مزیت به حساب نمی‌آید، بلکه می‌توان آن را تنها راه نجات این مراکز دانست.

۴– افزایش تعامل و علاقه افراد به آموزش

آموزش به شیوه‌های سنتی معمولا برای برخی از افراد کسل‌کننده به نظر می‌رسد و همین مسئله روی بازدهی آموزشی آن‌ها تاثیرات منفی بسیار زیادی خواهد داشت. به کمک واقعیت افزوده می‌توان دانش‌آموزان و دانشجویان را در طول مسیر آموزش، بیشتر با مفاهیم مرتبط درگیر کرده و علاقه آنها را به این مفاهیم افزایش داد.

۵– بهبود مهارت‌های کار تیمی

زمانی که تعامل و علاقه افراد نسبت به کارهای آموزشی افزایش یابد، می‌توان آن‌ها را با بالاترین بازدهی در کارهای تیمی شرکت داد. در آموزش‌های سنتی معمولا کار تیمی کمی کسل‌کننده به نظر می‌رسد. اما AR کمک می‌کند تا این کارهای تیمی به ظاهر کسل‌کننده، کاملا جذاب و هیجان‌انگیز دیده شوند.

به عنوان مثال فرض کنید با استفاده از امکانات واقعیت افزوده بتوانیم خطوط میدان مغناطیسی در اطراف یک سیم حامل جریان را به نمایش بگذاریم و دانش آموزان با تغییر جریان و یا فاصله بتوانند به راحتی نحوه تغییر اندازه میدان مغناطیسی را مشاهده کنند و ببینند که جهتگیری خطوط میدان مغناطیسی در نقاط مختلف چگونه است.

حتی با واقعیت افزوده میتوانیم بردارهای سرعت و شتاب را بر روی اجسام متحرک به نمایش درآوریم و در حین حرکت تند شونده یا کند شونده ببینیم که اندازه و جهت این بردارها چگونه تغییر میکند.

۶– بهبود دید کلی نسبت به مفاهیم آموزشی پیچیده

برخی از مفاهیم آموزشی، به دلیل انتزاعی بودن یا پیچیدگی بالا، هم آموزش‌دهندگان و هم دانش‌آموزان را به دردسر می‌اندازد. واقعیت افزوده کمک می‌کند تا در ابتدای آموزش، افراد بتوانند یک دید کلی نسبت به مفاهیمی که قرار است آموزش ببینند، پیدا کنند.

۷– بالا بردن سرعت یادگیری

در بیشتر موارد سرعت یادگیری و کیفیت آن با هم نسبت عکس دارند. اما AR نقطه تلاقی در این مورد است و به کمک آن می‌توان علاوه بر افزایش سرعت یادگیری، کیفیت بسیار مطلوبی را هم از آن انتظار داشت. این سرعت بالا از طریق درگیر کردن افراد با آموزش و تصویرسازی‌های متناسب با آن و به کمک واقعیت افزوده ایجاد می‌شود.

۸– ایجاد محیط آموزشی ایمن و کارآمد

برخی از مفاهیم آموزشی، نیازمند آموزش‌های عملی با هزینه‌هایی به نسبت بالا هستند. این هزینه از نظر مالی و جانی برای بسیاری از مراکز آموزشی و دانشگاه‌های بزرگ دنیا یک چالش مهم است. AR کمک می‌کند یک دانشجوی پزشکی، برای جراحی قلب تمرین کرده و یا یک دانشجوی فضانوردی، فضاپیمای مورد نظر خود را از نزدیک دیده و قابلیت‌های آن را مشاهده کند. این در حالی است که احتمال بروز خطرات جانی و خسارات مالی به صفر می‌رسد.

۹– قابلیت دسترسی بالا

از آنجایی برای استفاده از مزایای واقعیت افزوده فقط به یک تلفن‌همراه هوشمند نیاز است، می‌توان اپلیکیشن‌های آموزشی مبتنی بر AR را به سادگی در دسترس افراد مختلف قرار داد. بر اساس آمار، ۷۳ درصد از نوجوانان دنیا تلفن‌همراه هوشمند دارند و می‌توانند از این قابلیت نهایت استفاده را ببرند.

دنیای پیش روی واقعیت افزوده

با وجود آنکه از روی کار آمدن AR و استفاده از آن در صنعت آموزش زمانی زیادی نگذشته است، کاربردهای فراوان این تکنولوژی آینده بسیار روشنی را برای آن امکان‌پذیر می‌کند. مطمئنا هر چه دستگاه‌های هوشمند به توانایی‌های بالاتری دست پیدا کنند، واقعیت افزوده نیز با اینتوانایی‌ها همراه شده و پیشرفت خواهد کرد. به نظر می‌رسد خیلی زود در سراسر دنیا استفاده از AR در کنار روش‌های سنتی آموزش رواج پیدا کرده و شاهد بالاتر رفتن کیفیت آموزشی مخصوصا آموزش علوم و فیزیک باشیم.