基于AR實驗的幼兒單詞學習設計研究

馬建軍　楊琴

摘 要 作為虛擬信息與現實世界的融合，增強現實技術正在不斷更新人們的學習和生活體驗。增強現實技術與傳統的幼兒英語教學方式相結合，既為學習者提供真實的全新體驗和感受，又向三維和多維互動的領域拓展，搭配適合情境的音樂，能顯著增加單詞學習的多維性和趣味性。本文對增強現實技術在幼兒單詞學習中的應用進行了探索性研究，運用ENTiTi工具制作并生成三維立體的單詞卡片，重點闡述了增強現實技術與幼兒單詞學習資源的設計，并分別對幼兒園A班和B班的應用效果進行驗證，結果表明增強現實技術能提高英語單詞的學習效率，有效加深幼兒對英語學習的理解，提高幼兒對單詞的認知能力和興趣。

關鍵詞 增強現實 教學設計 幼兒單詞學習

中圖分類號：G434文獻標識碼：A

0引言

增強現實技術（Augmented Reality，簡稱AR）是在虛擬現實基礎上發展起來的一項新技術，它將計算機生成的場景融合到真實世界中，擴張和補充真實世界而不是完全替代真實世界，以強化用戶對現實的感觀和認知。一方面，目前市面上的智能手機和平板電腦具有攝像頭、GPS、上網功能以及較為強大的運算能力，為AR的應用提供了基礎硬件平臺。另一方面，AR所具有真實性、交互性、實時性，與移動學習相結合能很好地呈現學習內容，營造真實的學習情境，提高學習者的學習興趣和效率。尤其在幼兒單詞學習上，由于年齡小，抽象思維能力差，幼兒對于單詞不能很好的理解，不易在單詞與其代表的內容之間建立起有意義的關聯，AR的應用可以將難以理解的復雜枯燥無味的內容以三維的形式呈現出來，讓幼兒能直觀地觀察學習單詞，建立有意義的心理表征，從而有效提高幼兒學習單詞的興趣和效果。

在國外，早在2008年就有公司將AR運用到傳統的紙質出版物中。有資料顯示，泰國的一家公司出版了增強現實技術兒童立體讀物《Earth structure》，這是最早的一本運用增強現實技術出版的一本兒童讀物。之后，每年的法蘭克福圖書博覽會上都會有關于增強現實不同的新產品推出。例如增強現實立體書《Aliens & UFOs》，它是 2008 年德國公司 Ars Edition 生產的，可以直接利用書中自然圖像作為標記，將書中所描述的外星人以立體的形象呈現出來。這一突破為增強現實立體書的發展奠定了堅定的基礎。除了應用于兒童出版物以外，AR也通過游戲的形式來增強兒童的拼寫能力。如OriInbar研發了一款在iPhone上可實現的增強現實游戲，讓4-7歲孩子隨時隨地拼寫與學習。在國內，有學者提出增強現實技術在立體書籍、操作技能培訓等教育領域有很大的研究前景。可識別漢字的增強現實系統通過攝像頭捕捉文字信息進行識別，實現了虛實物體的疊加，研究表明該系統將漢字學習與計算機生成的虛擬信息結合起來，有效地擴展和豐富漢字學習的興趣和手段。關于教學領域的應用案例"未來之書"證實了AR在教學中具有較大的使用價值，可以為學習者創造一種體驗和沉浸的學習環境，用技術的手段來促進學習者學習。綜上所述，國內外學者對增強現實技術在教育上的應用的關注逐漸增多，并且涉及的領域也逐漸增多，主要包括閱讀書籍、兒童出版物、兒童游戲教育等，但是AR在幼兒單詞學習的應用方面還有所欠缺。本研究運用ENTiTi工具制作并生成三維立體的單詞卡片，然后在對幼兒群體進行需求分析的基礎上制定相應的教學目標，設計活動方案，從而增強單詞學習的情境性和直觀性。給孩子提供一個形象生動的學習單詞和認識事物的平臺，幫助幼兒在英語單詞與實物之間建立有意義聯結，促進幼兒對單詞的理解和遷移。

1基于增強現實技術的幼兒單詞學習資源設計

本研究利用“ENTiTi”軟件設計了一套基于手機平臺的AR學習資源。借助智能手機的上網功能和強大的運算能力，以該軟件為核心，設計制作了一套英語單詞的學習資源，開發了基于情境的探究性學習活動方案，并檢查應用后的效果。

1.1 ENTiTi軟件的簡介

ENTiTi Creator是由以色列創業公司WakingApp開發的一款AR作品制作工具，易學易用是它的最大特色。該平臺不需要任何編程、完全依靠鼠標拖放就能完成創作過程。ENTiTi是基于云計算的平臺，可以在線3D視角查看內容，并自動適配各種終端，比如手機或平臺電腦等。開發者通過它所發布出來的AR內容，只需要通過一個叫作ENTiTi View軟件的入口，就可以輕松訪問。點擊“Create”，就會進入編輯模板的流程。這里需要明確的一點是，與國內編輯器讓用戶直接上傳圖片、視頻、模型等素材后生成AR內容不同，ENTiTi的web端實際上是模板的編輯器，進入后有三種模板編輯流程可選：完全自建、視頻祝福、名片。編輯模板的編輯器使用戶自主范圍擴大，整個流程更有“可用性”和“可玩性”。

1.2 AR小卡片英語單詞的開發過程

AR小卡片制作的開發過程，共分為四個階段，首先是需求分析階段，這是對AR在幼兒識字教學里面的應用過程，介于對幼兒的身心發展和特點分析出AR是否可行。第二階段是項目設計階段，根據需求分析的結果，結合增強現實技術的特點，對增強現實小卡片的結構進行整體規劃，并據此對包括紙質圖書、三維模型、交互平臺以及其他多媒體資源在內的AR組成部分進行設計。第三階段是實現制作，這是整個開發過程中工作量最繁重的階段。需要完成五項基本工作：一是對圖片進行合理編排制作，并將特定標記圖案融入英語單詞中，從而滿足增強現實的需求;二是熟練運用3D建模工具，通過反復細致的修改，制作逼真的三維模型;三是運用各種多媒體軟件對其他媒體資源進行編輯;四是在選定平臺上，完成標志的識別、三維注冊、虛實結合和人機交互等多方面的程序開發與實現;五是將前面的工作進行整合，使整個項目成為一個有機的整體，同時這一階段往往會對前一階段的工作進行各種反饋和調整。最后一個階段是調試與發布。首先要將制作完成的AR進行整體調試，并對照最初的需求分析進行測試。完成以上工作后，就可以根據最初的設計方案進行實地訪談和測驗幼兒單詞效果。

通過ENTiTi軟件的電腦端制作相應的英語單詞模型，用手機端將電腦上的模型進行識讀。例如，用手機在掃到一張鴨子的圖片時，能夠出現一個立體的鴨子，并且對“duck”這個單詞進行發音教學。知識點不再是以傳統的紙質出現在兒童面前，而且增強了知識的立體感、三維性以及趣味性。

2基于ENTiTi學習資源的幼兒英語單詞的教學設計示例

活動名稱：看得見的單詞——大班數學活動。

設計意圖： 對于大班的孩子，認識身邊的動物、水果等的特征非常重要，并且在現代社會高速發展的情況下，從幼兒開始學習英語單詞也是必要的。運用Entiti設計的教學活動能讓幼兒對英語單詞的學習更加感興趣，并學習到相應的知識。

活動目標：

（1）能夠認識一些動物和水果并正確說出它們的名稱。

（2）能夠知道并讀出它們的英語發音。

（3）能記住一些和單詞相關的小短句。

活動準備：

（1）教具：英語單詞卡片

（2）提前制作好的虛擬模型

（3）裝有ENTITI軟件的手機

活動過程：

一，導入主題，激發興趣。

（1）老師模仿鴨子、小狗等動物讓學生們猜，引起學生的注意;

（2）拿出單詞小卡片讓有意愿的學生表演給大家猜;

（3）詢問有沒有學生知道它們在國外是怎么被稱呼的;

（4）老師通過動物模仿和提問來引出學習的主題——動物單詞。

二，借助軟件，學習單詞。

（1）運用已經裝好ENTiTi的手機和卡片來進行掃描;

（2）學生通過手機看到的立體動物模型不僅逼真，也有相應的英語發音，學生們可以一起觀看并且尋找這些動物們的特征;

（3）在觀看模型的同時，老師對每個單詞進行簡單講解，讓學生們進行跟讀記憶，通過觀看現場的虛擬模型和老師的講解，學生對英語單詞的了解可以更為生動透徹。

三，回顧單詞，鞏固知識。

（1）在講完動物單詞后，老師給學生們自由討論的時間，安排3個人一組，選擇一個今天所學的單詞進行記憶和描述;

（2）討論結束后，每個組由一名學生對今天的單詞進行回顧，比如：

鴨子是duck，鴨子有扁扁的嘴巴，它是在陸地上生活的動物。

（3）最后老師進行總結。

3 AR在幼兒單詞學習中的實踐運用

通過借助ENTiTi軟件制作出了動物系列和水果系列的幼兒單詞模型，制作完成后我們選擇了某幼兒園4-5歲幼兒的兩個不同班級進行了效果驗證，兩個班級的人數、學習水平大致均等。在驗證過程中我們首先采用傳統式教學對A班的幼兒進行英語單詞的講授，將制作的水果和動物系列的單詞卡片對小朋友們進行了現場教學，B班在此基礎上結合AR小卡片英語單詞的立體實物模型進行教學。并且對兩個班的孩子關于英語單詞的學習情況進行隨機抽查。在整個過程中，我們發現B班孩子的正確率（80%）高于A班孩子的正確率（50%），幼兒對立體實物教學更感興趣。在學習過程中幼兒對眼前這些實物也有了一些新的認識，比如對于鴨子這個實物，大家不僅知道了鴨子的叫聲，還了解到鴨子有扁扁的嘴巴，這樣可以更直觀的使幼兒認識到實物各自的特點。通過結合AR小卡片的學習，幼兒們表現得更加主動，積極地跟著AR小卡片中的發音學習，在一分鐘之內就能學會一種動物的發音，顯著提高了學習效率。

在實踐的過程中，我們也發現了運用此教學方法的不足之處。首先幼兒對這個軟件的好奇心超過對學習的興趣，導致學習秩序混亂。因此，在教學設計方面，不能僅僅依靠本軟件進行教學，教師可以借助AR這個平臺，設計一系列游戲環節，不脫離與傳統教學模式，又做到以舊換新，達到最佳學習效果。

4 AR開發后續工作及反思

在教育領域方面，除了對幼兒的單詞可以進行教學設計，還可以延伸發展為對中學的物理、化學方面的學習。我們可以制作更逼真的形象促進學生去理解。對于化學反應方程式這種抽象的列式，我們可以化作更容易理解的形象去學習，而物理方面同樣也可以，對于力學、電學我們除了親自做實驗也可以采用AR進行學習和運用。在未來的學習和研究中，我們不僅能運用在教育上面，還可以運用在商業方面，在網上購物的時候我們可以利用AR看到商品的材質和視覺效果。

基于智能手機設備的移動學習正處于應用模式的發現和創新階段，AR為幼兒單詞學習提供了新的學習情境，改變了傳統的英語教學模式，它為幼兒單詞教學提供了情境性、直觀性的學習環境。誠然，本研究僅選取兩個班的幼兒作為樣本，其結論也只在一定程度上說明了AR可以影響幼兒英語單詞的學習情況。AR正在革新著我們教育的方式，推動著從幼兒園到基礎教育、中等教育、高等教育的教與學方面的改革，這也是后續我們要結合其他分析方法與工具深入分析AR的應用效果。

參考文獻

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