Εφαρμογές Επαυξημένης Πραγματικότητας στην Εκπαίδευση. Τα χαρακτηριστικά τους και η παιδαγωγική τους αξιοποίηση.

Τσιρογιάννη, Βασιλική

Applications of Augmented Reality in Education. Their characteristics and their educational exploitation.

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Τσιρογιάννη, Βασιλική

Date

2021-07-16

Advisor

Koumpouros, Yiannis
Νταλιάνης, Κλήμης

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ (1.963Mb)

Keywords

Επαυξημένη Πραγματικότητα ; Εφαρμογές ; Εκπαίδευση

Abstract

Η τεχνολογία της Επαυξημένης Πραγματικότητας (ΕΠ) ή Augmented Reality (AR) αποτελεί μια από τις τελευταίες εξελίξεις και λαμβάνει μια συνεχώς αυξανόμενη προσοχή. Πολλές έρευνες διεξάγονται σε διεθνή κλίμακα προκειμένου να μελετηθεί η αποτελεσματικότητα της χρήσης της κατά τη διάρκεια της διδασκαλίας και της μάθησης. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η καταγραφή των χαρακτηριστικών των εφαρμογών Επαυξημένης Πραγματικότητας, προκειμένου να προσδιοριστεί ο βαθμός στον οποίο μπορούν να αξιοποιηθούν για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Για τις ανάγκες υλοποίησης της εργασίας αυτής πραγματοποιήθηκε Συστηματική Βιβλιογραφική Ανασκόπηση σε 85 άρθρα. Η δόμηση της εργασίας ακολούθησε το πρωτόκολλο ανασκόπησης PRISMA. Διατυπώθηκαν και εξετάστηκαν 19 ερωτήματα ώστε να συγκεντρωθούν όσο περισσότερα στοιχεία για τα χαρακτηριστικά των εφαρμογών. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης συνοψίζονται ως εξής: Από το 2016 έως το 2020 υπήρξε μια αύξηση 23,6% στις δημοσιεύσεις που μελετούν τις εφαρμογές της ΕΠ. Στις περισσότερες έρευνες δημιουργήθηκαν εφαρμογές για φοιτητές Πανεπιστημίου. Ελάχιστες ενσωμάτωσαν στο δείγμα τους μαθητές ειδικής αγωγής. Το μάθημα της Φυσικής και η εκμάθηση ξένων γλωσσών ήταν αυτά που επιλέχθηκαν τις περισσότερες φορές ως πεδίο για να αναπτυχθεί η εφαρμογή. Οι περισσότερες εφαρμογές σχεδιάστηκαν αξιοποιώντας την τεχνολογία εντοπισμού δεικτών, σχεδιάστηκαν για λειτουργικό σύστημα Android και δημιουργήθηκαν με τα εργαλεία Unity και Vuforia, από επαγγελματίες του χώρου της Πληροφορικής ή από τους ίδιους τους συγγραφείς των άρθρων (ακαδημαϊκοί). Η πλειοψηφία των ερευνών αξιολόγησε την αποτελεσματικότητα της εφαρμογής με υποκειμενικό τρόπο, χρησιμοποιώντας μη έγκυρα και μη αξιόπιστα εργαλεία. Από τις 85 έρευνες μόνο οι 11 ανέφεραν πλήρη στοιχεία για το πόσοι και ποιοι (με τι ιδιότητα) αξιολόγησαν την εφαρμογή. Στις περισσότερες έρευνες το δείγμα που εξετάστηκε ήταν από 1-50 άτομα. Σχετικά με τη διάρκεια παρέμβασης υπήρχε μια ετερογένεια καθώς άλλοι σημείωναν τη διάρκεια χρήσης της εφαρμογής και άλλοι τη διάρκεια περάτωσης της έρευνας. Ως τα πιο συχνά εμπόδια κατά τη χρήση των εφαρμογών, αναφέρονται τα τεχνικά προβλήματα και οι περιορισμοί από τον εξοπλισμό που χρησιμοποίησαν. Συμπεράσματα: Στις περισσότερες έρευνες παρατηρήθηκε μη συμμετοχή εκπαιδευτικών στη διαδικασία σχεδιασμού και ανάπτυξης των εφαρμογών, και μη αξιολόγησή τους με έγκυρο και αξιόπιστο εργαλείο από κατάλληλη ομάδα (ειδικοί σε θέματα τεχνολογίας σε συνεργασία με εκπαιδευτικούς). Το γεγονός αυτό, καθιστά αμφίβολο κατά πόσο οι εφαρμογές Επαυξημένης Πραγματικότητας μπορούν να αξιοποιηθούν αποτελεσματικά για εκπαιδευτικό σκοπό.

Abstract

The technology of Augmented Reality (AR) constitutes one of the most recent developments and attracts more and more attention. A lot of research has been conducted on a global scale, in order to study the effectiveness of its usage during teaching and learning. The aim of the present study is to document the characteristics of the Augmented Reality applications, in order to specify the degree to which they can be utilized for educational purposes. For the purpose of the present research a Systematic Literature Review of 85 papers was conducted. The procedure that was followed in order to create this research, was the PRISMA checklist. 19 questions were formulated and examined, so as to collect as much data as possible regarding the characteristics of the applications. The summary of the results are: From 2016 to 2020 there was an 23.6% increase in the papers that study AR applications. In most cases the applications that were created were targeted at University students. Very few papers included in their sample, students with special educational needs. Most often, the subjects Physics and Foreign Languages were chosen in order to create the application. Most applications were designed utilizing the technology of Marker Based Augmented Reality, were designed for the Android operating system, and were developed using the tools Unity and Vuforia, by Computer Science professionals or from the writers of the papers themselves (faculty members). The majority of the papers evaluated the effectiveness of the applications in a subjective manner, using neither valid nor reliable tools. From the 85 papers only 11 mentioned complete data regarding how many and who exactly were the evaluators (their professional capacity). In most papers the sample consisted of 1-50 people. Regarding the reference to the duration, there was a heterogeneity, because some researches were mentioning the duration of the interaction of the users with the application, while others the duration of the conduction of the research. The most common obstacles that were mentioned regarding the interaction with the applications, were the technical problems and the equipment limitations. Conclusions: What was observed in most papers, was a lack of participation of educators in designing and developing the applications, and an absence of evaluation with a valid and reliable tool by a suitable team (experts in technology in coordination with educators). Thus, it is very doubtful that the AR applications can be utilized effectively for educational purposes.