marți , 11 decembrie 2018
roen

Art. 04 – Vol. 25 – Nr. 1 – 2015

O ABORDARE METODOLOGICA INTEGRATĂ ÎN EVALUAREA UNEI PLATFORME DE REALITATE ÎMBOGĂȚITĂ DESTINATĂ ÎNVĂȚĂRII

Dragoş Daniel IORDACHE
iordache@ici.ro

Institutul Naţional de Cercetare – Dezvoltare în Informatică – ICI Bucureşti

Rezumat: În cadrul acestei lucrări se prezintă metodologia integrată de evaluare a unei platforme de predare-învăţare bazată pe tehnologia de realitate îmbogăţită (augmented reality) dezvoltată în cadrul proiectului european ARiSE (Augmented reality in school environment). În acest sens, prima parte a lucrării este rezervată unei scurte introduceri în problematica tehnologiei de realitate îmbogăţită. Următoarele secţiuni abordează evaluarea aplicaţiilor educaţionale şi prezentarea în detaliu a metodologiei integrate de evaluare a platformei de învăţare. Lucrarea se încheie cu concluzii şi direcţii de lucru viitoare.

Cuvinte cheie: realitate îmbogăţită, metodologie integrată evaluare.

Introducere

Între aplicaţiile educaţionale de mare actualitate, se numără şi cele bazate pe tehnologia de realitate îmbogăţită (AR). Realitatea îmbogăţită reprezintă o variaţie a mediilor virtuale sau a realităţii virtuale [1]. În timp ce realitatea virtuală presupune imersia totală a utilizatorului în mediul artificial, fără ca acesta să aibă posibilitatea de a vedea lumea reală din jurul lui, realitatea îmbogăţită permite utilizatorului să vadă lumea reală, cu obiecte reale pe care se suprapun obiecte virtuale. Astfel, realitatea îmbogăţită mai degrabă suplimentează realitatea (o îmbogǎţeşte) decât sǎ o înlocuiască complet. La nivel mental, obiectele reale şi cele virtuale îi vor apărea utilizatorului ca fiind coexistente în acelaşi spaţiu. Noutatea oferită de realitatea îmbogăţită se referă astfel la posibilitatea de a utiliza obiecte obişnuite pentru a interacţiona cu tehnologia, mai familiarǎ decât dispozitivele de intrare ale calculatorului. În plus, pot fi implementate diferite modalităţi de vizualizare a obiectelor. Obiectul real poate fi rotit şi manipulat, fiind însoţit de proiecţia virtuală (augmentare) însoţindu-l şi antrenând astfel mai multe tipuri de analizatori (vizual, auditiv, tactil) în actul de învăţare.

În cadrul proiectului ARiSE a fost dezvoltatǎ platforma ARTP (Augmented Reality Teaching Platform), pe care au fost implementate trei aplicaţii de învǎţare: una pentru învăţarea biologiei, una pentru învăţarea chimiei şi una care vizează cooperarea la distanţă (remote collaboration) şi crearea de conţinut interdisciplinar.

ARTP este o platformǎ de tip desktop [16]: utilizatorii au în faţă un ecran „see-through” la nivelul căruia sunt suprapuse imagini ale obiectelor virtuale peste imaginea observată a unui obiect real. Platforma a fost realizată de către Fraunhofer IAIS şi a fost înregistrată sub marca Spinnstube®. Unul dintre obiectivele dezvoltării ARTP, a fost dezvoltarea unei tehnologii AR pentru mediul şcolar care să răspundă exigenţelor învăţării de tip constructivist şi proiectării centrate pe utilizator şi sarcinǎ [8]. Dezvoltarea ARTP oferǎ de asemenea suport şi pentru modelele predării bazate pe simulare, care au ca principii generale libertatea de acţiune, interacţiunea prin implicare şi angajarea în sarcină.

Scopul acestei lucrări este de a prezenta principalele componente ale unei metodologii integrate care a fost utilizatǎ pentru evaluarea ARTP. Metodologia include o varietate de metode, tehnici şi instrumente. Printre avantajele acestei abordări se pot enumera: posibilitatea de a analiza o diversitate de aspecte; cercetătorul poate elabora şi testa o teorie întemeiată pe metode mixte [10]; posibilitatea de a oferi răspunsuri la o arie largă de întrebări de cercetare întrucât cercetătorul nu este limitat la o singură metodă sau abordare de cercetare; posibilitatea de a oferi explicaţii cuprinzătoare şi complete la una şi aceeaşi întrebare de cercetare; cercetătorul se poate folosi de avantajele oferite de o metodă pentru a depăşi limitele altei metode prin utilizarea ambelor în cadrul aceluiaşi studiu; posibilitatea de a desprinde concluzii semnificative datorită convergenţei şi triangulării rezultatelor.

Concluzii

În această lucrare a fost prezentată o metodologie integrată de evaluare a unei tehnologii de realitate îmbogăţită destinată mediului şcolar. Integrarea mai multor abordări metodologice a oferit posibilitatea triangulării rezultatelor care a permis obţinerea unei imagini mai cuprinzătoare asupra obiectului evaluării şi o înţelegere mai profundă a aspectelor critice.

Vizualizează articolul complet

Studiile efectuate cu ajutorul metodologiei integrate au permis analize comparative utile ale calităţii ergonomice, valorii educaţionale şi motivaţionale ale ARTP. O concluzie importantă a evaluării cu metode cantitative este valoarea educaţională şi motivaţională ridicată pe care o au capabilităţile specifice realităţii îmbogăţite. Analiza rezultatelor evaluării cu metode calitative a arătat că ambele aplicaţii (de învǎţare a biologiei şi chimiei) dezvoltate pe ARTP prezintă atât avantaje şi oportunităţi în plan didactic, cât şi limite.

Rezultatele obţinute în studiile anterioare [2, 6, 7, 8, 9] au arătat că valoarea motivaţionalǎ este mai mare în cazul aplicaţiei de chimie decât a celei de biologie. Întrucât tehnologia AR este relativ scumpă, este de dorit ca utilizarea acesteia în mediul şcolar să fie făcută diferenţiat, pentru fiecare disciplină, în funcţie de efectele estimate şi de valoarea adăugată faţă de tehnologia de e-learning tradiţională.

BIBLIOGRAFIE

  1. AZUMA, R.: A Survey of Augmented Reality. PRESENCE: Teleoperators and Virtual Environments, Vol. 6, No. 4, 1997, pp. 355-385.
  2. BALOG, A.; PRIBEANU, C.; IORDACHE, D.: Augmented Reality in Schools: Preliminary Evaluation Results from a Summer School. International Journal of Social Sciences Volume 2 Number 3. ISSN 2070-3872, 2007, pp.163-166.
  3. BALOG, A. (ed.): Calitatea sistemelor interactive. Editura Matrix Rom, Bucuresti, 2004.
  4. CRISTEA, S.: Dicţionar de pedagogie, Grupul Editorial Litera Educaţional, Chişinău, 2002.
  5. HARTSON, H. R.; ANDRE, T. S.; WILLIGES, R. C.: Criteria for evaluating usability evaluation methods. Internat. Journal of Human-Computer Interaction 13, 2001, pp.373–410.
  6. IORDACHE, D. D.; PRIBEANU, C.: Cum ajută realitatea îmbogăţită înţelegerea chimiei – un model bazat pe indicatori cauzali. (Ed.) Interacţiune Om-Calculator 2013. ISSN, Editura MatrixROM Bucureşti.
  7. IORDACHE, D. D.: Evaluarea unei aplicaţii de învăţare bazată pe realitate îmbogăţită utilizând protocolul « gândire cu voce tare » şi metoda învăţării în perechi. Revista Română de Interacţiune Om-Calculator. Vol. 5 (1) 2012, pp. 185-198.
  8. IORDACHE, D. D.; PRIBEANU, C.; VILKONIS, R.: A user-centred design approach to the development of AR-based educational systems”. Proccedings of ICTNSE International Conference – 2007, Siauliai 3-4 December 2007, pp. 66-70.
  9. IORDACHE, D. D.; NEACŞU, I.: Evaluarea a două aplicaţii de realitate îmbogăţită destinate mediului şcolar – focus grup cu cadre didactice. Revista Romana de Interactiune Om-Calculator 5 (2), 2012, pp. 19-24.
  10. JOHNSON, B.; CHRISTENSEN, L.: Educational research, Quantitative, Qualitative, and Mixed Approaches (3rd ed.), Thousand Oaks, CA: Sage Publications, 2008.
  11. MOLICH, R.; JEFFRIES, R.; DUMAS, J.: Making usability recommendations usable. Journal of Usability Studies, 2(1), 2007, pp. 162-179.
  12. MOLICH, R.; NIELSEN, J.: Improving a human-computer dialogue, Communications of the ACM 33(3), 1990, pp. 338-348.
  13. OLIVER, M.: The ELT Toolkit. University of North London, 1998. http://www.unl.ac.uk/tltc/elt/toolkit.pdf
  14. PRIBEANU, C.; IORDACHE, D. D.: Evaluating the motivational value of an augmented reality system for learning chemistry. Holzinger, A. (Ed.) Proceedings of USAB 2008. LNCS 5298 Springer, 2008, pp. 31-42.
  15. THEOFANOS, M.; QUESENBERY, W.: Towards the Design of Effective Formative Test Reports, Journal of Usability Studies, Issue 1, Vol.1, 2005, pp. 27-45.
  16. WIND, J.; RIEGE, K.; BOGEN M.: Spinnstube®: A Seated Augmented Reality Display System, Proceedings of IPT-EGVE – EG/ACM Symposium, 2007, pp. 17-23.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.