AR賦能學習的機理剖析及其闡釋*——基于AR繪本和紙質繪本閱讀的對比實驗

柴陽麗 張相學 陳雯冰

AR賦能學習的機理剖析及其闡釋*——基于AR繪本和紙質繪本閱讀的對比實驗

柴陽麗1張相學2[通訊作者]陳雯冰1

（1．南京曉莊學院 幼兒師范學院，江蘇南京 211171；2．南京信息工程大學 教師教育學院，江蘇南京 210044）

AR技術的應用，為學習者提供了強有力的學習支持，但其作用于學習的內在機理研究并不深入?；诖耍恼聫男畔⒌倪x擇性建構和互動性呈現、近體空間的創建、多模態信息的刺激三個方面，剖析了AR賦能學習的機理。之后，文章以兒童繪本閱讀實驗為例，從注意力投入、行為參與、個體體驗、經驗獲得四個維度，對比了兒童的AR繪本和紙質繪本閱讀理解效果，從而對AR賦能學習的機理進行了闡釋。文章發現，AR呈現的內容促進了個體的注意力投入，增加了行為參與，豐富了個體體驗和經驗。文章剖析并闡釋了AR賦能學習的機理，有助于推動AR技術在教育領域的融合應用，并為AR教育應用研究提供實證參考。

AR技術；賦能學習；繪本閱讀；多模態信息；近體空間效應

技術賦能學習強調通過技術，支持以學為中心的學習。其中，增強現實（Augmented Reality，AR）技術可以對現實世界中一定時間、空間范圍內難以觀察和體驗到的現象進行模擬仿真，然后疊加到真實世界中[1][2][3]，被人類感官感知，從而使真實情境中難以觀察、難以接近的物體和現象得以多維呈現、關鍵特征得以凸顯，彌補了傳統教育在空間、動態、交互等方面的不足，增強了學習的臨場感、強化了身體和情緒體驗、提高了學習興趣和動機、促進了內容的理解，向學習者提供了強有力的學習支持，故引起了教育工作者的廣泛關注。那么，AR作為一種技術手段、學習資源呈現的方式，如何作用于學習條件、學習過程、知識獲得？若要更好地設計并開展基于AR的教與學，促進AR在教育領域的應用，就需要理解AR賦能學習的內在機理，分析AR支持學習發生的過程[4]。目前，有關AR的教育研究主要集中在基于AR的學習資源設計、開發和利用及其應用后最終效果的檢測等方面[5]，而少有挖掘AR作用于學習的機理。基于此，本研究從學習者的注意力投入、行為參與、個體體驗、經驗獲得等維度分析AR賦能學習的機理，并通過AR繪本和紙質繪本閱讀的對比實驗加以闡釋。

一 AR賦能學習的機理

1 信息的選擇性建構和互動性呈現，引導注意力投入

注意力是心理活動中指向和集中于一定對象的能力，在感知覺、記憶、思維等認識活動、情感和意志中扮演重要角色。僅有注意力并不一定發生學習，但它是認知和思考的基本條件[6]。

為了引導和保持學習者的注意力，就需要有一定吸引力的形式和內容作支撐——AR呈現的虛擬教育信息往往就是通過形式和內容的良好設計來吸引個體的注意力：①形式上，AR技術對學習對象、情境的模擬仿真往往不僅立足于客觀世界，還會對學習對象進行選擇性建構甚至重新建構，化無形為有形、化抽象為形象、化不可見為可見，且通常以夸張和動態的形式演示、以多媒體的形式呈現，凸顯學習現象的關鍵特征。例如，通過放大的對象、顏色鮮艷的圖像、動態的畫面、節奏感強的音樂等來建構學習對象的虛擬信息，引導學習者對目標對象的注意，在一定程度上忽視了非目標對象的被感知性，從而減少不必要的認知負荷，故符合教學性原則。再如，空間透視“近大遠小”的方法在AR中常被使用，其以近乎夸張的形式呈現情境中的目標對象，不僅拉近了目標對象與學習者的距離，也凸顯了目標對象的關鍵性特征[7]。不過，這種以變異、新穎、驚奇方式引導注意力的分配是形式上的，往往也是短暫的，注意力的保持需通過后續的互動內容達成。②內容上，AR一般以有趣的互動設計激發學習者的學習興趣，使其持續投入注意力。在實際學習過程中，AR學習內容是在學習者與學習對象的互動中生成的，對此學習者不僅可看，還能觸摸和操作，在此互動過程中學習者的注意力易被吸引并維持一段時間。例如，在學習氫和氧形成水分子的過程中，學習者首先可以通過AR虛擬的信息看到兩個氫原子和一個氧原子，然后可以通過手勢拖動兩個氫原子并向氧原子靠近，最后會看到三個原子的結合并形成一個水分子，如圖1所示。同時，學習者可以通過旋轉、移動來觀察水分子的結構，將形成水分子的標識圖向上抬高則可看到一個水滴[8]。此互動過程有趣，易吸引學習者的注意力。

圖1 AR學習場景中水分子的形成和結構

圖2 個體的近體空間

2 3D虛擬空間的創建，增進行為參與和個體體驗

學習者注意力得到引導的同時，AR逼真的虛擬信息能使學習者產生較強的近體空間效應，促進身體姿勢、行為動作的參與，并豐富個體體驗。近體空間是指身體本身所占據的個人空間，由一個直接圍繞身體的區域組成。與較遠的空間區域（即非近體空間）不同，近體空間處于身體近端，是個體在不移動軀干的情況下手能夠到達的距離，如圖2所示。對個體來說，近體空間有天然的親近感[9]。

近體空間原被認為是動物身體周圍的安全邊緣，當刺激發生在近體空間中時，主體的某些生理或行為反應會比較大，如這個空間中視覺、觸覺的強烈交互會引起身體行為和感知較強的反應[10]。在學習者的學習過程中，近體空間具有以下作用：①引發主體參與和行動。近體空間是可操作的空間，在此空間出現的刺激客體會使主體的某些生理或行為反應較大，可引起主體的操作意向和行為。Bufacchi等[11]發現，在近體空間和非近體空間向被試展示物體的3D照片并要求他們用動詞表達物體時，如果物體的3D照片出現在可觸及的空間內，被試就能更快地使用功能動詞和操作動詞，由此說明近體空間的刺激更能引起個體行為的操作意識和準備。當主體出現一系列與操作行為有關的身體反應，如對刺激客體的位置、強度進行辨識，調整自己身體的姿勢、運動狀態等，進而開始操作時，主體就容易在近體空間出現相關的參與行為，以探尋事物與事物之間的聯結。②增強個體體驗，促進信息加工。人類趨利避害的本能使其對發生在身邊的事件極為敏感，能對近身空間的事物產生更高的臨場感和直接感，個體的體驗因此也會更強烈[12][13]。這意味著個體會對客體有較強的感知且出現行動參與的意向，并激活內部的相關運動圖式，信息加工也會隨之變得高效。

基于AR創建的3D虛擬空間雖然不是真實的空間，但因其是在近距離真實世界疊加的空間，故其營造的情境所帶來的視覺、聽覺、觸覺方面的強烈刺激在鏡像神經元的作用下，能獲得近似真實情境的效果，并能引起感知覺和身體的反應[14]，產生近體空間效應[15]。因此，基于AR的學習應用通過逼真的虛擬信息和現實對象的結合，能夠使學習者產生較強的沉浸體驗感及對一些事物、現象的親近感（直接感），并促進身體姿勢、行為動作等的參與，而個體在學習上的參與和學習投入有直接的關系，有助于取得更好的學習效果[16]。

3 多模態信息的刺激，豐富有關客體的經驗

最早的AR產品，可追溯到Morton Heilig在20世紀五、六十年代設計的Sensorama Stimulator機器[17]。該機器同時使用圖像、聲音、香味和震動，可以讓人們感受在紐約布魯克林街道騎著摩托車風馳電掣的場景。從最早的AR產品可以看出，AR致力于提供多感官的刺激，這種多感官刺激也被稱為“多模態”。多模態被認為是“運用視、聽、觸等多種感覺，通過語言、圖像、聲音、手勢、動作等多種手段和符號資源、影像等社會文化資源進行認知與互動的形式”[18]。

通過多模態信息對個體多種感官的刺激，以及多種信息互相補充、共同誘發和引導，有助于喚醒個體積極的情緒、情感，增強個體的情境感，進而豐富個體有關客體的信息和經驗。美國視聽教育家戴爾認為，人的知識獲得和對客體的理解實際上就是經驗的獲得，經驗大致可以分為做的經驗、觀察的經驗和抽象的經驗[19]，對于兒童特別是低齡兒童來說，理解以語言文字呈現的學習內容需要做的經驗和觀察的經驗作支撐。在學校教育中，由于受時空限制，兒童往往無法直接獲得做的、觀察的經驗，而AR多模態信息可以讓兒童進入情境并沉浸其中，并運用視覺、聽覺、觸覺，通過語言、圖像、聲音、手勢、動作等形式與客體世界互動，從而引發有關學習客體的知覺運動和身體投射，獲得類似于真實世界做的、觀察的經驗，進而獲得有關客體的理解，包括客體屬性、特征和概念等[20]。

綜上，本研究提出了AR賦能學習的機理，如圖3所示。AR賦能學習始于對客體感知的增強，通過AR信息的選擇性建構和互動性呈現，使目標信息得以凸顯，學習者的注意力得到引導和保持；基于AR的3D虛擬空間形成近體空間效應，增進了學習者個體行為的參與和個體體驗[21]；多模態信息使學習者多感官得到刺激，在多種信息的互相補充和引導下，使個體獲得做的、觀察的經驗，從而進行更好的抽象，促進學習主體對客體的理解，進而提高學習效果。

為深入了解AR賦能學習的機理，本研究以兒童繪本閱讀實驗為例，從兒童閱讀時的注意力投入、行為參與、個體體驗、經驗獲得四個方面進行闡釋。闡釋案例采用實驗法，進行AR繪本和紙質繪本閱讀的對比實驗?；谇笆鯝R賦能學習機理的分析，本研究提出假設：相較于紙質繪本，AR繪本能夠提升兒童閱讀的投入度和體驗感，能夠增加兒童閱讀的行為參與，能夠促進兒童更準確、全面地把握繪本故事的角色、場景、主題、情節等。

圖3 AR賦能學習的機理

二 案例實驗設計

1 研究對象

本研究在江蘇省南京市M幼兒園5個大班中隨機選取20名年齡大于6歲的兒童作為實驗對象（事先已征得家長的同意），開展AR繪本與紙質繪本閱讀的對比實驗。這20名兒童被隨機分配到實驗組、控制組（每組10名），其中實驗組閱讀AR繪本，而控制組閱讀紙質繪本。本研究通過SPSS 22.0統計數據，驗證兩組兒童的前測成績不存在顯著差異，之后開展實驗。

2 實驗材料

本研究將20名兒童在實驗之前沒有閱讀過但符合其認知需求、年齡特點、心理發展特征且難度中等的繪本作為實驗材料。為了評估兒童的閱讀能力，本研究進行了前后測實驗。實驗前，研究者分別為實驗組、控制組提供紙質繪本《爺爺一定有辦法》；同時，選取系列繪本《小小年》作為實驗閱讀內容，研究者為實驗組提供該系列繪本的AR版本、為對照組提供傳統紙質版本。

3 研究方法和思路

本實驗以M幼兒園較為安靜的閱讀室為研究場所，以避免兒童閱讀時受到來自同伴或噪音等方面的影響。本實驗將繪本閱讀媒介（即AR繪本和紙質繪本）作為自變量，同時將繪本閱讀的投入度、行為參與、個體體驗、經驗獲得等作為因變量，并驗證閱讀注意力投入、行為參與、體驗與理解效果的相關性，分析閱讀的注意力投入和行為參與對閱讀內容理解的影響。

在實驗前、實驗后，研究者采用“回答問題”方式對兒童的閱讀理解能力進行測量，評價兒童對故事的理解效果，也即有關故事的經驗獲得情況：主要從兒童對繪本中主要情節的復述、故事發展的前后關系、故事角色和內容的理解等方面進行評價，再根據兒童的回答情況進行評分，從而完成閱讀理解效果的前測和后測。同時，本實驗使用Pearce等[22]編制的“心流體驗量表”來檢測兒童閱讀時的注意力投入和個體體驗情況。“心流”是用于描述一種投入或參與某項活動的狀態[23]，而心流體驗量表用于檢測兩種閱讀場景下被試的投入度，以發現閱讀時兒童的投入和愉悅、有趣性等情感體驗情況。兒童心流體驗的檢測，是在實習教師的幫助下完成的。此外，研究者還運用觀察法對兒童閱讀時的注意力投入、行為參與等情況進行觀察和記錄，并運用訪談法了解兒童有關繪本閱讀的體驗和感受。

4 測量方法和評分標準

閱讀理解情況參照“兒童故事理解測查表”[24]，并根據本實驗研究對象的年齡特點在表述上進行微調，形成“兒童繪本閱讀理解記錄表”，具體從以下方面進行測評：兒童能記住的角色多少、能敘述繪本中角色的話語多少、兒童能記住的畫面場景多少、對繪本中角色行為的理解程度、對情節因果關系的理解程度、對繪本主題的理解程度。評分結合具體題項，按照“完全不能”“能少數”“能多數”到“能全部”，分別計以0～3分。

為驗證AR能夠提升兒童閱讀的投入度、能夠增加其行為參與的假設，本實驗采用“心流體驗量表”進行測量。該量表包含沉浸和專注感、愉悅感、控制感等維度，共7道題。在此基礎上，研究者用適合該年齡段兒童的語言表述問題，并采用“回答問題”的方式，即在研究者表述問題的同時解讀選項的意義，針對“在這個閱讀活動中，你想閱讀以外的事情了嗎？”“這個閱讀活動讓你感到開心快樂嗎？”“你覺得這個閱讀活動有趣嗎？”“你對這個閱讀活動好奇嗎？”“你了解這個閱讀活動要做的事情嗎？”等題項，請被試兒童在“從來不”……“常常是”等選項中做出選擇。之后，根據兒童的回答和描述情況，對每題選項給予1～5分不等。量表試題的信度檢驗通過SPSS信度分析，得到Cronbach’s α值為0.760，說明量表有較好的信度。

三 案例實驗過程與分析

1 實驗過程

實驗過程包括前測、正式實驗、后測三個環節：①在前測環節，控制組與實驗組均自主閱讀紙質繪本《爺爺一定有辦法》，閱讀結束后研究者使用“兒童繪本閱讀理解記錄表”進行提問，并記錄每位兒童的分數，據此檢測兩組的閱讀理解效果，同時檢驗兩組在閱讀初始水平是否存在顯著性差異，以確定分組的有效性。②在正式實驗環節，閱讀內容是系列繪本《小小年》，其中控制組兒童自主閱讀紙質繪本；而實驗組兒童自主閱讀AR繪本，閱讀前先由一名研究者進行AR操作上的講解，之后再開始閱讀，AR繪本的內容通過平板呈現，包括故事畫面、故事講解、繪本中的互動游戲等。③在后測環節，研究者等到每位兒童結束閱讀后，使用“兒童繪本閱讀理解記錄表”進行提問，并記錄每位兒童的分數；之后，研究者使用“心流體驗表”對兩組兒童的閱讀注意力投入進行調查，并記錄評分；同時通過觀察，對兩組兒童的行為參與情況進行記錄，并從閱讀的個體體驗、經驗獲得兩個維度對兩組兒童進行訪談。

2 數據分析

（1）理解效果和經驗獲得情況

前測數據統計結果顯示：實驗組和對照組的前測成績均值分別為14.2、16.6，標準差分別為1.30、1.14；獨立樣本t檢驗結果顯示，顯著性值為0.676＞0.05，說明兩組成績之間不存在顯著性差異，可以作為平行組別進行實驗。

為檢驗AR繪本能否提升兒童的閱讀理解效果，實驗結束后本研究對兩組兒童的后測成績進行獨立樣本t檢驗，結果如表1示。表1顯示，兩組各10名兒童，閱讀系列繪本《小小年》后的成績均值分別為15.40、7.60，標準差分別為1.14、2.07。對數據結果做進一步分析，得出獨立樣本t檢驗的結果小于0.05，說明對照組和實驗組的后測成績存在顯著性差異。

表1 實驗組和對照組后測成績的獨立樣本t檢驗

分組N均值標準差t顯著性 實驗組1015.401.147.3700.000 對照組107.602.07

由前、后測數據分析可知，進行不同媒介的繪本自主閱讀時，兒童對于繪本中故事的理解能力存在顯著性差異：AR繪本的閱讀理解成績要明顯高于紙質繪本閱讀。具體來說，進行AR繪本閱讀的兒童能夠說出更多的繪本所涉及的角色、話語和場景，能夠更準確、詳細地描述繪本的故事主題、情節等。例如，對照組兒童在閱讀紙質繪本時，對于出現次數較少的角色常常會忽略，僅能記住具有明顯特征或出現次數較多的角色；而進行AR繪本閱讀的實驗組兒童能夠記住故事中的大部分角色，部分兒童甚至能記住全部角色，包括一些出現次數較少、話語也較少的角色。此外，閱讀紙質繪本的兒童對于故事的主題和主要情節無法說出自己的認識，如問到“你認為這本繪本講述的是一個怎樣的故事？”時，回答多為簡單描述；而進行AR繪本閱讀的兒童能夠說出故事的主要情節，且在研究者給予一定的提示后，能夠準確、詳細地說出故事的主題和自己的理解，說明進行AR繪本閱讀的兒童獲得了更豐富的閱讀經驗。

（2）閱讀投入度和行為參與情況

心流體驗用于表示兩種閱讀場景下被試的投入度。對實驗組和對照組的心流體驗進行獨立樣本t檢驗，結果如表2所示，可以看出：t=15.951，=0.00＜0.05，說明兩組的心流體驗存在顯著性差異，實驗組的心流體驗分數在整體和各維度上均高于對照組，并具有統計學上的意義，說明相較于僅閱讀紙質繪本，通過AR虛擬的內容和場景疊加于紙質繪本能讓兒童有更高的閱讀投入度。同時，對研究對象的心流體驗水平與閱讀的理解成績進行相關性分析，結果如表3所示，可以看出：兩者之間的相關性為0.956，=0.000＜0.01，說明兒童閱讀時的心流體驗與閱讀理解之間存在顯著的正相關關系，且該心流體驗為指向閱讀內容的體驗[25]，說明兒童閱讀的投入度正向影響閱讀理解水平。此外，研究者通過觀察發現，兒童進行紙質繪本的閱讀時，注意力的保持時間較短，通常只是簡單地翻閱，較少有兒童能長時間進行專注、細致的閱讀；進行AR繪本閱讀的兒童則能保持更長時間的閱讀，并與AR中的游戲內容進行互動，有更多的身體參與，如用手嘗試觸摸虛擬對象、自顧自的地和虛擬對象說話等。

表2 實驗組和對照組心流體驗的獨立樣本t檢驗

分組N均值標準差t顯著性 實驗組1031.601.0815.9510.000 對照組1021.401.71

表3 心流體驗與閱讀理解水平的相關性

總分閱讀理解 皮爾遜（Pearson）相關顯著性（雙尾）N皮爾遜（Pearson）相關顯著性（雙尾）N 總分1---20.956**.00020 閱讀理解.956**.000201---20

注：**表示＜0.01。

（3）繪本閱讀的體驗情況

個體有關活動的情感體驗調控個體參與活動的動機和行為[26][27]，且體驗感越強，個體參與活動的傾向就越強、行為會越多，經驗隨之也會更豐富。為了解兒童有關多模態繪本閱讀的體驗，研究者于實驗結束后對實驗組和對照組的20名兒童進行訪談，了解他們進行繪本閱讀后的體驗、感受等，結果發現：①實驗組的大部分兒童用“有趣”“好玩”“喜歡”“新奇”“想觸摸”等詞語描述AR繪本閱讀活動，并希望以后在閱讀時還會有聲音和圖像、能夠互動，對所閱讀的繪本內容包括故事角色、情節、情境也能有更多、更全面的言語表達和更明確、清晰的描述；②對照組兒童沒有過多關于繪本內容的表達，一部分表示沒看完、不太懂等，很少用“有趣”“新奇”“好玩”等詞匯描述紙質繪本閱讀活動，很少表現出激動、興奮等閱讀情緒。由此可見，AR支持的多模態繪本閱讀能提升兒童多感官的體驗，激活其積極情緒，引發有趣的情感體驗和情境感受，并促進更多信息的獲得，有助于兒童豐富閱讀經驗、提高閱讀效果。

3 結論與討論

AR繪本閱讀和紙質繪本閱讀的對比實驗結果，驗證了本研究所提假設的成立。通過上述對比實驗，本研究所得結論主要如下：

①AR呈現的內容促進了個體的注意力投入。兒童進行紙質繪本閱讀時，其閱讀的注意力投入不夠，保持時間較短；而通過AR技術對繪本中一些對象、情節和內容的虛擬信息予以可視化呈現，兒童的注意力得以吸引，保持時間也比紙質繪本閱讀的兒童更長了。

②AR營造的空間增加了閱讀的行為參與。AR繪本的閱讀形式營造了虛實交融的環境，形成的虛擬空間無縫銜接繪本內容，且虛擬空間中的對象通過兒童的指尖產生近體空間效應，引發兒童主動參與故事、與故事中角色發生互動的行為意愿，故增加了兒童閱讀的行為參與，這對于繪本閱讀理解有積極、正向的作用。

③AR支持的多模態繪本閱讀豐富了個體體驗和經驗。AR繪本中的多模態信息使閱讀成為了一種具身閱讀。在AR繪本閱讀過程中，兒童的身體、認知與環境構成了一個整體，其多感官體驗得以提升，積極情緒得以激活，故大大豐富了個體體驗；同時，兒童通過聽、看、互動操作等行為，使五官、手等身體部位得以全方位參與，故其通過閱讀獲得的經驗更為深刻、全面，閱讀效果也隨之顯著提升。

綜上可知，AR繪本閱讀有效引導并保持了兒童閱讀的注意力，表現出更高的沉浸感、愉悅感、專注度，使兒童的閱讀行為參與意愿更為強烈，對于閱讀內容中角色及其話語、故事情節、故事主題等的體驗更為豐富，閱讀經驗也更為深刻、全面。AR繪本閱讀效果的顯著提升，顯然與AR繪本內容的設計、近體空間的創建、多模態信息的刺激等有著直接的關系。

四 結語

本研究對AR賦能學習的機理進行了剖析，并通過對比實驗闡釋了AR支持的多模態繪本閱讀對兒童繪本閱讀效果的賦能作用及其賦能機理：AR繪本閱讀為兒童提供了虛實融合的閱讀環境，并通過在紙質繪本這一現實物體上疊加AR虛擬的內容和場景，擴展了兒童的感知通道、拓展了學習空間、產生了近體空間效應，使兒童閱讀時的注意力投入更多且保持時間更長、行為參與意愿更為強烈、個體體驗更為豐富、經驗獲得更為深刻全面，從而顯著提升了閱讀效果。

AR賦能學習契合具身認知理論的相關觀點，有助于學習者投入注意力、自主參與學習，并獲得直觀、具體的體驗和經驗，故值得在教育領域尤其是在低齡兒童的閱讀、語言、科學等方面的活動中推廣。但是，基于AR技術構建的虛擬世界并不是真實的世界，為了吸引學習者的注意力、產生近體空間效應，并引發學習者的強烈感知、積極情緒和行為參與，其內容的模擬仿真往往采取夸張的呈現方式，若設計不當，便會出現錯誤的刺激，從而造成較大誤導；同時，AR內容也可能會因其新奇性而致使兒童轉移注意力，從而使其學習方向發生偏離；另外，AR的教育應用需要準備平板電腦，并需通過程序下載、手機注冊、掃描等系列操作才能實現，這可能會造成學習上的間斷，也給學習者帶來了認知上的負荷。對此，AR教育應用需要重點注意以下事項：①在內容設計上，注意教學性的同時也要注意科學性，以避免錯誤認知強化。②在活動設計上，要有清楚的學習路線和明確的學習目標，引導學習者集中注意力去一步步完成學習任務；同時，要有相關的學習測試，以激發學習者的好勝心，從而自愿集中注意力去學習、鞏固相關的知識點，確保學習方向可控、學習效果穩步提升。③在設備使用上，要有培訓師或教師指導學習者使用AR設備，以降低學習中技術和設備使用的門檻，減少學習者的認知負荷。

總之，基于AR的學習應用需在明確AR技術賦能學習機理的基礎上，進行恰當的AR資源利用和良好的活動設計，促進學習者與內容的交互，在學習者與內容之間創設多種渠道，發掘各種媒介資源的潛能，激活學習者的感知覺，增強個體體驗，引發學習者的參與行為——只有這樣，才能發揮技術的支持作用、促進學習理解與應用，產生技術賦能學習應有的效果。

[1]蔡蘇,焦新月,宋伯鈞.打開教育的另一扇門——教育元宇宙的應用、挑戰與展望[J].現代教育技術,2022,(1):16-26.

[2]劉瀟,王志軍,曹曉靜,等.AR技術促進科學教育的實驗研究[J].實驗室研究與探索,2019,(8):180-183、208.

[3]張四方,江家發.科學教育視域下增強現實技術教學應用的研究與展望[J].電化教育研究,2018,(7):64-69、90.

[4]郭炯,郝建江.人工智能環境下的學習發生機制[J].現代遠程教育研究,2019,(5):32-38.

[5]乜勇,萬文靜.增強現實技術能提升學習成效嗎?——基于國內外40項實驗與準實驗研究的元分析[J].現代教育技術,2021,(2):40-47.

[6]柴陽麗,陳向東,陳佳雯.CSCL中的團隊反思及其支架開發[J].電化教育研究,2021,(4):93-100.

[7][20]沈夏林,鄧倩,劉勉.智慧課堂學習體驗:技術賦能身體圖式的喚起[J].電化教育研究,2019,(9):75-82.

[8]蔡蘇,張晗,薛曉茹,等.增強現實(AR)在教學中的應用案例評述[J].中國電化教育,2017,(3):1-9、30.

[9]Cardinali L, Brozzoli C, Farnè A. Peripersonal space and body schema: Two labels for the same concept?[J]. Brain Topography, 2009,21:252-260.

[10][11]Bufacchi R J, Iannetti G D. An action field theory of peripersonal space[J]. Trends in Cognitive Sciences, 2018,(12):1076-1090.

[12]龐學銓.新現象學的情感理論[J].浙江大學學報(人文社會科學版),2000,(5):5-16.

[13]Chang H Y, Wu H K, Hsu Y S. Integrating a mobile augmented reality activity to contextualize student learning of a socioscientific issue[J]. British Journal of Educational Technology, 2013,(3):E95-E99.

[14]柴陽麗,陳向東.面向具身認知的學習環境研究綜述[J].電化教育研究,2017,(9):71-77、101.

[15][21]沈夏林.虛擬環境中的具身學習研究[D].上海:華東師范大學,2020:51-60、148-149.

[16]李爽,喻忱.遠程學生學習投入評價量表編制與應用[J].開放教育研究,2015,(6):62-70、103.

[17]錢程久鈺.基于AR技術的立體書創新設計研究[D].杭州:浙江工業大學,2020:9-10.

[18]苗瑞.當代電影隱喻的多模態認知建構[J].當代電影,2021,(3):41-47.

[19]焦麗珍.神奇的“經驗之塔”——視聽教學法之理論[J].現代教育技術,2012,(6):126.

[22]Pearce J M, Ainley M, Steve H. The ebb and flow of online learning[J]. Computers in Human Behavior, 2005,(5):745-771.

[23]王舒,殷悅,羅俊龍.學習情境下的心流體驗[J]教育生物學雜志,2021,(1):59-64.

[24]劉佩杏.不同材料介質繪本的使用對中班兒童故事理解的測查研究[D].桂林:廣西師范大學,2015:54-56.

[25]Barzilai S, Blau I. Scaffolding game-based learning: Impact on learning achievements, perceived learning, and game experiences[J]. Computers & Education, 2014,(1):65-79.

[26]王一巖,劉士玉,鄭永和.智能時代的學習者情緒感知:內涵,現狀與趨勢[J].遠程教育雜志,2021,(2):34-43.

[27]左群英,汪隆友.從認知到體驗:中小學教材使用的具身轉向[J].中國教育學刊,2021,(3):66-70.

Mechanism Analysis and Interpretation of AR Empowering Learning——Based on the Comparative Experiment of AR Picture Book and Paper Picture Book Reading

CHAI Yang-li1ZHANG Xiang-Xue2[Corresponding Author]CHEN Wen-bing1

The application of augmented reality(AR) technology provides powerful learning support for learners, but the internal mechanism research of its effect on learning is not in-depth. Based on this, the paper analyzed the mechanism of AR empowering learning from three aspects of the selective construction and interactive presentation of information, the creation of peripersonal space, and the stimulation of multi-modal information. Then, taking children’s picture book reading experiment as an example, this paper compared children’s reading comprehension effects of AR picture books and paper picture books from four dimensions, namely, attention engagement, behavior participation, individual experience and experience acquisition, so as to explain the mechanism of AR empowering learning. It was found that the content presented by AR promoted individual attention input, increased behavioral participation, and enriched individual experience and experience. This paper analyzed and explained the mechanism of AR empowering learning, which was helpful to promote the integration and application of AR technology in the education field, and to provide empirical reference for the research of AR educational application.

AR technology; empowering learning; picture book reading; multimodal information; peripersonal space effect

G40-057

A

1009—8097（2022）09—0064—09

10.3969/j.issn.1009-8097.2022.09.007

本文為江蘇省社科基金項目“低齡兒童人工智能啟蒙教育框架和路徑研究”（項目編號：22JYB022）、全國教育科學規劃課題“人機協同時代鄉村教師智能素養結構與培養策略研究”（項目編號：BCA210091）的階段性研究成果。

柴陽麗，副教授，博士，研究方向為學習科學與技術、低齡兒童人工智能教育等，郵箱為cyl_0114@163.com。

2022年3月3日

編輯：小米