A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education
Present : Wichit Chawaha
Abstract AR เป็ นเทคโนโลยีใหม่ ที่แสดงออกมาในรูปแบบ วัตถุเสมือนจริง 3 มิติ ให้ ผ้ ูเรี ยน เรี ยนรู้ด้วยวิธีสืบสวน (Investigate) ด้ วยการมีปฏิสัมพันธ์ กับ AR เนือ้ หาที่ศึกษา คือ amino acids Keywords: augmented reality, physical model, chemistry learning
คําถามการวิจย ั 1) ผูเ้ รี ยนทําการปฏิสมั พันธ์กบั AR และ แบบจําลอง ทางกายภาพ เมื่อเรี ยนรู ้เรื่ อง กรดอะมิโน อย่างไร? 2) ผูเ้ รี ยนมีความเข้าใจเกี่ยวกับวัตถุเสมือนจริ ง AR และแบบจําลองทางกายภาพ (Physical models) อย่างไร?
กรอบแนวคิดและทฤษฎีทเี่ กีย ่ วของ ข้ อที่ 1) ธรรมชาติของ AR จะเคลื่อนไปพร้อมๆกับมนุษย์ ภาพวาดที่ไปพร้อมกับผูเ้ รี ยน คือ ปั จจัยสําคัญในการสอน [Gagne et al. 1992.]
ข้ อที่ 2) AR คือ แนวโน้มที่จะใช้เทคโนโลยีเพื่อสร้างสรรค์ความรู้จากสภาพแวดล้อม ในการเรี ยนรู ้ [Dede, 1995.] AR กลายเป็ นทางเลือกสู่ โลกของเคมี และ การยอมให้ผเู ้ รี ยนมีปฏิสมั พันธ์กบั ระบบ และการค้นพบความรู ้ดว้ ยตัวของผูเ้ รี ยนเอง
ข้ อที่ 3)
AR ไม่เพียงแต่สร้างรู ปแบบจําลองเท่านั้น แต่ยงั ถือว่าเป็ นตัวส่ งโอกาสให้กบั ผูใ้ ช้โดยตรง [Shelton & Hedley, 2004]
เรียนรู้จากการมีปฏิสัมพันธ์ กบั ระบบโดยร่ างกายของผูใ้ ช้เอง โดยเฉพาะ อย่างยิง่ "มือ" และการตอบสนองจากเครื่ อง "sensorimotor" [Shelton and Hedley, 2004.]
วิธีการ การศึกษานีต้ ้ องการค้ นหาคําตอบ ที่ว่า....
- "การสร้ างความรู้อย่ างมีนัยของคน" (Merriam 1998) - อะไรคือ "โครงสร้ างของปรากฏการณ์ " (Lancy , 1993.) เครื่องมือ
- การสั มภาษณ์ และ - การสั งเกต
วิธีการ เกิดจากความร่ วมมือกันของ.... - HIT Lab (Human Interface Technology) ของมหาวิทยาลัยวอชิงตัน (Washington University) และ สถาบันวิจยั SCRIPPS ที่ La Jolla - ภาพวัตถุเสมือน 3 มิติ ถูกสร้างจากโปรแกรม PMV และ ไลบรารี่ ARToolKit
อุปกรณ์ ในห้ องปฏิบัตกิ าร - เครื่ องฉายโมเลกุล (PMV) -
Laptop Webcam AR Makers Physical models
วิธีการ
การมีสว นรวม (participants)
เป็ น... ผูเ้ รี ยนระดับปริ ญญาตรี จํานวน 4 คน [หญิง 2 คน (A2 , A3) และ ชาย 2 คน (A1 , A4)] ที่กาํ ลังเรี ยนในชั้นเรี ยนเรื่ อง "organic chemistry" ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน มีขั้นตอน ..... 1) ผูว้ จิ ยั ทําการสัมภาษณ์กบั ผูร้ ่ วมวิจยั เกี่ยวกับข้อมูลพื้นฐานส่ วนบุคคลและประสบการณ์ ในวิชาเคมี 2) ผูร้ ่ วมวิจยั มีคาํ ถามในส่ วนของกิจกรรมการเรี ยนรู ้ท้ งั เขา/เธอ เรี ยนรู ้เรื่ องกรดอะมิโน ทั้ง 5 ชนิด (Alanine, Valine, Leucine, Isoleucine, และ Methionine) เป็ นเวลา 15 นาที ตามกิจกรรมการเรี ยนรู ้ 3) เป็ นขั้นตอนที่สมบูรณ์หลังจากที่ เขา/เธอทํางานและได้ประเมินการประสิ ทธิภาพการเรี ยนรู ้ และ 4) กิจกรรมขั้นสุ ดท้ายจะสัมภาษณ์ผรู ้ ่ วมวิจยั จากกิจกรรมที่เรี ยนรู ้และ ใช้ AR ในชั้นเรี ยน
ผลการวิจัยและอภิปรายผล 4.1) การมีปฏิสัมพันธ์ กบั AR และ Physical models 4.2) ความเข้ าใจเกีย่ วกับ วัตถุเสมือน AR กับ physical models 4.3) AR เป็ นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ ด้านการมองเห็น (Visuallization) ในการศึกษาวิชาเคมี
ความสํ าคัญของการศึกษา • เทคโนโลยีสามารถช่ วยให้มนุ ษย์เรี ยนรู ้ เมื่ อมันถูกออกแบบได้ดีสําหรั บเนื้ อหา สาระหลัก และการแสดงออกด้ว ยตัว ของมัน เอง การศึ ก ษาครั้ งนี้ ได้จ ัด เตรี ย ม หลักฐานเริ่ มต้นของการใช้ AR ในการศึกษาวิชาเคมี และกล่าวถึงความเป็ นไป ได้ส่วนหนึ่ งในการผสาน AR เข้ากับชั้นเรี ยนมันถูกคาดหวังว่าผลลัพธ์ของ การศึกษานี้สามารถจัดเตรี ยมสู่ การออกแบบสภาพแวดล้อมของ AR นอกจากนี้ การศึกษานี้ กลายเป็ นโอกาสที่จะดูว่า AR เป็ น เครื่ องมือทางเลือกสําหรับ กรอบแนวคิดในการเรี ยนรู ้ได้อนาคต