AR增強現實繪本在早期教育中的應用

齊建明 王垚

摘要：隨著移動多媒技術的飛速發展及大范圍使用，移動終端的飛速發展，多媒體技術已經漸漸地融入人們的生活。移動設備已經成為當代人的生活必須品。移動多媒體技術的應用推動著許多傳統行業的升級和進步。兒童教育作為大眾普遍接受，增強現實技術作為傳統教育與創新科技融合的橋梁。已經逐漸走入我們的生活。

關鍵詞：AR 繪本早期教育英語

中圖分類號：G6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（b）-0000-00

引言

上世紀90年代，數字媒體技術已經開始應用在兒童教育中，國內外許多地區都有相關的兒童早教多媒體設備及軟件。通過生動的畫面與逼真的角色互動，在娛樂的同時主動接觸到知識。近年來，數字技術的研究日益增強，對數字技術，可以將被動的接收轉變成更加積極主動的學習，從而很大程度上鍛煉了孩子的操作能力，增強創新思維與獨立思考能力。

一、AR增強現實技術背景

虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）是當前比較新穎的的一種模擬現實技術，它的本質是使用計算機模擬生成仿真的立體模式的虛擬環境，給用戶帶來一種視、聽感覺，從而使用戶置身其中的虛擬世界場景。

增強現實亦叫做擴增現實（Augmented Reality，簡稱AR）是依托于虛擬現實技術成長的新技術，它利用真實場景的虛擬對象“強化”顯示技術。跟虛擬現實作對比的話，更具現實感，更簡化場景模式等優點。AR采用了計算機模擬的虛擬環境疊加真實世界環景的新媒體設備，從而達到對現實世界的放大。而且，通過對月真實的現實切斷的情況，也使其交互方式更加自然。美國巴特爾研究所的報告中列舉的2020年10個具有更加重大戰略的技術分析，這一技術的產生的發展，對于整個科技界以及世界的科技發展將會產生重要的影響意義的戰略意義， AR技術就位列第十位。[1]

二、兒童教育方式的傳統模式

在現在的比較傳統的教育學習中，雖然我們在教育的過程中，以及在很大程度上積極主動的運用相關的多媒體資源，比如通過更多的游戲、玩具、動畫等形式的內容，但是只是形式上的新穎，而沒用真正意義上的對教育方式的革新，孩子只是在這個教育活動中被動的接受者，而不是積極主動的學習者，從而雖然有了早教意識，但卻不知道怎樣科學的對孩子進行早期教育，也不知如何有效的融入教育環節中和孩子產生更多的交互，很多情況下，家長只能成為教育用品的使用者和講述者。教育領域永遠都是一個擁有巨大需求的市場，而多樣化的產品鏈是滿足消費者的基本條件。不論從哪個角度上來看，被動的學習本身就是不科學的，其效率也必然低下，尤其在幼兒階段的初級啟蒙教育，家長是無法要求孩子們像成年人一樣去主動學習的。所以，在這個信息量爆炸的時代，各種新技術新方法新知識的不斷涌現，兒童早期教育也需要尋找新的技術方法以提升效率、增加趣味性，傳統的兒童教育產品與教育模式已不能滿足時代的需求。

三、現階段交互式新媒體技術在兒童早教領域的應用

目前，AR技術實用于早期教育的實際產品質量良莠不齊，大多數都是跟風隨行的。這也導致了現在早教軟件的知識傳播方式過于簡單，與書本無太多差異，而且許多產品的交互方式單一、枯燥，不能充分提起兒童的使用興趣。許多開發者也開始體會到這一點，使得移動設備上的教育類應用軟件質量大幅提高，給兒童帶來了不同的交互體驗，但大部分應用軟件的知識傳播方式仍過于簡單，僅僅是交互上由原來的鼠標點擊改為手指觸擊。因此，開發一種新的用于兒童教育軟件的交互方式已成為非常重要的任務。

而在傳統教育的弊端得到越來越多的認識后，家長們也越來越愿意使用新媒體教育來取代傳統的書本的教育方式。平板電腦、手機等移動電子設備的廣泛使用，是社會發展的必然趨勢，也推動著教育方式的轉變，但是兒童在智力發展和認知世界過程中不僅僅依賴視覺與聽覺，觸覺、嗅覺也很重要認知方法，過度的依賴電子產品也會帶來許多不利的影響。而基于AR技術的APP軟件，僅能實現視覺與聽覺上的體驗，忽略了觸覺、嗅覺、味覺等肢體感官上的體驗。從智力開發與感官交互的角度看，互動多媒體技術還有著一定的局限性，其形式也比較單一，并不能實現在早教領域的全面應用。

四、增強虛擬現實技術在兒童教育產品中的嵌入

從技術方面來說，增強現實技術不光依靠電子設備、同時依賴于現實場景的交互與融合。已聽覺、視覺位基礎，添加視覺、觸覺乃至加入味覺的各種元素相互融合，達到了孩子在成長過程中發現新世界的各種要求，極大限度的虛擬出一個內容完滿、方便體驗的教育場景和背景。AR技術的出現很大程度上滿足了多媒體交互式教學的需求。

增強現實是依賴于真實圖片的影像識別技術與三維技術為核心的，從技術角度來看，AR技術需要傳統教育內容的配合。例如配合少兒教育書刊，在使用移動設備上的APP軟件，以實體書的觸覺感受為開端，利用平板電腦、手機等移動設備的視覺、聽覺展示功能，對教育內容生動詮釋，組成完整的少兒認知體系。增強現實技術的使用離不開移動設備的支持，如隨處可見的平板電腦和手機，現在幾乎全部的移動設備都配有攝像頭，可以說在設備的使用上非常便捷。而基于Unity3D軟件進行的AR APP程序的開發、制作和發布，可以同時在IOS系統和Andriod系統開發產品，軟件兼容性上也不存在問題。經過移動設備跟實體書看的交互使用，不但提高了兒童教育的趣味性，也增加了父母與孩子之間的互動。以教育體驗性來說，AR產品怎能加了許多實體書刊跟普通電子書刊沒有的體驗，不單單面向兒童，并且也可以讓家長積極互動起來，通過增強現實技術的性點建立父母與孩子之間的溝通紐帶。期望這些視、聽、玩、想的教育游戲相結合的技術理論，能給少兒教育產品的開發者和設計者提供前所未有的思路和目標。

五、涂色畫冊在兒童教育中的作用

圖書日畫冊起始于西方，畫冊中的團一般是手繪作品，細膩、形象，可愛。圖畫在作品中承擔著敘事抒情的作用。涂色畫冊與傳統的插畫書不同，如果說插畫書的模式是文字加圖片，那么畫冊則更依賴于圖片，文字作為釋義與解讀，被賦予了更多的教育意義。顏色與形狀組成了整個視覺世界，而涂色畫冊提供了形狀，色彩空白處則由兒童自己填充，兒童通過對空白內容的自行色彩的填充，從這個過程中，既學會了基本的動手能力，也在填充空白的過程中，對色彩有了一個自己的初步的認識，其實從更為專業的角度來說，他們是掌握的色彩的基礎三原色，而且在填涂的過程中，兒童還會逐漸的對色彩的學習，從三原色逐步的過度到對更多色彩的學習和記憶，從而在這個看似簡單的過程中，但是兒童卻學習到了很多的知識和能力，并且在這個學習的過程中，對色彩有了自我的一個初步的認識和了解，從而為兒童以后的學習和對色彩的認知及敏銳的感知能力，也是一個非常重要的方面。

兒童在填涂的過程中，需要在相關的固定區域中進行填涂，這樣能夠極大限度的鍛煉他們動手的能力，以及對填涂筆的掌握能力，從一點一點的填涂過程中，他們不斷的運用更多的色彩，從而提高了對顏色的掌握能力。而且對填涂筆的掌握，會很好的鍛煉他們用筆的能力，從而為以后他們進行用筆書寫，奠定了良好的基礎。而且通過對色彩的學習和了解，也會很大程度上培養孩子對色彩的色感能力，這樣通過不斷的鍛煉，可以很好的提高手和眼的協調性和統一性。

本書在設計的時候，有意識的加入了文字和對話的填涂，兒童通過在填涂的過程中，不僅僅需要更好的運用色彩的能力，還會記住身邊的一些事物和文字，這樣在填涂結束后，家長還可以和孩子再進行很好的對話練習，這樣從很大程度上，可以鍛煉孩子的語言能力。

而在內容中，畫冊的作者往往對文字反復推敲，再三錘煉。兒童雖然不識字，但已經具備了一定的讀圖能力，配合家長有意識的和孩子們一起閱讀繪本，讀解文字，講述故事，讓孩子們在欣賞自己創造的作品中認識文字、理解故事，對培養孩子的認知能力、溝通能力、想象力與創造力都有著潛移默化的影響。

六、色彩語言在兒童成長過程中的作用

就人類的原始體驗而言，色彩能夠比形狀產生更直接、更強烈的視覺影響，因為色彩往往先聲奪人，所謂“先看顏色后看花，七分顏色三分型”強調的就是色彩對視覺的沖擊。所以色彩在兒童成長啟蒙中起著舉足輕重的作用。孩子幾乎一出生就開始尋找視覺刺激，從睜開雙眼就已經體出現了對色彩本能性的偏愛。[2]

色彩不僅使人變得感情豐富，視野美好，而且可以培養人的邏輯性，條理性。兒童在色彩里了解了基本色，知道了邏輯類推，知道了混合配比。總之，運用好了，顏色對孩子智慧，習慣方面的培養起著不可估量的作用！人們對事物的學習，絕大部分都是通過視覺來獲取的，從孩子很小的時候，有意識的去培養孩子的視覺的能力以及知識的獲取，可以很好的鍛煉孩子的學習能力和對事物的認知能力。而且通過對色彩的學習，還可以很好的培養孩子的心理成熟和心理發育，從而為孩子的成長奠定良好的基礎。也是對孩子的成長發育，產生重要影響意義的事情。

七、繪本與AR技術的結合

在信息傳遞異常迅速的今天，傳統的繪本單一的繪畫形式已經不能滿足當代兒童的興趣，數字媒體技術與移動設備的發展使現在的孩子在成長過程中的每一刻都在不斷尋求著視聽上的刺激，在這種背景下，交互式的新媒體早教產品應運而生，而AR技術的誕生完美契合了這一需求。利用AR技術，兒童在繪本中的創作可以跳出紙面，以三維動畫的形式呈現在移動設備上，極大的增加了孩子的學習動力，激發創造力，這也是兒童早教產品存在的意義。目前國內做的比較專業的AR早教產品中，“開稚萌牛”系列產品首屈一指。最近推出的早教畫冊《涂游記》便是代表。此套畫冊包含了交通篇和職業篇兩個專項，其中每個職業或交通工具都具有完整的故事和標準的中英文釋義及發音，而且結合了傳統教科書內的田字格，讓兒童在繪畫過程中建立起識字、認讀的興趣，每幅圖畫均有兩次創作的機會，可以激發兒童的想象力和創造力，合轍押韻的童謠不僅可以鍛煉了語言能力而且可以使幼兒養成良好的認知習慣，可謂新型兒童教科書的先驅產品。產品本身結合可適應各種移動設備的APP，有高精度卡通模型和交互式填充圖畫真正做到增強現實，甚至還包含了互動游戲和睡前故事，算是一個具有突破意義的創舉。

結語

在科技化席卷全球的今天，數字化、智能化已經成為兒童早教產品的必然發展趨勢。多樣化的交互式閱讀體驗已經成為兒童早教產品升級的必然走向。在去年的上海童書展上和9月份的第25界全國書博會上就有專家指出，AR 技術的應用將改變傳統的閱讀方式，結合增強現實場景、等與現實世界創建的兒童讀物將為孩子們帶來身臨其境是的沉浸式體驗，賦予了讀者一種額外的體驗過程。而完善與創新“AR教育”，是我們這些深知傳統教育弊端的成年人責無旁貸的使命。

參考文獻

[1] 查駿元 2008 《增強現實關鍵技術研究》

[2] 柳建 2014 《以幼兒認知能力培養為目標的色彩啟蒙教育研究》