Technological and learning affordances of augmented reality

Abstract

Augmented Reality has shown positive effects in learning. By superimposing virtual objects to the physical environment, Augmented Reality (AR) offers students the opportunity to observe and interact with objects and events that are not visible in the real world to the naked eye. Therefore, it enhances students’ motivations and helps them acquire better skills in the context of critical thinking and problem solving. However, the question raised concerns the affordances of Augmented Reality which make this technology more suitable for learning compared with other learning technologies. The aim of the current study is to investigate the effects of the technological affordances of Augmented Reality on the acceptance of this technology for learning purposes. The study investigates what users’ technology acceptance is in terms of Intention, Attitude, Perceived ease of use, Perceived usefulness, Perceived relative advantage, Facilitating conditions, Perceived enjoyment, Mobile Self Efficacy, Sense of Presence and Simulator Sickness. In this context, two similar, in terms of affordances, technological approaches were chosen, namely Augmented Reality and Virtual Reality in order to compare the effects of each technology through an empirical study. More specifically, two environments were developed, regarding the electromagnetic waves of wireless devices, in Augmented Reality and Virtual Reality respectively, using Head Mounted Display devices. 47 undergraduate students, future teachers participated in the empirical study. The results showed positive responses regarding the participants’ technology acceptance and sense of presence for all the factors mentioned above for both technologies, whereas very low level regarding the simulator sickness in both technologies. The comparison between the two technologies, showed that the participants demonstrated higher technology acceptance and sense of spatial presence in VR. On the other hand, the participants experienced a better immersion in AR. In addition, the results showed that the factor which had a direct effect to the Intention of the participants to use Augmented Reality in learning was the Attitude they have towards Augmented Reality. This means that by enhancing the participants’ Attitude it is likely to increase their Intention to use Augmented Reality. These findings should be taken into consideration by the educational policy to provide the teachers and the students of educational departments what is necessary in order to increase their Attitude towards Augmented Reality. This could be instructional materials and trainings about the advantages of Augmented Reality in teaching and learning, the ways Augmented Reality could be used for learning purposes supported by empirical demonstrations of gains, examples of educational Augmented Reality applications. They could also provide schools with the necessary resources needed to use Augmented Reality in schools, such as mobiles, tablets, Head Mounted Display devices and adjust the curriculum in a way that teachers would have the time needed to use Augmented Reality applications in their teaching.

Η Επαυξημένη Πραγματικότητα έχει δείξει ότι έχει θετικά αποτελέσματα στη μάθηση. Επαυξάνοντας το φυσικό περιβάλλον με εικονικά αντικείμενα, η Επαυξημένη Πραγματικότητα προσφέρει στους μαθητές τη δυνατότητα να παρατηρήσουν και να αλληλεπιδράσουν με αντικείμενα και γεγονότα που δεν είναι ορατά στον πραγματικό κόσμο με γυμνό μάτι. Ως εκ τούτου, ενισχύει τα κίνητρα των μαθητών και επιδρά θετικά στην απόκτηση δεξιοτήτων στο πλαίσιο της κριτικής σκέψης και της επίλυσης προβλημάτων. Ωστόσο, το ερώτημα που προκύπτει, αφορά στις παροχές (affordances) της Επαυξημένης Πραγματικότητας που καθιστούν αυτή την τεχνολογία πιο κατάλληλη για μάθηση σε σύγκριση με άλλες τεχνολογίες μάθησης. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να διερευνήσει τις επιδράσεις των τεχνολογικών παροχών (technological affordances) της Επαυξημένης Πραγματικότητας στην αποδοχή της τεχνολογίας αυτής για μαθησιακούς σκοπούς. Η μελέτη διερευνά την αποδοχή της τεχνολογίας της Επαυξημένης Πραγματικότητας από τους χρήστες όσον αφορά στην πρόθεση (intention), τη στάση (attitude), την αντιληπτή ευκολία χρήσης (perceived ease of use), την αντιληπτή χρησιμότητα (perceived usefulness), το αντιληπτό σχετικό πλεονέκτημα (perceived relative advantage), τις συνθήκες διευκόλυνσης (facilitating conditions), την αντιληπτή απόλαυση (perceived enjoyment), την αυτοαποτελεσματικότητα του κινητού (mobile self-efficacy), την αίσθηση παρουσίας (presence) και τη νόσο της προσομοίωσης (simulator sickness).Στο πλαίσιο αυτό, επιλέχθηκαν δύο παρόμοιες, από άποψη παροχών, τεχνολογικές προσεγγίσεις, η Επαυξημένη Πραγματικότητα και η Εικονική Πραγματικότητα, προκειμένου να συγκριθούν τα αποτελέσματα από τη χρήση κάθε τεχνολογίας μέσω μιας εμπειρικής μελέτης. Πιο συγκεκριμένα, αναπτύχθηκαν δύο περιβάλλοντα που αφορούσαν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ασύρματων συσκευών, με χρήση Επαυξημένης Πραγματικότητας και Εικονικής Πραγματικότητας αντίστοιχα. Και στις δύο τεχνολογίες έγινε χρήση συσκευών απεικόνισης που προσαρμόζονται στο κεφάλι των χρηστών (Head Mounted Display). Στην εμπειρική μελέτη συμμετείχαν 47 προπτυχιακοί φοιτητές, μελλοντικοί δάσκαλοι. Τα αποτελέσματα έδειξαν θετικές απαντήσεις σχετικά με την αποδοχή της τεχνολογίας και την αίσθηση παρουσίας από τους συμμετέχοντες για όλους τους παράγοντες που αναφέρθηκαν παραπάνω και για τις δύο τεχνολογίες, ενώ πολύ χαμηλό επίπεδο όσον αφορά στη νόσο της προσομοίωσης αναφορικά και με τις δύο τεχνολογίες. Η σύγκριση μεταξύ των δύο τεχνολογιών, έδειξε ότι οι συμμετέχοντες έδειξαν υψηλότερη αποδοχή της τεχνολογίας και αίσθηση παρουσίας στην Εικονική Πραγματικότητα. Από την άλλη πλευρά, οι συμμετέχοντες είχαν καλύτερη εμπειρία εμβύθισης στην Επαυξημένη Πραγματικότητα. Επιπλέον, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο παράγοντας που είχε άμεση επίδραση στην πρόθεση των συμμετεχόντων να χρησιμοποιήσουν την Επαυξημένη Πραγματικότητα στη μάθηση ήταν η στάση που έχουν απέναντι στην Επαυξημένη Πραγματικότητα. Αυτό σημαίνει ότι ενισχύοντας τη στάση των συμμετεχόντων είναι πιθανό να αυξηθεί η πρόθεσή τους να χρησιμοποιήσουν την Επαυξημένη Πραγματικότητα. Αυτά τα ευρήματα θα πρέπει να ληφθούν υπόψη από την εκπαιδευτική πολιτική για να παρέχει στους εκπαιδευτικούς και τους φοιτητές παιδαγωγικών τμημάτων ό,τι είναι απαραίτητο προκειμένου να ενισχυθεί η θετική στάση τους απέναντι στην Επαυξημένη Πραγματικότητα. Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει εκπαιδευτικό υλικό και επιμορφώσεις σχετικά με τα πλεονεκτήματα της Επαυξημένης Πραγματικότητας στη διδασκαλία και τη μάθηση, τους τρόπους με τους οποίους η Επαυξημένη Πραγματικότητα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στη μαθησιακή διαδικασία σύμφωνα με όσα δεδομένα έχουν προκύψει από εμπειρικές μελέτες, παραδείγματα εκπαιδευτικών εφαρμογών Επαυξημένης Πραγματικότητας. Επιπλέον, οι αρμόδιοι φορείς θα μπορούσαν να προμηθεύσουν τις σχολικές μονάδες με τους απαραίτητους πόρους που απαιτούνται για τη χρήση της Επαυξημένης Πραγματικότητας στα σχολεία, όπως κινητά, ταμπλέτες, συσκευές απεικόνισης που προσαρμόζονται στο κεφάλι των χρηστών και να προσαρμοστούν τα προγράμματα σπουδών με τέτοιον τρόπο, ώστε οι εκπαιδευτικοί να έχουν τον απαραίτητο χρόνο για να χρησιμοποιούν εφαρμογές Επαυξημένης Πραγματικότητας στη διδασκαλία τους.