增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲的應(yīng)用 by 陳向東 蔣中望.pdf

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1、學(xué)術(shù)視點(diǎn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲的應(yīng)用蕁蕁增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲的應(yīng)用*陳向東1蔣中望2（1.華東師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)系，上海200062;2.浙江警察學(xué)院浙江杭州310053）［摘要］增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲，能夠使學(xué)習(xí)者感受到高度虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)的交互和沉浸感。業(yè)已研發(fā)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲大致可分為兩類(lèi)：基于場(chǎng)所的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲與基于視覺(jué)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲。多個(gè)應(yīng)用案例表明，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲具有提供情境、支持協(xié)作、促進(jìn)自主學(xué)習(xí)等作用。進(jìn)一步地研究需要進(jìn)行更多的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲?qū)嵗拈_(kāi)發(fā)，并且探索增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲的創(chuàng)新應(yīng)用。［關(guān)鍵詞］增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；教育游戲；沉浸感；臨場(chǎng)感［中

2、圖分類(lèi)號(hào)］G434［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A[文章編號(hào)]1672—0008（2012）05—0068—06游戲應(yīng)用于教育具有廣闊的前景，而數(shù)字游戲由于其移以此類(lèi)推，作為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的重要應(yīng)用領(lǐng)植、擴(kuò)展的便捷性，很容易融合新技術(shù)，產(chǎn)生各種新特性，從域，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲使得學(xué)習(xí)者能夠感受到高度的虛實(shí)結(jié)而為教育游戲開(kāi)拓更多的應(yīng)用空間。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented合性、實(shí)時(shí)交互性和沉浸性，這種學(xué)習(xí)體驗(yàn)與SecondLife、期2Reality，AR）正是一種能夠提升教育游戲臨場(chǎng)感、沉浸性的技Sloodle等三維虛擬游戲?qū)W習(xí)環(huán)境以及更傳統(tǒng)的二維計(jì)算機(jī)12術(shù)，它將計(jì)

3、算機(jī)生成的虛擬信息疊加到真實(shí)場(chǎng)景上，并借助游戲有著極大的差異?？梢哉f(shuō)，基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育游第總感知和顯示設(shè)備將虛擬信息與真實(shí)場(chǎng)景融為一體，最終呈現(xiàn)戲在激發(fā)學(xué)習(xí)者極大學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，通過(guò)其虛實(shí)融合的三[1]期給使用者一個(gè)感官效果真實(shí)的新環(huán)境。運(yùn)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，維沉浸特性，為教學(xué)物體模擬、教學(xué)過(guò)程體驗(yàn)、教學(xué)結(jié)果呈現(xiàn)5擴(kuò)增內(nèi)容（AugmentedContent，計(jì)算機(jī)依據(jù)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的相關(guān)和師生交互提供了更為豐富的體驗(yàn)。第年信息實(shí)時(shí)生成的內(nèi)容）可以無(wú)縫地整合到現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，為人（一）提供直觀的學(xué)習(xí)資源210類(lèi)所感知。擴(kuò)增內(nèi)容可以是二維及三維物體、視頻及音頻材增

4、強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲可以通過(guò)其虛實(shí)融合的特性，為學(xué)習(xí)2料、文本信息等等，甚至可以是嗅覺(jué)及觸覺(jué)信息。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技者提供直觀的學(xué)習(xí)資源，使得學(xué)習(xí)者“進(jìn)入”許多不易接觸的術(shù)應(yīng)用于教育游戲，將極大地拓寬教育游戲的應(yīng)用領(lǐng)域，是學(xué)習(xí)場(chǎng)景，例如，深海、真空以及高溫等極端環(huán)境。通過(guò)增強(qiáng)未來(lái)教育游戲的重要發(fā)展方向?，F(xiàn)實(shí)技術(shù)，在學(xué)習(xí)者所處的真實(shí)環(huán)境中營(yíng)造一種虛實(shí)結(jié)合的效果，學(xué)習(xí)者一方面可以在舒適、安全的狀態(tài)下觀察；另一方一、基于ＡＲ的教育游戲面又可以得到一種身臨其境的感性體驗(yàn)，為知識(shí)的學(xué)習(xí)提供2011年的地平線報(bào)告中［2］，討論了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育了直觀的映像。領(lǐng)域中應(yīng)用的幾個(gè)典

5、型的優(yōu)勢(shì)：（1）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可應(yīng)用在Shelton和Hedley在地理學(xué)科的教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用AR-可視化和深度互動(dòng)的學(xué)習(xí)形式中,可以實(shí)時(shí)、敏捷地將數(shù)據(jù)疊Toolkit開(kāi)發(fā)了地球—太陽(yáng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)練習(xí)系統(tǒng)［3］，用以解釋公加到現(xiàn)實(shí)環(huán)境中；（2）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可有效地響應(yīng)用戶(hù)輸入，轉(zhuǎn)/自轉(zhuǎn)、冬至/春分、季節(jié)性的光照和溫度變化等概念。研究這種互動(dòng)對(duì)于學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)而言具有重要意義，學(xué)習(xí)者可以在發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)用該系統(tǒng)進(jìn)行練習(xí)后，學(xué)習(xí)者對(duì)基本概念的理解現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)與虛擬物體的互動(dòng)，進(jìn)行認(rèn)知情況有顯著的改善。建構(gòu)；（3）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為學(xué)習(xí)者提供感性的學(xué)習(xí)材料，（

6、二）吸引學(xué)習(xí)者的注意力例如，再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)習(xí)者無(wú)法觀察到的事物及事物的變?cè)鰪?qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲可以更好地吸引學(xué)習(xí)者的注意力，使化過(guò)程；（4）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可有效地支持情境學(xué)習(xí)，應(yīng)用增強(qiáng)得各種感官共同參與到學(xué)習(xí)的過(guò)程中。憑借呈現(xiàn)和互動(dòng)方式現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)習(xí)與生活的聯(lián)系將更為緊密；（5）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多樣性，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲擁有多種手段實(shí)現(xiàn)虛擬世界和有助于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)；（6）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與移真實(shí)世界的信息交流，這大大突破了傳統(tǒng)教育游戲以鼠標(biāo)和動(dòng)設(shè)備結(jié)合，逐漸成為普及的學(xué)習(xí)工具，使得正式與非正式鍵盤(pán)作為輸入設(shè)備，顯示器和音響作為輸出設(shè)備的固定格學(xué)習(xí)的界限愈

7、發(fā)模糊，促進(jìn)學(xué)習(xí)生態(tài)的進(jìn)化。局。從肢體動(dòng)作到真實(shí)世界的物體位置變動(dòng)，都能得到虛擬*基金項(xiàng)目：本文系教育部人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地重大項(xiàng)目“教育信息化與基礎(chǔ)教育教學(xué)方式轉(zhuǎn)變研究”（編號(hào)：11JJ0880004）、教育部人文社會(huì)科學(xué)研究一般項(xiàng)目“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)電子書(shū)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”（編號(hào)：12YJA880012）的階段性研究成果。68JOURNALOFDISTANCEEDUCATIONAcademicViewpoint世界的即時(shí)反饋，這種互動(dòng)可以有效地刺激學(xué)習(xí)者各種感資源。許多實(shí)驗(yàn)操作，特別是一些有危險(xiǎn)性的操作，可以在增官，提升了學(xué)生的注意力。強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲的環(huán)境中先

8、進(jìn)行演練，這樣不但可以減少學(xué)習(xí)者iTacitus項(xiàng)目旨在促進(jìn)文化旅游，它運(yùn)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，的恐