AR交互產品在少兒課堂的可行性研究

程馨 張燕

摘 要：隨著對于增強技術研究的不斷發展，增強現實技術越來越多地走出實驗室，應用在科研，醫療，軍事，古跡復原，文化遺產保護，工業維修，娛樂休閑，市政建設和展覽等各個領域。科技改變生活的同時，也不斷地影響著我們的下一代。教育部門和家庭都開始關注，如何引導少年兒童對智能手機和電腦的使用，讓學前少兒不僅僅傾向于游戲，同時可以寓教于樂，通過交互性學習系統產品發掘孩子的學習興趣。避免孩子在老師家長在教育的過程中產生抵觸情緒，讓教育通過科技和信息化高效解決。

關鍵詞：AR；交互式體驗；教學；體驗感

一、AR發展趨勢

大家都把AR叫“神奇的閱讀”，它能把平面的信息立體化，還能對立體的物品進行識別，包括實時交互、多感官整合等等，它具有新穎，有趣，寓教于樂，能激發小朋友的興趣等優點。對于成長中的孩子來說，認知世界是剛需，AR 技術能夠為孩子展示更多面的世界、帶來更多的新奇體驗，家長們也愿意為之買單。寓教于樂，產品本身的玩具屬性對于許多家庭來說是剛需；AR系列產品將改變傳統的教育模式，將科普知識進行立體化、互動化、趣味化的多維度展現，讓孩子們的童年充滿趣味、快樂、智慧和難忘的回憶。AR技術想要被吸引，實際要靠優秀的內容帶來真正的娛樂，家長和孩子才會真正喜歡。

在教育領域，AR應用已經被整合進一些教學法中。不過還需要進一步的研究到底AR會給教師和學生提供哪些具體的益處。AR無縫地融合了虛擬數字世界和現實世界，可以將學習體驗從2D時代提升到3D時代，尤其是圖像、地圖和地球儀這類場景。AR對于那些在空間認知方面將2D概念轉化為3D有困難的學生，尤其有用。此外，AR使用過程中的存在感和實體感，可以幫助學生回想以前有過的親身經歷，和之前學到的知識建立更深的聯系。關于能否創造團隊協作體驗，必須做更深入的研究，去分析不同類型的AR會給團隊協作帶來哪些不同的后果。

二、AR產品在少兒課堂的可行性分析

（一）增強少兒課堂AR交互產品的交互性

AR技術和少兒教育的互動并不能停留在外在的互動形式上，比如AR與少兒圖書的簡單疊加，只有“看3D”的單一行為，而是更應該注意從各種方式是與兒童產生“人之互動”。

①添加臉部，手部，姿勢等識別功能，捕捉兒童個人身體信息，讓小朋友在課堂上，在老師的故事中身臨其境，小朋友可以對著攝像機做角色扮演，屏幕中的自己已然有了動物的耳朵，或者是置身于屏幕里的城堡中。從個人而言，增加了兒童與機器互動的能力，拓展了兒童的想象空間，激發兒童的表演欲。

②添加聲音識別功能，錄音功能，例如，老師在說到某種動物的特點的時候，可讓小朋友為該動物配音；或者屏幕里顯現出很多種水果，只有念對水果的名字它才可以消失等，從教師而言，可以讓老師的課程變得更具有趣味性，實體道具減少，但是教學方式卻增加了。

③添加腳步重力感應墊，可以捕捉多個兒童。例如，識數課程中，老師在教室內放置感應地墊，說到8，有8個小朋友走進墊子上才是正確的，從而增加兒童的團隊合作的能力，讓小朋友們更迅速更自然的融入到組隊活動中，提高兒童與兒童的交流能力。

（二）設計個性化的教學環境

①打造主題類教學環境。該少兒課堂AR交互產品設計為多種情況考慮，最初設定為主題性外觀設計，將所有硬件設施打造成同一種風格，讓每一間教學課堂都很有特色。例如教師用液晶屏，兒童智能桌，兒童椅，地墊，附加小玩具都以太空為主題做造型，營造一個浪漫的科學環境。

②針對幼兒教育機構的規模不同設計不同的產品。幼兒教學機構的規模不同，需求也不同，兒童智能桌可根據需要設計成為坐式或者立式不同形態，滿足多人多臺或者多人一臺的不同需要。

③打造健康環保的教學環境。符合教育部門的寓教于樂，玩中學的教學理念，聽說讀唱，跑跳運動多種感官同時調動，是學習更加有趣；加入輔助評測的軟件與工具，也可以定時定期為兒童做評估，讓兒童隨時能夠被監測，保證全面發展；而無紙化，無塵化的教學環境也更加環保。

三、擬定需解決的問題

（一）解決價格昂貴的問題

市場上相關的AR學習產品較為常見的是AR類書籍，是非常龐大的工程，需要有幼兒教育老師，出版社編輯，藝術設計，營銷團隊，技術研發團隊反復討論與設計，最終實體化出版出來。制作成本相當高，實體店，網店購買都相當昂貴，市場價格均價在50元以上，明顯高于普通兒童書籍，并且書籍內容比較單一不可多變。

AR類玩具也是歐美正在全力研發的新型學習產品，可通過一些玩偶，玩具與電腦和幼兒進行互動，達到寓教于樂的效果，價格也十分昂貴，不適用于單個普通家庭。

基于這點，該少兒課堂AR交互產品設計為幼兒教育類機構使用，既可以滿足多個小朋友同時玩樂的條件，也避免了家長花費高額成本。由教育機構統一購買與管理，軟件可以實時升級與更新。

（二）解決師生，生生溝通交流障礙

幼兒2-6歲時期是性格與交流能力培養的重要階段，很多兒童在進入幼兒園的最初時期很難與同齡小朋友交流游戲，導致內向性格的加重，不夠自信，表現欲弱，與外界交流弱的問題。由于人數較多，幼師精力有限，也無法顧及到每位兒童的表現，并作出相應的回饋。

基于這點，該少兒課堂AR交互產品設計為老師與學生共同設計。傳統的黑板被液晶屏替代，大屏前有紅外攝像頭可以捕捉小朋友的臉部表情和手部動作，例如：老師可在一旁說龜兔賽跑的故事，小朋友可在液晶屏幕前按照老師的要求扮演兔子，屏幕里捕捉到小朋友的身體，從而虛擬添加兔耳朵，兔尾巴的虛擬形象，也可以滿足幾個兒童同時扮演角色。

（三）解決交互性弱，體驗性差的問題

雖然國家已有多家公司嘗試去做AR產品，但只是淺嘗輒止，小朋友通過手機，IPAD看到2D轉3D的動畫形象，交互性大多停留在“看”這一個功能上，較為單一。

基于這點，該少兒課堂AR交互產品設計通過話筒，音頻，手寫筆，觸摸屏，腳底重力感應裝置等多種通道新型交互設備擴展交互形式。

四、總結

綜上所述，AR系列產品將改變傳統的教育模式，將科普知識進行立體化、互動化、趣味化的多維度展現，讓孩子們的童年充滿趣味、快樂、智慧和難忘的回憶。AR技術想要被吸引，實際要靠優秀的內容帶來真正的娛樂，家長和孩子才會真正喜歡。