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◎中時電子報◎朱立群2017.01.24

 

AR擴增實境,不出教室就能上知天文、下知地理

  孩子在AR裡創造原子,理化課有如電影《鋼鐵人》再現,在虛擬世界裡親自體驗,能加深他們對抽象知識的理解。新科技翻轉教學的第一里路正式開跑,你,跟上了嗎?
 
  教室裡,一具人體解剖3D影像飛出螢幕,在空中漂浮,樣子有點詭異。看在九年級學生張景翔眼裡,這是AR(擴增實境)的景象,虛擬影像疊在真實環境之上,擴大了現實感。
 
解剖課不再只能憑空想像
 
  張景翔戴著AR眼鏡坐在位子上,右手拿AR感應筆操作,先把人體轉正,然後把眼球拉出身體之外。張景翔身體前傾,立刻就進到眼球內部,把血管與視神經看得一清二楚。下一步,他把心臟從人體分離出來,剔除心房、心室後,仔細觀察血管的分布。
 
  在傳統課堂上,人體解剖學的情景,根本不可能出現在國中課堂。現在,操作者在AR眼鏡裡看到的一切,由專屬攝影機同步投影到大螢幕上,即使只有一組設備,其他同學也可以看到相同的AR影像,活脫就像教學版的寶可夢(Pokemon Go)出現在教室裡。
  
  製造這效果的,是一款名叫zSpace的設備,國內目前只有5台,廠商把其中一台借給台北市仁愛國中進行教學測試。張景翔從學生的角度提供使用意見,理化老師洪啟軒則試用機器內建軟體,其中有幾款已可拿來當作國中理化的AR教材。
 
立體影像讓平面知識活起來
 
  以九年級下學期教到的「電流磁效應」為例,課程提到馬達,但實際教學操作上,並非每位老師都有拆解馬達的能力;就算拆了,同學們也看不清楚漆包線線圈、磁鐵、電刷等細部零件。有了AR的輔助,「蹦」出來呈現在眼前的馬達AR 3D投影,就是絕佳的輔助教材。
 
  相較於傳統的圖片教學太過平面、每個零件都呈扁平,zSpace的AR馬達讓學生親眼操作、觀摩拆解過程,想拆哪個零件,就用感應筆朝它發射光束,順著這道光束,把零件拖曳出來。洪啟軒一邊示範,一邊解說:「想看什麼就拆什麼,想觀察什麼角度,就轉到那個角度。」
 
  另一個例子是摩擦力實驗。長期以來,老師們拿玩具軌道車示範,遇到最大的問題是,軌道介面的材質一成不變,實驗內容變得單調,學生也失去興趣。但zSpace讓操作者選擇不同的球體(保齡球、皮球、鐵球)與坡道材質(木頭、金屬、冰)來進行測試。啟動後,球體落在軌道上朝操作者迎面衝來,這種比真實更真實的臨場感,絕非玩具軌道車可比擬。
 
將虛幻的元素週期表實體化,學生更好懂
 
  第三個例子是八年級教到的元素週期表與原子結構。肉眼看不到原子,概念太抽象,背週期表比背英文課文還痛苦,許多學生把這單元視為噩夢。zSpace把原子結構具象化,做成AR投影,彷彿眼前就是一顆網球大小的原子,內部可看到質子、中子、電子。
 
  在這AR情境裡,張景翔第一次覺得這個單元有趣。尤其是裡面有一款「創造原子」的遊戲,讓學生自行加入質子、中子、電子,試著在擴增實境裡,做出一個合乎定律的3D虛擬原子。洪啟軒說,在教室裡用AR創造原子,跟電影《鋼鐵人2》片中打造新元素的劇情,兩者是類似的概念。
 
  「進到原子裡,從微小的觀點去『看』,對它會有更深的了解,」張景翔對創造原子的教學遊戲很有感觸。他說,以前看課本插圖學習,就只是「看過去」,但在AR遊戲裡可跟原子互動,讓人「很有感受」。
 
 
AR擴增實境,不出教室就能上知天文、下知地理。  攝影/吳毅平
 
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