1
การศึกษาการเปรียบเทียบการใช้ AR และ การใช้ แบบจาลองในการศึกษาด้ านวิชาเคมี (A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education) Yu-Chien Chen* University of Washington U.S.A.
----------------------บทคัดย่ อ
ความจริ งขยาย (AR) เป็ นเทคโนโลยีที่สร้ างขึ ้นมา โดยแสดงออกมาในรูปแบบของวัตถุเสมือนจริงแบบ 3D และการมีปฏิสมั พันธ์ ด้วยความจริ งเสมือนและวัตถุเสมือนจริ งในขณะเดียวกัน
วัตถุประสงค์ ของการศึกษาครั ง้ นี ้
เพื่อจะให้ ผ้ เู รี ยนทาการเรี ยนด้ วยการสืบสวนโดยการมีปฏิสมั พันธ์กบั AR และ แบบจาลอง และ การประเมินความเข้ าใจ จากทังสองเรื ้ ่ องโดยนาเสนอในการเรี ยนรู้ เกี่ยวกับกรดอะมิโน (amino acids) ผลของการศึกษาชี ้ให้ เห็นว่า ผู้เรี ยนจานวน หนึ่ ง มี ค วามชอบเมื่ อ ได้ สัม ผัส กับ AR
โดย ให้ มี ก ารหมุน เวี ย นกัน ด้ ว ยการท าเครื่ อ งหมายหรื อ ร่ อ งรอยเพื่ อ ดู
การปรับตัวจากความแตกต่างของวัตถุเสมือนจริ ง อย่างไรก็ตาม ยังมีผ้ เู รี ยนอีกจานวนหนึ่งที่ชื่นชอบการทาปฏิกิริยากับ แบบจ าลองทางกายภาพ ตามลาดับ พวกเขามี ป ฏิ สัม พัน ธ์ กับ แบบสาธิ ต AR ที่ พ วกเขาปฏิ บัติ กับ AR เป็ น วัตถุเสมือนจริ ง อาศัยการค้ นพบ จากการออกแบบ AR บางส่วนที่นาออกมาและมีความเป็ นไปได้ ที่จะใช้ AR ในการเรี ยน วิชาเคมีในชันเรี ้ ยน Keywords: augmented reality, physical model, chemistry learning
1. บทนา เพื่อช่วยให้ ผ้ เู รี ยนเข้ าใจกรอบความคิดโดยย่อและไม่ใช่สิ่งที่จะพบเห็นได้ ในชีวิตประจาวัน นักวิทยาศาสตร์ จานวนมากและนักวิจยั ที่อทุ ิศให้ กบั การพัฒนาการออกแบบการนาเสนอเสมือนหรื อแบบจาลอง AR เป็ นเทคโนโลยีใหม่ ซึ่ง ท าให้ เ กิ ด วัต ถุเ สมื อนจริ ง แบบ 3 มิ ติ และด าเนิ น การด้ ว ยการมีป ฏิ สัม พัน ธ์ กับ มนุษ ย์ ซึ่งสามารถท างานภายใต้ โลกเสมือนและการมีปฏิสมั พันธ์ กบั วัตถุเสมือนจริ ง 3 มิติ ในขณะเดียวกันด้ วย (Azuma 1997; Feiner 2002; Shelton and Hedley 2002; Fjeld et al. 2003) ไม่เหมือนกับภาพเคลือ่ นไหวแบบ 3 มิติ @ นายวิ ชิต ชาวะหา / วิ ชา (392641) ประเด็นปั จจุบนั เกี ย่ วกับเทคโนโลยีทางการศึกษา ผู้สอน ผศ.ดร.ดิ เรก
ธี ระภูธร
การค้นคว้าบทความ เรื ่อง : A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education
2
ซึ่งคนทัว่ ไปชอบใช้ เม้ าส์ AR จะยอมให้ คนจัดการกับวัตถุเสมือนแบบ AR ด้ วย เครื่ องมือได้ จากการตอบสนองปฏิกิริยา จากสัญชาตญานของเขาเอง ทาให้ คนเราเรี ยนรู้จากประสบการณ์ได้ ในครัง้ แรก (Winn, 2002) เป็ นเหตุผลที่ทาให้ เกิดการ ปฏิบตั ิสคู่ วามรู้ ความเข้ าใจ เพราะฉะนัน้ AR จาดาเนินการให้ เกิดโอกาสสูก่ ารมีปฏิสมั พันธ์ ด้วยวัตถุแบบ 3 มิติ มากกว่า การสัมผัสตามวิธีธรรมชาติและแบบโดยตรง
ก่อ นที่ เทคโนโลยีค อมพิ วเตอร์ เป็ นฐานจะถูกสร้ างขึน้ มา แบบจ าลอง 3 มิ ติ ก็ ได้ ถูก ใช้ ใ นแวดวงการศึก ษา แบบจาลองทางกายภาพสามารถแสดงสี การออกแบบขนาดที่มีความแตกต่าง และสามารถช่วยเราได้ ด้วยมือของเราเอง Heinich, Molenda, Rusell, and Smaldino [ 1999] กล่าวว่า "แบบจาลองเป็ นสื่อที่แนะนาเพราะการมองภาพที่ เป็ นจริ ง คือสิ่งที่จาเป็ นสาหรั บการเรี ยนรู้ " (p.98) ดังนัน้ แบบจาลองสาหรับผู้เรี ยนจะต้ องสัมผัส สังเกต และ มีปฏิสมั พันธ์กนั ตามลาดับที่จะรับประสบการณ์อย่างเป็ นรูปธรรม แม้ วา่ AR และแบบจาลองทางกายภาพจะทาให้ ผ้ เู รี ยน เกิดประสบการณ์จากการนาเสนอภาพเสมือนจริ งที่มีความแตกต่างกัน วัตถุเสมือนจริ ง AR เป็ นวัตถุเสมือนที่มองเห็นด้ วย พื ้นฐานของจอภาพ ในขณะที่แบบจาลองทางกายภาพ เป็ นวัตถุจริ ง (Real Objects) ที่ถ่ายทอดเทคโนโลยีออกมา AR เป็ นถือว่าเป็ นแบบจาลองทางกายภาพหรื อไม่? ผู้เรี ยนจะทาปฏิกิริยากับ AR แตกต่างจากการเปรี ยบเทียบกับแบบจาลอง ทางกายภาพหรื อไม่? การศึกษาครัง้ นี ้จะเน้ นไปที่การประยุกต์จากทังสองด้ ้ านที่กล่าวไปแล้ ว ในการศึกษาวิชาเคมีโดยมี ประเด็นหลักที่ศกึ ษา คือ กรดอะมิโน คาถามการวิจัย คือ 1) ผู้เรี ยนทาการปฏิสมั พันธ์กบั AR และ แบบจาลองทางกายภาพ เมื่อเรี ยนรู้เรื่ องกรดอะมิโนอย่างไร? 2) ผู้เรี ยนมีความเข้ าใจเกี่ยวกับวัตถุเสมือนจริ ง AR และแบบจาลองทางกายภาพ อย่างไร?
2. กรอบแนวคิดและทฤษฎีท่ เี กี่ยวข้ อง AR เป็ นตัวกลางซึง่ ถูกครอบด้ วยวัตถุเสมือนจริ งบนโลกแห่งความเป็ นจริ ง อะไรที่เป็ นข้ อเด่นทาให้ AR ช่วยทาให้ เกิดกรอบแนวคิดในการเรี ยนรู้ ? เป็ นเทคโนโลยีที่ใหม่ ข้ อที่ 1) ธรรมชาติของ AR จะเคลือ่ นไปพร้ อม กับมนุษย์ ภาพวาดที่ ไปพร้ อมกับผู้เรี ยนคือปั จจัยสาคัญในการสอน[Gagne et al. 1992.] ข้ อที่ 2) มัน (AR) คือแนวโน้ มที่จะใช้ เทคโนโลยีเพื่อ สร้ างสรรค์ความรู้จากสภาพแวดล้ อมในการเรี ยนรู้ [Dede, 1995.] AR กลายเป็ นทางเลือกสูโ่ ลกของเคมี และการยอมให้ ผู้ เ รี ย น มี ป ฏิ สั ม พั น ธ์ กั บ ร ะ บ บ แ ล ะ ก า ร ค้ น พ บ ค ว า ม รู้ ด้ ว ย ตั ว ข อ ง ผู้ เ รี ย น เ อ ง ข้ อ ที่ 3)
AR
ไม่เพียงแต่สร้ างรูปแบบจาลองเท่านัน้ แต่ยงั ถือว่าเป็ นตัวส่งโอกาสให้ กบั ผู้ใช้ โดยตรง [Shelton & Hedley, 2004] กล่าวอีก นัยหนึง่ ว่า AR สามารถรับประสาทสัมผัสและลดช่องว่างด้ านความรู้ สกึ ของผู้ใช้ ได้ AR มีศกั ยภาพมากในการประยุกต์ใช้ @ นายวิ ชิต ชาวะหา / วิ ชา (392641) ประเด็นปั จจุบนั เกี ย่ วกับเทคโนโลยีทางการศึกษา ผู้สอน ผศ.ดร.ดิ เรก
ธี ระภูธร
การค้นคว้าบทความ เรื ่อง : A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education
3
ซึ่งจะจาไปสู่ความรู้ ด้ านความสามารถอื่น ของ AR มันช่วยให้ การเรี ยนรู้ นัน่ คือ AR จะขยายสู่การเรี ยนรู้ จากการมี ปฏิสมั พันธ์ กับระบบโดยร่ างกายของผู้ใช้ เอง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "มือ" และการตอบสนองจากเครื่ อง "sensorimotor" [ Shelton and Hedley, 2004.] การจับต้ องโดยตรงกับ AR สามารรถเสริ มภาวะที่ย่งุ ยากจากการใช้ เม้ าส์เป็ นหลัก คอมพิวเตอร์ ด้านการมองเห็นด้ วยการใช้ เม้ าส์ เพราะว่าการใช้ เม้ าส์ เป็ นการกระทาทางกายภาพทางอ้ อม ในที่สดุ AR เป็ น เครื่ องมือที่สามารถที่ทาตามความต้ องการของผู้ใช้ โดยการปฏิสมั พันธ์ และการคิดอย่างถี่ถ้วน [ Schank และ Kozma , 2002.] เพราะว่าผู้ใช้ ก็จะรวมกับระบบ AR และเน้ นที่วตั ถุเสมือนจริ ง เขาอาจจะต้ องเอาใจใส่อย่างมากกว่าที่คิดไว้ เกี่ยวกับสิง่ ที่จะเกิดเกิดต่อไป และจะทาให้ เขาคิดอย่างรอบคอบมากยิ่งขึ ้น ทังหมดนี ้ ้ AR ถือว่าเป็ นสื่อกลางในการศึกษา ที่ดาเนินการจัดเตรี ยมสภาพแวดล้ อมทางเลือกสาหรับผู้เรี ยนสูก่ ารเรี ยนรู้สกู่ รอบความคิดเชิงนามธรรม
3. วิธีการ การศึกษาครัง้ นี ้ตังอยู ้ ใ่ นความรู้ความเข้ าใจเชิงคุณภาพ / เงื่อนไงทางจิตวิทยาการวิจยั ซึ่งเป็ นการออกแบบการ วิจยั เชิงคุณภาพ การศึกษาในครัง้ นี ้พยายาม ที่จะค้ นคว้ าว่า "การสร้ างความรู้อย่ างมีนัยของคน" (Merriam 1998) และ อะไรคือ "โครงสร้ างของปรากฏการณ์ " [ Lancy , 1993.] เพราะฉะนัน้ คิดว่า การสัมภาษณ์ และการสังเกตเพื่อเป็ น เครื่ องมือในการค้ นคว้ าจากการมีสว่ นร่วม การมีปฏิสมั พันธ์กบั เทคโนโลยี และการสะท้ อนกลับระหว่างกระบวนการเรี ยนรู้ กระบวนการจากทังหมดจะถู ้ กบันทึกสู่วิดีโอเทป และเทปบันทึกเสียง ซึ่งไม่เหมือนกับการประยุกต์ AR แบบอื่น ซึ่ง ต้ องการให้ ผ้ ใู ช้ สวมแว่นตา หรื อ สวมหูฟัง และอุปกรณ์แสดงผลอื่น ระบบ AR ที่ใช้ ในการศึกษานี ้ไม่ต้องการให้ ผ้ ใู ช้ ที่ ต้ องการสวมใส่อปุ กรณ์ใด บนร่างกายเลย ระบบนี ้เพียงแค่ต้องการเครื่ องคอมพิวเตอร์ แลปท๊ อป (Laptop) และ กล้ องเว็บ แคม (Webcam) เพื่อที่จะสร้ างจากวัตถุเสมือนจริ งทังหมด ้ ซึ่งถูกพัฒนาที่โครงการ HIT Lab (Human Interface Technology) ของมหาวิทยาลัยวอชิงตัน (Washington University) และ สถาบันวิจัย SCRIPPS ที่ La Jolla webcam ถูกติดตังให้ ้ สนับสนุนบนเครื่ อง Laptop (ดูตามภาพที่ 1) เป็ นภาพที่เจาะจง (a pattern) ซึ่งเป็ นรู ปภาพที่ถกู ลงทะเบียนโดย webcam จากเครื่ องฉายโมเลกุล (PMV) โปรแกรมคอมพิวเตอร์ จะทาการฉายภาพที่สร้ างเป็ นภาพวัตถุ เสมือน 3 มิติ , ภาพวัตถุเสมือน 3 มิติ ทังหมดจะถู ้ สร้ างจากโปรแกรม PMV และ ไลบรารี่ ARToolKit การศึกษานี ้ถูก ดาเนินการโดย HIT Lab ที่มหาวิทยาลัยวอชิ งตัน ถูกกาหนดภายใต้ สภาพแวดล้ อมจากห้ องทดลอง (Lab-based environment) ซึ่งประกอบไปด้ วยเครื่ อง Laptop , webcam ตัวแบบทางกายภาพ (Physical models) และ เครื่ องทา AR (AR Makers)
@ นายวิ ชิต ชาวะหา / วิ ชา (392641) ประเด็นปั จจุบนั เกี ย่ วกับเทคโนโลยีทางการศึกษา ผู้สอน ผศ.ดร.ดิ เรก
ธี ระภูธร
การค้นคว้าบทความ เรื ่อง : A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education
4
ตัวแบบทางกายภาพ (Physical models) และ เครื่ องทา AR (Makers) บนพื ้นที่บนโต๊ ะ ระหว่างที่ AR และ Physical Models แสดง ball-and-stick models ของกรดอะมิโนทัง้ 5 ชนิด : Alanine, Valine, Leucine, Isoleucine, และ Methionine สามารถที่จะมีสว่ นร่ วมโดยเลือกอย่างใดอย่างหนึ่ง ระหว่าง AR markers หรื อ Physical Models เพื่อเขา ต้ องการศึกษากรดอะมิโนทัง้ 5 ชนิด
การมีสว่ นร่วมในการศึกษานี ้อยูท่ ี่กระบวนทางวิชาเคมีพื ้นฐานเช่นเดียวกับการนาเสนอสารเคมีพื ้นฐาน ตัวอย่างเช่น สีแดง บอกถึงธาตุออกซิเจน แต่การมีสว่ นร่วมจะไม่ร้ ูเนื ้อหาของกรดอะมิโน ผู้เรี ยนระดับปริ ญญาตรี จานวน 4 คน ที่กาลังเรี ยน ในชันเรี ้ ยนเรื่ อง "organic chemistry" ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน การศึกษาครัง้ นี ้ต้ องการ 4 ขันตอน ้ คือ 1) ผู้วิจยั ทาการสัมภาษณ์กบั ผู้ร่วมวิจยั เกี่ยวกับข้ อมูลพื ้นฐานส่วนบุคคลและประสบการณ์ในวิชาเคมี 2)
ผู้ร่ ว มวิ จั ย มี ค าถามในส่ ว นของกิ จ กรรมการเรี ย นรู้ ทัง้ เขา/เธอ เรี ย นรู้ เรื่ อ งกรดอะมิ โ นทัง้ 5 ชนิ ด เป็ นเวลา 15 นาที ตามกิจกรรมการเรี ยนรู้
3)
เป็ นขัน้ ตอนที่ ส มบูร ณ์ ห ลัง จากที่ เขา/เธอท างานและได้ ป ระเมิ น การประสิ ท ธิ ภ าพการเรี ย นรู้ และ
4) กิจกรรมขันสุ ้ ดท้ ายจะสัมภาษณ์ผ้ รู ่วมวิจยั จากกิจกรรมที่เรี ยนรู้และ ใช้ AR ในชันเรี ้ ยน
@ นายวิ ชิต ชาวะหา / วิ ชา (392641) ประเด็นปั จจุบนั เกี ย่ วกับเทคโนโลยีทางการศึกษา ผู้สอน ผศ.ดร.ดิ เรก
ธี ระภูธร
การค้นคว้าบทความ เรื ่อง : A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education
5
4) ผลการวิจัยและอภิปรายผล 4.1) การมีปฏิสัมพันธ์ กับ AR และ Physical models มีผ้ รู ่ วมวิจยั จานวน 4 คน ในการศึกษาครัง้ นี ้ ได้ แก่ เพศหญิ ง 2 คน (A2 และ A3) และ ผู้ชาย 2 คน (A1 และ A4) ระหว่างกระบวนการเรี ยนรู้ ผู้ร่วมวิจยั ทังหมดใช้ ้ AR makers และ physical models เพื่อเฝ้ าสังเกต โครงสร้ างของกรดอะมิโน เมื่อมีการใช้ physical models ผู้ร่วมวิจยั จะต้ องถือ physical models ไว้ ในมือ แล้ วหมุนมัน และนับจานวนอะตอมจานวนหนึง่ . A3, ผู้ที่ถือ physical models มากกว่า AR makers จะรู้ สกึ ว่ามีอะตอมมาสัมผัสที่มือ ของเธอเหมือนการ "สัมผัส" เมื่อเกิดการปฏิสมั พันธ์ กบั AR makers ผู้ร่วมวิจยั จับ AR maker เหมือนกับว่าเขากาลังจับ ต้ อง Physical models ตัวอย่างเช่น Physical models จะยอมให้ ผ้ ใู ช้ หมุนตัววัตถุจากคาแนะนา เมื่อผู้ร่วมวิจยั สังเกตว่า กรดอะมิโนจาก AR makers เขาก็จะหมุนไปรอบ 180 องศา หรื อทาให้ AR makers เอียงไปมาเพื่อดูโครงสร้ างของ กรดอะมิโน พวกเขาพยายามที่จะบิดเครื่ อง AR maker เพื่อที่จะดูการปรับตัวในลักษณะอื่น ของวัตถุเสมือนจริ ง AR (AR-generate virtual objects) อย่างไรก็ตาม เขาไม่สามารถจะได้ ผลลัพธ์แบบเดียวกัน เพราะว่ามี ข้ างเดียวกับแบบแผน (pattern) บนเครื่ องทา (AR maker) เนื่องจาก เมื่อเขาพยายามที่จะนับจานวนอะตอมบน AR เขาจะไม่สามารถนับอะตอมบน หน้ าจอภาพโดยตรงจากจุดได้ แทนที่ เขาจะนับอะตอม "ในอากาศ" (in the air) โดยใช้ นิ ้วมือชี ้จุดที่สร้ างขึ ้นและดูจาก ภาพบนหน้ าจอภาพ ทังสองปรากฏการณ์ ้ เหล่านี ้แสดงให้ เห็นว่า AR ที่สร้ างส่วนการติดต่อ (Interface) สาหรับผู้ใช้ ทาให้ เกิ ดการมีปฏิสมั พันธ์ กับกรดอะมิโนได้ หากไม่คานึงถึงรู ปแบบของเทคโนโลยี ผู้ร่วมวิจัยจะใช้ ยุทธศาสตร์ ส่กู ารเรี ยน โครงสร้ างของกรดอะมิโนทัง้ 5 ชนิดได้ การเปรี ยบเทียบความแตกต่างของกรดอะมิโนเป็ นวิธีธรรมดามาก พวกเขาชอบที่ จะแทนที่สองกรดอะมิโนด้ วยกัน โดยเฉพาะสิ่งที่มีโครงสร้ างที่คล้ ายกัน โดยพวกเขากาหนดทิศทางในการเฝ้ าสังเกต โครงสร้ างและจานวนของอะตอม เช่น ผู้ร่วมวิจยั คนหนึ่งวาง 2 AR makers ไว้ บนโต๊ ะ และจัดเรี ยงไว้ ในทิศทางเดี ยวกัน เพื่อ "พวกเขาดูปรากฏการณ์ " (A2) A1 พยายามที่จะเปรี ยบเทียบกับ physical models กับ AR makers ในขณะที่เรี ยน เกี่ยวกับ Valine นอกจากนี ้ ผู้ร่วมวิจยั จะจะหมุนและหมุนเครื่ อง AR maker และ physical models ไปรอบ อีกด้ วย โดยการทดลองทาจริ งเช่นนัน้ เขาสามารถจะเกิดกรอบความคิดแบบ 3 มิติ การการสังเกตโครงสร้ างกับมุมที่แตกต่าง ในความคิดแล้ วเธอคิดว่า A3 ที่อธิบายว่าทาไมเธอชอบหมุน physical models "การหมุนไปรอบๆ ดังนัน้ ฉันสามารถ ได้ ภาพ 3 มิติ เกิดภาพในความคิดของฉัน ดังนัน้ ฉันสามารถจะดูส่ งิ ที่เกิดขึน้ ได้ " “Turning around, so I can get three-dimensional, kind of a picture in my mind. So I can see where @ นายวิ ชิต ชาวะหา / วิ ชา (392641) ประเด็นปั จจุบนั เกี ย่ วกับเทคโนโลยีทางการศึกษา ผู้สอน ผศ.ดร.ดิ เรก
ธี ระภูธร
การค้นคว้าบทความ เรื ่อง : A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education
6
the bonds are.”
นอกจากการอ่ า นข้ อ ความและมี ป ฏิ สัม พัน ธ์ กับ AR และ Physical models แล้ ว ผู้เ รี ย นจ านวนหนึ่ง มี ค วาม โน้ มเอียงที่จะพิจารณาลักษณะหรื อคุณสมบัติของกรดอะมิโน โดยการมีปฏิสมั พันธ์กบั อย่างใดอย่างหนึ่งระหว่าง AR หรื อ Physical models ในความคิดของเขา "Think-aloud" A4 กาหนดลักษณะของกรดอะมิโนไว้ จากข้ อความ ต่อมาเขาทาการ อนุมานจากสิง่ ที่เขาอ่าน และที่เขาพบเห็นจาก AR ทีเ่ ขาทาขึ ้นมาเอง
4.2) ความเข้ าใจเกี่ยวกับ วัตถุเสมือน AR กับ physical models ในการศึกษาครัง้ นี ้ AR และ physical models นาเสนอให้ เห็นเช่นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ผู้ร่วมวิจยั ยังมีความเข้ าใจที่แตกต่างกัน เช่น A3 มีปฏิสมั พันธ์กบั physical model มากกว่า AR เพราะว่า physical models ดาเนินการโดยสัมผัสได้ A3: hm…I would say, the most helpful to me is with touching the molecule model. Researcher: Why? Why is touching so important? A3: Oh! Because if I touch them, I have one more sense going on, I have the touch and I have the visual and I turn my head and also I talk to myself. So I am thinking in my head, Ok , so this is connected to this and I can kind of point it with my fingers and touch it physically. Whereas the computer models, I wasn’t quite able to get three dimensional pictures because I couldn’t, it couldn’t flip around, it can go like this, but it can not go all the way around. For @ นายวิ ชิต ชาวะหา / วิ ชา (392641) ประเด็นปั จจุบนั เกี ย่ วกับเทคโนโลยีทางการศึกษา ผู้สอน ผศ.ดร.ดิ เรก
ธี ระภูธร
การค้นคว้าบทความ เรื ่อง : A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education
7
me it’s better to just touch it.
A3, physical models ที่เป็ นรูปภาพและเป็ นรูปธรรม "จริ ง" สามารถสัมผัสกรดอะมิโนได้ ประสบการณ์จริ งนี ้ได้ ช่วยให้ เธอ สร้ างจินตนาการภาพในใจ โดยการกระทาทางกายภาพที่เชื่อมต่อกับรูปภาพด้ วยกัน
ในทางกลับกันกับ A3, A1 ได้ ชี ้ให้ เห็นว่ามันดีกว่าโดยใช้ AR เพื่อเฝ้ าสังเกตโครงสร้ างของกรดอะมิโน A1 คิดว่า physical models นันมั ้ น "ย่ อเกินไป" ในขณะที่ AR สามารถจัดเตรี ยมรู ปภาพขนาดใหญ่ กว่า ซึ่งเป็ นสิ่งที่เขาเฝ้ าสังเกต รายละเอียดและช่วยให้ เขาสร้ างภาพจินตนาการในความคิดของเขา ระบบ AR ยอมให้ ผ้ ใู ช้ สร้ างรู ปภาพด้ วยวิธีการใช้ กล้ องถ่ายรู ปได้ โดยในการทดลองนัน้ ผู้ใช้ สามารถได้ รูปภาพที่มีขนาดใหญ่กว่าเพื่อจะดู การสะท้ อนผลการใช้ ของ A1 สอดคล้ องกับประโยชน์ของ AR ที่จดั การกับขนาดของรูปภาพและมีความยืดหยุน่ มากกว่าด้ วย
การเปรี ยบเทียบจากการจาลองด้ วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ A4 ชี ้ให้ เห็นว่าการใช้ เม้ าส์ทาการลากโมเลกุลในโปรแกรม คอมพิวเตอร์ ทาได้ ไม่ดีนกั
“Yeah! It does not work very well to drag a molecule, you know, to try to rotate stuff. So this is much more intuitive rotation…….” A2 บอกว่ารูปภาพจาลองจากคอมพิวเตอร์ จะแสดงเหตุการณ์ทเี่ กิดขึ ้นด้ วย ไม่ใช่ "การทาจริ ง" อย่างไรก็ตาม การใช้ AR เขาก็สามารถจะกระทาโดยตรงและมีปฏิสมั พันธ์กบั แบบจาลอง AR การพิจารณาดูวา่ การใช้ AR ในชันเรี ้ ยน โดยมากแล้ วเขาจะยอมรับว่า AR มีความสะดวกมากกว่าเมื่อเทียบกับเครื่ องมือ เสริ มชนิดอื่น ในห้ องเรี ยนหรื อจากที่บ้าน อันดับแรก ระบบ AR เป็ นสิง่ ที่เคลือ่ นย้ ายได้ และมันก็ทาได้ งา่ ย “It’s just really annoying to make this kind of model (physical model) every time you want to see something……this is kind of the strength of @ นายวิ ชิต ชาวะหา / วิ ชา (392641) ประเด็นปั จจุบนั เกี ย่ วกับเทคโนโลยีทางการศึกษา ผู้สอน ผศ.ดร.ดิ เรก
ธี ระภูธร
การค้นคว้าบทความ เรื ่อง : A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education
8
computers, right?” (A4) ถึงแม้ ว่า physical model ได้ จัดเตรี ยมรู ปภาพที่เป็ นรู ปธรรมไว้ ให้ แต่มนั ก็ใช้ เวลาที่จะประกอบและต้ องการพื ้นที่ว่าง สาหรับจัดเก็บ physical models มีความเปราะบาง เช่นดียวกัน A3 บอกว่า ในทางกลับกัน AR ก็มีความคล่องตัวและ สามารถบันทึกในพื ้นที่ว่างได้ ประโยชน์ด้านอื่ น ของ AR ในห้ องเรี ยน A4 กล่าวว่า AR สามารถแสดงภาพที่ไม่สามารถ แสดงด้ วย Physical models ได้ “More complex molecules. Once you get the ring or something. That’s what I think it’s really important to have a 3-D model.”
ถึงแม้ วา่ การศึกษานี ้เป็ นเพียงการแสดงวัตถุเสมือนจริ งกับผู้ร่วมวิจยั เท่านัน้ ในความเป็ นจริ งแล้ ว AR สามารถที่จะแสดง ภาพที่มีพลวัต (Dynamic) และภาพแอนิเมชัน่ ที่มีความซับซ้ อน และ A4 ก็เกิดความเข้ าใจมันหลังจากที่ได้ ปฏิสมั พันธ์ กบั AR แสดงการเปลีย่ นแปลงที่มีพลวัตการเกิดปรากฏการณ์ของสารเคมีในชันเรี ้ ยน จะช่วยให้ ผ้ เู รี ยนเข้ าในในกรอบความคิด ที่ซบั ซ้ อนเกี่ยวกับสารเคมีได้ AR ไม่เพียงแต่เสนอภาพเคลือ่ นไหวที่มีพลวัต แต่ยงั มีการจัดส่วนที่เชื่อมต่อโดยตรงกับการมี ปฏิสมั พันธ์กบั ภาพเคลือ่ นไหวทาให้ เกิดผลโดยตรงต่อการเรี ยนการสอน ด้ วยการใช้ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ เป็ นฐาน A4 บอกว่า มันเป็ นสิ่งที่ง่ายที่นาไปสู่โครงงาน การสร้ างภาพด้ วย AR บนหน้ าจอภาพที่แสดงให้ ทุกคนสามารถดูวตั ถุ เสมือนจริ ง AR ในขณะเดียวกัน แทนการใช้ physical models นอกจากนี ้อาจารย์สามารถจัดการโดย AR marker ที่หน้ าชันเรี ้ ยนและนักเรี ยนสามารถที่จะดูการเปลี่ยนแปลงได้ ทั นที ในขณะที่ physical models เป็ นเพียงแค่การวาง โครงสร้ างเท่านัน้
4.3) AR เป็ นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ ด้านการมองเห็น (Visuallization) ในการศึกษาวิชาเคมี การค้ นพบจาการศึกษาครัง้ นี ้ชี ้ให้ เห็นสิ่งที่ผ้ รู ่ วมวิจยั มีปฏิสมั พันธ์ กบั AR ในแนวทางที่เป็ นธรรมชาติ เป็ นต้ นว่า พวกเขาพยายามที่จะบิด AR makers สู่การสังเกตโครงสร้ าง อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาครัง้ นี ้ ได้ ทาการ ออกแบบเป็ นการ์ ด ซึ่งจะไม่ยอมให้ แสดงพฤติกรรมเหมือนสิ่งเหล่านัน้ เพราะฉะนัน้ การดาเนินการจัดเตรี ยมตาม สัญชาตญาณมากกว่าที่จามีปฏิสมั พันธ์ กบั AR มันถูกใช้ เพื่อเป็ นแบบแผนในการแก้ ปัญหา แบบแผนการจาได้ ถกู แทนที่ ด้ วยลูกบาศก์โดยการทดลองจริ งเช่นนี ้ ผู้ใช้ สามารถทาการหมุนลูกบาศก์ ไปรอบ หรื อบิดมันไปในมุมใด ก็ได้ และเก็บ ระบบได้ อย่างต่อเนื่องเพื่อลงทะเบียนแบบแผน เช่น วัตถุเสมือนจริ งจะแสดงบนหน้ าจอภาพจากมุมใด และความรู้ สกึ @ นายวิ ชิต ชาวะหา / วิ ชา (392641) ประเด็นปั จจุบนั เกี ย่ วกับเทคโนโลยีทางการศึกษา ผู้สอน ผศ.ดร.ดิ เรก
ธี ระภูธร
การค้นคว้าบทความ เรื ่อง : A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education
9
ส่วนตัวจากมือของเขานันด้ ้ วยมือของเขาเอง การมองดูโปรแกรมของ AR ในชัน้ เรี ยน มันถูกแนะนาให้ กับผู้เรี ยนก่อน เขาควรจะยอมให้ ได้ เวลาพอที่จะทาให้ เกิดความคุ้นเคย กับระบบ AR เพราะว่า มันคือเทคโนโลยีใหม่ ผู้สอนควรเตรี ยม สภาพแวดล้ อ มไว้ ล่วงหน้ า (เช่ นเดี ยวกับจุด กาเนิดของแสง) เป็ นสิ่ง ที่จะกระทบกับคุณ ภาพของการลงทะเบี ยน AR สามารถถูกใช้ เป็ นเครื่ องมือในชันเรี ้ ยนหรื อเป็ นเครื่ องมือสนับสนุน สาหรับผู้เรี ยนที่เรี ยนด้ วยตนเอง ทัง้ AR และ Physical model มีประโยชน์กบั พวกเขาที่แสดงในแบบความคิดจาลอง แทน มันได้ จัดเตรี ยมทางเลือกที่จะแสดงภาพเสมือน ในการ ทาให้ เกิดกรอบแนวคิดที่เป็ นรูปธรรม มากกว่าและเข้ าถึงผู้เรี ยนได้ มากว่า
5. ความสาคัญของการศึกษา เทคโนโลยีสามารถช่วยให้ มนุษย์เรี ยนรู้เมื่อมันถูกออกแบบได้ ดีสาหรับเนื ้อหาสาระหลักและการแสดงออกด้ วยตัว ของมันเอง การศึกษาครัง้ นี ้ได้ จดั เตรี ยมหลักฐานเริ่ มต้ นของการใช้ AR ในการศึกษาวิชาเคมี และกล่าวถึงความเป็ นไปได้ ส่วนหนึ่งในการผสาน AR เข้ ากับชัน้ เรี ยนมันถูกคาดหวังว่าผลลัพธ์ ของการศึกษานี ้สามารถจัดเตรี ยมสู่การออกแบบ สภาพแวดล้ อมของ AR นอกจากนี ้ การศึก ษานีก้ ลายเป็ นโอกาสที่ จ ะดูว่า AR เป็ น เครื่ อ งมือ ทางเลือ กสาหรั บ กรอบแนวคิดในการเรี ยนรู้ได้ อนาคต
@ นายวิ ชิต ชาวะหา / วิ ชา (392641) ประเด็นปั จจุบนั เกี ย่ วกับเทคโนโลยีทางการศึกษา ผู้สอน ผศ.ดร.ดิ เรก
ธี ระภูธร
การค้นคว้าบทความ เรื ่อง : A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education
10
@ นายวิ ชิต ชาวะหา / วิ ชา (392641) ประเด็นปั จจุบนั เกี ย่ วกับเทคโนโลยีทางการศึกษา ผู้สอน ผศ.ดร.ดิ เรก
ธี ระภูธร
การค้นคว้าบทความ เรื ่อง : A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education