1

Evaluarea pedagogică a unei tehnologii de realitate îmbogăţită destinate mediului şcolar

Dragoş Daniel Iordache

TEZĂ DE DOCTORAT

Universitatea din Bucureşti Facultatea de Psihologie si Ştiinţe ale Educaţiei

Şcoala Doctorală: Ştiinţele Educaţiei

Coordonator: Prof. univ. dr. Ioan Neacşu

Bucureşti 2011

2

Cuprins

LISTA TABELELOR .................................................................................................................................................... 6

LISTA FIGURILOR...................................................................................................................................................... 8

LISTA ABREVIERILOR............................................................................................................................................ 10

INTRODUCERE .......................................................................................................................................................... 11

CAPITOLUL I. REALITATEA ÎMBOGĂŢITĂ (AR) – FUNDAMENTE TEORETICE................................. 14

1.CLARIFICĂRI CONCEPTUALE ................................................................................................................................... 14 1.1 Definirea realităţii îmbogăţite........................................................................................................................ 14 1.2 Interfeţe AR ..................................................................................................................................................... 17

1.2.1 Afişaj montat pe cap...................................................................................................................................................17 1.2.2 Interfaţă cu ecran video..............................................................................................................................................17

1.3 Markeri............................................................................................................................................................ 17 1.4 Software .......................................................................................................................................................... 18 1.5 Afişaj ............................................................................................................................................................... 18 1.6 Înregistrare 3D ............................................................................................................................................... 19 1.7 Redarea corpurilor virtuale ........................................................................................................................... 20 1.8 Urmărirea ....................................................................................................................................................... 21

2. APLICAŢII ŞI EXPERIENŢE EDUCAŢIONALE BAZATE PE AR .................................................................................... 21 3. PLATFORMA DE PREDARE BAZATĂ PE REALITATE ÎMBOGĂŢITĂ (ARTP) .............................................................. 24

3.1. Implicaţii la nivelul învăţării......................................................................................................................... 24 3.2. Platforma hardware....................................................................................................................................... 25 3.3. Aplicaţia pentru învăţarea biologiei ............................................................................................................. 29 3.4. Aplicaţia pentru învăţarea chimiei................................................................................................................ 31 3.5. Aplicaţia pentru creare de conţinut interdisciplinar .................................................................................... 32 3.6. Scenarii tehno-didactice ................................................................................................................................ 33

3.6.1 Scenariul pentru învăţarea biologiei .........................................................................................................................35 3.6.2 Scenariul pentru învăţarea chimiei ...........................................................................................................................41 3.6.3 Scenariul pentru creare de conţinut interdisciplinar şi cooperare la distanţă...........................................................47

4. AVANTAJE ALE UTILIZĂRII APLICAŢIILOR AR ÎN MEDIUL ŞCOLAR ........................................................................ 48 4.1. Facilitarea înţelegerii relaţiilor spaţiale ...................................................................................................... 48 4.2. Caracterul motivator ..................................................................................................................................... 49 4.3. Promovarea cooperării ................................................................................................................................. 50 4.4. Oferirea de perspective diferite asupra aceluiaşi subiect sau situaţii ......................................................... 50 4.5. Oferirea de interfeţe tangibile ....................................................................................................................... 51

3

4.6. Trecerea treptată de la real la virtual........................................................................................................... 52 4.7. Oferirea de noi modalităţi de expresie.......................................................................................................... 53

5. LIMITE ALE UTILIZĂRII APLICAŢIILOR AR ÎN MEDIUL ŞCOLAR .............................................................................. 53 5.1. Probleme de natură tehnică .......................................................................................................................... 53 5.2. Probleme legate de utilizabilitate.................................................................................................................. 54 5.3. Probleme legate de crearea de conţinut ....................................................................................................... 55

6. EVALUAREA APLICAŢIILOR EDUCAŢIONALE .......................................................................................................... 56 6.1. Modelul utilizabilităţii ................................................................................................................................... 56 6.2. Modelul utilizabilităţii pedagogice ............................................................................................................... 57 6.3. Modelul acceptării tehnologiilor de e-learning............................................................................................ 60

6.3.1 Acceptarea inovaţiei...................................................................................................................................................64 6.3.2 Acceptarea tehnologiei...............................................................................................................................................65 6.3.3 Acceptarea cursantului ...............................................................................................................................................66

6.4 Modelul CIELT (Model conceptual pentru Evaluarea Interdisciplinară a Instrumentelor destinate

Învăţării) ............................................................................................................................................................... 67

CAPITOLUL II. METODOLOGIA EVALUĂRII APLICAŢIILOR DE REALITATE ÎMBOGĂŢITĂ ÎN

EDUCAŢIE ................................................................................................................................................................... 69

1. STADIUL PROBLEMEI .............................................................................................................................................. 69 2. VARIABILELE CERCETĂRII:..................................................................................................................................... 72 3. OBIECTIVE .............................................................................................................................................................. 73 4. IPOTEZE .................................................................................................................................................................. 74 5. EŞANTION ............................................................................................................................................................... 74 6. METODE DE CERCETARE UTILIZATE ....................................................................................................................... 76

6.1. Observaţia: .................................................................................................................................................... 76 6.2. Focus grupul .................................................................................................................................................. 77 6.3. Protocolul “gândire cu voce tare” ............................................................................................................... 79 6.4. Învăţarea în perechi (Peer-tutoring)............................................................................................................. 81 6.5 Studiul documentelor şcolare......................................................................................................................... 82 6.6 Analiza conţinutului comunicării ................................................................................................................... 83 6.7. Evaluarea euristică........................................................................................................................................ 84 6.8. Chestionarul................................................................................................................................................... 87

6.8.1 Chestionarele de evaluare a cunoştinţelor elevilor ...................................................................................................88 6.8.2 Chestionarul de evaluare a utilizabilităţii ..................................................................................................................88

6.9. Testarea cu utilizatori.................................................................................................................................... 90 6.10. Experimentul................................................................................................................................................ 90 6.11. Metode şi tehnici statistice de prelucrare şi interpretare a datelor........................................................... 93

7. PLANIFICAREA ACTIVITĂŢILOR DE CERCETARE ..................................................................................................... 98

4

CAPITOLUL III. REZULTATELE EVALUĂRII ARTP – INTERPRETĂRI, COMENTARII ................... 100

1. CERCETAREA EXPERIMENTALĂ ............................................................................................................................ 100 1.1Utilizatori şi sarcini....................................................................................................................................... 100 1.2 Metode şi procedură ..................................................................................................................................... 101 1.3 Rezultate........................................................................................................................................................ 102

1.3.1 Înţelegerea aprofundată a cunoştinţelor cu ajutorul ARTP.....................................................................................102 1.3.2 Achiziţia de cunoştinţe cu ajutorul aplicaţiilor de realitate îmbogăţită (AR) .........................................................105 1.3.2.1 Scenariul de biologie.............................................................................................................................................106 1.3.2.2 Scenariul de chimie ...............................................................................................................................................109 1.3.3 Motivaţia pentru învăţare prin intermediul aplicaţiilor de AR................................................................................111 1.3.4 Formarea de interese cognitive prin intermediul ARTP..........................................................................................113 1.3.5 Efortul cognitiv specific învăţării cu ARTP ............................................................................................................115 1.3.5.1 Scenariul pentru biologie ......................................................................................................................................115 1.3.5.2 Scenariul pentru chimie ........................................................................................................................................116

2. EVALUAREA UTILIZABILITĂŢII ............................................................................................................................. 118 2.1 Rezultatele testării cu utilizatori .................................................................................................................. 118

2.1.1 Utilizabilitatea scenariului de biologie – analiza cantitativă...................................................................................118 2.1.2 Utilizabilitatea scenariului de biologie – analiza calitativă .....................................................................................120 2.1.3 Utilizabilitatea scenariului de chimie – analiza cantitativă .....................................................................................123 2.1.4 Utilizabilitatea scenariului de chimie – analiza calitativă .......................................................................................124 2.1.5 Analiză comparativă – valori statistice....................................................................................................................127

2.2 Rezultatele evaluării euristice ...................................................................................................................... 131 2.2.1 Rezultatele evaluării euristice a scenariului de biologie .........................................................................................131 2.2.2 Rezultatele evaluării euristice a scenariului de chimie............................................................................................136

3. EVALUAREA PE BAZA PROTOCOLULUI „GÂNDIRE CU VOCE TARE” ŞI PE BAZA ÎNVĂŢĂRII ÎN PERECHI ................ 145 3.1 Participanţi şi sarcini ................................................................................................................................... 145 3.2 Metodă şi procedură..................................................................................................................................... 146 3.3 Rezultate........................................................................................................................................................ 147

3.3.1 Aspecte pozitive ......................................................................................................................................................147 3.3.2 Aspecte negative ......................................................................................................................................................148

4. FOCUS GRUPUL CU CADRELE DIDACTICE.............................................................................................................. 150 4.1 Evaluarea prototipului pentru biologie ....................................................................................................... 150

4.1.1 Ghidul de interviu pentru scenariul de biologie ......................................................................................................150 4.1.2 Analiza rezultatelor ..................................................................................................................................................151

4.2 Evaluarea prototipului pentru chimie .......................................................................................................... 153 4.2.1 Ghidul de interviu pentru scenariul de chimie.........................................................................................................153 4.2.2 Analiza rezultatelor ..................................................................................................................................................153

5. EVALUAREA APLICAŢIEI DIDACTICE PENTRU COLABORARE LA DISTANŢĂ .......................................................... 155

5

CAPITOLUL IV. GHID OPERAŢIONAL PRIVIND EVALUAREA APLICAŢIILOR EDUCAŢIONALE

BAZATE PE TEHNOLOGIA AR............................................................................................................................ 158

1. EVALUAREA APLICAŢIILOR EDUCAŢIONALE BAZATE PE TEHNOLOGIA AR.......................................................... 158 2. NECESITATEA UNUI GHID DE EVALUARE A APLICAŢIILOR DE AR........................................................................ 160 3. METODOLOGIA INTEGRATĂ DE EVALUARE A ARTP............................................................................................ 164

3.1 Integrarea dintre formativ şi sumativ în evaluarea ARTP ......................................................................... 164 3.2 Integrarea dintre evaluarea euristică şi testarea cu utilizatori în evaluarea ARTP ................................. 165 3.3 Integrarea dintre cantitativ şi calitativ în evaluarea ARTP ....................................................................... 167

3.3.1 Metode calitative utilizate ........................................................................................................................................167 3.3.2 Metode cantitative de evaluare utilizate ..................................................................................................................168

4. DEZVOLTAREA INSTRUMENTELOR DE CERCETARE .............................................................................................. 168 4.1 Testul pilot iniţial şi analiza preliminară a itemilor.................................................................................... 171

CONCLUZII ............................................................................................................................................................... 172

1. Avantaje ale utilizării ARTP........................................................................................................................... 172 2. Limitele utilizării ARTP.................................................................................................................................. 174 3. Contribuţii....................................................................................................................................................... 175 4. Lucrări publicate pe parcursul elaborării tezei............................................................................................. 176 5.Recomandări şi direcţii de lucru în viitor ....................................................................................................... 177

ANEXE ........................................................................................................................................................................ 178

ANEXA A .................................................................................................................................................................. 178 ANEXA B .................................................................................................................................................................. 179 ANEXA C .................................................................................................................................................................. 181

GLOSAR...................................................................................................................................................................... 185

BIBLIOGRAFIE ........................................................................................................................................................ 190

6

Lista tabelelor

Tabelul 1. Categorii de sarcini in CTTE............................................................................................................. 34 Tabelul 2. Categorii de operatori în CTTE (după Pribeanu, 2001) .................................................................. 34 Tabelul 3. Scenariul pentru exerciţiul 1 – un semi-algoritm de lucru ............................................................... 36 Tabelul 4. Scenariul pentru exerciţiul 2.............................................................................................................. 37 Tabelul 5. Scenariul pentru exerciţiul 3.............................................................................................................. 40 Tabelul 6. Scenariul pentru lecţia 1.................................................................................................................... 42 Tabelul 7. Scenariul pentru exerciţiile din lecţia 2 ............................................................................................ 44 Tabelul 8. Scenariul pentru exerciţiile din lecţia 3 ............................................................................................ 46 Tabelul 9. Variabilele acceptării în e-learning .................................................................................................. 63 Tabelul 10. Variabilele cercetării ....................................................................................................................... 72 Tabelul 11. Descrierea eşantionului ................................................................................................................... 75 Tabelul 12. Grila de observaţie........................................................................................................................... 77 Tabelul 13. Criterii ergonomice utilizate în evaluarea ARTP ........................................................................... 86 Tabelul 14. Descrierea unei probleme de utilizabilitate .................................................................................... 87 Tabelul 15. Itemii chestionarului de evaluare a utilizabilităţii .......................................................................... 89 Tabelul 16. Principalele metode utilizate în cercetare....................................................................................... 95 Tabelul 17. Diagrama activităţilor cercetării .................................................................................................... 98 Tabelul 18. Aspecte privind sprijinul educaţional în cazul scenariului de biologie........................................ 103 Tabelul 19. Aspecte privind sprijinul educaţional în cazul scenariului de chimie .......................................... 104 Tabelul 20. Rezultate obţinute la testul de cunoştinţe de biologie pentru exerciţiul 2 .................................... 106 Tabelul 21. Testul Mann-Whitney pentru rezultatele obţinute de elevi la testul de cunoştinţe corespunzător

exerciţiului 2....................................................................................................................................................... 107 Tabelul 22. Rezultate obţinute la testul de cunoştinţe pentru exerciţiul 3 ...................................................... 108 Tabelul 23. Testul Mann-Whitney pentru rezultatele obţinute de elevi la testul de cunoştinţe corespunzător

exerciţiului 3....................................................................................................................................................... 108 Tabelul 24. Rezultate obţinute la testul de cunoştinţe pentru scenariul de chimie......................................... 110 Tabelul 25. Testul Mann-Whitney pentru rezultatele obţinute de elevi la testul de cunoştinţe corespunzător

scenariului de chimie ......................................................................................................................................... 110 Tabelul 26. Aspecte menţionate de elevi cu privire la caracterul motivant al scenariului de biologie ......... 111 Tabelul 27. Aspecte menţionate de elevi cu privire la caracterul motivant al scenariului de chimie ........... 112 Tabelul 28. Indicatori de statistică descriptivă – scenariul de biologie.......................................................... 114

7

Tabelul 29. Indicatori de statistica descriptivă – scenariul de chimie ............................................................ 114 Tabelul 30. Valori ale eficacităţii şi ale eficienţei în scenariul de biologie .................................................... 115 Tabelul 31. Erori în selectarea organelor la primul exerciţiu ......................................................................... 116 Tabelul 32. Valori ale eficacităţii şi ale eficienţei în scenariul de chimie....................................................... 117 Tabelul 33. Măsuri de statistica descriptivă pentru scenariul de biologie...................................................... 119 Tabelul 34. Aspecte pozitive menţionate de elevi cu privire la scenariul de biologie..................................... 120 Tabelul 35. Aspectele negative menţionate de elevi cu privire la scenariul de biologie................................. 122 Tabelul 36. Măsuri de statistică descriptiva pentru scenariul de chimie ........................................................ 123 Tabelul 37. Aspecte pozitive menţionate de elevi cu privire la scenariul de chimie ....................................... 124 Tabelul 38. Aspecte negative menţionate de elevi cu privire la scenariul de chimie ...................................... 126 Tabelul 39. Sumarul aspectelor pozitive menţionate în ambele scenarii......................................................... 128 Tabelul 40. Sumarul aspectelor negative menţionate în ambele scenarii........................................................ 129 Tabelul 41. Probleme de utilizabilitate identificate la nivelul scenariului de biologie................................... 131 Tabelul 42. Probleme de utilizabilitate identificate la nivelul scenariului de chimie ..................................... 136 Tabelul 43. Avantaje ale tehnologiei AR pentru învăţare ................................................................................ 147 Tabelul 44. Dezavantaje ale tehnologiei AR pentru învăţare .......................................................................... 148 Tabelul 45. Ghidul de interviu pentru prototipul de biologie .......................................................................... 151 Tabelul 46. Ghidul de interviu pentru prototipul de chimie............................................................................. 153 Tabelul 47. Constructe şi variabile ale scalei de măsurare ............................................................................. 170

8

Lista figurilor

Figura 1. Continuum real-virtual (după Milgram & Kishino, 1994)................................................................. 14 Figura 2. Arii de cercetare care contribuie la dezvoltarea tehnologiei AR în domeniul educaţional .............. 16 Figura 3. Interacţiunea cu lumea virtuală in NICE............................................................................................ 22 Figura 4. Structura moleculară - PaulingWorld................................................................................................. 22 Figura 5. Utilizarea aplicaţiei MagicBook pe continuumul real-virtual ........................................................... 23 Figura 6. Un modul din platforma de realitate îmbogăţită ................................................................................ 26 Figura 7. Obiectul real pentru prototipul de biologie ........................................................................................ 30 Figura 8. Elevi testând prototipul pentru biologie ............................................................................................. 30 Figura 9. Obiectele reale pentru prototipul de chimie – mingile de cauciuc de diferite culori ........................ 31 Figura 10. Tabelul periodic al elementelor prevăzut cu părţile A şi B .............................................................. 31 Figura 11. Elev testând prototipul pentru colaborarea la distanţă ................................................................... 33 Figura 12. Modelul sarcinii pentru exerciţiul 1 din scenariul de biologie ........................................................ 35 Figura 13. Modelul sarcinii pentru exerciţiul 2 din scenariul de biologie ........................................................ 37 Figura 14. Modelul sarcinii pentru exerciţiul 3 din scenariul de biologie ........................................................ 40 Figura 15. Elev testând prototipul pentru chimie ............................................................................................... 42 Figura 16. Modelul sarcinii pentru lecţia 1 din scenariul de chimie ................................................................. 42 Figura 17. Modelul sarcinii pentru lecţia 2 din scenariul de chimie ................................................................. 44 Figura 18. Modelul sarcinii pentru lecţia 3 din scenariul de chimie ................................................................. 46 Figura 19. Modelul conceptual al utilizabilităţii tehnice şi pedagogice – Nokelainen (2006) ......................... 58 Figura 20. Cadrul conceptual al evaluării aplicaţiilor de e-learning - Tervakari et al. (2002) ....................... 59 Figura 21 Componentele şi fazele acceptării în e-learning ............................................................................... 62 Figura 22. Cadrul teoretic cu privire la acceptarea în e-learning (Succi, C, & Cantoni, L. 2006) ................. 64 Figura 23. Diagrama cauzală TAM .................................................................................................................... 66 Figura 24 Modelul CIELT ................................................................................................................................... 68 Figura 25. Schema experimentală utilizată în cadrul evaluării ARTP .............................................................. 93 Figura 26. Elevi testând ARTP.......................................................................................................................... 101 Figura 27. Ponderea procentuală a aspectelor din categoria sprijinului educaţional în cazul scenariului de

biologie............................................................................................................................................................... 104 Figura 28. Ponderea procentuală a aspectelor din categoria sprijinului educaţional în cazul scenariului de

chimie ................................................................................................................................................................. 105 Figura 29. Distribuţia procentuală a aspectelor menţionate de elevi cu privire la caracterul motivant al

scenariului de biologie....................................................................................................................................... 112 Figura 30. Distribuţia procentuală a aspectelor menţionate de elevi cu privire la caracterul motivant al

9

scenariului de chimie ......................................................................................................................................... 113 Figura 31. Distribuţia procentuală a aspectelor pozitive - scenariul de biologie.......................................... 121 Figura 32. Distribuţia procentuală a aspectelor negative - scenariul de biologie......................................... 122 Figura 33. Distribuţia procentuală a aspectelor pozitive - scenariul de chimie ........................................... 125 Figura 34. Distribuţia procentuală a aspectelor negative - scenariul de chimie ........................................... 126 Figura 35. Comparaţie între scenarii (valorile mediilor) ................................................................................ 127 Figura 36. Distribuţia aspectelor pozitive menţionate de elevi cu privire la scenariul de biologie comparativ

cu scenariul de chimie ....................................................................................................................................... 129 Figura 37. Distribuţia aspectelor negative menţionate de elevi cu privire la scenariul de biologie comparativ

cu scenariul de chimie ....................................................................................................................................... 130 Figura 38. Sesiune de evaluare utilizând protocolul „gândire cu voce tare” ................................................. 145 Figura 39. Sesiune de evaluare utilizând metoda învăţării în perechi............................................................. 146 Figura 40. Distribuţia procentuală a aspectelor pozitive – evaluare TAP ..................................................... 148 Figura 41. Distribuţia procentuală a aspectelor negative – evaluare TAP.................................................... 149 Figura 42. Elev testând prototipul pentru colaborare la distanţă ................................................................... 156 Figura 43. Modelul procesului de evaluare (adaptat din ISO 14598, apud Balog, A. 2004).......................... 159

10

Lista abrevierilor

Abrev. Termen En Termen Ro

AR Augmented Reality Realitate Îmbogăţită

ARiSE Augmented Reality In School Environment Realitate Îmbogăţită în Mediul Şcolar

ARTP

Augmented Reality Teaching Platform Platforma de Predare bazată pe Realitate

Îmbogăţită

CIELT Concept for Interdisciplinary Evaluation of Learning Tools

Model conceptual pentru Evaluarea Interdisciplinară a Instrumentelor destinate Învăţării

HE Heuristic Evaluation Evaluare euristică

HMD Head Mounted Display Afişaj Montat Pe Cap

HCI Human-Computer Interaction Interacţiune Om-Calculator

IDT Diffusion of Innovations Theory Teoria difuzării inovaţiei

MR Mixed Reality Realitate Mixtă

SIM Student Integration Model Modelul integrării elevului

TAM Technology Acceptance Model Modelul Acceptării Tehnologiei

TAP Think Aloud Protocol Protocol “gândire cu voce tare”

TRA Theory of Reasoned Action Teoria acţiunii motivate

UCD User Centred Design Proiectare centrată pe utilizator

UTAUT Unified Theory of Acceptance and Use of Technology

Teoria unificată a acceptării şi utilizării tehnologiei

UX User Experience Experienţa utilizatorului

VLE Virtual Learning Environments Mediu virtual de învăţare

VR Virtual Reality Realitate Virtuală

UP Usability problem Problemă de utilizabilitate

11

Introducere

Sistemul de învăţământ este un sistem relativ conservator în ceea ce priveşte

adaptarea la schimbările care apar la nivelul celorlalte sub-sisteme ale societăţii. Cu

toate acestea, în prezent, există o pluralitate de întrebuinţări ale tehnicii de calcul în

educaţie, mergând de la evidenţa informatizată a populaţiei şcolare şi până la aplicaţii

informatizate avansate pentru eficientizarea activităţii didactice. Una dintre cele mai noi

direcţii în acest sens se referă la adaptarea tehnologiilor de realitate virtuală (VR) şi de

realitate îmbogăţită sau augmentată (AR) la nevoile mediului educaţional.

Realitatea îmbogăţită prezintă un potenţial în continuă creştere pentru educaţie.

Din multitudinea de arii de aplicabilitate, educaţia este cea care necesită o cercetare

minuţioasă din acest punct de vedere. Îmbinarea dintre real şi virtual poate fi proiectată

pentru a permite oamenilor să proceseze informaţia cu mai multă uşurinţă, si chiar a fost

dezvoltată în sensul facilitării învăţării şi îndeplinirii sarcinilor în ultimii 20 ani în

cadrul forţelor aeriene ale SUA. Aplicarea la nivelul sistemului educaţional public şi

dezvoltarea de noi aplicaţii sunt o extensie normală a acestui lucru.

Învăţarea conţinuturilor educaţionale este deseori un proces anevoios care

necesită un efort susţinut din partea elevilor pentru, asimilare/învăţare, înţelegere şi

formare/aplicare de noi deprinderi şi abilităţi. Ce modalităţi se pot utiliza pentru

creşterea motivaţiei elevilor pentru învăţarea de tip şcolar ?

Majoritatea copiilor manifestă un interes crescut pentru aplicaţiile de tipul

jocurilor video. Ca răspuns la acest fapt, una dintre tendinţele actuale în proiectarea

produselor educaţionale constă tocmai în încercarea de a transpune factorii motivatori

specifici jocurilor video şi altor produse din categoria entertainment-ului la nivelul

aplicaţiilor educaţionale, cu deosebire la nivelul celor de e-learning. Din îmbinarea celor

două domenii a rezultat astfel edutainment-ul, concept care vizează realizarea unor

produse educaţionale care să-i motiveze intrinsec pe utilizatori în atingerea obiectivelor

propuse.

De multe ori, elevii se confruntă cu un nivel ridicat de formalism şi abstractizare

atunci când învaţă cunoştinţe din domeniul ştiinţelor biologie, chimie (cum ar fi cele

referitoare la procesele de descompunere şi absorbţie, structura atomilor, etc.). Nu toate

particulele elementare pot fi văzute. Raţionamentele care conduc la înţelegerea

12

cunoştinţelor despre procesele bio-fizice, atom, nucleu, electroni şi numărul acestora,

sunt foarte complexe. Mulţi copii renunţă în acest stadiu la o învăţare temeinică,

deoarece consideră biologia şi chimia ca fiind materii „prea dificile”. Dacă nu există o

modalitate de a interveni în acest punct, în sensul sprijinirii elevilor, există riscul ca ei

să renunţe la învăţarea curriculei specifice acestor discipline. Pentru mulţi elevi, aceste

cunoştinţe pot interveni prea devreme raportat la capacitatea lor de a gândi abstract,

însă, din moment ce aceste teme stau la baza altor achiziţii, ele trebuiesc învăţate din

timp.

O altă dificultate întâmpinată de mulţi elevi se referă la capacitatea de a gândi

tridimensional. Lucrul cu mulaje tridimensionale şi accentul pe activităţile practice sunt

destul de puţin utilizate în procesul de învăţare. În schimb, elevii preferă jocurile pe

calculator, care de cele mai multe ori sunt bidimensionale. Însă atunci când lucrează cu

atomi şi molecule, elevii trebuie să gândească tridimensional, iar realitatea îmbogăţită

poate contribui la dezvoltarea abilităţilor spaţiale (Martin-Gutierrez et al, 2010).

Cantitatea conţinutului teoretic poate constitui o altă dificultate în învăţarea

ştiinţelor biologiei, chimiei. Atunci când nu există posibilitatea efectuării unor

experimente, mulţi elevi îşi pierd interesul. În aceste condiţii, chimia şi biologia devin

materii ocolite de elevi. Acest lucru reprezintă o problemă, deoarece privează procesul

de învăţare de motivaţia pentru cunoştinţele de chimie şi biologie. O serie de autori

(Winn, 1993; Roussos et al, 1997, 1999; Ritterfeld & Weber, 1999, 2006) consideră că

prin posibilităţile pe care le oferă, realitatea virtuală poate contribui la creşterea

interesului şi a motivaţiei elevilor pentru învăţare.

O educaţie de calitate presupune nu doar atingerea de obiective cognitive, ci şi

realizarea obiectivelor de natură psiho-motorie şi afectivă. Obiectivele cognitive

prezintă o importanţă deosebită în cadrul procesului de învăţământ, iar tehnologia de

realitate îmbogăţită (AR) poate contribui la realizarea unei game foarte variate de

obiective cognitive prin facililitarea înţelegerii proceselor abstracte şi prin dezvoltarea

de noi abilităţi.

Obiectivele educaţionale psihomotorii pot fi atinse prin manipularea directă a

obiectelor reale augmentate. Copii lucrează cu bile, dar văd atomii şi structura acestora.

Elevii apropie bilele şi văd mişcarea electronilor atunci când se formează diferiţi

compuşi. Aceste acţiuni presupun o integrare strânsă a planului mental cu cel motor.

Toate sarcinile de învăţare pot fi repetate de câte ori se doreşte, elevii manipulează

obiectele reale cu propriile mâini, „învăţarea prin acţiune” substituind ascultarea pasivă

13

a lecţiilor.

Obiectivele educaţionale de tip afectiv pot fi atinse prin integrarea efectelor

vizuale şi a celor auditive care dau elevilor impresia că joacă un joc în mediul

tridimensional. Construirea de combinaţii din ce în ce mai complexe din elemente

simple poate fi de natură să crească interesul, plăcerea de a învăţa şi motivaţia faţă de

activitatea respectivă.

Obiectivul principal al acestei lucrări este de a evalua din punct de vedere

pedagogic o tehnologie de realitate îmbogăţită, destinată mediului şcolar, dezvoltată în

cadrul proiectului internaţional ARiSE*. Tehnologia de realitate îmbogăţită este o

tehnologie de ultimă oră iar utilizarea ei în mediul şcolar necesită testarea eficacităţii ei

pedagogice precum şi decelarea avantajelor şi a limitelor pe care le presupune în

contextul interacţiunii cu caracteristicile psihofiziologice ale elevilor. Evaluarea

tehnologiei de realitate îmbogăţită a presupus adoptarea unei metodologii mixte de

cercetare, bazată pe integrarea datelor obţinute prin metode cantitative şi calitative.

* Proiectul ARiSE (Augmented Reality in School Environment) a fost iniţiat în 2006 în cadrul

Programului Cadru 6 al Uniunii Europene. Obiectivul principal al acestui proiect este de a dezvolta o

tehnologie de realitate îmbogăţită pentru mediul şcolar.

14

Capitolul I. Realitatea îmbogăţită (AR) – fundamente teoretice

1. Clarificări conceptuale

1.1 Definirea realităţii îmbogăţite Începuturile realităţii îmbogăţite datează din timpul lucrărilor lui Sutherland

(1968), care a folosit un dispozitiv “see-through” HMD pentru a prezenta grafica 3D.

Totuşi, abia în perioada 1990-2000 au apărut suficiente lucrări pentru a ne putea referi

la realitatea îmbogăţită ca la un domeniu de cercetare. De atunci, creşterea şi progresul

realităţii îmbogăţite au fost remarcabile. S-au format câteva organizaţii axate pe

realitatea îmbogăţită, cea mai notabilă fiind Mixed Reality Systems Lab în Japonia şi

consorţiul Arvika din Germania.

Realitatea îmbogăţită reprezintă o arie de cercetare în continuă dezvoltare în câmpul

preocupărilor legate de realitatea virtuală. Pentru o mai exactă delimitare a realităţii

îmbogăţite, Milgram şi Kishino (1994) propun ideea de continuum între real şi virtual,

după cum se poate observa în Figura 1.

Figura 1. Continuum real-virtual (după Milgram & Kishino, 1994)

Lumea reală şi mediul total virtual reprezintă cele două limite ale acestui continuum,

între ele situându-se o zonă mediană denumită realitatea mixtă (MR). Realitatea

îmbogăţită se situează mai aproape de lumea reală, fiind percepută ca mediu real

îmbogăţit cu informaţii generate de calculator. Realitatea virtuală îmbogăţită

(augmented virtuality) este un concept creat de Milgram (1994) pentru a desemna acele

sisteme care sunt în mare parte virtuale, dar care conţin inserţii de imagini din mediul

real.

Tehnologia AR oferă utilizatorilor o combinaţie de real şi virtual prin intermediul

15

imaginilor tridimensionale ale proceselor şi fenomenelor abstracte, asigurând, totodată,

şi posibilitatea interacţiunii directe cu acestea. În acest fel, tehnologia amplifică,

îmbogăţeşte şi completează imaginile mentale pe care utilizatorii şi le formează pe

măsură ce lucrează cu obiectele tridimensionale.

O definire cuprinzătoare a realităţii îmbogăţite este realizată de Azuma (1997), care

consideră că aceasta reprezintă o variaţie a mediilor virtuale sau a realităţii virtuale.

În timp ce realitatea virtuală presupune imersia totală a utilizatorului în mediul sintetic,

fără ca acesta să aibă posibilitatea de a vedea lumea reală din jurul lui, realitatea

îmbogăţită permite utilizatorului să vadă lumea reală, cu obiecte virtuale

suprapuse sau completate cu obiecte reale. Astfel, realitatea îmbogăţită mai degrabă

suplimentează realitatea, decât s-o înlocuiască complet. La nivel mental, obiectele reale

şi cele virtuale îi vor apărea utilizatorului ca fiind coexistente în acelaşi spaţiu. Un

sistem de realitate îmbogăţită este caracterizat prin:

• Integrarea realului şi virtualului (imagine artificială 3D creată de calculator)

într-un mediu real.

• Interacţiune în timp real.

• Se adresează majorităţii simţurilor (vizual, auditiv şi haptic).

Noutatea oferită de realitatea îmbogăţită se referă astfel la posibilitatea de a utiliza

obiecte obişnuite pentru a controla output-ul vizual, în schimbul utilizării dispozitivelor

de intrare ale calculatorului. În plus, diferite modalităţi de vizualizare a obiectelor pot fi

implementate. Obiectul real poate fi rotit şi manipulat, proiecţia virtuală însoţindu-l.

Tehnologia AR oferă utilizatorilor o combinaţie de real şi virtual prin intermediul

imaginilor tridimensionale ale proceselor şi fenomenelor abstracte, oferind totodată şi

posibilitatea interacţiunii directe cu acestea. În acest fel, această tehnologie amplifică,

îmbogăţeşte şi completează imaginile mentale pe care utilizatorii şi le formează pe

măsură ce lucrează cu obiectele tridimensionale.

Pentru a genera o scenă îmbogăţită este nevoie de îmbinarea unei imagini reale

cu elemente grafice generate pe calculator printr-un sistem care necesită o cameră video

conectată la un computer. Scopul camerei video este de a capta scena – imaginea reală –

care se doreşte augmentată. Poziţia camerei video este cunoscută de calculator şi

reprezentată prin intermediul unui sistem de coordonate. Pentru ca poziţiile imaginilor

reale să fie aliniate cu cele ale imaginilor virtuale este necesară o compunere a celor

două sisteme de coordonate corespunzătoare camerei reale, respectiv celei virtuale.

16

Odată generate elementele grafice de calculator, se poate trece la ultimul pas:

suprapunerea imaginii virtuale peste imaginea reală. Pentru a genera o augmentare

corectă este imperativă alinierea corectă a sistemelor de coordonate real şi virtual,

această etapă fiind probabil cea mai grea de realizat într-un sistem de realitate

îmbogăţită.

Diferenţele între numeroasele tipuri de sisteme de AR provin de la modul de

afişare a imaginilor video, modul în care se stabileşte poziţia obiectelor virtuale şi

diversele metode de redare cât mai rapidă a imaginilor pentru a realiza o rulare în timp

real.

Dezvoltarea aplicaţiilor educaţionale bazate pe AR presupun convergenţa mai

multor arii distincte de cercetare (vezi Figura 2).

Figura 2. Arii de cercetare care contribuie la dezvoltarea tehnologiei AR în domeniul educaţional

Astfel, aplicaţiile educaţionale AR sunt influenţate de munca de cercetare

desfăşurată la nivelul dezvoltării tehnologiei AR, al proiectării software pentru sisteme

AR, la nivelul evaluării utilizabilităţii şi, totodată, ia în considerare aportul pedagogiei,

psihologiei şi al cunoştinţelor specifice domeniilor de studiu. De aici decurge

necesitatea ca şi evaluarea acestor aplicaţii sa se bazeze pe o metodologie mixtă, care să

integreze metode specifice mai multor arii de cercetare.

În continuare vor fi descrise componentele de bază ale unei aplicaţii de realitate

îmbogăţită, precum şi diversele tehnologii ce pot fi folosite în implementarea acestora.

Tehnologie hardware AR

Aspecte

psihologice

Aspecte legate de utilizabilitate

Aspecte specifice

disciplinelor de studiu

Aspecte pedagogice &

scenarii didactice

Proiectare software

Aplicaţii

educaţionale de Realitate

Îmbogăţită

17

1.2 Interfeţe AR

În funcţie de tipul aplicaţiei, pot fi folosite două modalităţi de vizualizare a scenei

augmentate: vizualizare individuală (un singur utilizator poate vedea imaginea) sau

multiplă (mai mulţi utilizatori pot vedea simultan aceeaşi scenă). Există două tehnologii

principale prin intermediul cărora se poate realiza vizualizarea scenei: afişaj montat pe

cap (Head Mounted Display – HMD) şi interfaţă cu ecran video.

1.2.1 Afişaj montat pe cap

Acest dispozitiv, după cum sugerează şi numele, este purtat pe capul

utilizatorului, având forma asemănătoare unor ochelari. Majoritatea HMD-urilor sunt

proiectate pentru aplicaţiile de realitate virtuală, însă pot fi adaptate cu uşurinţă pentru

realitate îmbogăţită. HMD-ul este ideal pentru un singur utilizator, deoarece oferă un

grad ridicat de realism experienţei.

Există două tipuri de HMD-uri, clasificate după felul în care este percepută

imaginea augmentată: cu transparenţă video (video see-through) sau optică (optical see-

through).

Cele cu transparenţă video au ataşată o cameră care preia imagini văzute din

perspectiva utilizatorului, le augmentează, afişându-le apoi pe ecranul HMD-ului.

Astfel, acesta are impresia că vede scena prin afişajul montat pe cap, când în realitate

priveşte o înregistrare a lumii reale afişată pe un ecran. HMD-urile cu transparenţă

video sunt cele mai frecvente, fiind uşor de fabricat şi nu sunt costisitoare, însă au ca

dezavantaj întârzieri ocazionale în redarea imaginilor când utilizatorul se mişcă. Cea de-

a doua categorie de HMD-uri, cu transparenţă optică, conţine ecrane transparente – ce

permit vizualizarea scenei reale – şi ecrane reflexive – ce permit proiectarea elementelor

virtuale deasupra imaginii reale.

1.2.2 Interfaţă cu ecran video

Această interfaţă presupune conectarea ieşirii video la un ecran mai mare sau un

proiector, ceea ce permite mai multor persoane să vizualizeze imaginile augmentate. De

obicei se foloseşte pentru prezentări sau în cadrul sistemelor staţionare, având o

mobilitate redusă.

1.3 Markeri

Pentru ca aplicaţia de AR să ştie unde trebuiesc plasate obiectele virtuale în scenă,

majoritatea sistemelor necesită un fel de semnal care să indice locul în care acestea să

18

fie poziţionate. Aceste semnale, denumite markeri, pot fi de exemplu LED-uri sau chiar

faţa unei persoane. Însă, cel mai folosit tip de marker este reprezentat de un pătrat alb-

negru cu un model în centru. Camera este proiectată să recunoască aceşti markeri şi se

foloseşte de poziţia şi înclinarea lor pentru a determina perspectiva camerei şi pentru a

suprapune corect obiectele virtuale. Nu este obligatoriu ca o aplicaţie de realitate

îmbogăţită să folosească marcaje, însă majoritatea o fac.

1.4 Software

În momentul de faţă există pe piaţă numeroase variante de software care pot fi

folosite, însă, două biblioteci de referinţă sunt ARTag şi ARToolKit. Acestea au în

principal aceleaşi funcţionalităţi şi ambele folosesc tipul de markeri menţionat anterior.

Cel mai popular API (application programmer’s interface) pentru generarea obiectelor

virtuale este OpenGL, ce permite şi realizarea de animaţii. Dacă se doreşte crearea de

obiecte grafice cu un grad de detaliu mai ridicat, se pot folosi aplicaţii de modelare

precum Maya sau 3D Studio Max. Odată generate, aceste obiecte pot fi importate în

ARToolKit şi augmentate peste imaginea reală.

Dacă se doreşte să fie implementată posibilitatea primirii de către aplicaţie a

unor comenzi din partea utilizatorului, atunci sistemul trebuie să conţină un dispozitiv

corespunzător. Se caută încă variante pentru o interacţiune cât mai eficientă şi completă,

însă printre exemplele folosite mai des se numără o telecomandă cu un număr redus de

butoane şi mănuşile cu marcaje pe degete.

1.5 Afişaj

Un aspect foarte important pentru realizarea unei platforme de realitate

îmbogăţită este modul în care elementele grafice sintetice sunt afişate pentru a augmenta

mediul real. Ne referim în special la afişajul fizic care ne ajută să îmbinăm mediul fizic

cu cel virtual. Dispozitivele montate direct pe capul utilizatorului sunt printre cele mai

populare în momentul de faţă pentru că acestea aduc un grad sporit de mobilitate şi

permit monitorizarea mai uşoară a mişcărilor capului. Aceste instrumente au însă şi

dezavantaje precum focalizarea fixă, limitarea câmpului vizual, dar şi faptul că sunt

relativ incomode şi nu pot fi purtate pentru perioade lungi de timp. Progresul

semnificativ din industria telefoanelor mobile ne pune la dispoziţie o nouă metodă de a

augmenta mediul înconjurător, cu ajutorul camerei şi afişajului telefoanelor celulare.

19

Datorită faptului că rădăcinile realităţii virtuale sunt foarte apropiate de cele ale

realităţii îmbogăţite, în primii 40 de ani de dezvoltare, tehnologiile folosite au fost foarte

asemănătoare, ambele folosind HMD-urile ca mijloc de afişare a conţinutului virtual şi

în general aceleaşi tehnici de urmărire. Cu timpul, însă, ambele s-au distanţat de HMD-

uri în mare măsură pentru că, fiind un domeniu aflat încă în dezvoltare, majoritatea

aplicaţiilor au scop experimental şi sunt realizate pentru a rula în condiţii controlate, în

laboratoare. Astfel, realitatea virtuală s-a îndreptat spre afişajele imersive, în timp ce în

AR s-a optat pentru noi abordări precum ecrane transparente, oglinzi semi-transparente,

proiecţii video sau holograme. Vom numi această abordare “realitate îmbogăţită spaţial”

sau SAR (Spatial Augmented Reality). SAR rezolvă multe din problemele de ergonomie

cu care se confruntă aplicaţiile ce nu necesită un grad foarte mare de mobilitate

(aplicaţii ce pot folosi ca scenă un laborator, o sală de muzeu sau alte spaţii închise), în

mare parte deoarece elimină dispozitivele incomode ce trebuie purtate de utilizator.

1.6 Înregistrare 3D

Principala provocare întâlnită în implementarea sistemelor de realitate

îmbogăţită este legată de aspectul înregistrării 3D a obiectelor sintetice, această

componentă fiind şi cea mai importantă când vorbim despre realizarea de aplicaţii

utilizabile de AR. Pentru a încadra într-un mod coerent elementele grafice într-un mediu

real este neapărat nevoie de urmărirea permanentă, atât a poziţiei observatorului, cât şi a

obiectelor din scena reală, această urmărire făcându-se neapărat în timp real şi cu o

precizie cât mai mare. În general putem considera două abordări pentru realizarea

acestei funcţii : abordarea “inside-out”, ce constă din o serie de senzori fixaţi ce culeg

informaţii de pe emiţători aflaţi pe corpurile din scena, sau abordarea “outside-in” în

care se realizează tocmai inversul, emiţătorii sunt fixaţi în mediu, iar senzorii sunt

plasaţi pe corpurile din scenă.

Iniţial, detectarea obiectelor şi mişcărilor în cadrul scenei se făcea folosind

câmpuri electromagnetice sau diverse instrumente mecanice, însă soluţia la care s-a

ajuns în final este urmărirea optică. Există mai multe abordări ale acestei metode,

existând diverse tipuri de tehnologii video care se potrivesc unei asemenea sarcini. De

exemplu, camerele infraroşu pot reprezenta o soluţie foarte bună, deoarece captura

marcajelor este foarte precisă şi procesarea imaginilor este foarte rapidă, ele conţinând

numai datele ce ne interesează. Această variantă este însă foarte costisitoare, aşa că, în

cele mai multe cazuri sunt folosite camerele video normale sau camere web în

20

combinaţie cu diverse marcaje sau obiecte uşor de urmărit.

Camerele video se pot folosi şi fără respectivele marcaje, în locul lor fiind

urmărite obiecte normale găsite în scena respectivă şi nu marcaje speciale care poate nu

se potrivesc în contextul respectiv (un exemplu ar fi urmărirea feţelor persoanelor).

Acest tip de detecţie este însă cel mai complex de realizat, dar reprezintă cea mai

elegantă soluţie şi probabil va fi metoda cea mai populară în viitor. În prezent,

majoritatea cercetărilor se axează pe optimizarea metodelor de detecţie existente,

realizarea unei înregistrări tridimensionale precise în medii deschise fiind încă aproape

imposibilă chiar şi în condiţiile în care sunt folosite tehnologii precum GPS (Global

Positioning System) în combinaţie cu accelerometre şi alte instrumente de detecţie a

mişcărilor din scenă.

1.7 Redarea corpurilor virtuale

Un alt factor determinant pentru o aplicaţie de realitate îmbogăţită este redarea

efectivă a elementelor grafice reprezentând corpurile virtuale. Ideal ar fi ca obiectele

generate de calculator să nu poată fi deosebite de cele reale, însă acest standard este încă

extrem de greu de realizat datorită dificultăţii cu care putem crea obiecte care să se

asemene destul de mult cu obiectele din lumea reală pentru ca cele două tipuri de

corpuri să fie confundate.

Deşi există tehnici de generare a unor imagini realiste, precum algoritmul ray-

tracing, acestea nu pot furniza imagini la o rată care să poată fi considerată în timp real

fără a avea la dispoziţie o putere de calcul prea mare pentru un dispozitiv care să poată

fi folosit eficient în practică. Chiar dacă am presupune că am putea realiza generarea

obiectelor virtuale în timp real, la un nivel calitativ comparabil cu cel oferit de

algoritmul ray-tracing, există multe alte probleme care se ivesc o dată ce mediile trebuie

întrepătrunse. De exemplu, elementele virtuale trebuie să respecte legile lumii reale, să

poată avea umbre realiste pe suprafeţele reale şi să suporte umbrele corpurilor reale.

La aceste două probleme mai putem adăuga ocluziile, reflexiile şi alte fenomene

fizice din mediul real care trebuie luate în considerare. În prezent nu există aplicaţii din

acest domeniu ce pot furniza o astfel de calitate a rezultatelor, mai ales pentru că, pe

lângă cerinţele redării, pentru a putea integra mediul virtual în cel real, fără a putea

distinge între cele două, este neapărat nevoie să avem atât elemente grafice de calitate

superioară, cât şi o urmărire a scenei de o precizie foarte mare, ambele fiind cerinţe

foarte greu de îndeplinit.

21

1.8 Urmărirea

În domeniul realităţii îmbogăţite, cea mai mare provocare cu care dezvoltatorii

se confruntă este urmărirea – atât a poziţiei camerei video, cât şi a obiectelor virtuale.

Cu alte cuvinte, prezintă interes poziţia absolută a camerei (care practic coincide cu

poziţia capului utilizatorului) în mediu şi poziţia relativă a acesteia faţă de obiectele

virtuale ce trebuiesc desenate. Drept consecinţă, problema urmăririi se poate extinde la

urmărirea mişcării utilizatorului în mediu – pentru a putea astfel schimba felul în care

sunt poziţionate obiectele desenate de calculator şi a evita apariţia acestora deformate,

în alt plan sau chiar în afara scenei.

2. Aplicaţii şi experienţe educaţionale bazate pe AR

Deşi tehnologiile bazate pe realitate îmbogăţită au cunoscut o dezvoltare

semnificativă în ultimii ani, numărul aplicaţiilor educaţionale este relativ redus. În

continuare vor fi descrise o serie de aplicaţii educaţionale bazate pe tehnologia VR/AR

la nivelul mai multor proiecte de cercetare.

• În domeniul învăţării limbajului, a fost elaborat proiectul Zengo Sayu pentru

învăţarea limbii japoneze de către Rose şi Billinghurst (1995). Cursanţii învaţă

limba japoneză pe baza explorării lumii tridimensionale, construind blocuri care

pot fi mutate în relaţie cu alte blocuri. În acest fel pot fi studiate cuvinte

japoneze pentru navigarea simplă precum: “dedesubt, deasupra, în spate, în faţă”

ş.a. Funcţiile sistemului permit recunoaşterea vorbirii şi înregistrarea rezultatului

vorbirii.

• Virtual Reality Roving Vehicles (H. Rose, 1995) este proiectat ca un program

prin care să se aducă realitatea virtuală copiilor din şcoli. Cercetătorii au

transferat partea hardware de realitate virtuală în şcoli. Elevii, cu vârste cuprinse

între 10 – 18 ani, au avut astfel şansa de experimenta tehnologia de realitate

virtuală. De asemenea, un număr de elevi a învăţat cum să creeze ei înşişi o

setare virtuală. Scopul a fost de a-i învăţa pe copii să creeze lumi virtuale,

utilizând teoria învăţării de tip constructivist pentru a-i ajuta să înţeleagă şi să

cunoască scopuri specifice de învăţare. Finalitatea cercetării a fost de a testa

realitatea virtuală (VR) ca un mediu de învăţare pentru a face predarea un proces

transparent, iar elevii să se familiarizeze cu crearea de conţinut.

22

• În domeniul biologiei, este de menţionat proiectul NICE (Narrative-based,

Immersive, Collaborative Environment) (Roussos et al. 1997), care este special

creat pentru copii cu vârste între 6 şi 10 ani. Copiii pot planta flori, pot muta

norii pentru a le uda sau chiar pot muta soarele pentru a le face să crească mai

repede. Scopul principal al proiectului a fost de a explora realitatea virtuală

ca un mediu de învăţare.

Figura 3. Interacţiunea cu lumea virtuală în NICE

• Water on Tap este un mediu virtual pentru chimie care permite crearea de

molecule. Elevii au posibilitatea de a plasa electronii pe orbite în jurul nucleului

unui atom. Aplicaţia permite rotaţia electronilor şi manipularea moleculelor în

cadrul sarcinilor de învăţare.

Figura 4. Structura moleculară - PaulingWorld

• ScienceSpace (C. Dede et al 1996) reprezintă o colecţie de medii virtuale

imersive Newtonworld, MaxwellWorld şi PaulingWorld. Newtonworld oferă un

mediu pentru investigarea aspectelor dinamice ale mişcării uni-dimensionale.

MaxwellWorld sprijină explorarea electrostaticii, pe baza Legii lui Gauss, iar

23

PaulingWorld permite studiul structurii moleculare oferind o varietate de

reprezentări.

• Cercetătorii de la Graduate School of Education, Universitatea Wisconsin au

elaborat un joc bazat pe realitatea îmbogăţită, destinat învăţării matematicii şi

dezvoltării abilităţilor pentru cunoaşterea ştiinţifică la elevii de gimnaziu.

Realitatea îmbogăţită este văzută ca o oportunitate incitantă pentru cercetare,

învăţare, predare şi tehnologie. Avantajele oferite de mediul AR prin

intermediul dispozitivelor mobile wireless (telefoane celulare, platforme de

jocuri portabile, asistenţi digitali personalizaţi) sunt de natură să favorizeze

obţinerea informaţiei, comunicarea şi exprimarea personală. Cercetătorii

menţionaţi studiază potenţialele avantaje şi limite ale realităţii îmbogăţite ca

mijloc de angajare (implicare) şi educare a elevilor care obţin performanţe

şcolare slabe prin metode pedagogice tradiţionale.

• Un alt proiect este MagicBook (Cartea Magică) dezvoltat de Mark Billinghurst

& Hirokazu Kato (2001) împreună cu alţi cercetători de la HITLab. MagicBook

este o carte ca oricare alta, completată cu o povestire scrisă pe mai multe pagini,

care poate fi citită fără ajutorul tehnologiei AR. De asemenea, paginile conţin

ilustraţii digitale animate, fiecare putând fi vizualizată cu un display heads-up

(afişaj deasupra paginii), care iniţiază povestirea în spaţiul tridimensional.

MagicBook are capacitatea de a introduce imediat cititorul în ţinutul

caracterelor, acesta putând deveni un personaj în interiorul mediului virtual al

povestirii.

a: Mediu real b: Realitate Îmbogăţită c: Realitate Virtuală Imersivă

Figura 5. Utilizarea aplicaţiei MagicBook pe continuumul real-virtual

• SMART (System of Augmented Reality for Teaching) este un sistem

24

educaţional care utilizează realitatea îmbogăţită pentru învăţarea conceptelor în

învăţământul primar. Elevii învaţă concepte legate de mijloace de transport,

animale, plante şi alte categorii semantice prin explorarea de modele

tridimensionale în mediul de realitate îmbogăţită. (Freitas şi Campos, 2008).

• O altă aplicaţie de tipul unei cărţi este AR-Dehaes dezvoltată pentru a oferi

modele tridimensionale care să ajute studenţii din domeniul ingineriei să îşi

dezvolte abilităţile spaţiale (Martin-Gutierrez et al, 2010). AR-Dehaes

presupune următoarele componente: o aplicaţie software care conţine modelele

tridimensionale virtuale; o scurtă demonstraţie video care prezintă conţinutul

teoretic; un laptop cu întrebări şi exerciţii de îndeplinit de către studenţi şi cartea

augmentată care oferă markeri pentru modelele virtuale tridimensionale.

• În Elveţia a fost creat un Laborator AR virtual pentru chimie. Elevii pot vedea

şi obţine atomi prin intermediul unei tehnici virtuale de tipul drag-and-drop

(trage şi desprinde). Atomii pot fi combinaţi prin ajustarea rotirii electronilor de

pe stratul extern al unui atom cu electronii altui atom al cărui strat extern

necesită completare. Odată combinaţi, o structură nouă este vizualizată şi noi

atomi pot fi adăugaţi utilizând aceeaşi metodă. Atunci când sunt formate

molecule stabile, apar etichete care denumesc structura. În acest fel elevii pot

construi propriul complex de molecule, reacţiile şi interacţiunile moleculare

fiind guvernate de reguli subatomice.

3. Platforma de predare bazată pe realitate îmbogăţită (ARTP)

3.1. Implicaţii la nivelul învăţării

Modul în care interpretăm problematica învăţării şi a predării reprezintă un

aspect cheie cu privire la înţelegerea potenţialului pe care tehnologia de realitate

îmbogăţită îl poate avea în mediul şcolar.

Tradiţional, adordările educaţionale sunt divizate în două mari categorii: una

care are curriculumul la baza organizării sale şi alta care subliniază construcţia activă a

cunoaşterii şi a înţelegerii. Din prima categorie fac parte teoriile behavioriste cu privire

la învăţare, iar a doua categorie se referă la constructivism şi teoriile învăţării sociale.

Constructivismul pune accentul cu precădere pe procesul de învăţare şi mai puţin pe

25

conţinut şi subliniază importanţa construcţiei active a cunoaşterii prin intermediul unor

activităţi autentice, prin discuţii cu alţi elevi şi facilitatori şi prin reflectarea activă cu rol

de conceptualizare a experienţelor.

În cadrul procesului de învăţământ, resursele materiale cuprind ansamblul

materialelor didactice şi al mijloacelor de învăţământ. Învăţarea conceptelor specifice

biologiei şi chimiei face apelul la o serie de materialele didactice, dintre care mai

frecvent utilizate sunt: mulajele, substanţele chimice, ustensile de laborator, reprezentări

grafice şi audio-vizuale, instrumente informatice ş.a.

Mijloacele de învăţământ reprezintă ansamblul de dispozitive şi sisteme

tehnice care mijlocesc folosirea materialelor didactice. În cadrul acestora, mijloacele

informatice sunt în continuă expansiune, Ursea & Neacşu (2003) apreciind ca în viitor

cartea, caietul de notiţe şi biblioteca vor fi înlocuite în mare măsură de calculatoarele

personale cu ajutorul cărora se pot întocmi surse informatice precum fişiere tematice,

bibliografii, baze de date şi lucrări personale. În cadrul mijloacelor informatice se

înscrie şi platforma de realitate îmbogăţită supusă evaluării în această lucrare. Scopul

ARTP nu este de a înlocui predarea de tip tradiţional, ci de a oferi un instrument care să

sprijine înţelegerea cunoştinţelor abstracte predate în clasă.

ARTP a fost elaborată în cadrul proiectului internaţional ARiSE şi este o

adaptare pentru cerinţele educaţiei în şcoli a unei tehnologii de realitate îmbogăţită

existente, create pentru muzee. Proiectul ARiSE a avut în vedere dezvoltarea a trei

aplicaţii: una pentru învăţarea biologiei, una pentru învăţarea chimiei şi una care

vizează cooperarea la distanţă (remote collaboration) şi crearea de conţinut

interdisciplinar. Platforma a fost realizată de către Fraunhofer IAIS şi a fost

înregistrată sub marca Spinnstube®. Unul dintre obiectivele dezvoltării ARTP, a fost

dezvoltarea unei tehnologii AR pentru mediul şcolar care să răspundă exigenţelor

învăţării de tip constructivist. Dezvoltarea ARTP face trimitere, de asemenea, şi la

modelele predării bazate pe simulare care au ca principii generale: libertatea de

acţiune, interacţiunea prin implicare şi angajarea în sarcină.

3.2. Platforma hardware

Platforma cuprinde patru module independente, organizate în cadrul unei mese pe

care este amplasat obiectul real. Fiecare modul este alcătuit dintr-un calculator Dell, un

proiector DepthQ, o oglindă, un ecran de proiecţie şi un ecran de tip see-through. Două

camere de captură video monitorizează poziţia ecranelor şi a utilizatorului. În acest fel,

26

imaginea generată de calculator este actualizată permanent pentru utilizator. O a treia

cameră video este utilizată pentru a monitoriza poziţia instrumentului de interacţiune.

Pentru a genera o scenă de realitate îmbogăţită este nevoie de îmbinarea unei

imagini reale cu elemente grafice generate pe calculator. Aceste lucru se realizează

printr-o cameră video, al cărei scop este de a capta scena – imaginea reală – ce se

doreşte a fi îmbogăţită. Poziţia camerei video este cunoscută de calculator şi

reprezentată prin intermediul unui sistem de coordonate. Pentru ca poziţiile imaginilor

reale să fie aliniate cu cele ale imaginilor virtuale este necesară o compunere a celor

două sisteme de coordonate corespunzătoare camerei reale, respectiv celei virtuale.

Odată generate elementele grafice de calculator, se poate trece la ultimul pas:

suprapunerea imaginii virtuale peste imaginea reală. Pentru a genera o augmentare

corectă este imperativă alinierea corectă a sistemelor de coordonate real şi virtual,

această etapă fiind probabil cea mai grea de realizat într-un sistem de realitate

îmbogăţită. Diferenţele între numeroasele tipuri de sisteme de AR provin de la modul de

afişare a imaginilor video, modul în care se stabileşte poziţia obiectelor virtuale şi

diversele metode de redare cât mai rapidă a imaginilor pentru a realiza o rulare în timp

real.

În Figura 6, este prezentată o imagine din spate a unui modul al platformei de

realitate îmbogăţită, dezvoltată în cadrului proiectului european ARiSE. Utilizatorul

vede pe ecran, prin intermediul unei perechi de ochelari stereo 3D, atât obiectul real,

cât şi imaginea generată de calculator.

Figura 6. Un modul din platforma de realitate îmbogăţită

27

Aşa cum se observă, echipamentele sunt montate pe un stativ (rack) pe rotile,

având dimensiunea în plan de 200 cm x 100 cm, pe care este amplasat şi un dispozitiv

de reglare a înălţimii proiectorului şi ecranelor, astfel încât să poată fi ajustat

corespunzător înălţimii utilizatorului.

Obiectele reale constau dintr-un mulaj al sistemului digestiv uman (pentru biologie)

şi tabelul periodic al elementelor şi mai multe mingi colorate (pentru chimie). Ca

instrument de interacţiune este utilizată o telecomandă Wii care serveşte pentru trei

categorii de operaţii:

• Selectarea unui obiect real (de exemplu, un organ al sistemului digestiv).

• Selectarea unui obiect virtual (de exemplu, simbolul unui element nutritiv)

• Selectarea unei opţiuni din meniu.

Cele trei tipuri de interacţiune socială necesare frecvent în timpul utilizării

ARTP în mediul şcolar sunt: îndrumarea, asistenţa şi cooperarea (Wind et al. 2007).

Îndrumarea descrie procesul de supraveghere a utilizatorilor care utilizează în

prezent sistemul. Asistenţa este o formă specială a situaţiei de îndrumare, în care

supraveghetorul reacţionează numai la cererea unui utilizator (elev). Cooperarea, pe de

altă parte, se referă la un munca în echipă, în cazul în care un grup mic de utilizatori

conlucrează pentru a realiza o sarcină. Asistenţa şi îndrumarea caracterizează relaţiile

profesor-elev, iar colaborarea aici este descrisă ca interacţiunea în rândul elevilor.

Pentru a susţine îndrumarea de către o persoană, care nu stă într-un modul

ARTP (de obicei un profesor), este recomandabil ca această persoană să poată urmări cu

exactitate ceea ce lucrează utilizatorul care stă în staţia de lucru (de obicei un elev).

Profesorul poartă ochelari stereoscopici, la fel ca şi elevul, se uită la spaţiul lucru, şi

poate viziona, de asemenea, imaginea tridimensională. Chiar şi fără ochelari stereo,

profesorul poate obţine o imagine de ansamblu asupra cărei etape a aplicaţiei lucrează

elevul în prezent.

Pentru a susţine asistenţa de către un profesor, sistemul ar trebui să fie în măsură

să ofere acestei persoane informaţiile necesare pentru a oferi un ajutor corespunzător.

Asistenţa apare în acele situaţii în care un elev ar trebui să fie capabil să lucreze

independent pentru a rezolva sarcinile date, dar poate solicita, de asemenea, ajutor de la

un profesor. Alternativ, profesorul, poate interveni fără cererea elevului, dacă el

consideră că este absolut necesar. Aceasta înseamnă că, spre deosebire de orientare, care

28

descrie un comportament activ din partea supraveghetorului, asistenţa este de obicei

reactivă.

Toate tipurile de interacţiuni sociale – îndrumare, asistenţă şi colaborare – pot fi

combinate pentru a crea diferite configuraţii de învăţare. Un grup de elevi pot învăţa

colaborativ sub supravegherea unui profesor sau să rezolve o problemă comună lucrând

ca o echipă independentă. Este de asemenea posibil să creăm o configuraţie în care

fiecare elev lucrează la sarcina lui, dar este co-localizat cu alţi elevi. În acest caz, elevii

se pot ajuta reciproc, fără îndrumarea unui profesor.

O interacţiune cu utilizatorul este orice fel de acţiune a unui utilizator care duce

la o intrare pentru sistem pentru care ar trebui să calculeze un rezultat adecvat. Această

acţiune ar trebui să fie uşor de înţeles şi de controlat şi ar trebui să ofere un feedback

continuu pentru utilizator.

ARTP a fost concepută în aşa fel încât să nu blocheze mişcările naturale ale

mâinilor elevilor în timp ce stă la masă. Desktop-ul este păstrat liber de orice

componente tehnice. Acest lucru ar trebui să ducă la o interacţiune a utilizatorului destul

de naturală prin folosirea mâinilor sale: aceasta se numeşte interacţiune directă cu mâna.

Pentru acest lucru, capacităţile de urmărire sunt utilizate pentru a furniza informaţii

despre utilizator sau locaţia obiectelor fizice în spaţiul 3D (Bowman et al. 2005).

Aceasta permite sistemului să reacţioneze pe baza intrărilor, de exemplu, la obiectele

fizice pe care utilizatorul le poate deplasa. ARTP este echipată cu două sisteme de

urmărire pentru a oferi o interacţiune directă a utilizatorului cu sistemul.

Primul este un sistem de urmărire prin infraroşu compus din două camere

infraroşu care urmăresc poziţia capului utilizatorului şi poziţia oglinzii see-through

relativ la cadrul staţiei Spinnstube. Poziţia capului utilizatorului este necesară pentru a

prezenta augmentarea cu perspectiva adecvată din punctul de vedere al utilizatorului.

Este necesar să avem capacitatea de a urmări poziţia oglinzii semi-transparente pentru a

se adapta augmentarea la regiunea curentă care se poate vedea prin oglindă.

Al doilea sistem de urmărire este compus dintr-o cameră FireWire convenţională

situată deasupra zonei în care se află spaţiul augmentat. Această cameră vede markeri

planari pătratici şi se poate calcula poziţia şi orientarea lor (bazat pe conceptele lui Kato

et al. 1999). Această cameră este folosită şi pentru a urmări poziţiile bilelor colorate

care apar în câmpul de vedere al camerei (Sykora et al. 2008). Ambele procese pot fi

efectuate în acelaşi timp. La nivel general, acest lucru ne oferă două tipuri de

29

interacţiune cu utilizatorul:

• o interacţiune a utilizatorului cu sistemul implicită (sau automată) în care

calculatorul recalculează afişajul virtual în funcţie de poziţia capului

utilizatorului şi poziţia oglinzii see-through. Acestea se denumesc

„urmărirea capului” şi „urmărirea oglinzii”.

• o interacţiune explicită în care utilizatorul declanşează acţiuni în funcţie de

poziţia markerilor (de exemplu, markeri planari de pe hârtie, bilele

colorate) în spaţiul de interacţiune. Aceasta se denumeşte „urmărirea

interacţiunii”.

Un lucru important despre „urmărirea interacţiuni” este faptul că zona de

interacţiune este situată în acelaşi spaţiu în care apare vizualizarea. În acest fel,

utilizatorul poate interacţiona cu obiectele augmentate într-un mod foarte natural.

Utilizatorul este capabil să interacţioneze cu obiectele exact în acel loc în care el le

poate vedea.

3.3. Aplicaţia pentru învăţarea biologiei

Aplicaţiile pentru diferite discipline au fost implementate pe aceeaşi platformă

hardware, diferenţe existând la nivelul obiectelor reale utilizate şi la nivel de software.

Tema aplicaţiei pentru biologie a fost sistemul digestiv uman, care se predă în

clasa a VII-a în sistemul de învăţământ de stat. Principiile care au stat la baza dezvoltării

acestei aplicaţii au fost: asigurarea unei învăţări centrate pe elev, promovarea

interacţiunii şi a învăţării bazate pe acţiune (learning by doing). Aplicaţia este

structurată în 4 secţiuni: o lecţie introductivă şi trei exerciţii care sunt detaliate în

secţiunea 3.5.1.

Obiectul real este reprezentat de un mulaj al sistemului digestiv uman (vezi

Figura 7). Acest mulaj poate fi împărţit pe parcursul sesiunilor de lucru de către doi elevi

care stau faţă în faţă.

30

Figura 7. Obiectul real pentru prototipul de biologie

Ca instrument de interacţiune este folosit un dispozitiv prevăzut cu o bilă

colorată la capătul unei tije şi o telecomandă Wii Nintendo. Obiectul real şi instrumentul

de interacţiune pot fi observate în Figura 8.

Figura 8. Elevi testând prototipul pentru biologie

Elementele grafice generate de calculator constau în imagini tridimensionale ale

organelor sistemului digestiv uman, etichete textuale cu numele organelor, nutrienţilor

şi ale proceselor digestive şi simboluri ale principalelor categorii de nutrienţi.

Învăţarea cu aplicaţia pentru biologie presupune aplelul la o serie de informaţii

auditive furnizate prin intermediul unor căşti. În cazul secţiunii introductive, aceste

informaţii completează explicaţiile vizuale şi oferă elevilor sprijinul necesar rezolvării

31

exerciţiilor. Pe parcursul exerciţiilor, interfaţa audio oferă şi feedback-ul necesar

îndeplinirii acestora.

3.4. Aplicaţia pentru învăţarea chimiei

Aplicaţia pentru învăţarea chimiei a fost focalizată pe următoarele conţinuturi

curriculare, corespunzătoare chimiei de clasa a VII-a: structura atomului, tabelul

periodic al elementelor, legături şi reacţii chimice. Metodele de predare la care face apel

această aplicaţie sunt: modelarea, jocul didactic, problematizarea şi învăţarea prin

descoperire.

Obiectele reale sunt reprezentate de tabelul periodic al elementelor şi un set de

bile colorate simbolizând atomii (vezi Figura 9). Aceste bile sunt recunoscute pe baza

culorilor, fapt care nu mai necesită utilizarea de markeri pentru estimarea poziţiei.

Astfel, în cazul acestei aplicaţii, elevii manipulează direct obiectele reale şi nu mediat,

prin intermediul instrumentului de interacţiune ca în cazul aplicaţiei pentru biologie.

Figura 9. Obiectele reale pentru prototipul de chimie – mingile de cauciuc de diferite culori

Figura 10. Tabelul periodic al elementelor prevăzut cu părţile A şi B

Tabelul periodic are două părţi: partea A, prezentând simbolurile elementelor

chimice şi partea B, prezentând doar numele grupelor şi ale perioadelor (vezi Figura 10) .

Partea B este utilizată pentru a testa măsura în care elevii au înţeles structura internă a

atomilor şi poziţia acestora în tabel. Fiecare post de lucru beneficiază de propriul tabel

32

periodic.

Elementele grafice generate de calculator sunt imagini care reprezintă: structura

atomului şi repartiţia electronilor pe straturi, reacţii chimice şi simboluri ale elementelor

chimice.

Telecomanda Wii Nintendo este utilizată ca instrument de interacţiune pentru

selectarea opţiunilor din meniu şi pentru confirmarea selecţiei elementelor chimice în

tabelul periodic.

3.5. Aplicaţia pentru creare de conţinut interdisciplinar

Scopul principal al aplicaţiei pentru creare de conţinut interdisciplinar şi

colaborare la distanţă este de a dezvolta interesele elevilor cu privire la cultura naţională

şi a altor ţări. Elevii sunt implicaţi în procesul de creare a sarcinilor de învăţare, a

conţinutului, planurilor de lecţie şi a modelelor tridimensionale prin discuţii, căutare a

informaţiilor şi elaborare de prezentări.

Cel de-al treilea prototip al ARTP se bazează pe două instrumente software:

Filipek şi Myslbek. Filipek permite crearea de modele tridimensionale prin prelucrarea

fotografiilor. Myslbek permite modelarea în spaţiul tridimensional a obiectelor cu

ajutorul telecomenzii Wii şi al unui dispozitiv – lightpen. Acest dispozitiv serveşte

pentru crearea de modele în spaţiul tridimensional prin intermediul următoarelor funcţii:

• Adăugare de material

• Selectarea texturii şi culorii materialului

• Ştergere material

Telecomanda Wii îndeplineşte mai multe funcţii, în acest caz, printre care:

rotirea modelelor tridimensionale pe două axe verticale, apropiere / depărtare, selectarea

modelelor predefinite, selectarea culorii şi a texturii, etc.

33

Figura 11. Elev testând prototipul pentru colaborarea la distanţă

Avantajul principal al celui de-al treilea scenariu este acela că elevii pot să

creeze ei înşişi conţinutul lecţiei utilizând fotografii existente (prin intermediul

software-ului Filipek) sau create de ei (desenând şi pictând) în spaţiul 3D (utilizând

software-ul Myslbeck).

3.6. Scenarii tehno-didactice

Corespunzător celor trei aplicaţii dezvoltate, la nivelul ARTP au fost

implementate trei scenarii de învăţare: unul pentru învăţarea biologiei, unul pentru

învăţarea chimiei şi altul pentru colaborarea la distanţă şi creare de conţinut

interdisciplinar.

Dezvoltarea sistemelor de realitate îmbogăţită – AR (Augmented Reality)

provoacă proiectanţii să găsească noi paradigme de interacţiune care să fructifice

posibilităţile de combinare a realului cu virtualul. Obiectele reale devin parte a spaţiului

de interacţiune, fiind astfel utilizate ca obiecte de interacţiune versatile, având diferite

roluri.

34

Pentru o descriere mai detaliată a scenariilor de învăţare, a fost utilizată

modelarea sarcinii de lucru. O sarcină de lucru este o activitate desfăşurată de oameni

pentru atingerea unor obiective (scopuri). O sarcină poate fi descompusă în sub-sarcini

care corespund unor sub-obiective. Descompunerea sarcinii este reprezentată în mod

uzual ca un arbore. Sarcinile din interior sunt denumite şi sarcini complexe sau

compozite în timp ce sarcinile din exterior (frunzele) sunt sarcini elementare (Pribeanu,

2001).

Sarcinile elementare pot fi descompuse în acţiuni executate asupra unor obiecte.

Aşa cum se arată în teoria activităţii (Leont’ev, 1981 ; Kaptelinin & Nardi, 2000),

sarcinile sunt orientate către obiective, fiind executate în mod conştient, în timp ce

acţiunile depind de condiţiile operaţionale ale sarcinii şi devin automatizate prin

practică.

Importanţa pe care o are specificarea sarcinilor şi obiectivelor diferă în funcţie

de nivelul ierarhic. Pe ultimul nivel de descompunere se află sarcinile de bază care

necesită o specificare detaliată a obiectelor de interacţiune utilizate şi a acţiunilor care

se pot executa asupra acestora.

Pe nivelurile superioare se află sarcini complexe care trebuie să fie descompuse.

Acestea necesită numai specificarea obiectelor externe, obiectele de interacţiune fiind

specificate pe ultimul nivel. Principala preocupare didactică o constituie obiectivele şi

relaţiile temporale între sarcini.

O modalitate de reprezentare a relaţiilor temporale între sarcini este instrumentul

CTTE (Concur Task Tree) elaborat de Paterno (1999). Principalele categorii de sarcini

descrise în CTTE sunt: abstractă, interacţiune, aplicaţie, utilizator şi cooperativă.

Tabelul 1. Categorii de sarcini in CTTE

Abstracta Interacţiune Aplicaţie Utilizator Cooperativa

Sarcinile abstracte sunt cele care se descompun în continuare, celelalte categorii

sunt sarcini de bază care nu se mai descompun. Sarcina interacţiune este definită ca

sarcină interactivă, sarcina aplicaţie este o sarcină executată de sistem, iar sarcina

utilizator este executată de utilizator fără ajutorul sistemului.

Tabelul 2. Categorii de operatori în CTTE (după Pribeanu, 2001)

Relaţia dintre sarcini Notaţia

Alternative T1 [ ] T2

Concurente sau independente T1 ||| T2

35

Sincronizare T1 |[ ]| T2

Secvenţiale T1 >> T2

Secvenţiale cu transmitere de informaţie T1 [ ]>> T2

Dezactivare T1 [> T2

Suspendă / reia T1 |> T2

Opţionale (operator unar) [T1]

Iterative (operator unar) T1*

Relaţiile temporale între sarcinile din CTTE sunt prezentate în Tabelul 2.

Relaţiile temporale au următoarea prioritate, în ordine descrescătoare: operatori unari, [

], |||, |[ ]|, [> şi |>, >>, [ ]>>. Fiecare tip de exerciţiu şi lecţie din scenariul de biologie şi din

scenariul de chimie va fi descris în continuare utilizând notaţia CTTE.

3.6.1 Scenariul pentru învăţarea biologiei

În cazul primului scenariu de interacţiune, elevii au de îndeplinit patru sarcini:

urmărirea unei lecţii introductive şi trei exerciţii. Sarcinile sunt prezentate prin

intermediul interfeţei vocale.

Programul demonstrativ prezintă lecţia (sistemul digestiv) oferind, în acelaşi

timp, toate informaţiile necesare elevilor pentru efectuarea exerciţiilor scenariului.

Exerciţiul 1 al primului scenariu are ca scop identificarea organelor din sistemul

digestiv uman. Elevii au ca sarcină selectarea cu ajutorul indicatorului a organelor

specificate în partea superioară a ecranului.

Figura 12. Modelul sarcinii pentru exerciţiul 1 din scenariul de biologie

La începutul exerciţiului elevul primeşte prin intermediul interfeţei vocale o

explicaţie cu privire la modul de îndeplinire a sarcinii. Apoi, numele organului care

trebuie indicat apare în partea superioară a ecranului. Utilizând indicatorul, elevul

trebuie să selecteze organul cerut. Dacă răspunsul este bun, el primeşte un feedback

36

pozitiv pe cale audio, iar imaginea virtuală a organului se colorează în verde. Dacă

răspunsul este greşit, elevul primeşte un feedback negativ, iar imaginea virtuală a

organului respectiv se colorează în roşu. Apoi, elevului i se cere să indice un alt organ

până se parcurg toate componentele aparatului digestiv. O exemplificare grafică a

modului de relaţionare a sarcinilor în acest exerciţiu este prezentată în Figura 12

(modelul sarcinii).

Tabelul 3. Scenariul pentru exerciţiul 1 – un semi-algoritm de lucru

Numele sarcinii Input utilizator Răspuns sistem Descriere

Selectează

exerciţiu

Selectează

“Exerciţiul 1” din

meniu

Utilizatorul selectează

exerciţiul cu telecomanda

Explicaţii Explicaţii vocale

Afişează lista Lista organelor este

afişată în partea

dreaptă a ecranului

Sistemul afişează

succesiv numele

organelor care trebuie

selectate

Indică organ Sarcină iterativă abstractă

care se repetă până când

toate organele solicitate

sunt selectate sau până

când elevul iese din

exerciţiu

Colorează galben Numele organului din

listă este evidenţiat

prin culoarea galbenă

Mişcă obiect Mişcă obiectul real Situarea organului din

obiectul real în cadrul ariei

de selecţie

Selectează organ Selectare organul

indicat

Elevul selectează organul

indicat cu telecomanda

Mesaj “corect” Mesaj vocal “corect”

Colorează verde Numele organului din

listă este colorat în

verde

În cazul unui răspuns

corect, numele organului

din listă este colorat în

verde

Mesaj “greşit” Mesaj vocal “greşit”

Colorează roşu Numele organului din

listă este colorat în

În cazul unui răspuns

greşit, numele organului

37

roşu din listă este colorat în

roşu

Afişează scor Text scris Actualizează şi afişează

rezultatele şi timpul de

execuţie

Quit Selectare “Quit”

din meniu

Întoarcere la meniul

principal

Elevul selectează “Quit”

cu telecomanda

Scrie rezultatele Fişier de log Scrie rezultatele în fişierul

de log (număr de erori şi

timp de execuţie)

Exerciţiul 2 are ca scop testarea şi consolidarea cunoştinţelor privind modul în

care alimentele sunt digerate la nivelul fiecărui organ al sistemului digestiv, prin

selectarea elementelor nutritive care sunt transformate la nivelul organului respectiv.

Figura 13. Modelul sarcinii pentru exerciţiul 2 din scenariul de biologie

Modul de lucru este asemănător celui din exerciţiul 1, cu diferenţa că elevii

trebuie să selecteze din lista afişată pe ecran nutrienţii care se digeră la nivelul

diferitelor organe ale sistemului digestiv uman. Scopul acestui exerciţiu este de a

sprijini asimilarea de informaţii prin intermediul asociaţiilor vizuale între organele

sistemului digestiv şi nutrienţi. Simbolurile nutrienţilor apar succesiv, iar selectarea lor

se relizează doar prin utilizarea funcţiilor telecomenzii.

Tabelul 4. Scenariul pentru exerciţiul 2

Numele sarcinii Input utilizator Răspuns sistem Descriere

Selectează exerciţiu Selectează Utilizatorul selectează

38

“Exerciţiul 2” din

meniu

exerciţiul cu

telecomanda

Explicaţii Explicaţii vocale

Afişare listă nutrienţi Sistemul afişează lista

de nutrienţi

lista cu simbolurile şi

numele nutrienţilor este

afişată în partea

dreaptă a ecranului

Indică nutrient Sarcină iterativă

abstractă care se

repetă până când toţi

nutrienţii soliciţi sunt

selectaţi sau până când

elevul iese din exerciţiu

Mutare obiect Mutare obiect

real

Situarea obiectului real

în cadrul ariei de

selecţie

Afişare bol alimentar

Afişarea unui bol

alimentar simbolic care

traversează tractul

digestiv cu opriri în

organele principale

Principalele organe

sunt: cavitatea bucală,

stomacul, duodenul,

intestinul subţire şi

intestinul gros

Afişare nume organ Afişează numele

organelor unde este

localizat bolul alimentar

Afişare listă nutrienţi Prezentarea succesivă

a simbolurilor

nutrienţilor

Selectare nutrienţi

Sarcină iteractivă

abstractă care se

repetă până când toţi

nutrienţii solicitaţi sunt

selectaţi sau până când

elevul iese din exerciţiu

Evidenţiere nutrient Simbolul nutrientului

este evidenţiat

Selectare nutrient Elevul selectează

un nutrient cu

telecomanda

Sarcină de interacţiune

39

Mesaj “corect” Elevul selectează

simbolul corect al

nutrientului cu

telecomanda

Mesaj vocal “corect” După ce toţi nutrienţii

de la acest nivel sunt

corect selectaţi, bolul

alimentar se

deplasează la

următorul organ

Colorează verde Numele nutrientului

este colorat în verde

Mesaj “greşit” Elevul selectează

simbolul greşit al

nutrientului cu

telecomanda

Mesaj vocal “greşit”

Colorează roşu Numele nutrientului

este colorat în roşu

Re-afişarea listei de

nutrienţi

Sistemul re-afişează

lista de nutrienţi până

când elevii dau toate

răspunsurile corecte

Afişează scor Text scris Actualizează şi

afişează rezultatele şi

timpul de execuţie

Selectare completă Toţi nutrienţii indicaţi au

fost selectaţi cu succes

Quit Selectare “Quit”

din meniu

Întoarcere la meniul

principal

Elevul selectează “Quit”

cu telecomanda

Scrie rezultatele Fişier de log Scrie rezultatele în

fişierul de log (număr

de erori şi timp de

execuţie)

Obiectivul exerciţiului 3 este de a testa şi consolida cunoştinţele privind modul în

care alimentele sunt descompuse sau absorbite la nivelul fiecărui organ. Spre deosebire

de exerciţiul 2, unde trebuiau indicaţi nutrienţii care se digeră în diferite organe, în acest

exerciţiu elevii trebuie să selecteze organele la nivelul cărora nutrienţii afişaţi sunt

descompuşi sau absorbiţi.

40

Figura 14. Modelul sarcinii pentru exerciţiul 3 din scenariul de biologie

Pentru selecţia organelor, elevii vor utiliza, atât pointerul, cât şi funcţiile

telecomenzii. În tabelul 5 sunt descrise în detaliu principalele sarcini specifice

exerciţiului 3.

Tabelul 5. Scenariul pentru exerciţiul 3

Numele sarcinii Input utilizator Răspuns sistem Descriere

Selectează

exerciţiu

Selectează

“Exerciţiul 3” din

meniu

Utilizatorul selectează

exerciţiul cu telecomanda

Explicaţii Explicaţii vocale

Indică organ Sarcină iterativă

abstractă care se repetă

până când toate organele

solicitate sunt selectate

sau până când elevul

iese din exerciţiu

Mutare obiect Mutare obiect

real

Situarea obiectului real în

cadrul ariei de selecţie

Selectează organ Selectează organ Utilizatorul selectează un

organ cu telecomanda

Mesaj “corect” Mesaj vocal “corect”

Colorează verde Imaginea

tridimensională a

organului este colorată

în verde

În cazul unui răspuns

corect, imaginea

tridimensională a

organului este colorată în

verde

41

Mesaj “greşit” Mesaj vocal “greşit”

Colorează roşu Imaginea

tridimensională a

organului din listă este

colorată în roşu

În cazul unui răspuns

greşit, imaginea

tridimensională a

organului este colorată în

roşu

Re-afişare nutrient Sistemul re-afişează

nutrienţii până când

elevii dau toate

răspunsurile corecte

Afişează scor Text scris Actualizează şi afişează

rezultatele şi timpul de

execuţie

Selectare

completă

Toate organele

indicate au fost

selectate cu succes

Mesaj “corect” Mesaj vocal “corect”

Colorează verde Numele organului din

listă este colorat în

verde

În cazul unui răspuns

corect, numele organului

din listă este colorat în

verde

Quit Selectare “Quit”

din meniu

Întoarcere la meniul

principal

Elevul selectează “Quit”

cu telecomanda

Scrie rezultatele Fişier de log Scrie rezultatele în fişierul

de log (număr de erori şi

timp de execuţie)

3.6.2 Scenariul pentru învăţarea chimiei

Cel de-al doilea scenariu de interacţiune are ca obiect chimia. Elevii au de îndeplinit

14 sarcini: o introducere şi 13 exerciţii organizate în 3 lecţii.

42

Figura 15. Elev testând prototipul pentru chimie

Prima lecţie este despre structura chimică a atomilor şi cuprinde două exerciţii.

Elevii dobândesc informaţii despre tabelul periodic şi distribuţia elementelor chimice

pe grupe şi perioade.

Figura 16. Modelul sarcinii pentru lecţia 1 din scenariul de chimie

În primul exerciţiu, elevii trebuie să completeze casetele tabelului periodic cu

atomii corespunzători. Pentru aceasta, elevul plasează o bilă (simbolizând un atom) pe

fiecare poziţie a tabelului periodic urmată de afişarea structurii atomilor până când

completează toate poziţiile. În al doilea exerciţiu se lucrează cu partea opusă a tabelului

periodic, în care lipsesc simbolurile elementelor chimice, iar elevii trebuie să găsească

locul corect al acestora şi să răspundă la o serie de întrebări de evaluare a cunoştinţelor.

Tabelul 6. Scenariul pentru lecţia 1

Numele sarcinii

Input utilizator Răspuns sistem Descriere

Selectează Selectează Selectează exerciţiu cu

43

exerciţiu « Exerciţiu » din

meniu

telecomanda Wii

Explicaţii Explicaţii vocale Prezentarea lecţiei

Afişează lista

de atomi

Lista cu simbolurile

atomilor

Lista este afişată în partea de sus

a ecranului

Alege o bilă Alege o bilă din

cutie

Orice culoare

Selectează

atom

Selectează atom

din listă

Afişează simbolul

atomului

Selectează un atom care va fi

plasat cu ajutorul telecomenzii

WII

Colorează

simbol

Simbolul atomului

este evidenţiat cu

un chenar

Găseşte

poziţia

Mişcă bila pe

tabelul periodic

Afişează

structura

Feedback cu privire

la atomul selectat

Feedback-ul este afişat după

selectarea atomului din listă

Colorează

poziţia

Feedback cu privire

la poziţia curentă

Feedback-ul trebuie să indice cu

claritate rândul şi coloana –

intersecţia trebuie colorată

Confirmă

plasarea

Apasă butonul B

al telecomenzii

WII

Confirmare explicită a poziţiei în

tabelul periodic

Colorează în

verde

Atomul din listă

este colorat în

verde

Mesaj “corect” Mesaj vocal

Colorează în

roşu

Atomul din listă

este colorat în roşu

Mesaj “greşit” Mesaj vocal Utilizatorul poate încerca din nou

Felicitări Completare cu

succes

Toţi atomii au fost plasaţi corect

Quit Selectează “Quit”

din meniu

Întoarcere la meniul

principal

Selectează “Quit” cu

telecomanda WII

Scrie rezultate Fişier de log Scrie rezultatele în fişier (număr

de erori şi timp de execuţie)

A doua lecţie, care cuprinde 8 exerciţii este despre formarea de molecule şi

44

compuşi chimici prin utilizarea obiectelor reale (bile) care simbolizează atomi. Elevii au

ca sarcini formarea de compuşi cu structuri chimice din ce în ce mai complexe,

utilizând un număr din ce în ce mai mare de atomi.

Figura 17. Modelul sarcinii pentru lecţia 2 din scenariul de chimie

Pe parcursul lecţiei 2, elevii construiesc molecule pe baza simbolului afişat pe

ecran. Mai întâi, elevii trebuie să selecteze atomii necesari prin plasarea bilei pe poziţia

corespunzătoare din tabelul periodic. Odată creat un atom, orice bilă de aceeaşi culoare

va simboliza atomul respectiv. Această operaţie trebuie realizată pentru fiecare tip de

atom care compune molecula. Când toţi atomii au fost selectaţi, molecula poate fi

formată prin apropierea bilelor corespunzătoare.

Tabelul 7. Scenariul pentru exerciţiile din lecţia 2

Numele sarcinii Input utilizator Răspuns sistem Descriere

Selectează

exerciţiu

Selectează

« Exerciţiul x » din

meniu

Selectează exerciţiu cu

telecomanda Wii

Explicaţii Explicaţii vocale Prezentarea lecţiei

Afişează simbol Simbolul moleculei este

afişat

Simbolul este afişat în

partea din stângă sus a

ecranului

Utilizează o bilă Utilizează o bilă

din cutie

Bilele prezintă culori

diferite pentru fiecare

atom

Plasează bila Mişcă bila

deasupra tabelului

periodic

45

Afişează

structura

Feedback cu privire la

atomul selectat

Feedback-ul este afişat

după selectarea

atomului

Afişează simbol Simbolul atomului este afişat Simbolurile atomilor

sunt afişate lângă cel al

moleculei

Mesaj Mesaj vocal Feedback audio oferit

utilizatorului

Înlătură atom Atomul este scos

din aria de

selecţie

Acţiune efectuată

pentru a selecta

următorul atom cerut

Apropie atomii Utilizatorul apropie

atomii

Afişează

legătură

Legăturile dintre atomi sunt

afişate

Mesaj Mesaj vocal Feedback audio oferit

utilizatorului

Felicitări Completare cu succes Moleculele cerute au

fost construite

Quit Selectează “Quit”

din meniu

Întoarcere la meniul

principal

Selectează “Quit” cu

telecomanda WII

Scrie rezultate Fişier de log Scrie rezultatele în

fişier (număr de erori şi

timp de execuţie)

Cea de-a treia lecţie este despre reacţii chimice şi cuprinde 3 exerciţii. În partea

superioară a ecranului sunt afişate reacţii chimice pe care elevii trebuie să le reproducă

simbolic folosindu-se de tabelul periodic şi de atomi. Pentru toate exerciţiile sarcinile

sunt prezentate prin intermediul unei interfeţe vocale. În Figura 17 este prezentat grafic,

prin intermediul CTTE, modelul sarcinii pentru a treia lecţie din cadrul scenariului de

chimie.

46

Figura 18. Modelul sarcinii pentru lecţia 3 din scenariul de chimie

Fiecare exerciţiu din lecţia 3 are ca obiectiv crearea unei reacţii chimice. Ecuaţia

reacţiei chimice este afişată pe ecran. Această sarcină are o structură ramificată. Mai

întâi elevii trebuie să creeze atomi, apoi moleculele corespunzătoare. Când moleculele

cerute sunt create, elevii pot reproduce reacţia chimică prin crearea noilor compuşi care

rezultă din reacţie.

Tabelul 8. Scenariul pentru exerciţiile din lecţia 3

Numele sarcinii Input utilizator Răspuns sistem Descriere

Selectează

exerciţiu

Selectează

« Exerciţiul x »

din meniu

Selectează exerciţiu cu

telecomanda Wii

Explicaţii Explicaţii vocale Prezentarea lecţiei

Afişează reacţie Ecuaţia reacţiei este

afişată

Simbolul este afişat în partea

din stângă sus a ecranului

Utilizează o bilă Utilizează o bilă

din cutie

Bilele prezintă culori diferite

pentru fiecare atom

Plasează bila Mişcă bila

deasupra

tabelului periodic

Afişează structura Feedback cu privire la

atomul selectat

Feedback-ul este afişat după

selectarea atomului

Afişează simbol Simbolul atomului

este afişat

Simbolurile atomilor sunt

afişate lângă cel al moleculei

Mesaj Mesaj vocal Feedback audio oferit

47

utilizatorului

Înlătură atom Atomul este scos

din aria de

selecţie

Acţiune efectuată pentru a

selecta următorul atom cerut

Apropie atomii Utilizatorul

apropie atomii

Afişează legătură Legăturile dintre atomi

sunt afişate

Afişează rezultate Rezultatele sunt

afişate pe ecran

Mesaj Mesaj vocal Feedback audio oferit

utilizatorului

Combină

moleculele

Utilizatorul

apropie

moleculele

Afişează legătură Legăturile dintre noile

molecule sunt afişate

Mesaj Mesaj vocal Feedback audio oferit

utilizatorului

Felicitări Completare cu succes Reacţia cerută a fost creată

Quit Selectează “Quit”

din meniu

Întoarcere la meniul

principal

Selectează “Quit” cu

telecomanda WII

Scrie rezultate Fişier de log Scrie rezultatele în fişier

(număr de erori şi timp de

execuţie)

3.6.3 Scenariul pentru creare de conţinut interdisciplinar şi cooperare la distanţă

Cel de-al treilea prototip al ARTP a fost proiectat pentru cooperarea la distanţă

fiind potrivit pentru învăţarea de conţinuturi cu caracter cultural. Astfel, conţinutul

învăţării nu este legat strict de o anumită disciplină şcolară, ci presupune mai degrabă

integrarea de cunoştinţe specifice mai multor discipline de studiu.

Activităţile de învăţare specifice celui de-al treilea prototip sunt centrate pe elev.

Elevii colaborează atât unii cu alţii, cât şi cu unul sau mai mulţi profesori pentru

„crearea” de conţinut. Cu ajutorul ARTP şi cu două instrumente software specifice

(Myslbek şi Filipek), elevii pot crea conţinut 3D şi planuri de lecţii care poate fi apoi

folosite în cadrul sesiunilor de cooperare la distanţă între două şcoli.

48

Procesul de învăţare cu ajutorul celui de-al treilea prototip al ARTP cuprinde

două etape de bază:

(1) Cooperarea locală;

(2) Cooperarea la distanţă.

În cadrul cooperării locale elevii lucrează în grupuri, eventual cu sprijinul unui

profesor, pentru realizarea modelelor 3D ale diferitor obiecte cu încărcătură culturală şi

pentru realizarea de planuri de lecţii interactive pe baza acestor modele. Iniţial, elevii

discută împreună cu profesorul cu privire la sarcinile de învăţare. După identificarea

obiectelor cu caracter cultural care vor fi integrate în lecţii se trece la identificarea

surselor de documentare (cărţi manuale, resurse online etc.) şi se colectează toate

informaţiile relevante. Pe baza acestor informaţii, elevii creează modelele

tridimensionale corespunzătoare obiectelor cu relevanţă culturală. După crearea

modelelor tridimensionale, fiecare grup le prezintă celorlalţi colegi participanţi şi

profesorului, apoi se discută cu privire la elaborarea planului prezentărilor pentru

cooperarea la distanţă şi cu privire la alegerea metodelor potrivite pentru prezentare.

Pe baza observaţiilor primite se trece la definitivarea planului şi conţinutului

lecţiilor care urmează să fie prezentate colegilor de la altă şcoală în cadrul sesiunilor de

cooperare la distanţă. Colaborarea la distanţă presupune prezentarea lecţiilor create

anterior în cadrul sesiunilor interactive în perechi. Acest tip de interacţiune poate

contribui şi la dezvoltarea competenţelor de comunicare ale elevilor, îndeosebi într-o

limbă străină. Interfaţa vocală este realizată prin intermediul unei aplicaţii Skype.

4. Avantaje ale utilizării aplicaţiilor AR în mediul şcolar

Analiza literaturii de specialitate pune în evidenţă mai multe avantaje pe care aplicaţiile de AR le pot oferi atunci când sunt integrate în mediul educaţional. În linii mari, acestea se referă la: facilitarea relaţiilor spaţiale, motivarea şi creşterea interesului pentru învăţare, promovarea cooperării şi a comunicării în cadrul activităţilor de învăţare, oferirea de perspective diferite cu privire la anumite situaţii, oferirea de interfeţe tangibile, trecerea treptată de la real la virtual şi oferirea de noi modalităţi de expresie.

4.1. Facilitarea înţelegerii relaţiilor spaţiale

Abilităţile spaţiale reprezintă o componentă importantă a inteligenţei (Gardner,

1983), iar perspectiva tridimensională oferită de aplicaţiile bazate pe tehnologia AR

combinată cu posibilitatea manipulării obiectelor poate oferi noi oportunităţi pentru

49

dezvoltarea abilităţilor spaţiale.

Potrivit lui Seichter (2007), combinaţia dintre elementele reale şi cele virtuale

reprezintă un context propice pentru explorarea relaţiilor spaţiale în medii colaborative.

Cele mai multe studii din literatura de specialitate (Broll et al 2004, Haller et al 2006,

Penn et al 2004) sunt axate mai ales pe aspectele legate de interacţiune şi colaborare în

mediul AR şi mai puţin pe aspecte care ţin de învăţare şi înţelegere.

4.2. Caracterul motivator

Motivaţia reprezintă un concept cheie la nivelul învăţării umane şi al majorităţii

teoriilor învăţării. După cum afirma Weiner (1990), teoriile de factură behavioristă au în

prim plan motivaţia extrinsecă, în timp ce teoriile cognitiviste pun accentul pe motivaţia

intrinsecă. Teoria cognitivistă înţelege motivaţia ca un proces de creare de intenţii şi

acţiuni orientate către scop, care în timp conduc la un proces de învăţare activă orientată

de curiozitate, de capacitatea de învăţare şi iniţiativa celui care învaţă (Bruner, 1966).

Motivarea elevilor pentru a se implica într-un domeniu al cunoaşterii reprezintă astfel

cheia dezvoltării unui mediu cu multiple oportunităţi de învăţare.

O serie de studii indică faptul că utilizarea tehnologiei AR are efecte pozitive la

nivelul motivaţiei, menţinerii atenţiei şi angajării în sarcinile de învăţare. Într-un studiu

efectuat pe 63 de profesori care au testat cu elevi platforma AR Spinnstube,

Lamanauskas et al (2007) s-a pus în evidenţă faptul că majoritatea respondenţilor au

menţionat creşterea motivaţiei şi a interesului elevilor, chiar dacă o parte dintre aceştia

s-au declarat dezamăgiţi de o serie de probleme tehnice apărute. Un studiu asemănător

elaborat de Hornecker & Dunser (2007) arată că utilizarea de cărţi îmbogăţite virtual a

avut un efect motivator pregnant în rândul elevilor din şcoala primară.

Cu privire la tehnologia AR pentru muzee, Grasset et al (2007) arată că a fost

recepţionat un feedback pozitiv constant din partea vizitatorilor, fapt explicabil prin

intermediul caracterului distractiv al tehnologiei care, de multe ori, trece dincolo de

interesul faţă de problematica în cauză.

De remarcat este faptul că nu sunt menţionate studii longitudinale care să arate

dacă creşterea motivaţiei în rândul elevilor este determinată de caracteristicile

aplicaţiilor AR sau dacă este provocată de noutatea acestei tehnologii, fapt care ar putea

conduce la diminuarea acestei motivaţii o dată cu trecerea timpului.

50

4.3. Promovarea cooperării

Activităţile de învăţarea prin colaborare pun în practică ideile de bază ale

teoriilor învăţării sociale elaborate de Bandura (1977), Vîgotsky s.a. Schimbul de idei

între elevii implicaţi în aceeaşi sarcină de învăţare îi ajută pe aceştia să ajungă la o

înţelegere mai profundă a subiectului de studiu (Lave & Wenger, 1990), să reflecteze şi

să-şi conceptualizeze experienţele (Kolb, 1984). În plus, aplicaţiile colaborative conduc

adesea la învăţarea conţinuturilor în perechi (Ryokai, 2003), metodă considerată ca

având o importanţă deosebită prin raportarea la teoria conversaţiei a lui Pask (1975).

Billinghurst et al (2002) a demonstrat că elevii colaborează mai bine atunci când

sunt grupaţi în jurul unui spaţiu de lucru comun, fapt dificil de realizat în educaţia

bazată pe utilizarea calculatorului, unde elevii trebuie să se grupeze în jurul unui ecran.

Prin opoziţie, sistemele AR de tip desktop permit elevilor să stea în jurul unei mese şi

fiecare să aibă acces în acelaşi timp la conţinutul învăţării, fapt care este mai degrabă

asemănător cu colaborarea faţă în faţă decât cu colaborarea în jurul unui ecran

(Kiyokawa 2002, Billinghurst & Kato 2002).

Dincolo de colaborarea directă, faţă în faţă, multe aplicaţii educaţionale de tip

AR permit colaborarea la distanţă între cei care învaţă, fapt care deschide o gamă largă

de posibilităţi precum colaborarea între elevi din ţări diferite, fapt care poate conduce la

schimburi culturale şi la formarea de noi abilităţi de învăţare (Lamanauskas et al 2007).

Billinghurst & Kato (2002) consideră că în timp ce majoritatea tehnologiilor

pentru colaborare la distanţă afectează în mod negativ comunicarea, realitatea

îmbogăţită are potenţialul de a preîntâmpina aceste neajunsuri prin oferirea unui cadru

real, oferind indicii spaţiale, auditive şi vizuale, permiţând astfel realizarea unei

comunicări mai naturale. Tehnologia AR actuală nu oferă încă toate aceste facilităţi, în

mare parte datorită provocărilor de ordin tehnic precum înregistrarea 3D audio şi video

în timp real a participanţilor sau reproducerea cu fidelitate la nivelul dispozitivelor la

distanţă (Billinghurst & Kato 2002, Raskar et al 1998).

4.4. Oferirea de perspective diferite asupra aceluiaşi subiect sau situaţii

Unul dintre principalele puncte tari ale aplicaţiilor AR de tip educaţional îl reprezintă

posibilitatea de a controla nivelul de augmentare (îmbogăţire informaţională) a

conţinuturilor în vederea oferirii unor puncte de vedere diferite asupra aceluiaşi obiect

51

sau situaţii. Această calitate se poate dovedi utilă într-un spectru larg de situaţii şi este

în concordanţă cu diferite aspecte prezente în teoriile moderne cu privire la învăţare:

• Woods et al (2004) descriu exemplul reprezentării prin intermediul AR a

Pământului, mai întâi prin localizarea vulcanilor, apoi prin trasarea plăcilor

tectonice, creând un mediu potrivit pentru explorarea de către elevi a relaţiilor

dintre vulcani şi liniile de demarcaţie a plăcilor tectonice. Acest tip de aplicaţie

pare să răspundă direct prescripţiei lui Bruner (1973) conform căreia predarea

ar trebui să fie proiectată pentru a facilita extrapolarea şi pentru a permite

elevilor să umple lacunele din cunoaştere mergând dincolo de informaţiile

oferite.

• Kaufman & Schmalstieg (2003) descriu modul în care au utilizat tehnologia AR

în învăţarea geometriei prin prezentarea de diferite perspective asupra obiectelor

în funcţie de elev şi de situaţia de învăţare, oferind un “mod independent”, unde

elevii doar văd elementele construite de ei înşişi şi un “mod colaborativ” în care

elementele sunt vizibile tuturor participanţilor. Dincolo de faptul că permit

elevilor să individualizeze procesul de învăţare (2007), aplicaţiile AR asigură şi

prezentarea de modele în diferite stadii de dezvoltare şi stări funcţionale, fapt

care necesită adaptarea (Piaget, 1970) celui care învaţă şi astfel pot contribui la

dezvoltarea cognitivă.

• Haller et al (2005) au utilizat caracteristicile tehnologiei AR pentru a prezenta

scene reale într-o manieră artistică, concept cunoscut sub numele de realitate

îmbogăţită stilizată (Grasset et al 2007). Haller et al (2005) consideră că

imaginile stilizate pot comunica relaţii complexe între obiecte mai bine decât

fotografiile reale. Acest avantaj se asociază şi cu creşterea interesului şi a

motivaţiei faţă de domeniul de studiu.

Toate aceste exemple ilustrează posibilităţile tehnologiei AR de a controla nivelul

“îmbogăţirii” informaţionale şi de a media realitatea în diferite moduri. Totodată,

fiecare dintre ele se bazează pe aspecte relevante din teoriile învăţării şi au în vedere

utilizarea tehnologiei pentru a crea oportunităţi noi şi antrenante de învăţare.

4.5. Oferirea de interfeţe tangibile

Gay & Lentini (1995) arată că obiectele fizice sunt folosite adesea în situaţii

educaţionale pentru a clarifica înţelesuri, explica relaţii spaţiale şi pentru a focaliza

atenţia elevilor. Prin combinarea obiectelor reale şi a celor virtuale la nivelul unei

52

interfeţe tangibile, realitatea îmbogăţită nu numai ca oferă o continuare a acestor

practici la nivelul mediilor virtuale, dar şi “îmbogăţeşte” informaţional obiectele fizice

oferind completări sau reprezentări vizuale contextuale (Billinghurst 2002).

Spre deosebire de interfeţele convenţionale, interfeţele tangibile nu creează o “alipire”

artificială între lumea reală şi spaţiul sarcinilor digitale şi nu distrag atenţia de la

obiectul sau problema reală (Billinghurst 2002), fapt considerat ca având o importanţă

deosebită de către profesorii care au participat la un studiu referitor la introducerea

tehnologiei AR în şcoli (Lamanauskas 2007). În plus, interfeţele tangibile implică şi

analizatorii tactil şi kinestezic, spre deosebire de interfeţele convenţionale care se

adresează doar analizatorilor vizual şi auditiv. Woods et al (2004) consideră că aceste

aspecte atrag elevii care învaţă mai bine prin mijloace kinestezice, răspunzând astfel

recomandărilor lui Gardner care considera că activităţile de predare ar trebui să apeleze

la diferite forme ale inteligenţei şi modalităţi de învăţare. Afirmaţia lui Billinghurst

(2002) conform căreia interfaţa tangibilă permite ca şi copiii de vârste foarte mici să

aibă acces la o experienţă educaţională bogată, sunt în concordanţă cu opinia lui Piaget

(1970) potrivit căreia materialele şi activităţile de învăţare ar trebui sa implice nivelul

corespunzător vârstei elevilor, în special al operaţiilor motorii şi mentale.

Impactul interfeţelor cu utilizatorul asupra proceselor de rezolvare a problemelor

a fost evidenţiat în studiul lui Seichter (2007) care a comparat abordările diferitelor

grupe de utilizatori în proiectarea unei probleme date, utilizând pe rând, fie un

instrument asemănător unui pix 3D, fie cuburi tangibile în calitate de obiecte uşor de

împărţit. Studiul a identificat diferenţe la nivelul perceperii obiectelor, măsurilor

performanţei şi variaţiilor în paternurile de comunicare, utilizatorii pixului 3D având

tendinţa de a comunica mai mult şi încercând să cadă de acord înainte de a întreprinde o

acţiune, în timp ce utilizatorii cuburilor nu au avut nevoie să comunice la fel de mult şi

au luat în considerare în paralel o multitudine de soluţii posibile.

Aceste rezultate par să confirme afirmaţia conform căreia interfeţele tangibile cu

utilizatorul facilitează explorarea şi experimentarea independentă, fapt care în opinia lui

Bruner (1973) ajută elevii să-şi construiască propria viziune asupra cunoaşterii.

4.6. Trecerea treptată de la real la virtual

Abilitatea tehnologiei AR de a combina conţinutul real cu cel virtual şi de a

permite tranziţia treptată de la real la virtual prin controlarea nivelului de augmentare,

este în acord cu o serie de idei exprimate în teoriile moderne cu privire la învăţare

53

referitor la autenticitate, transferabilitate şi motivaţie.

Grasset et al (2007) descriu un dispozitiv cu ajutorul căruia vizitatorii unui

muzeu privesc artefacte reale reconstruite într-o varietate de moduri pentru a oferi

vizitatorului o mai bună înţelegere a contextului, rolului sau poveştii acestuia. Acest

aspect este în concordanţă cu ideea lansată de Lave & Wenger (1990) potrivit căreia

cunoaşterea este localizată şi trebuie să fie prezentată în context, precum şi cu afirmaţia

lui Spiro et al (1988) conform căreia sursele cunoaşterii ar trebui să fie interconectate şi

să ofere reprezentări multiple ale conţinutului.

În context şcolar, Billinghurst (2002) oferă exemplul copiilor care trăiesc de cele

mai multe ori senzaţia că sunt absorbiţi de o carte şi devin parte integrantă a poveştii,

impresie care a fost pusă în practică utilizând tehnologia AR.

4.7. Oferirea de noi modalităţi de expresie

Grasset et al (2007) consideră ca tehnologia AR poate constitui un mediu

propice pentru elaborarea de aplicaţii care să permită noi modalităţi de expresie,

eventual artistică. Această idee are relevanţă nu doar în contextul teoriei inteligenţelor

multiple a lui Gardner (1983) dar, în acelaşi timp, face ca tehnologia AR să fie un mediu

propice pentru explorare şi experimentare, ambele fiind concepte cheie în cadrul teoriei

constructiviste cu privire la învăţare (Bruner 1973, Piaget 1970).

5. Limite ale utilizării aplicaţiilor AR în mediul şcolar

Pe lângă varietatea largă de avantaje care recomandă tehnologia AR pentru

elaborarea de aplicaţii educaţionale, literatura de specialitate descrie şi o serie de

probleme care pot deveni bariere în realizarea potenţialului de care dispune. Multe

dintre aceste probleme evidenţiază faptul că tehnologia AR este o tehnologie nouă, care

are încă nevoie de dezvoltări substanţiale în vederea producerii de aplicaţii robuste şi

solide. Problemele descrise în literatura de specialitate pot fi clasificate, în linii mari, în

dificultăţi tehnice, probleme de utilizabilitate şi lipsa de standarde şi instrumente pentru

crearea de conţinut.

5.1. Probleme de natură tehnică

Această categorie de probleme se referă în special la dispozitivele HMD (head

mounted display). Un număr de cercetători au criticat structura acestor dispozitive ca

fiind greu de utilizat şi deranjante (Grasset et al 2007, Hall et al 2001). Alţi autori

54

(Grasset et al 2007, Penn et al 2004) consideră această modalitate de vizualizare ca fiind

prea îngustă, ca întâmpinând probleme de stabilitate sau că necesită un personal calificat

care să verifice echipamentul înainte de fiecare utilizare (Gaitatzes, 2001). Chiar dacă

aceste probleme par a fi doar nişte simple inconveniente, Hall et al 2001 au evidenţiat că

ele creează dificultăţi semnificative pentru utilizatori.

Gaitatzes et al (2001) descriu modul în care au fost preîntâmpinate aceste

dificultăţi prin utilizarea unor ochelari uşori, care îmbunătăţesc considerabil experienţa

utilizatorului. Un studiu evaluativ preliminar cu privire la tehnologia AR pentru mediul

şcolar (Balog et al 2007) a pus, de asemenea, în evidenţă un disconfort vizual la elevii

care au folosit ochelarii 3D, fapt care subliniază riscurile implicate în utilizarea unei noi

tehnologii fără o perioada mai îndelungată de încercări si experimentări.

O alta categorie de probleme se referă la urmărire (tracking), înregistrare şi

transmitere (Hughes et al 2004, While et al 2001). Kato et al (2000) subliniază că, mai

ales în contextul interacţiunii cu obiectul în dispozitivele AR de tip desktop este nevoie

de o acurateţe ridicată a dispozitivelor de urmărire şi înregistrare, deoarece orice eroare

are impact direct asupra interacţiunii cu utilizatorul. Grasset et al (2007) afirmă că până

şi cele mai mici erori de urmărire (a poziţiei) afectează acurateţea şi sensibilitatea unei

pensule tangibile rezultând instabilitate în producerea scenei.

A treia categorie de probleme este legată de puterea de calcul şi de resursele

crescute solicitate de modelarea 3D, urmărire şi transmitere în timp util. Gaitatzes

(2001) şi Grasset et al (2007) consideră că industria jocurilor video poate oferi soluţii în

acest sens, deoarece, în acest domeniu, problemele de acest gen sunt cunoscute de mai

multă vreme.

În timp ce aceste probleme nu par a fi insurmontabile în contextul sporirii

continue a puterii de calcul şi a dezvoltărilor din domeniul tehnologiilor apropiate de

cea AR, în zilele noastre ele încă produc dezamăgiri, iar câteodată, utilizatorilor le este

greu să lucreze în aceste condiţii (Grasset et al 2007).

5.2. Probleme legate de utilizabilitate

Cei mai mulţi utilizatori nu au experienţe anterioare legate de lucrul cu afişajele

3D sau a interfeţelor tangibile (Woods et al 2004). Billinghurst & Kato (2002)

sugerează că ar trebui dezvoltate dispozitive mult mai acceptate social înainte ca

tehnologia AR să poată intra în uzul comun, fapt subliniat şi de Wojciechowski et al

(2004), care au avertizat că tehnologia AR va fi respinsă în condiţiile în care nu va oferi

55

utilizatorilor o interfaţă intuitivă bazată pe metafore familiare. Această idee este

susţinută şi de Woods et al (2004), care a observat că în special utilizatorii în vârstă

evită să folosească acest tip de tehnologie dacă nu le sunt clare condiţiile de utilizare.

În vederea preîntâmpinării problemelor de utilizabilitate, în cazul dispozitivelor

pentru muzee (prin opoziţie cu mediile şcolare unde profesorii pot avea rolul de

îndrumători), literatura de specialitate menţionează necesitatea fie a unui ghid care să

instruiască şi să sprijine utilizatorii, fie a unor instrucţiuni corespunzătoare care să le

explice condiţiile de utilizare. Potrivit lui Woods et al (2004) aceste măsuri sunt mai

eficiente sub forma unor imagini de fundal, care se activează după o perioadă de

inactivitate şi care sunt înlocuite de instrucţiuni mai detaliate pe măsură ce utilizatorul

se angajează în utilizarea sistemului.

Billinghurst & Kato (2002) consideră că informaţia afişată la nivelul interfeţei

tangibile poate fi o provocare în măsura în care proprietăţile fizice ale obiectelor nu pot

fi schimbate cu uşurinţă precum ale obiectelor virtuale corespunzătoare. Referitor la

această problemă, Kaufmann & Schmalstieg (2003) afirmă că manipularea obiectelor

virtuale în mediul 3D cu ajutorul unui indicator, în lipsa feedback-ului haptic, poate da

naştere la dificultăţi de coordonare mână-ochi. Lipsa de corespondenţă haptică la nivelul

dispozitivelor AR între lumea fizică şi cea virtuală reprezintă un inconvenient major

care reaminteşte de alipirea artificială (Billinghurst & Kato 2002) dintre realitate şi

spaţiul sarcinilor digitale de la nivelul interfeţelor convenţionale ale calculatoarelor.

5.3. Probleme legate de crearea de conţinut

Crearea de conţinut pare să fie unul dintre aspectele cele mai provocatoare ale

tehnologiei AR, existând o gamă largă de probleme legate de complexitatea şi noutatea

dispozitivelor AR. Potrivit lui Wojciechowski et al (2004) dezvoltarea unor instrumente

eficiente, simple şi necostisitoare de creare a conţinutului reprezintă o precondiţie

pentru adoptarea pe scară largă a tehnologiei AR.

Una dintre probleme este reprezentată de crearea obiectelor 3D. Woods et al

(2004) afirmă că există o compensaţie între timpul necesar creării unui obiect virtual şi

utilitatea lui în contextul mediului AR (de exemplu crearea manuală a unui obiect în

mediul 3D produce rezultate excelente, dar este consumatoare de timp, în timp ce

digitalizarea obiectului real este mult mai rapidă însă necesită un echipament mai

costisitor şi este condiţionată de obiectele existente).

Crearea de conţinut pentru sistemele AR implică adesea echipe extinse de

56

specialişti, care trebuiesc organizate şi coordonate. Literatura de specialitate descrie

două abordări principale referitoare la acest aspect, prima implicând definirea rolurilor

şi a procedurilor bazate pe cadrul de lucru de authoring (Kirkley & Kirkley 2004), iar

cealaltă utilizând instrumente înalt configurabile şi procese iterative de dezvoltare care

caută să impună ideea de echipe implicate în dezvoltarea de prototipuri succesiv

îmbunătăţite (Grasset et al 2007).

6. Evaluarea aplicaţiilor educaţionale

Deşi în prezent există un număr semnificativ de metode de evaluare care ţintesc

aplicaţiile de e-learning, puţine dintre acestea au fost adaptate pentru evaluarea

sistemelor educaţionale bazate pe tehnologia AR. În continuare vor fi detaliate câteva

modele de evaluare a aplicaţiilor de tip e-learning descrise în literatura de specialitate

din domeniul interdisciplinar al interacţiunii om-calculator (HCI).

6.1. Modelul utilizabilităţii

Evaluarea educaţională a aplicaţiilor bazate pe AR nu poate face abstracţie de

evaluarea utilizabilităţii. Tehnologia AR, fiind o tehnologie inovativă, poate fi însoţită

de probleme de utilizabilitate pe parcursul dezvoltării acesteia. Aceste probleme de

utilizabilitate pot afecta în mod negativ atingerea obiectivelor educaţionale propuse.

În literatura de specialitate, există o varietate de abordări în definirea utilizabilităţii fără

a exista un consens ferm în această privinţă.

Nielsen (1993) identifică următoarele trăsături, pe care le consideră esenţiale

pentru utilizabilitatea unui sistem: eficienţa, uşurinţa în învăţare, capacitatea de

retenţie, robusteţea şi satisfacţia. În cadrul metodei de evaluare euristică, Nielsen

(1994) propune zece principii de bază: vizibilitatea stării sistemului, compatibilitate

cu activitatea, controlul şi libertatea utilizatorului, consistenţă şi respectarea

standardelor, prevenirea erorilor, recunoaştere în loc de reamintire, flexibilitate şi

eficienţă, estetică şi design minimal, ajutarea utilizatorului în caz de eroare şi

furnizarea de mesaje de eroare complete şi utile.

Bastien şi Scapin (1993) au identificat 18 criterii ergonomice de proiectare a

interfeţei cu utilizatorul, pe baza cărora se pot elabora recomandări pentru proiectanţi.

Criteriile sunt organizate în 8 grupe: ghidarea utilizatorului (incitare, grupare /

distincţie prin amplasare, grupare / distincţie prin format, feedback imediat, lizibilitate),

efort cognitiv (concizie, acţiuni minimale, densitatea informaţiei), control explicit

57

(acţiuni explicite ale utilizatorului, controlul utilizatorului), adaptabilitate (flexibilitate,

experienţa utilizatorului, adaptivitate), tratare erori (prevenire erori, calitatea mesajelor

de eroare, corectare erori), consistenţă, semnificaţia codurilor şi compatibilitate

(compatibilitate cu sarcina, compatibilitate cu contextul de lucru, compatibilitate cu

utilizatorul, accesibilitate).

Dix et al (1998) propun o serie de principii de proiectare organizate în trei

categorii, pe baza efectelor pe care acestea le au asupra utilizatorului: (a) uşurinţă în

învăţare, (b) flexibilitate şi (c) robusteţe. Între principiile clasificate de Dix et al, se pot

menţiona: familiaritatea, predictibilitatea, consistenţa, particularizarea, observabilitatea,

responsivitatea şi recuperabilitatea.

Cu aplicabilitate directă la siturile de e-learning, Agnes Kukulska-Hulme & Lesley

Shield identifică patru “straturi” (niveluri) ale utilizabilităţii, şi anume context-specific,

academic, general şi tehnic (Muir et al., 2003). Descriptiv, acestea semnifică:

• Utilizabilitatea context-specific se asociază cu cerinţele diferitelor discipline şi

cursuri. Fiecare curs are propriile necesităţi şi rezultate intenţionate, ceea ce-l

face diferit de alte cursuri.

• Utilizabilitatea de tip academic operează cu probleme educaţionale, cum ar fi

strategia pedagogică şi locul ocupat de situl web în legătură cu alte materiale de

curs. Studiul conduitei, intră de asemenea în joc. Acest nivel este considerat

caracteristic pentru e-learning.

• Utilizabilitatea generală este comună majorităţii siturilor web şi include

aspecte precum o navigare facilă şi accesibilitate pentru utilizatorii cu nevoi

speciale.

• Utilizabilitatea tehnică vizează probleme precum verigile lipsă (broken links),

fidelitatea serverului, timpul de descărcare şi acurateţea HTML. Acesta mai este

cunoscut şi ca nivelul “funcţional” de utilizabilitate.

Utilizabilitatea tehnică reprezintă baza pentru celelalte trei niveluri, nefiind

suficientă luată separat. Între cele patru niveluri trebuie să existe un grad înalt de

coeziune internă şi inter-relaţionare.

6.2. Modelul utilizabilităţii pedagogice

În context educaţional, evaluarea utilizabilităţii nu este suficientă, ci este nevoie

să se evalueze proiectarea pedagogică a mediilor de învăţare. În acelaşi timp, evaluarea

proiectării pedagogice nu trebuie să înlocuiască evaluarea utilizabilităţii. Un mediu de

58

învăţare poate fi utilizabil, dar nu şi din perspectivă pedagogică şi viceversa, deşi în

parte, există o coincidenţă, între cele două aspecte. (Albion 1999, Labbate, 1996, Quinn

1996, Squires 1997).

Plecând de la modelul global al utilizabilităţii sistemelor IT, cu aplicabilitate

strictă la aplicaţiile destinate învăţării a fost dezvoltat conceptul de utilizabilitate

pedagogică.

Nokelainen, Petri (2006) consideră că utilizabilitatea tehnică vizează modul de

operare al funcţiilor principale ale sistemului şi uşurinţa în învăţare. Utilizabilitatea

pedagogică se referă la modalităţile prin care funcţiile sistemului pot facilita învăţarea

materialului oferit. Cu alte cuvinte, atunci când evaluam utilizabilitatea unei platforme

specifice de învăţare (learning management system), putem evalua pe de-o parte, cât de

uşor este de utilizat platforma în sine (utilizabilitate tehnică), iar pe de altă parte ce fel

de material de învăţare îi face capabili pe utilizatori să producă, să înveţe mai uşor

(utilizabilitatea pedagogică).

Atunci când evaluăm utilizabilitatea unei unităţi de învăţare sau a unui obiect de

învăţare, ne asumăm faptul că fiecare unitate de învăţare are propria interfaţă orientată

spre conţinut şi conţinutul de învăţare bazat pe un obiectiv precis de învăţare. Atunci

când evaluăm utilizabilitatea pedagogică a unităţii de învăţare, trebuie să încercăm să

ţinem sub control efectul soluţiilor pedagogice ale platformei de învăţare.

Figura 19. Modelul conceptual al utilizabilităţii tehnice şi pedagogice – Nokelainen (2006)

59

Operaţionalizarea atributelor utilizabilităţii este realizată de Nokelainen

conform modelului elaborat de Nielsen (1990), Figura 19.

Potrivit lui Nielsen, utilizabilitatea pedagogică, reprezintă un sub-concept al

utilităţii, în timp ce utilizabilitatea tehnică reprezintă un sub-concept al utilizabilităţii.

Astfel, adiţional dialogului dintre utilizator şi sistem, utilizabilitatea pedagogică a unui

sistem este dependentă de setul de scopuri pentru o situaţie reală de învăţare.

Modelul de evaluare elaborat de Nokelainen (2006) include zece dimensiuni cu

valoare de criterii de utilizabilitate pedagogică, după cum urmează:

• Controlul elevului

• Activitatea elevului

• Învăţare de tip cooperativ / colaborativ

• Orientare spre scop

• Aplicabilitate

• Valoare adăugată

• Motivaţie

• Valorizarea cunoştinţelor anterioare

• Flexibilitate

• Feedback.

Fiecare dintre aceste criterii prezintă o serie de sub-dimensiuni, în final rezultând

51 de indicatori de evaluare a utilizabilităţii pedagogice a unui sistem.

Figura 20. Cadrul conceptual al evaluării aplicaţiilor de e-learning - Tervakari et al. (2002)

60

Tervakari et al. (2002) utilizează termenul de utilizabilitate pedagogică pentru a

indica acele elemente (conţinut, interfaţă şi sarcini de învăţare) care sprijină elevii în

diferite contexte de învăţare în concordanţă cu obiectivele pedagogice selectate.

Evaluarea utilizabilităţii pedagogice trebuie să fie întotdeauna corelată cu obiectivele

pedagogice selectate şi cu valoarea adăugată anticipată. De asemenea, autorii consideră

că trebuiesc luate în considerare abilităţile personale ale celor care învaţă, trebuinţele

lor, diversitatea şi dezvoltarea acestora.

În prezent, utilizarea noilor medii de predare ar trebui să producă o valoare adăugată

particulară celor care învaţă, profesorilor şi organizaţiilor comparativ cu predarea

tradiţională. Această valoarea adăugată poate fi operaţionalizată la nivelul următoarelor

categorii (Forsblom & Silius, 2002):

• organizarea procesului de învăţare;

• dezvoltarea calităţii predării;

• dezvoltarea abilităţior de învăţare ale elevilor;

• dezvoltarea şi testarea informaţiei educaţionale şi a tehnologiei de comunicare.

În evaluarea valorii adăugate a învăţării şi predării în noile medii de învăţare trebuie

acordată atenţie atitudinilor, expectaţiilor şi experienţei elevilor, profesorilor şi a altor

actori. Realizarea valorii adăugate este strâns legată de contextul individului. Aceasta

explică de ce aceste medii de învăţare produc diferite tipuri de valori la indivizi diferiţi.

Tervakari et al. (2002) menţionează şi importanţa evaluării calităţii

informaţionale a mediilor web de învăţare. Pentru a avea o calitate informaţională

ridicată, conţinutul mediilor web de învăţare trebuie să respecte cinci criterii principale:

acurateţe, autoritate, obiectivitate, valabilitate şi acoperire.

Din punctul de vedere al utilizabilităţii pedagogice este de asemenea important ca

informaţiile ca şi prezentarea conţinutului să fie relevante şi adecvate contextului dat de

învăţare sau creat pentru învăţare (Albion, 1999, Liu 2001, Tergan 1998).

6.3. Modelul acceptării tehnologiilor de e-learning

În literatura de specialitate este cunoscut faptul că acceptarea nu are o definiţie

unanim acceptată, cel mai adesea conceptul de acceptare fiind referit cu diverşi termeni

precum cel de „utilizare” (Davis 1989), „adoptare” (Rogers, 1995) sau „persistenţă”

(Tinto, 1975).

TAM descrie acceptarea tehnologiei ca „decizia utilizatorului cu privire la cum

61

şi când va utiliza tehnologia” (Davis 1989). Adoptare este definită în IDT - teoria

difuzării inovaţiei - ca decizie de a utiliza o inovaţie în cea mai bună manieră posibilă

(Rogers 1995). Martinez (2003) defineşte acceptarea prin referire la persistenţă ca fiind

acţiunea de continuitate în atingerea unui obiectiv educaţional. Aceasta implică ideea

dimensiunii temporale şi prezenţa unui scop de atins, fapt care depăşeşte ideea utilizării,

sau a adoptării implicate de inovaţie şi de tehnologie.

Pe baza unei analize semantice, Rigoti & Cigada (2004) identifică trei

componente principale ale conceptului de acceptare:

• cunoaştere,

• acţiune/start,

• angajament.

În fapt, o definiţie comună a acceptării este cea de „răspuns pozitiv la o ofertă”.

În timp ce acţiunea face acceptarea să fie eficientă, celelalte două componente

(cunoaşterea şi angajamentul) dau naştere împreună stadiului decizional (faza

pregătitoare) care sprijină actul în sine şi după luarea deciziei.

Succi, C, & Cantoni, L. (2006) identifică trei macro-faze ale acceptării:

prelucrare, acţiune şi persistenţă (Tabelul 1).

Fazele care prezintă caracteristici comune sunt grupate în macro-categorii:

• Pregătirea: poate fi definită ca „orice act care contribuie la a fi gata de acţiune”

şi este dependentă de nivelul cognitiv. În această fază, oamenii, utilizatorii sau

cei care învaţă îşi formează expectaţii despre noul „element”. Aceştia primesc

informaţii despre el, îşi reamintesc experienţe anterioare, ascultă opiniile

celorlalţi şi îşi actualizează propria percepţie cu privire la acest nou element.

• Acţiunea: se referă la acceptarea/adoptarea comportamentului. Utilizarea

softului, prezenţa fizică în clasă sau începerea unei activităţi reprezintă

momentul în care utilizatorii sau cei care învaţă trebuie să-şi adapteze

expectaţiile iniţiale la experienţa pe care o trăiesc în prezent. Este de asemenea

faza în care cei care învaţă se familiarizează cu mediul şi întâmpină primele

probleme legate de utilizare.

• Persistenţa: reprezintă totalul evenimentelor de după faza acţiune şi se

desfăşoară la nivel meta-cognitiv. Are loc o apreciere a experienţei şi se decide

dacă merită repetată acţiunea sau nu. Aceasta reprezintă o fază în care cei care

62

învaţă se implică la nivelul proceselor, devin mai productivi şi pot dezvolta o

atitudine creativă.

IDT şi TAM menţionează necesitatea unor confirmări viitoare la nivelul proceselor

decizionale în inovaţie (Rogers 1995) şi verificarea longitudinală a utilizării (Szajna,

1996).

La nivelul unui curs de e-learning, prezenţa scopurilor de învăţare şi a paşilor de

urmat de către cei care învaţă trebuie să fie explicită. Prin urmare, acceptarea unui curs

de e-learning necesită un angajament ferm, de tipul acceptării unui contract. Acesta este

confirmat de conceptul de „contract educaţional”, utilizat adesea pentru a descrie

obiectivele negociate la începutul unui curs (Baruk, 1985; Brousseau, 1986; Fillou,

1973).

Figura 21 prezintă grafic diferitele componente ale acceptării şi macro-fazele

prezentate în paragrafele anterioare.

Figura 21. Componentele şi fazele acceptării în e-learning

O serie de variabile şi determinanţi cheie sunt utilizaţi frecvent cu referire la

acceptare. Succi, C., & Cantoni, L. (2006) organizează aceste variabile în patru

macro-arii:

• Cel care învaţă: din această categorie fac parte toate caracteristicile

cursantului de la vârstă la stil de învăţare. O serie de studii au fost

întreprinse pentru a identifica aptitudinile, atitudinile şi abilităţile unui

bun cursant.

• Tehnologia: atributele percepute, utilizabilitatea şi siguranţa pot afecta

procesul de acceptare.

• Resurse: studiile de proiectare a instruirii se focalizează pe calitatea

conţinutului, pe metodă sau pe utilizarea unei combinaţii adecvate de mai

multe metode.

63

• Organizaţia şi contextul: contextul experienţelor de e-learning poate

influenţa procesul de acceptare.

Tabelul 9. Variabilele acceptării în e-learning

Macro-arie Variabile Cursant - Formare şi caracteristici personale (Tinto, 1975)

- Expectaţii (Inan, 2004; Frankola, 2001)

- Experienţă (Martinez, 2003; Terry, 2001)

- Motivaţie intrinsecă (Tinto, 1975)

- Stilul de învăţare (Diaz 2002; Martinez, 2003)

- Motive personale (Rekkedal, 1972)

- Responsabilitate (Inan, 2004)

- Abilităţi de auto-eficacitate (Gong & Yu, 2004; Wagner & Flannery,

2004).

Tehnologie - Compatibilitate (Rogers, 1995)

- Complexitate (Rogers, 1995)

- Observabilitate (Rogers, 1995)

- Uşurinţă în utilitatea percepută (Davis et al 1989)

- Utilitate percepută (Davis et al 1989)

- Avantaj relativ (Rogers, 1995)

- Experimentare (Rogers, 1995).

Resurse - Soluţii mixte (Oblender, 2002)

- Dificultatea cursului (Rekkedal, 1972)

- Proiectare e-learning (Martinez, 2003)

- Cerinţe legate de cunoştinţe (Inan, 2004).

Organizaţia şi contextul - motivaţia colectivă (Frankola, 2001)

- Sistem extern (Bajtelsmit, 1988)

- Stimulente şi recompense (Frankola 2001, Wolski & Jackson,

1999)

- Omisiuni manageriale (Frankola, 2001)

- Pregătire şi formare (Prendergast, 2003; Arsham, 2002; Lynch,

2001)

- Integrare socială (Tinto, 1975; Inan, 2004)

- Norme subiective (Venkatesh & Davis, 2000)

- Alegerea ţintei (Maise, 2002)

- Timp (Rekkedal, 1972; Frankola, 2001)

- Decizie voluntara (Tinto, 1975).

Succi, C, & Cantoni, L. (2006) consideră că focalizarea la nivelul procesului de

acceptare poate reprezenta o precondiţie a înţelegerii problematicii abandonului la

64

nivelul aplicaţiilor de e-learning.

În literatura de specialitate sunt descrise trei abordări cu privire la acceptare în

e-learning:

• Teoria acceptării inovaţiei, care e aplicabilă oricărui tip de inovaţie, inclusiv în

e-learning.

• Cercetarea acceptării tehnologiei realizată pentru a prezice acceptarea de către

utilizatorii tehnologiei, extinsă la e-learning.

• Studiile referitoare la acceptarea celui care învaţă, realizate pentru a înţelege

priorităţile acestuia cu privire la educaţia la distanţă.

Aceste abordări sunt reprezentate grafic în Figura 22.

Figura 22. Cadrul teoretic cu privire la acceptarea în e-learning (Succi, C, & Cantoni, L. 2006)

6.3.1 Acceptarea inovaţiei

Are ca punct de plecare Teoria Difuzării Inovaţiei (IDT), care încearcă să

explice adoptarea inovaţiilor prin trasarea unor paşi şi variabile în procesul adoptării

acestora. Rogers (1995) definea inovaţia ca fiind o idee, o practică sau un obiect

percepute ca noi de către un individ sau altă unitate socială. Noutatea percepută a ideii

influenţează reacţia individului la difuzia acesteia. Difuzarea este definită de Rogers

(1995) ca fiind procesul prin care o inovaţie este comunicată prin intermediul anumitor

canale la nivelul membrilor unui sistem social. IDT o defineşte ca fiind procesul pe care

un subiect îl realizează de la:

• prima percepţie a inovaţiei, la

• formarea unei atitudini faţă de inovaţie, la

• decizia de a o adopta sau respinge, la

• implementarea unei noi idei, până la

• confirmarea acestei decizii.

Acest proces este influenţat de condiţiile existente, caracteristicile individuale şi

atributele percepute ale inovaţiei precum: avantaje, compatibilitate, complexitate şi

observabilitate.

65

Studiul IDT a fost considerat ca fiind potenţial valoros pentru e-learning datorită

a trei motive (Surry & Farquhar 1996; Fuller 2000). Primul se referă la faptul ca cei mai

mulţi dintre specialiştii în tehnologia instruirii nu înţeleg de ce produsele lor sunt sau nu

sunt adoptate. În al doilea rând, pentru că tehnologia instruirii este o disciplină bazată pe

inovaţie. În al treilea rând, studiul IDT ar putea conduce la dezvoltarea unui model

sistematic al adoptării difuziunii.

Cu accent pe proces, Levine (2001) a inventariat o serie de arii de cercetare

semnificative pentru domeniul acceptării aplicabile în e-learning, ajungând astfel la mai

multe modele, incluzându-l pe cel al lui Rogers. Acestea sunt: stadiile de relaţie (Hall &

Hord, 1987); stadiile schimbării (Fossum, 1989); stadiile profesorilor cu privire la

evoluţia utilizării tehnologiei (Dwyer el al, 1989); stadiile învăţării / adoptării

inovaţiilor internetului şi stadiile pentru învăţarea utilizării tehnologiei (Russel, 1996).

6.3.2 Acceptarea tehnologiei

Modelul de acceptare a tehnologiilor TAM a fost elaborat de Fred Davis şi

Richard Bagozzi (1989) şi îmbunătăţit de Venkatesch et al (2000, 2003) şi Silva (2007)

reprezentând o teorie a sistemelor informatice (IS) dezvoltată pentru a putea face

predicţii cu privire la acceptarea tehnologiei. Acest model sugerează că atunci când

utilizatorilor le este prezentată o nouă tehnologie, o serie de factori influenţează decizia

lor cu privire la maniera şi momentul în care o vor utiliza. TAM se bazează pe relaţia

cauzală convingeri – atitudine – intenţie – comportament, relaţie elaborată în cadrul

teoriei acţiunii motivate (TRA) (Fishbein & Ajzen 1975). Abordarea TRA se bazează pe

ipoteza conform căreia subiecţii acţionează raţional şi iau în considerare implicaţiile

acţiunilor potenţiale înainte de a se angaja într-un comportament. Subiectul se va angaja

într-un anumit comportament în măsura în care acesta conduce la rezultate pozitive.

În TRA se consideră că atitudinile şi convingerile unei persoane au un rol

important în formarea intenţiei şi declanşarea unei acţiuni. Modelul TAM urmează

acelaşi lanţ cauzal definit în TRA şi anume: Atitudine – Intenţie – Comportament. Pe

această bază, Davis a sugerat pentru modelul TAM o diagramă cauzală apropiată de

TRA.

TAM postulează faptul că două convingeri specifice, uşurinţa în utilizare

percepută (EOU) şi utilitatea percepută (U) influenţează direct atitudinile unei persoane

în legătură cu utilizarea tehnologiei (Davis et al 1989, Lederer et al 1998).

Utilitatea percepută este influenţată de uşurinţa în utilizare şi de alte variabile

66

externe cum sunt: activităţile şi caracteristicile utilizatorului, procesul de dezvoltare,

instruire, documentaţie, asistenţa tehnică şi factori organizaţionali.

Figura 23. Diagrama cauzală TAM

Utilitatea percepută este definită ca gradul în care o persoană crede că utilizând

un anumit sistem îşi va îmbunătăţi performanţa şi activităţile sale. Uşurinţa în utilizare

percepută se referă la gradul în care o persoană crede că va depune un efort mai mic

prin utilizarea unui anumit sistem.

În TAM se afirmă că, atât uşurinţa în utilizare percepută, cât şi utilitatea

percepută corelate cu utilizarea unui anumit sistem pot constitui o bază pentru a putea

explica adecvat de ce utilizatorii acceptă sau resping o aplicaţie IT.

Venkatesh, Morris, Davis & Davis (2003) propun un model eclectic, denumit

Teoria unificată a acceptării şi utilizării tehnologiei (UTAUT) care postulează

importanţa a patru constructe în determinarea acceptării tehnologiei (Dunn, 2004):

performanţa aşteptată, efortul aşteptat, influenţa socială şi condiţiile facilitatoare.

Cele mai multe aplicaţii ale TAM în e-learning propun o integrare a modelului,

introducând variabile externe ca antecedente ale utilităţii percepute şi ale uşurinţei în

utilitatea percepută. Este menţionată difuzia rapidă a sistemului de e-learning la nivelul

instituţiilor educaţionale şi este recunoscută nevoia de cercetări viitoare cu privire la

acceptare şi utilizare. De regulă, problemele legate de tehnologie în e-learning ţin de

acces, conexiune şi familiaritatea cu utilizarea internetului. Pe măsură ce tehnologia

avansează, problemele se deplasează la nivelul celui care învaţă, al acceptării şi

satisfacţiei acestuia (Saade & Bahli 2005; Wolski & Jackson 1999).

6.3.3 Acceptarea cursantului

Pentru acest nivel este relevant modelul integrării elevului (Student Integration

67

Model - SIM) dezvoltat de Vincent Tinto (Tinto 1975) şi aplicare acestuia în e-learning.

Acceptarea şi persistenţa sunt strâns legate din moment ce a fost demonstrat faptul că

motivele care conduc la abandonul elevilor sunt localizate la nivelul fazei de acceptare.

Persistenţa în studiu a celui care învaţă reprezintă o arie de real interes în domeniul

educaţiei la distanţă. Decizia de a continua sau de a nu continua educaţia la distanţă este

un proces complex care implică un număr de factori şi variabile inter-corelate, specifice

contextului celui care învaţă (Morgan & Tam 1999).

SIM explică persistenţa într-un anumit program de e-learning prin intermediul

obligaţiilor celui care învaţă: cât de mult este el implicat în viaţa academică şi socială a

instituţiei de învăţământ. O lipsă a implicării pentru realizarea obiectivelor va conduce

la o discontinuitate a studiilor, în timp ce o lipsă a implicării la nivel instituţional va

conduce la excluderea din acea instituţie.

SIM a fost aplicat în variate cercetări în educaţie, diferiţi autori, în special cei

implicaţi în cercetarea abandonului în e-learning, încercând să identifice principalele

variabile care influenţează acceptarea e-learning în interiorul organizaţiilor. Se

consideră că aceste variabile sunt legate de diferite aspecte care ţin de e-learning

precum: conţinuturi, evaluări ale tehnologiei şi mediul organizaţional.

Teoriile acceptării tehnologiilor de e-learnig sunt relevante pentru evaluarea

ARTP întrucât oferă modele explicative care acoperă sfera largă a actorilor implicaţi în

procesul de predare-învăţare prin intermediul acestui instrument inovativ. Totodată, este

posibilă compararea rezultatelor obţinute în urma evaluării ARTP cu rezultatele

evaluării altor tehnologii de e-learnig prin intermediul modelelor de acceptare a

tehnologiei.

6.4 Modelul CIELT (Model conceptual pentru Evaluarea Interdisciplinară a Instrumentelor destinate Învăţării) CIELT reprezintă un model conceptual elaborat de S. Grund, L. Windlinger, şi G. Grote.

Acest model sprijină echipe eterogene în definirea scopurilor specifice proiectării şi

evaluării sistemelor de e-learning prin vizualizarea conexiunilor dintre aspectele

didactice, tehnice, pedagogice şi cele care ţin de evaluare.

68

Figura 24. Modelul CIELT

În primul rând, acest model presupune implicarea unor echipe eterogene la

nivelul proceselor de proiectare şi evaluare. La nivelul proiectării se realizează o

integrare a aspectelor legate de concepţia didactică, integrarea curriculară, proiectarea

sistemului în vederea conturării sistemului de e-learning.

Testarea prototipului, focalizată pe utilizabilitate este considerată a fi primul pas

logic al procesului de evaluare. După prima evaluare a utilizabilităţii, este necesară

raportarea la piramida pre-condiţiilor. Aceasta propune diferite niveluri de cerinţe care

trebuiesc îndeplinite în vederea evaluării aspectelor specifice ale sistemului de e-

learning.

În acest sens, pentru a evalua utilizabilitatea, sistemul trebuie să fie accesibil şi

stabil. Pentru a evalua comportamentul utilizatorilor, sistemul trebuie să fie acceptat

de către utilizatori.

69

Capitolul II. Metodologia evaluării aplicaţiilor de realitate îmbogăţită în educaţie

1. Stadiul problemei

În literatura de specialitate din domeniul interacţiunii om – calculator (HCI - human

computer interaction) sunt descrise mai multe cercetări cu privire la evaluarea de

aplicaţii educaţionale bazate pe AR.

Tang et al. (2003) au realizat un studiu în care au evaluat eficienţa utilizării realităţii

îmbogăţite (AR) ca mediu de instruire în asamblarea obiectelor. A fost comparat un

sistem bazat pe realitatea îmbogăţită cu trei medii de învăţare diferite: un manual,

instruirea asistată de calculator (IAC) utilizând un afişaj de tip monitor şi o aplicaţie de

realitate îmbogăţită utilizând un afişaj la nivelul capului (head mounted display).

Tang et al. (2003) formulează trei ipoteze cu privire la avantajele utilizării

tehnologiei AR ca mediu de instruire si anume:

• Comparativ cu alte sisteme multimedia, AR reduce semnificativ durata de

timp necesară îndeplinirii sarcinilor.

• AR îmbunătăţeşte semnificativ acurateţea şi reduce erorile în efectuarea

sarcinilor.

• AR sprijină operaţiile mentale şi are ca efect reducerea semnificativă a

efortului cognitiv în comparaţie cu sistemele multimedia tradiţionale.

Variabilele supuse măsurării au fost performanţa în îndeplinirea sarcinilor şi efortul

cognitiv perceput. Performanţa în îndeplinirea sarcinilor este definită în funcţie de

timpul necesar şi acurateţea îndeplinirii sarcinilor. Acurateţea este măsura numărului

de erori pe care un utilizator le face pe parcursul îndeplinirii sarcinii. Efortul cognitiv

perceput a fost măsurat prin utilizarea Indexului de Efort în Sarcină NASA (NASA

Task Load Index - TLX).

Rezultatele obţinute au indicat faptul că utilizarea sistemului de realitate îmbogăţită

a condus la reducerea ratei erorilor pentru o sarcină de asamblare cu 82%, în special

prin reducerea erorilor cumulative (erori datorate greşelilor anterioare de asamblare).

Totodată, în condiţiile utilizării sistemului bazat pe realitatea îmbogăţită s-a constatat şi

o reducere a efortului mental depus în timpul sarcinilor de asamblare.

Kaufmann & Dünser (2007) menţionează rezultatele a trei evaluări formative ale

70

unei aplicaţii de realitate îmbogăţită destinată învăţării geometriei denumită

Construct3D. Ipoteza de lucru a fost că lucrul în spaţiul tridimensional conduce la o

înţelegere mai bună şi mai rapidă a relaţiilor spaţiale complexe. Construct3D este o

aplicaţie de realitate îmbogăţită de tip head mounted display (afişaj la nivelul capului)

proiectată pentru a sprijini colaborarea dintre utilizatori care împart un spaţiu virtual.

(1) Prima evaluare (2000) a aplicaţiei Construct3D fost realizată cu 14 elevi şi a fost

focalizată pe observarea interacţiunii cu sistemul. Utilizatorii au interacţionat cu

sistemul într-o manieră constructivă şi nu au avut nevoie de o introducere prea lungă în

utilizarea aplicaţiei.

(2) A doua evaluare s-a desfăşurat în 2003 şi a constat în evaluarea utilizabilităţii

aplicaţiei cu ajutorul chestionarului standardizat de evaluare a utilizabilităţii ISONORM

924/10. La testare au participat 15 elevi de liceu care au rezolvat exerciţiile cu ajutor din

partea profesorilor. Caracteristicile principale ale unei aplicaţii educaţionale compatibile

cu principiile constructivismului ca teorie pedagogică sunt considerate de Kaufmann &

Dünser (2007) a fi:

• Uşurinţa în utilizarea aplicaţiei şi timp redus pentru învăţare

• Încurajarea cursanţilor de a găsi noi funcţii ale aplicaţiei

• Învăţare de durată a cunoştinţelor prin intermediul aplicaţiei.

Analiza răspunsurilor chestionarului de utilizabilitate au indicat faptul că aplicaţia

Construct3D a răspuns pe deplin acestor recomandări, majoritatea elevilor afirmând că

ar dori să utilizeze aplicaţia în instituţiile de învăţământ.

(3) Cea de-a treia evaluare formativă a avut loc în 2005 cu două grupuri de

subiecţi. Primul grup (47 elevi) a avut de rezolvat sarcini prin intermediul aplicaţiei

Construct3D, în mediu AR, în timp ce al doilea grup (44 elevi) au rezolvat aceleaşi

probleme de geometrie cu ajutorul unei aplicaţii educaţionale de tip desktop, denumită

CAD3D, care este folosită în mod obişnuit în liceele din Austria. Pentru testare a fost

utilizat un chestionar de utilizabilitate cu 7 scale (28 itemi) construit pe baza itemilor

din mai multe instrumente (Chestionarul pentru Evaluarea Satisfacţiei la nivelul

Interfeţei cu Utilizatorul, Chestionarul Purdue pentru Testarea Utilizabilităţii,

Chestionarul pentru Evaluarea Utilizabilităţii Sistemelor PC, Euristici Practice pentru

Evaluarea Utilizabilităţii, Inventarul pentru Măsurarea Utilizabilităţii Software şi

Chestionarul pentru Evaluarea Utilizabilităţii ISONORM).

Analiza rezultatelor celei de-a treia evaluări realizate de Kaufmann & Dünser

71

(2007) a indicat faptul că elevii care au utilizat aplicaţia AR Construct3D au apreciat cu

cotaţii mai înalte majoritatea categoriilor – control, abilitate de învăţare, utilitate,

satisfacţie, feedback şi meniu / interfaţă – cu excepţia aspectelor tehnice (de exemplu,

robusteţe) comparativ cu elevii care au utilizat aplicaţia pe calculator CAD3D.

Rezultatele acestor evaluări indică şi faptul că realitatea îmbogăţită este utilă pentru

predarea de conţinuturi care fac apel la geometria 3D sau necesită vizualizarea

problemelor abstracte.

Vilkoniene, M (2009) a realizat un experiment pedagogic în Lituania cu scopul

de a evalua influenţa utilizării scenariului de biologie din cadrul platformei de realitate

îmbogăţită (Augmented Reality Teaching Platform - ARTP), dezvoltate în cadrul

proiectului ARiSE la nivelul rezultatelor învăţării elevilor. ARTP a fost testată cu 114

elevi de clasa a VII-a care au fost împărţiţi în trei grupuri: două experimentale şi unul de

control. Primul grup experimental a învăţat conţinuturile cu ajutorul ARTP, cel de-al

doilea prin intermediul instruirii asistate de calculator, iar grupul de control a învăţat în

manieră tradiţională (utilizând mulaje, ilustraţii şi cărţi). Înainte şi după aplicarea

programelor de instruire, au fost evaluate cunoştinţele şi abilităţile elevilor din

eşantionul descris prin intermediul pre-testelor şi post-testelor. Sarcinile au fost

formulate de aşa manieră încât să includă 4 teme diferite existente în programa de

învăţământ pentru biologie din Lituania şi anume:

• Organele sistemului digestiv

• Tractul digestiv

• Descompunerea alimentelor

• Absorbţia alimentelor

Sarcinile au fost evaluate în două faze. În prima fază, fiecare pas a fost cotat fie

cu „nu ştiu” fie cu „ştiu”. În a doua etapă, rezultatele generale au fost evaluate cu 3

calificative: 3 - „sarcina a fost îndeplinită în întregime”, 2 - „sarcina a fost îndeplinită

parţial” şi 1 - „sarcina ne-îndeplinită”.

Rezultatele cercetării întreprinse de Vilkoniene (2009) indică faptul că grupul de

elevi care au utilizat ARTP pentru îndeplinirea sarcinilor de învăţare a obţinut rezultate

mai bune decât celelalte două grupuri, materializate în: o mai bună reţinere a numelor

organelor sistemului digestiv şi o proporţie de 100% a elevilor care au identificat gura

ca organ al sistemului digestiv. Totodată, rezultatele indică şi faptul că programul de

predare prin intermediul calculatorului a avut o influenţă nesemnificativă la nivelul

72

cunoştinţelor şi abilităţilor elevilor care l-au utilizat.

După cum se observă, o parte dintre cercetările discutate (Kaufmann & Dünser

2007, Tang et al. 2003) sunt focalizate pe evaluarea utilizabilităţii aplicaţiilor

educaţionale bazate pe AR, iar altele sunt centrate pe evaluarea unor dimensiuni ce ţin

de latura strict pedagogică a acestor aplicaţii (Vilkoniene, M 2009). Până în prezent, în

literatura de specialitate se constatată un deficit de cercetări care să evalueze valoarea

educaţională a aplicaţiilor de AR prin raportare la evaluarea utilizabilităţii acestora.

Tocmai din acest motiv, cercetarea pe care o propunem încearcă să evalueze o aplicaţie

de AR prin apelul la abordări multiple existente în literatura de specialitate privind

evaluarea sistemelor informatice inovative.

2. Variabilele cercetării:

Variabilele luate în considerare în această cercetare sunt reprezentate în Tabelul 10, prin

raportarea lor la indicatorii de măsurare, la ipotezele cercetării precum şi la metodele

utilizate şi la eşantionul luat în considerare.

Tabelul 10. Variabilele cercetării

Variabile Indicatori (de măsurare variabilelor)

Formulare (în cadrul ipotezei)

Metoda Eşantion

Capacitatea de înţelegere

Repertoriu de cunoştinţe Cod

Ipoteza 1

• Protocol „gândire cu voce tare”

• Învăţare în perechi

• Observaţie • Chestionar de

utilizabilitate

• 152 elevi cu vârste cuprinse între 13 şi 15 ani.

Achiziţie de cunoştinţe

Fixare, engramare Păstrare, conservare Reactualizare

Ipoteza 2:

• Think aloud protocol

• 152 elevi cu vârste cuprinse între 13 şi 15 ani.

Motivaţie Motivaţie intrinsecă - Obţinerea şi

menţinerea atenţiei pe parcursul lecţiei

- Competiţia ( cu alţi elevi )

Curiozitate – stimularea curiozităţii senzoriale (prin stimuli vizuali, tactili, acustici) şi cognitive şi oferirea

Ipoteza 3 • Protocol „gândire cu voce tare”

• Învăţare în perechi

• Observaţie

• 10 elevi cu vârste cuprinse între 13 şi 15 ani.

•

73

oportunităţii de explorare Interese cognitive Ipoteza 4

• Observaţie • Chestionar

interese cognitive • Protocol „gândire

cu voce tare”

Efort cognitiv

Concizia Acţiuni minimale Densitate informaţionala

Ipoteza 5

• Protocol „gândire cu voce tare”

• 152 elevi cu vârste cuprinse între 13 şi 15 ani.

Utilizabilitate Uşurinţă în învăţare Eficienţă în utilizare Uşurinţă în reamintire Număr scăzut de erori Satisfacţie

Ipoteza 5

• Chestionar de utilizabilitate

• Protocol „gândire cu voce tare”

• Evaluare euristică

• 152 elevi cu vârste cuprinse între 13 şi 15 ani.

• 20 de cadre didactice

• + • 10

cercetători experţi în evaluarea sistemelor informatice

Experienţa in utilizarea calculatorului

Numărul de ore de utilizare a calculatorului pe săptămână

Ipoteza 5

• Secţiune în cadrul chestionarului de utilizabilitate

• 152 elevi cu vârste cuprinse între 13 şi 15 ani.

Transferul cunoştinţelor şi abilităţilor dobândite

Gradul de utilizare a cunoştinţelor şi abilităţilor dobândite în cadrul noilor activităţi de învăţare

Ipoteza 2:

• Test de evaluare a cunoştinţelor

• Protocol „gândire cu voce tare”

• Observaţie

• 152 elevi cu vârste cuprinse între 13 şi 15 ani.

•

3. Obiective

Lucrarea încearcă să evalueze oportunitatea integrării în mediul şcolar a unei

tehnologii de ultimă oră din domeniul IT care este reprezentată de realitatea îmbogăţită.

În acest sens, ne-am propus să atingem următoarele obiective (O):

O1 Evaluarea eficacităţii pedagogice (achiziţie de cunoştinţe, efort redus şi

motivarea intrinsecă a elevilor) a ARTP;

O2 Evaluarea comparativă de scenarii didactice (pentru biologie, chimie şi

colaborare la distanţă) implementate la nivelul ARTP;

O3 Evaluarea utilizabilităţii (uşurinţă în înţelegere, uşurinţă în învăţare, în utilizare

şi satisfacţie) a platformei de realitate îmbogăţită (ARTP);

74

O4 Elaborarea unei metodologii integrate de evaluare pedagogică a aplicaţiilor

educaţionale bazate pe tehnologia de realitate îmbogăţită;

O5 Elaborarea unui ghid de evaluare a aplicaţiilor educaţionale bazate pe realitate

îmbogăţită.

4. Ipoteze

Ipoteza 1: Dacă elevii utilizează ARTP în cadrul procesului de învăţare, sub

asistenţă certificată, atunci este posibil ca înţelegerea unora dintre conţinuturile

curriculare să se realizeze cu o uşurinţă mai mare decât în cazul predării de tip

tradiţional.

Ipoteza 2: Dacă elevii se folosesc de funcţiile (vizualizare tridimensională a

obiectelor, manipularea acestora, interfaţa vocală) oferite de învăţarea prin intermediul

ARTP, atunci este posibil ca fixarea, retenţia, reproducerea şi transferul cunoştinţelor şi

metodelor de lucru să se realizeze cu un randament mai ridicat decât în cazul predării de

tip tradiţional.

Ipoteza 3: Dacă elevii explorează pe cale tridimensională proprietăţile

materialelor didactice supuse studiului şi dacă îşi completează reprezentările formate cu

informaţii venite pe cale vizuală, utilizând aplicaţii bazate pe realitate îmbogăţită, atunci

este posibil ca aceasta să îi motiveze intrinsec în aprofundarea conţinuturilor

educaţionale într-o măsură semnificativ mai ridicată decât învăţarea în contexte

educaţionale obişnuite.

Ipoteza 4: Dacă elevii utilizează ARTP în vederea aprofundării cunoştinţelor din

diverse domeniul chimiei şi biologiei, atunci este posibil ca acest fapt să conducă la

formarea şi cristalizarea intereselor elevilor pentru aceste domenii ale cunoaşterii.

Ipoteza 5: Dacă învăţarea prin intermediul aplicaţiilor educaţionale bazate pe

tehnologia de realitate îmbogăţită conduce la motivarea de tip intrinsec a elevilor, atunci

este posibil ca aceasta să se asocieze şi cu un nivel mai redus al efortului resimţit de

elevi în asimilarea conţinuturilor educaţionale.

5. Eşantion

A fost investigat un număr de 182 de subiecţi, dintre care 20 de cadre didactice

(din instituţii de învăţământ pre-universitar şi universitar), 10 cercetători şi 152 de elevi

(6 clase) cu vârste cuprinse între 13 şi 15 ani.

75

Studiul pilot a inclus un număr de 124 subiecţi (cadre didactice şi elevi). A fost

demarat în faza iniţială a demersului de cercetare cu scopul de a testa caracteristicile de

standardizare (validitate, fidelitate şi etalonare) ale instrumentelor de cercetare elaborate

(chestionare). O parte din itemi au fost reformulaţi, alţii au fost eliminaţi, iar altă parte

au fost păstraţi în forma iniţială în funcţie de rezultatele studiului pilot.

O descriere mai detaliată a eşantionului la care se va face apel pe parcursul

acestei cercetări este prezentată în Tabelul 11.

Tabelul 11. Descrierea eşantionului

Instituţii Nr. An de

studiu

Sex Grup

experim.

Grup

control

Metoda

ICI Bucureşti 10 Cercetători 4F/6M • Evaluare

euristică

Universitatea

din Bucureşti

4 cadre

didactice

1F/3M • Focus

grup

93 elevi Cls. A VII-a 40M/53F 45 48 • Testare

cu

utilizatori

Şcoala nr. 172

Bucureşti

6 cadre

didactice

Gimnaziu 10F • Focus

grup

49 elevi

Cls. A VII-a 21M/28F 49 • Testare

cu

utilizatori

Şcoala nr. 56

Bucureşti

4 cadre

didactice

Gimnaziu 4F • Focus

grup

10 elevi Cls. A VII-a 3F/7M • Protocol

„gândire

cu voce

tare”

• Învăţare

în perechi

Şcoala nr. 193

Bucureşti

6 cadre

didactice

Gimnaziu 6F • Focus

grup

Eşantionul utilizat în cadrul cercetării calitative realizate pe baza protocolului

„gândire cu voce tare” şi pe baza învăţării în perechi a cuprins doar 10 elevi, deoarece

ambele metode presupun un timp îndelungat pentru testare. Durata medie a unei sesiuni

TAP a fost de 40 min. pentru fiecare elev. Durata medie a unei sesiuni de învăţare în

76

perechi a fost de aproximativ 60 de minute pentru fiecare pereche de elevi.

6. Metode de cercetare utilizate

Activităţile de evaluare au presupus parcurgerea unor sesiuni de testare la care

au participat, atât elevi, cât şi cadre didactice de specialitate. Elevii au parcurs mai

multe scenarii didactice sub forma unor programe demonstrative, lecţii şi exerciţii prin

intermediul ARTP. Atât pe parcursul desfăşurării sesiunilor de testare, cât şi la final au

fost utilizate instrumentele de colectare a datelor. Metodele utilizate în această cercetare

sunt prezentate mai jos.

6.1. Observaţia:

Observaţia, ca metodă calitativă de cercetare a fost folosită în cadrul sesiunilor

de testare cu utilizatori ai platformei AR pe baza de grile semi-structurate de observaţie.

Observaţia presupune urmărirea şi consemnarea sistematică a manifestărilor de

comportament individual sau interacţional în diferite situaţii de învăţare parcurse de

elevii care au participat la sesiunile de testare.

În cercetare au fost folosite următoarele tipuri de observaţie:

a) observaţia directă – subiecţii conştientizau faptul că erau observaţi de către

observatorul aflat în faţa lor;

b) observaţia discontinuă – subiecţii au fost observaţi la anumite intervale de timp, în

zile diferite;

Pornind de la grila de categorii interacţionale propusă de R. Bales (apud Radu,

I., 1971, pag. 200-201), am elaborat o grilă de observaţie (vezi Tabelul 12).

Comportamentele manifestate şi mesajele emise de subiecţi au fost consemnate şi

repartizate în următoarele categorii interacţionale / tipuri de interacţiuni:

a) manifestarea implicării, prin concentrarea şi focalizarea atenţiei

asupra îndeplinirii sarcinilor, căutarea de soluţii alternative,

solicitarea de informaţii legate de efectuarea sarcinilor primite;

b) manifestarea destinderii, prin reacţii de mulţumire şi bucurie,

manifestarea angajării, plăcerii, a interesului;

c) manifestarea aprobării, printr-o atitudine de susţinere nepărtinitoare,

prin afirmaţii cu caracter pozitiv;

d) manifestarea tensiunii, prin reacţii care exprimă nelinişte, frustrare;

77

e) manifestarea dezaprobării prin afirmaţii cu caracter negativ,

indiferenţă, atitudine de ne-acceptare a tehnologiei;

f) manifestarea antagonismului prin dezacord activ, agresivitate

verbală, ironie.

Tabelul 12. Grila de observaţie

Frecvenţa mesajelor Tip de interacţiune

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Manifestarea implicării

Manifestarea destinderii

Manifestarea aprobării

Manifestarea tensiunii

Manifestarea dezaprobării

Manifestarea antagonismului

Metoda observaţiei fost utilizată în special pentru a investiga modul de raportare a elevilor şi a cadrelor didactice la ARTP. Consemnarea datelor în grila de observaţie s-a realizat pe parcursul sesiunilor de testare cu utilizatori şi pe parcursul sesiunilor de TAP şi de învăţare în perechi.

6.2. Focus grupul

Un focus grup este un tip de interviu de grup în care moderatorul conduce

discuţia cu un mic grup de persoane (elevi, profesori) pentru a examina în detaliu ce

gândesc membrii grupului despre o temă dată (Johnson şi Christensen, 2008). Numele

de „focus” grup este dat de faptul că moderatorul încearcă să ţină persoanele din grup

focalizate asupra subiectului supus discuţiei.

Focus grupul este o discuţie de grup la care participă, de regulă, între 6 şi 10

persoane. Dacă sunt prea puţine persoane participante la focus grup există riscul de a nu

obţine suficiente informaţii în legătură cu problema discutată. Dacă numărul

persoanelor depăşeşte 12, există riscuri ca să nu fie suficient timpul alocat întâlnirii, să

fie încurajată pasivitatea participanţilor, să fie greu de dirijat discuţiile de către

moderator.

Organizarea focus grupului din cadrul acestei cercetări a presupus următoarele

etape:

1. stabilirea temei de discuţie;

78

2. stabilirea structurii grupului şi a modalităţilor de selectare a

participanţilor;

3. elaborarea şi testarea ghidului de interviu;

4. stabilirea datei, locului şi pregătirea acestuia pentru întâlnire;

5. testarea ARTP de către cadrele didactice;

6. derularea focus grupului.

Tema discuţiilor a fost reprezentată de oportunitatea introducerii ARTP în

mediul şcolar, analizată prin prisma avantajelor şi limitelor pe care le prezintă.

La focus grupul din cadrul cercetării de faţă au participat 20 de cadre didactice,

16 din învăţământul gimnazial şi 4 din învăţământul universitar. Au fost organizate 3

grupuri: un grup format din 8 profesori de biologie, un grup format din 8 profesori de

chimie şi un grup format din cadrele didactice din învăţământul universitar. Durata

medie a fiecărei sesiuni a fost de aproximativ o oră.

Ca instrumente de lucru, au fost elaborate două ghiduri de interviu, unul pentru

evaluarea aplicaţiei de biologie (vezi Tabelul 45) şi altul pentru evaluarea aplicaţiei de

chimie (vezi Tabelul 46). Ghidurile de interviu au avut rolul de a dirija discuţiile în

direcţiile dorite, de a păstra discuţiile în limitele dorite pentru atingerea obiectivelor

stabilite şi de a încuraja obţinerea unor informaţii de calitate prin structurarea acestora

în funcţie de scheletul logic stabilit. Pentru realizarea ghidurilor de interviu s-au folosit

doar întrebări deschise, care pun subiecţii în situaţia de a-şi exprima liber ideile,

opiniile, sentimentele, motivaţiile etc. fără a exista o paletă de răspunsuri precodificate.

Orele de desfăşurare a focus grupului s-au stabilit în funcţie de timpul disponibil

al cadrelor didactice. Focus grupul a fost realizat în sediul ICI Bucureşti în perioada 11

– 18 mai 2009. Înainte de derularea propriu-zisă a focus grupului, fiecare cadru didactic

a testat scenariile de interacţiune din cadrul ARTP.

Derularea focus grupului a început cu informarea participanţilor cu privire la

obiectivele şi regulile de desfăşurare a întâlnirii. Apoi discuţiile s-au concentrat în jurul

întrebărilor puse de moderator, care au fost de mai multe tipuri:

• Întrebările de deschidere sunt întrebări de introducere menite să “spargă gheaţa”

şi care-i ajută pe participanţi să identifice caracteristicile comune ale membrilor

grupului, sunt întrebări relaxante, care deschid atmosfera şi trasează canale de

comunicare.

79

• Întrebările introductive sunt întrebări care ajută moderatorul şi participanţii să

intre în tema de discuţie, să dirijeze şi să antreneze participanţii şi să imprime un

anumit ritm al discuţiilor.

• Întrebările intermediare sau de legătură sunt întrebările care conduc

participanţii spre întrebările cheie, cele care oferă informaţii cruciale pentru

evaluarea pe care focus grupul şi-a propus-o.

• Întrebările cheie sunt întrebările principale ale evaluării propusă prin focus grup.

Participanţii, destul de acomodaţi cu ritmul discuţiei, sunt antrenaţi în ascultarea

părerilor celorlalţi, au fost introduşi prin întrebările intermediare în punctual

central al discuţiei.

• Întrebările finale sunt întrebări de încheiere prin care moderatorul urmăreşte să

obţină o imagine generală din perspectiva fiecărui participant legată de tema de

discuţie (Cojocaru D., 2003)

6.3. Protocolul “gândire cu voce tare”

Protocolul “gândire cu voce tare” (Think aloud protocol - TAP) este o metodă

utilizată pentru a obţine date în testarea utilizabilităţii, în proiectarea şi în dezvoltarea de

produse. Această metodă este folosită frecvent în ultima perioadă în cercetările de tip

educaţional datorită bogăţiei de date care pot fi derivate. În cadrul aceste cercetări, TAP

a fost utilizat în combinaţie cu metoda învăţării în perechi pe parcursul unor sesiuni

separate de testare cu utilizatori.

TAP presupune ca participanţii să gândească cu voce tare în timp ce parcurg un

set de sarcini specificate. Utilizatorii sunt rugaţi să descrie tot ceea ce privesc, gândesc,

fac şi simt pe măsură ce îndeplinesc sarcina. Aceasta permite observatorilor să vadă la

„prima mână” procesul îndeplinirii sarcinii (mai curând decât produsul său final).

Observatorii la testare sunt rugaţi să ia notă în mod obiectiv de tot ceea ce spun

utilizatorii, fără a încerca să le interpreteze acţiunile şi cuvintele. Sesiunile de testare

sunt cel mai adesea înregistrate audio şi video, astfel încât cei care se ocupă de

dezvoltare se pot întoarce la ceea ce au spus participanţii şi pot vedea cum au reacţionat.

Scopul acestei metode este de a face explicit ceea ce este implicit prezent la nivelul

subiectului care este capabil să îndeplinească o sarcină specifică.

O metodă apropiată dar puţin diferită de colectare a datelor este „talk-aloud”

protocol (protocolul “vorbire cu voce tare”). Acesta presupune ca participanţii doar să

descrie propriile acţiuni, fără a da însă explicaţii. Această metodă este gândită a fi mai

80

obiectivă deoarece participanţii mai degrabă prezintă cum ajung la îndeplinirea sarcinii

decât să interpreteze şi să-şi justifice acţiunile. (Ericsson & Simon 1993).

Potrivit lui Nielsen, J. (1993) există două variaţii la nivelul tehnicilor

protocolului TAP şi anume:

• Răspunsul critic, unde utilizatorul este solicitat să verbalizeze impresiile doar pe

durata execuţiei unor sarcini predeterminate;

• Raportarea periodică, în cazul sarcinilor complexe care implică dificultăţi ale

utilizatorilor de a gândi cu voce tare în timp ce le îndeplinesc. Prin urmare,

utilizatorii verbalizează la intervale predeterminate de timp şi descriu ceea ce

încearcă să rezolve. Lungimea intervalelor de timp este dependentă de

complexitatea sarcinilor. Această tehnică necesită un timp îndelungat pentru

punerea în practică, de aceea se recomandă o subdiviziune a sarcinilor de

îndeplinit de către utilizatori.

Avantajele principale ale protocolului gândirii cu voce tare constau într-o mai

bună înţelegere a modelului mental al utilizatorului şi a interacţiunii cu produsul: ce fac

utilizatorii, de ce fac ceea ce fac şi cum fac (Nielsen, J. 1997). TAP permite

utilizatorilor să exprime, într-o secvenţă de paşi cum utilizează un produs pentru a

îndeplini sarcinile solicitate. Dacă această secvenţă de paşi este diferită de cea aşteptată,

probabil că interfaţa ar trebui revizuită. (Zhang, Z. W. 2003)

Procedura de lucru pentru TAP constă într-o fază de pregătire urmată de un

număr de sesiuni de testare, de regulă câte una pentru fiecare utilizator. În faza de

pregătire persoanele care realizează testarea se familiarizează ei înşişi cu mediul de

lucru în care sistemul urmează a fi utilizat, se definesc sarcinile şi se recrutează

utilizatori. Sesiunile de testare sunt administrate de către un facilitator, care poate fi în

acelaşi timp persoana care apreciază când utilizatorii întâmpină probleme.

Fiecare sesiune începe cu o introducere pentru a familiariza utilizatorii cu

situaţia de testare şi pentru a-i informa cu privire la ceea ce au de făcut. În introducere,

facilitatorul trebuie să înveţe utilizatorul cum să gândească cu voce tare, experienţa

indicând că fără instructaj şi anumite încurajări pe parcursul sesiunilor de testare doar o

mică parte dintre utilizatori sunt în măsură să ofere rapoarte verbale consistente.

Sesiunea de testare se iniţiază prin citirea cu voce tare a primei sarcini şi predarea ei

utilizatorului care o rezolvă în timp ce gândeşte cu voce tare. După terminarea primei

sarcini, următoarea este prezentată în aceeaşi manieră şi aşa mai departe. În momentul

81

în care utilizatorul a terminat toate sarcinile, sau când timpul rezervat sesiunii de testare

a expirat, utilizatorul este încurajat să ofere orice feedback suplimentar cu privire la

sistem. După parcurgerea sesiunilor de testare, evaluatorul elaborează o listă completă a

problemelor de utilizabilitate detectate.

În această cercetare, metoda TAP a fost aplicată în combinaţie cu metoda

învăţării în perechi, elevii care au participat la sesiunile TAP având sarcina de a instrui

alţi elevi în cadrul sesiunilor de învăţare în perechi.

6.4. Învăţarea în perechi (Peer-tutoring)

Învăţarea în perechi este o metodă de evaluare a aplicaţiilor software destinate

copiilor, în care un copil învaţă alt copil cum să utilizeze un produs, într-o ambianţă

socială familiară. Abordarea de la care s-a plecat în această cercetare a fost considerarea

aplicaţiei ca fiind o parte din jocul copiilor, astfel încât procesul de învăţare a fost

analog cu explicarea regulilor unui joc. Dacă aplicaţia e uşor de predat şi învăţat,

numărul de potenţiali utilizatori va creşte într-un mediu cum este cel şcolar.

Această abordare oferă informaţii despre potenţialul aplicaţiei de a fi predată,

respectiv învăţată, şi de asemenea promovează comunicarea în situaţia testului, într-o

măsură mai ridicată decât comunicarea copilului cu un instructor adult.

În domeniul relaţiilor sau colaborării în perechi sunt folosite nenumărate

paradigme teoretice şi experimentale (de la abordări psihanalitice până la psihologia

socială sau psihopedagogie). Cercetători din domeniul HCI (Human Computer

Interaction) pentru copii precum Cassell şi Ryokai (2001), Stewart et al. (1999), Stanton

et al. (2001), Benford et al. (2000), Inkpen et al. (1999) consideră că tehnologiile

colaborative încurajează învăţarea în perechi.

Principala paradigmă a interacţiunii cu calculatorul pleacă de la premisa că

există un singur utilizator pentru fiecare calculator (Inkpen et al. 1999). Mai multe

cercetări (Benford et al. 2000, Inkpen et al., 1995, Stewart et al., 1998; Stanton et al.

2001) arată că, de fapt, copiilor le place şi au de câştigat din colaborarea cu alţi copii

atunci când folosesc aplicaţii informatice. După cum sugerează Inkpen et al. (1995),

“copiii se adună în grupuri în mod natural, mai ales pentru a se juca”. Tehnologiile

informatice bazate pe colaborare pot conduce la învăţarea copiilor de noi abilităţi

sociale.

Atunci când se realizează proiectarea unor medii interactive din punct de vedere

fizic pentru copii, sunt necesare metode de proiectare şi de evaluare a utilizabilităţii, atât

82

centrate pe copii, cât şi participative.

Metoda învăţării în perechi reprezintă o abordare specifică evaluării

utilizabilităţii aplicaţiilor informatice destinate copiilor. Mai multe definiţii ale

utilizabilităţii aplicaţiilor informatice pentru copii sunt legate de capacitatea şi dorinţa

unui copil de a-l învăţa pe altul cum să o folosească. Acest lucru permite propagarea

cunoştinţelor între copii. Cu alte cuvinte, folosirea unui soft este uşor de învăţat în

măsura în care este uşor de predat. Această uşurinţă poate determina creşterea

numărului de utilizatori. Folosirea învăţării în perechi a ajutat la evaluarea aplicaţiei, dar

şi la obţinerea unor informaţii importante despre modul în care copiii folosesc sistemul

sau comunică despre acesta (ce fel de indicaţii şi termeni folosesc şi unde anume diferă

limbajul lor de cel folosit de proiectanţii aplicaţiei sau de adulţi în general).

Cum ar trebui definită utilizabilitatea atunci când utilizatorii sunt copii? Mulţi

cercetători din domeniul tehnologiilor pentru copii sunt de acord că nu este clar dacă

definiţia standard este potrivită în acest caz. Hanna et al (1999, p. 4) afirmă că

“utilizabilitatea unui produs este strâns legată de măsura în care copilul se bucură de

acesta”. Druin et al. (1999, p. 67) sugerează că dacă un instrument este uşor de învăţat şi

controlat, atunci copiii se vor cufunda repede în experimentarea acesteia. Nielsen (1993,

p. 27) spune că “uşurinţa de a fi învăţat este într-un fel atributul cel mai fundamental al

utilizabilităţii.”

6.5 Studiul documentelor şcolare

Studierea ştiinţifică a documentelor sociale, nu doar a celor oficiale, ci şi ale

lumii practice obişnuite, a devenit o direcţie principală şi în disciplinele socio-umane

doar de câteva decenii încoace, cu toate că existau preocupări încă din 1920. În viaţa de

zi cu zi, oamenii, nu numai că produc inevitabil documente, în sens larg, adică lasă

continuu urme ale activităţii lor, dar la modul spontan le şi analizează şi interpretează.

S. Chelcea (1993) reţine patru criterii pentru clasificarea documentelor sociale:

natura, conţinutul, destinatarul şi emitentul. După natura lor, ele pot fi scrise (textele

propriu-zise) sau nescrise (obiecte, imagini, simboluri), după conţinutul informaţional,

cifrice (cu preponderenţa cifrelor, a graficelor) sau ne-cifrice (în limbajul natural), după

destinatar, personale sau publice, iar după emitent, oficiale (emise de guvern sau alte

autorităţi de stat) sau neoficiale.

Diversele tipuri de documente au făcut obiectul mai multor genuri de analize,

din perspectiva disciplinelor socio-umane importantă fiind distincţia dintre analiza

83

cantitativă (cunoscută şi sub denumirea de analiză de conţinut) şi analiza de tip calitativ.

Este de precizat faptul că graniţa dintre aceste tipuri de abordări (cantitativă şi

calitativă) nu trebuie să fie rigidă la nivelul analizei documentelor. În această cercetare

obiectul analizei este reprezentat de cataloagele claselor din care fac parte elevii

participanţi la testarea cu utilizatori.

6.6 Analiza conţinutului comunicării

Analiza conţinutului nu se aplică numai textelor, ci orice tip de comunicare

simbolică poate fi supusă unei astfel de analize. Analiza conţinutului comunicării a fost

folosită în această cercetare pentru analizarea răspunsurilor la întrebările deschise din

componenţa instrumentelor utilizate.

Chelcea S. (2001) defineşte analiza conţinutului ca un set de tehnici de cercetare

cantitativ-calitativă a comunicării verbale şi non-verbale, în scopul identificării şi

descrierii obiective şi sistematice a conţinutului manifest şi / sau latent, pentru a trage

concluzii privind individul şi societatea sau comunicarea însăşi, ca proces de

interacţiune socială. Singleton Jr. et al (1998) consideră că ideea de bază (în analiza

conţinutului simbolic al oricărei comunicări) este de a reduce întregul conţinut al

comunicării (de exemplu toate cuvintele sau toate imaginile vizuale) la un set de

categorii care prezintă anumite caracteristici de interes pentru cercetare.

Utilizarea tehnicii analizei conţinutului presupune determinarea unităţilor de

înregistrare, de context şi de numărare.

Unitatea de înregistrare reprezintă acea parte din comunicare ce urmează a fi

caracterizată şi introdusă într-una din categoriile schemei de analiză şi variază în funcţie

de obiectul cercetării, de nivelul de profunzime a analizei, de tipul şi posibilităţile

materiale de care dispunem. Cuvântul sau simbolul reprezintă cele mai mici unităţi de

înregistrare. De multe ori, tema – o aserţiune despre un anumit subiect – reprezintă

unitatea de înregistrare cea mai convenabilă. Stabilind tema ca unitate de înregistrare,

prin analiza conţinutului parcurgem drumul invers al activităţii de redactare (Chelcea S.

2001). Obstacolul principal în utilizarea temei ca unitate de înregistrare îl constituie

timpul consumat pentru codificare, pentru plasarea unităţilor în categoriile stabilite

(Holsti, R. O. 1969). Totodată s-a constatat că unităţile de înregistrare restrânse

(cuvântul, propoziţia) permit sesizarea cu mai multă fineţe a modificărilor survenite în

conţinutul comunicării. O dată cu mărirea unităţilor de înregistrare se observă o sporire

a frecvenţei unităţilor de analiză neutre.

84

Unitatea de context reprezintă acel segment al comunicării care permite a se

vedea dacă unitatea de înregistrare are o orientare pozitivă, negativă sau neutră.

Mărimea unităţii de context este condiţionată de mărimea unităţii de înregistrare, putând

fi mai mare sau cel puţin egală cu ea.

Unitatea de numărare are funcţie de cuantificare. Ea poate fi identică cu unitatea

de înregistrare, dar, în cele mai multe din cazuri, se preferă unităţile de numărare cu

caracteristici fizice evidente. Determinarea cantitativă a conţinutului comunicării

constituie o caracteristică definitorie pentru analiza conţinutului. Singleton, R. şi colab.

(1988) se referă la patru sisteme de numărare: măsurarea timpului şi a spaţiului, apariţia

/ nonapariţia categoriilor de analiză, frecvenţa lor şi intensitatea (când obiectul cercetării

îl constituie atitudinile, credinţele şi valorile sociale).

Printre procedeele de bază ale analizei conţinutului comunicării în lucrarea de

faţă se numără:

• analiza frecvenţelor - determinarea numărului de apariţii ale unităţilor de

înregistrare în sistemul categoriilor de analiză;

• analiza tendinţei – porneşte de la analiza frecvenţelor, urmărind să pună în

evidenţă orientarea (atitudinea) pozitivă, neutră sau negativă a emiţătorului faţă

de o persoană, o idee, un eveniment;

• analiza contingenţei – permite asocierea structurilor de asociere a termenilor

(conceptelor) dintr-un text;

analiza evaluativă – presupune transformarea aserţiunilor din text în construcţii

sintactice echivalente semantic, astfel încât să apară foarte clar obiectul atitudinii şi

evaluarea (Chelcea, S. 2001).

6.7. Evaluarea euristică

Evaluarea euristică – HE (Heuristic Evaluation) a fost utilizată înaintea testării

cu utilizatori şi a avut un caracter formativ, astfel încât s-a eliminat un număr cât mai

mare de probleme de utilizabilitate pe parcursul procesului de dezvoltare a ARTP.

HE este o metodă utilizată cu precădere în evaluarea utilizabilităţii realizată de

un număr redus de evaluatori care examinează o interfaţă cu utilizatorul, judecă

respectarea unui set de principii de utilizabilitate (euristici) şi elaborează o listă de

probleme de utilizabilitate (UP) clasificate pe categorii de severitate corespunzător

impactului estimat asupra performanţelor utilizatorului sau acceptanţei. Evaluarea

euristică este, în esenţă, o inspecţie de utilizabilitate. În cadrul HE s-au colectat:

85

• Măsuri cantitative: numărul de probleme de utilizabilitate, ordonate pe două

niveluri de severitate: major şi minor.

• Măsuri calitative: descrierea detaliată a UP individuale şi contextul în care apar

Conform UPA Survey (2005), HE este cea mai răspândită metodă de evaluare,

folosită de 76% din specialiştii din domeniul utilizabilităţii.

Este necesară luarea în consideraţie a expertizei evaluatorilor pentru a estima

corect gradul de încredere. Nu numai expertiza generală în utilizabilitate este utilă, dar

şi specializarea acestora pe anumite aspecte ale sistemelor interactive, atât la nivel

general (probleme cognitive, design grafic, sisteme web, intraneturi), cât şi de detaliu

(arhitectura informaţiei, navigare, procesarea tranzacţiilor).

Evaluarea cu un număr redus de principii de utilizabilitate este dificilă şi

presupune o dublă expertiză a evaluatorilor: în domeniul activităţii şi în interacţiunea

om-calculator. Există două posibilităţi de a asista evaluatorul :

• Utilizarea unei liste de verificare pentru fiecare criteriu. Se pot elabora liste

personalizate (presupun o experienţă prealabilă în evaluarea unui tip de aplicaţii)

sau se pot utiliza liste existente.

• Utilizarea unor recomandări de utilizabilitate care susţin principiul respectiv.

Un caz particular al evaluării euristice este evaluarea bazată pe recomandări.

Recomandările fac referire la criterii, între care un rol important îl au criteriile

ergonomice. O recomandare sau regulă ergonomică (guideline-en respectiv regle

ergonomique-fr) constă într-un principiu de proiectare şi/sau evaluare care trebuie

respectat pentru a asigura utilizabilitatea interfeţei om-calculator a unui sistem interactiv

utilizat de anumiţi utilizatori într-un context de lucru dat (Vanderdonckt, 1999).

O altă bază de referinţă pentru evaluarea euristică este setul de 10 principii

cognitive elaborate de Gerhard-Powels (1996) : automatizarea încărcării nedorite,

reducerea incertitudinii, reducerea încărcării cognitive prin grupare, sprijin în

interpretarea informaţiei noi, utilizarea de denumiri care sunt conceptual asociate cu

funcţia, gruparea datelor astfel încât să se reducă timpul de căutare, limitarea sarcinilor

conduse de date, afişarea numai a informaţiei necesare la un moment dat, furnizarea de

multiple codificări ale datelor şi utilizarea judicioasă a redundanţei. Principiile au fost

utilizate în aplicaţii dinamice.

Recomandările de utilizabilitate sunt utilizate în diferite activităţi: specificarea

cerinţelor, proiectarea interfeţei, prototipizare, implementare, evaluare şi instruire.

86

Recomandările de utilizabilitate operaţionalizează criteriile ergonomice definite de

Bastien şi Scapin (1993).

Evaluarea ergonomică utilizează criteriile ergonomice în locul euristicilor. Setul

de criterii ergonomice a evoluat în timp şi au fost elaborate şi seturi de recomandări

pentru două categorii de aplicaţii : comerţ electronic şi realitate virtuală. Un exemplu de

utilizare a criteriilor ergonomice în evaluarea euristică a unei aplicaţii de realitate

îmbogăţită a fost publicat de Iordache et al. (2008).

În Tabelul 13 sunt prezentate criteriile ergonomice elaborate de Bastien şi

Scapin (1993). Setul de criterii ergonomice cuprinde 8 criterii principale (prima

coloană) detaliate în 18 criterii elementare (coloana 2).

Tabelul 13. Criterii ergonomice utilizate în evaluarea ARTP

Criteriu ergonomic Criteriu elementar

Incitare

Grupare / distincţie prin amplasare

Feedback imediat

Ghidare

Lizibilitate

Concizie

Acţiuni minimale

Efort cognitiv

Densitatea informaţiei

Acţiuni explicite ale utilizatorului Control explicit

Controlul utilizatorului

Flexibilitate

Experienţa utilizatorului

Adaptabilitate

Adaptivitate

Prevenirea erorilor

Calitatea mesajelor de eroare

Management erori

Corectarea erorilor

Consistenţă Consistenţă

Semnificaţie coduri Semnificaţie coduri

Compatibilitate Compatibilitate

În economia cercetării, evaluarea euristică a ARTP a fost realizată înaintea

testării cu utilizatori şi a sesiunilor de evaluare pe baza TAP şi a fost făcută în raport cu

87

criteriile ergonomice elaborate de Bastien şi Scapin (1993) şi adaptate de Bach şi Scapin

(2003) pentru sistemele bazate pe realitate mixtă. Problemele de utilizabilitate au fost

documentate pe baza unui format tabelar care are la bază clasificarea problemelor de

utilizabilitate elaborată de Hvannberg şi Law (2004). În Tabelul 14 este prezentat

formatul de descriere a problemelor de utilizabilitate utilizat pentru evaluarea ARTP.

Tabelul 14. Descrierea unei probleme de utilizabilitate

Identificator Un număr unic prin care se identifică o problemă individuală de

utilizabilitate (UP1, UP2 ...)

Sarcină Sarcina afectată de UP

Context Contextul specific în care apare problema: ce acţiune a

utilizatorului a declanşat-o, locaţia în interfaţă

Descriere O descriere concisă a problemei de utilizabilitate la care se

adaugă şi criteriul ergonomic care nu este respectat

Impact Severitatea problemei de utilizabilitate. Valori posibile : major,

moderat sau minor.

Sugestii Sugestii / recomandări către dezvoltatori pentru remedierea UP

Evaluator Evaluatorul care a identificat şi documentat UP

Stare Starea UP (remediată / neremediată)

Severitatea a fost specificată în raport cu impactul pe care îl are problema de

utilizabilitate. Valorile au următoarele semnificaţii:

• Major – problemă de utilizabilitate catastrofală sau critică, care trebuie

remediată înainte de livrarea sistemului (sau urgent, dacă a fost deja livrat

clientului). Imposibilitatea îndeplinirii sarcinii sau pierderea unui volum

important de date sunt probleme majore.

• Moderat – problemă de utilizabilitate cu un impact semnificativ, a cărei

remediere este recomandabilă pentru o aplicaţie de bună calitate.

• Minor – problemă de utilizabilitate cu un impact nesemnificativ, a cărei

remediere este dezirabilă, dar nu obligatorie.

6.8. Chestionarul

Chestionarul de cercetare reprezintă o tehnică şi, corespunzător, un instrument

de investigare constând dintr-un ansamblu de întrebări scrise şi, eventual, imagini

grafice, ordonate logic şi psihologic, care, prin administrarea de către operatorii de

anchetă sau prin autoadministrare, determină din partea persoanelor anchetate

88

răspunsuri ce urmează a fi înregistrate în scris (S. Chelcea, 2001).

În cadrul cercetării au fost elaborate şi utilizate umătoarele instrumente:

• Chestionare de evaluare a cunoştinţelor elevilor

• Chestionarul de evaluare a utilizabilităţii

6.8.1 Chestionarele de evaluare a cunoştinţelor elevilor

Înainte şi după fiecare sesiune de testare, elevii au completat două teste de

cunoştinţe: unul pentru biologie şi altul pentru chimie. Pre-testele şi post-testele au fost

identice sub raportul conţinutului, diferenţa constând în momentele diferite în care au

fost aplicate.

Pentru biologie, testul de cunoştinţe a fost structurat în două părţi (Anexa B).

Prima parte conţine 5 întrebări referitoare la specificarea nutrienţilor digeraţi în diferite

organe. Astfel, prima întrebare solicită elevilor să identifice nutrienţii digeraţi la nivelul

cavităţii bucale. A doua întrebare vizează identificarea nutrienţilor digeraţi la nivelul

stomacului. Întrebarea a treia solicită elevilor să identifice nutrienţii digeraţi la nivelul

duodenului. A patra întrebare se referă la identificarea nutrienţilor digeraţi în intestinul

subţire, iar cea de-a cincea la identificarea nutrienţilor digeraţi la nivelul intestinului

gros.

Cea de-a doua parte a testului de cunoştinţe pentru biologie cuprinde 7 întrebări

referitoare la identificarea organelor la nivelul cărora sunt descompuşi sau absorbiţi

diferiţi nutrienţi. Primele trei întrebări cer elevilor să identifice organele în care sunt

descompuse: amidonul, proteinele şi respectiv lipidele. Celelalte 4 întrebări vizează

identificarea organelor în care apa, amidonul, proteinele şi lipidele sunt absorbite.

Testul de cunoştinţe pentru chimie (Anexa A) a fost format din 6 întrebări strâns

legate de conţinutul cunoştinţelor învăţate cu ajutorul platformei de realitate îmbogăţită.

Primele două întrebări vizează evaluarea cunoştinţelor legate de relaţia dintre structura

atomilor şi distribuţia acestora pe grupe şi perioade în tabelul periodic al elementelor.

Următoarele două întrebări sunt legate de identificarea de către elevi a poziţiei atomilor

de hidrogen şi respectiv de oxigen în tabelul periodic. Ultimele două întrebări vizează

evaluarea cunoştinţelor elevilor cu privire la reacţiile chimice.

6.8.2 Chestionarul de evaluare a utilizabilităţii

Pentru a răspunde obiectivelor cercetării a fost adoptat modelul de acceptare a

tehnologiei TAM, care este utilizat în prezent pentru evaluarea unei game largi de

produse şi sisteme informatice (Sun et al 2006, Venkatesh et al 2007). Teoria TAM

89

susţine că intenţia de utilizare a unui sistem este influenţată de atitudinea utilizatorilor

faţă de sistem, care este influenţată, la rândul său, de utilitatea percepută a sistemului.

Pe baza acestui model şi a analizei altor chestionare de utilizabilitate existente în

literatura de specialitate, a fost elaborat un chestionar, prezentat în Tabelul 15. Forma în

care a fost aplicat chestionarul de utilizabilitate este prezentată în Anexa C.

Tabelul 15. Itemii chestionarului de evaluare a utilizabilităţii

1 Ajustarea ecranului “see-through” este uşoară

2 Ajustarea ochelarilor stereo este uşoară

3 Ajustarea căştilor este uşoară

4 Postul de lucru este confortabil

5 Observarea obiectului real prin ecran este clară

6 Înţelegerea modului de operare cu aplicaţia realitate îmbogăţită este uşoară

7 Suprapunerea dintre proiecţie şi obiectul real este clară

8 Învăţarea modului de lucru cu aplicaţia de realitate îmbogăţită este uşoară

9 Reamintirea modului de lucru cu aplicaţia de realitate îmbogăţită este uşoară

10 Înţelegerea explicaţiilor vocale este uşoară

11 Citirea informaţiei pe ecran este uşoară

12 Selectarea unui item din meniu este uşoară

13 Corectarea erorilor este uşoară

14 Colaborarea cu colegii este uşoară

15 Utilizarea aplicaţiei mă ajută să înţeleg mai rapid lecţia

16 Utilizând aplicaţia voi obţine rezultate mai bune la teste

17 După utilizarea aplicaţiei voi şti mai multe despre acest subiect

18 Sistemul face învăţarea mai interesantă

19 Lucrul în grup cu colegii este stimulativ

20 Îmi place să interacţionez cu obiecte reale

21 Efectuarea exerciţiilor este captivantă

22 Aş dori să dispun de acest sistem în şcoala în care învăţ

23 Intenţionez să utilizez acest sistem pentru învăţare

24 Voi recomanda altor colegi să utilizeze acest sistem

25 În general, apreciez că sistemul este uşor de utilizat

26 În general, consider că sistemul este util pentru învăţare

27 În general, îmi place să învăţ cu acest sistem

28 În general, apreciez că sistemul este incitant

Chestionarul de utilizabilitate cuprinde 28 de itemi. Primii 24 itemi ţintesc mai

multe dimensiuni: ergonomia platformei AR, utilizabilitatea aplicaţiei, utilitatea

90

percepută, atitudinea şi intenţia de utilizare). Ultimii 4 itemi sunt generali şi măsoară

uşurinţa în utilizare, utilitatea pentru învăţare caracterul atractiv al învăţării şi caracterul

incitant.

De asemenea, chestionarul cuprinde 2 itemi deschişi, prin care elevii au fost

invitaţi să descrie câte 3 aspecte pozitive şi 3 aspecte negative cu privire la ARTP.

Aspectele legate de validitatea chestionarului de utilizabilitate sunt prezentate în

capitolul IV.

6.9. Testarea cu utilizatori

Testarea cu utilizatori (UT) este definită ca o metodă empirică intensivă de

evaluare implicând participanţi care prezintă caracteristici apropiate de cele ale

utilizatorilor reali ai produsului care va fi evaluat. Evaluarea formativă prin testarea cu

utilizatori (UT – User Testing) este o metodă care necesită un număr de utilizatori

(minim 5), care testează aplicaţia conform unor sarcini predefinite.

În testarea cu utilizatori se înregistrează comportamentul utilizatorului, cu

ajutorul unor tehnici specifice cum sunt observarea, protocoalele de “gândire cu voce

tare” sau înregistrările video. În funcţie de logistica existentă, se recomandă combinarea

mai multor tehnici. Principala diferenţă între evaluarea euristică şi testarea cu utilizatori,

o reprezintă absenţa utilizatorului în primul caz.

De regulă, în testarea cu utilizatori măsurile colectate sunt:

• Măsuri ale eficacităţii şi eficienţei : durata, erorile (numărul de alegeri greşite

din meniu, numărul de selecţii greşite, alte erori), solicitarea ajutorului

(numărul de cereri explicite de asistenţă din partea experimentatorului şi

numărul de solicitări de ajutor online) şi

• Măsuri ale satisfacţiei : expresiile emoţionale (observarea frustrării,

observarea confuziei), percepţiile, opiniile şi aprecierile participanţilor.

Măsurile eficacităţii şi eficienţei au fost colectate cu ajutorul fişierelor de log.

Măsurile satisfacţiei subiective sunt colectate cu : a) chestionare post-test şi b)

protocoale de gândire cu voce tare.

6.10. Experimentul

Experimentul poate fi definit ca dezvoltarea unui mediu în care cercetătorul, în

mod obişnuit numit experimentator, observă cu obiectivitate „fenomenele care sunt

făcute să se producă în situaţii controlate cu rigurozitate, în care una sau mai multe

91

variabile sunt manipulate, în timp ce altele sunt ţinute constante” (Zimney, 1961).

Valoarea deosebită a experimentului este dată de funcţia acestuia de verificare a

ipotezelor cauzale. Aşa cum remarca Raymond Siever (1970), experimentul este, de

cele mai multe ori, asociat cu abordarea analitică a fenomenului, spre deosebire de

observaţie, care se asociază spontan abordării descriptive. În legătură cu funcţia de

verificare a ipotezelor cauzale, rezultatele experimentului se prezintă direct cu fapte

ştiinţifice, ceea ce nu se poate susţine şi despre datele empirice obţinute prin intermediul

altor metode, care trebuie sistematizate în continuare în vederea dezvăluirii relaţiilor de

cauzalitate. (Chelcea, 2001).

Termeni precum: control, variabilă, variabilă independentă, variabilă

dependentă, situaţie experimentală constituie conceptele de bază în metodologia

experimentului.

Prin control se înţelege asigurarea condiţiilor de repetabilitate a rezultatelor, ori

de câte ori se reia cercetarea (Siebel, 1965). Controlul vizează în primul rând factorii

introduşi în experiment pentru declanşarea unor comportamente specifice, dar şi

factorii a căror influenţă urmează a fi eliminată, fie prin suprimare, fie prin păstrarea lor

constantă. De asemenea, controlul se referă la modalitatea de constituire a grupelor

experimentale şi martor pentru asigurarea comparabilităţii lor. În fine, controlul include

şi întreaga problematică de efectuare a măsurătorilor de observare, exactitatea şi

precizia aparatelor utilizate pentru diferite înregistrări (optice, acustice, termice etc.).

Variabilele întâlnite într-un experiment pot fi clasificate în patru categorii

(Leslie Kish): variabile explanatorii independente, variabile explanatorii dependente,

variabile exterioare controlate şi variabile exterioare necontrolate. Variabilele

investigate în cadrul evaluării ARTP sunt descrise în Tabelul 10.

Variabile explanatorii (experimentale, interne) se diferenţiază în variabile

independente şi dependente. Variabilele independente sunt date de factorii introduşi în

experiment de cercetător sau de alte instanţe (natură, societate) şi ai căror parametri:

valoare, intensitate, durată, frecvenţă etc. se modifică în timp. Variabilele dependente

iau valori diferite în urma influenţei asupra lor a variabilelor independente.

Un alt concept central în metodologia experimentului este grupul experimental,

care este alcătuit din ansamblul persoanelor asupra cărora acţionează variabila

independentă introdusă de cercetător. În cadrul evaluării ARTP, grupul experimental a

fost format din două clase (N=45) de elevi, care au testat aplicaţiile pe parcursul mai

multor sesiuni. Grupul de control serveşte pentru compararea efectelor introducerii

92

variabilei independente la grupul experimental; este un grup martor, asupra căruia nu

acţionează variabila independentă.

Momentul experimental este un alt concept de bază în sistemul explicativ al

metodei experimentale. În mod obişnuit, sunt luate în consideraţie momentele t1 şi t2

ale experimentului, adică momentele în care se măsoară variabilele dependente, înainte

şi după introducerea variabilei independente.

Situaţia experimentală cuprinde ansamblul persoanelor (cercetători, personal

ajutător, subiecţi de experiment), al obiectelor (aparatura de producere a stimulilor, de

înregistrare a reacţiilor etc.), precum şi condiţiile concrete în care se desfăşoară

experimentul. Situaţiile experimentale pot fi naturale sau de laborator, create de

cercetător. Şi într-un caz şi în celălalt, trebuie avut în vedere că elementele constituente

ale situaţiei experimentale interacţionează facilitând sau, dimpotrivă, îngreunând

acţiunea variabilei independente (Chelcea, 2001). Astfel de factori, prezenţi la începutul

experimentului şi acţionând asupra variabilei dependente (în fond, variabile externe

necontrolate) sunt numiţi de către Wigand Siebel (1965) „factori paraleli”. Spre

deosebire de ei, unii factori acţionează numai în momentul introducerii variabilei

independente: sunt „factori catalitici”.

În funcţie de variabilele alese, se face opţiunea pentru un experiment de

laborator sau un experiment de teren. În cazul experimentelor de laborator, laboratorul

trebuie să permită cercetătorilor şi studenţilor nu numai să observe fără a fi observaţi,

dar să şi conducă direct activitatea subiecţilor izolaţi sau în grupuri. În cadrul

experimentelor de teren situaţia experimentală nu este creată de cercetător, iar cadrul de

desfăşurare este cel natural.

În cadrul acestei cercetări, datorită caracterului tehnologiei care a fost supusă

evaluării, s-a optat pentru un experiment de laborator care s-a desfăşurat în sediul ICI

Bucureşti, instituţie care deţine 4 module ARTP. Schema experimentală a presupus pre-

teste şi post-teste, atât nivelul grupului experimental, cât şi la nivelul grupului de control

(vezi Figura 25).

93

Figura 25. Schema experimentală utilizată în cadrul evaluării ARTP

6.11. Metode şi tehnici statistice de prelucrare şi interpretare a datelor

În cadrul cercetării experimentale au fost utilizaţi indicatori ai tendinţei centrale

(media, mediana, modul) şi ai împrăştierii (amplitudinea, dispersia, abaterea standard) şi

teste neparametrice (Mann-Whitney).

Media aritmetică este cea mai utilizată valoare rezumativă pentru caracterizarea

94

tendinţei centrale a datelor. Media poate fi calculată după formula:

nxxxx n+++= ...21 ,

unde n este numărul de observaţii, iar nxxx ,...,, 21 reprezintă seria de valori observate.

Media aritmetică este punctul de echilibru al distribuţiei, în sensul că suma

abaterilor de la medie pentru observaţiile mai mici decât media este egală cu suma

abaterilor de la medie pentru observaţiile mai mari decât media. Pentru distribuţiile

perfect simetrice, valorile mediei şi ale medianei sunt identice. Pentru distribuţiile

asimetrice, media tinde să se deplaseze către valorile extreme, spre dreapta sau spre

stânga, în sensul asimetriei, în timp ce mediana rămâne mai apropiată de ramura

“scurtă” a distribuţiei.

Valoarea mod se defineşte drept categoria cu frecvenţa cea mai mare. Prin

această valoare se specifică gradaţia unde are loc o aglomerare a observaţiilor. Acest

indicator oferă cea mai bună predicţie în privinţa categoriei unei observaţii viitoare

(Clocotici şi Stan, 2000).

Amplitudinea este cea mai simplă măsură a împrăştierii şi se defineşte ca fiind

diferenţa dintre cea mai mare şi cea mai mică valoare observată. Amplitudinea se

calculează după formula:

minmax XXR −=

Amplitudinea este afectată de fluctuaţiile de selecţie mari de la eşantion la

eşantion şi este de aşteptat ca mărirea numărului de observaţii dintr-un eşantion să ducă

la mărirea amplitudinii. De asemenea, amplitudinea nu ţine cont de forma repartiţiei,

aceeaşi valoare pentru amplitudine se poate obţine, atât în cazul unei curbe de frecvenţă

simetrice, cât şi în acela al unei curbe de frecvenţă asimetrice.

Dispersia sau varianţa (notată cu 2s ) este indicatorul statistic cel mai utilizat

pentru aprecierea împrăştierii datelor. Dispersia se defineşte ca fiind media aritmetică a

pătratelor abaterilor de la medie: 2

1

2 )(1 ∑=

−=N

ii XX

Ns

Abaterea standard sau abaterea medie pătratică (notată cu s) se defineşte ca fiind

rădăcina pătrată din dispersie:

2ss =

Clocotici şi Stan (2000) apreciază că formula trebuie considerată din punct de

95

vedere dinamic, adică se calculează mai întâi dispersia şi apoi abaterea standard.

Pentru măsurarea consistenţei interne a instrumentelor de cercetare a fost utilizat

coeficientul Cronbach alfa. Acest coeficient oferă o estimare a consistenţei unui test

omogen sau o estimare a consistenţei interne a fiecărei dimensiuni într-un test cu mai

multe scale. În mod normal, valoarea indicelui Cronbach alfa tinde să crească pe

măsură ce numărul itemilor creşte. Valoarea indicelui Cronbach alfa are o plajă de

variaţie între 0 şi 1. Pentru a fi considerată consistentă, o scală trebuie să atingă o

valoare cât mai aproape de 1, nivelul de 0.70 fiind acceptat ca prag limită de către cei

mai mulţi cercetători.

Lazăr Vlăsceanu (1982) consideră că testele statistice neparametrice de

prelucrare a datelor corespund mai bine nevoilor de măsurare utilizate de cercetarea

empirică din ştiinţele socioumane şi sunt aplicabile pentru eşantioane foarte mici, care

nu presupun o distribuţie normală a populaţiei sau care au rezultat din populaţii diferite.

De asemenea, calculul acestor coeficienţi este mult mai puţin costisitor decât în cazul

testelor parametrice. Utilizarea testelor statistice neparametrice este recomandată în

următoarele situaţii: a) atunci când nu sunt specificate condiţii privind parametrii

populaţiei din care a fost extras eşantionul (de exemplu, nu-i nevoie ca populaţia să fie

distribuită normal); b) când scorurile sunt obţinute prin tehnici de măsurare la nivelul

scalelor ordinale, sau chiar nominale, ce aproximează o relaţie de continuitate de tipul

„mai mare” sau „mai mic” fără să existe o relaţie aritmetică riguroasă, strictă.

Calculul semnificaţiei diferenţei dintre medii – Mann-Whitney – s-a realizat cu

ajutorul programului S.P.S.S.

Scopul utilizării unei game variate de metode de cercetare a fost acela de a mări

gradul de validitate a răspunsurilor, de a putea surprinde cât mai multe semnificaţii ale

informaţiilor adunate şi de a putea înţelege cât mai bine complexitatea fenomenelor

studiate.

Sintetic, metodele de colectare a datelor care au fost utilizate în cercetarea

propusă sunt prezentate în Tabelul 16:

Tabelul 16. Principalele metode utilizate în cercetare

Metode

Tip Stadii de aplicare

Descriere Avantaje Dezavantaje

Protocolul gândirii cu voce tare (TAP)

Evaluare pedagogică şi a utilizabilităţii

Proiectare, codificare, testarea si implementar

Protocolul gândirii cu voce tare presupune ca participanţii să

• Nu e costisitor

• Rezultatele reflecta

• Mediul nu este familiar utilizatorului

96

ea aplicaţiei gândească cu voce tare în timp ce parcurg un set de sarcini specificate

adecvat ceea ce experimentează utilizatorul

• Poate oferi informaţii doar despre acele procesări care sunt conştientizate şi verbalizate

• Depinde de fluiditatea şi flexibilitatea verbală a subiectului

Evaluarea euristică

Evaluarea utilizabilităţii

Testare Presupune evaluarea aplicaţiei de către un grup de experţi pe baza unor euristici sau recomandări prestabilite

• Nu este costisitoare

• Permite identificarea problemelor de utilizabilitate

• Se realizează doar cu experţi

Evaluare a cunoştinţelor elevilor

Testare Chestionarul

Evaluare a utilizabilităţii

Testare

Fiecare dintre aceste instrumente au vizat colectarea de date cantitative care vor fi apoi supuse metodelor de prelucrare si interpretare de tip statistic

• Se poate aplica unui numar mare de subiecţi

• Se pot obţine multe informaţii într-un timp relativ scurt

• Furnizează informaţii ce se pretează analizelor statistico-matematice

• Nu se pot cunoaşte cauzele care au condus la anumite răspunsuri

• informaţiile care se obţin sunt doar cele anticipate de cel care a construit chestionarul

Observaţia Evaluare pedagogică şi a utilizabilităţii

Testare Metoda observaţiei este o metoda de cercetare exploratorie sau descriptivă, utilizată pentru culegerea de date primare referitoare la persoane, obiecte, fenomene. S-a utilizat observaţia sistematică, pe bază de ghiduri de observaţie

• Furnizează date de tip calitativ

• surprinde desfăşurarea naturală a fenomenelor

• permite stabilirea relaţiilor dintre comporta-mentele celor observaţi şi factorii din ambianţă

• Este mai puţin riguroasă

• Grad ridicat de subiectivita-te

Focus grup Investigarea opiniilor cadrelor

Testare Un focus grup este un tip de interviu de grup în care

• Surprinderea percepţiilor cadrelor

• Numărul redus de participanţi

97

didactice moderatorul conduce discuţia cu un mic grup de persoane pentru a examina în detaliu ce gândesc membrii grupului despre o temă dată

didactice cu privire la ARTP

• Identificarea profilului grupului ţintă

• Rezultatele pot fi distorsionate de diverse efecte de dinamică de grup

Învăţarea în perechi (Peer Tutoring)

Evaluare pedagogică şi a utilizabilităţii

Testare Învăţare în perechi este o metodă de evaluare a utilizabilităţii în care copii învaţă alţi copii cum să evalueze un produs care este evaluat într-o ambianţă socială familiară.

• Permite deducerea măsurii în care elevii au înţeles modul de funcţionare precum şi conţinutul supus învăţării

• Dificultăţi în surprinderea comporta-mentelor individuale

Experimentul Evaluare pedagogică Testare Experimentul

constă „în analiza efectelor unor variabile independente asupra variabilelor dependente într-o situaţie controlată, cu scopul verificării ipotezelor cauzale”

• Surprinde relaţiile dintre fenomene

• Rezultatele experimentului se prezintă direct cu fapte ştiinţifice

• Caracterul artificial al experimentului de laborator

• Abordare preponde-rent cantitativă

98

7. Planificarea activităţilor de cercetare

Modelul de planificare a activităţilor de cercetare este prezentat în Tabelul 17:

Tabelul 17. Diagrama activităţilor cercetării

An de studiu

Anul I Anul II Anul III

Fazele cercetării

Sem.I Sem.II Sem.I Sem.II Sem.I Sem.II

1 2 3 4 5 6 7 8

Faza

de

pregăt

ire

A. Studiul literaturii de

specialitate

B. Definitivarea designului

cercetării

C. Stabilirea eşantionului

Faza

de

impl

emen

tare

A. Elaborarea + pretestarea

instrumentelor de cercetare

B. Aplicarea instrumentelor

de cercetare

C. Desfăşurarea

experimentului

D. Desfăşurarea focus

grupului

99

E. Desfăşurarea sesiunilor

TAP

Faza

de

anal

iză

rezu

ltate

lor

A. Centralizarea datelor

B. Analiza primară a datelor

C. Utilizarea indicilor şi a

indicatorilor statistici

D. Interpretarea rezultatelor şi

verificarea ipotezelor

Elab

orar

ea

rapo

rtulu

i

de c

erce

tare

A. Elaborarea referatelor

de cercetare

B. Elaborarea şi

prezentarea tezei în

comisie.

100

Capitolul III. Rezultatele evaluării ARTP – interpretări, comentarii

În acest capitol am analizat în detaliu rezultatele evaluării ARTP, utilizând

metodologia mixtă de cercetare. Astfel, în primele două secţiuni sunt prezentate succint

date cu privire la sarcinile de testare, participanţi la sesiunile de testare din cadrul

experimentului precum şi informaţii referitoare la procedura de evaluare. În continuare

am examinat rezultatele cercetării experimentale pornind de la verificarea ipotezelor de

cercetare. Secţiunea următoare prezintă rezultatele evaluării utilizabilităţii ARTP, atât

prin intermediul testării cu utilizatori, cât şi pe baza evaluării euristice. În secţiunile

următoare am analizat rezultatele evaluării realizate pe baza protocolului „gândire cu

voce tare” şi învăţării în perechi, precum şi rezultatele focus grupului cu cadrele

didactice. Ultima secţiune prezintă rezultatele evaluării scenariului pentru „colaborare la

distanţă” din cadrul ARTP.

1. Cercetarea experimentală

1.1 Utilizatori şi sarcini

În cadrul cercetării de faţă, sesiunile de evaluare au avut loc în sediul ICI

Bucureşti. Cele 4 module ale platformei de realitate îmbogăţită (ARTP) au fost

proiectate şi organizate în jurul unei mese pe care au fost aşezate obiectele reale (vezi

Figura 26).

Grupul experimental a fost format din două clase de la Şcoala Nr. 172 din

Bucureşti, care au participat la sesiunile de testare, în perioada 19 – 28 mai 2008.

Numărul de participanţi a fost de 45 de elevi de clasa a VII-a, dintre care 20 de băieţi şi

25 de fete. Niciunul dintre elevi nu era familiarizat cu tehnologia de realitate îmbogăţită.

Grupul de control a fost format din patru clase, dintre care două de la Şcoala nr.

56 din Bucureşti, pentru scenariul de biologie (49 de elevi) şi două de la Şcoala nr. 172

din Bucureşti, pentru scenariul de chimie (48 de elevi).

101

Figura 26. Elevi testând ARTP

Fiecare grup de elevi a testat platforma de două ori, câte o dată pentru fiecare

scenariu de interacţiune. Elevii au venit în grupuri de 6-8, însoţiţi de un profesor, astfel

încât testarea a fost organizată în mai multe sesiuni pentru fiecare scenariu. Nu a existat

o ordine predefinită de execuţie a scenariilor, ultimul scenariu testat de un grup devenea

primul scenariu care era testat de grupul care urma.

1.2 Metode şi procedură

Desfăşurarea propriu-zisă a experimentului presupune, ca moment esenţial,

manipularea variabilelor. În realizarea unui experiment ştiinţific pot fi utilizate patru

metode principale (Chelcea, 2001): a) izolarea a ceea ce este neesenţial; b) menţinerea

constantă a condiţiilor; c) efectuarea unui control practic şi teoretic; d) amplificarea

parametrilor unor variabile pentru a verifica influenţa lor în sistemul de

interdeterminări. Prin înseşi instrucţiunile date subiecţilor, cercetătorul a putut manipula

variabilele: dând anumite instrucţiuni grupului experimental şi cu totul alte instrucţiuni

grupului de control; astfel se obţin variaţii în îndeplinirea sarcinii experimentale.

Prin măsurarea variabilelor s-au obţinut valori care au fost prelucrate statistic,

stabilindu-se frecvenţele, valorile medii, calculându-se dispersia, coeficienţii de

corelaţie şi semnificaţia acestora. Utilizarea metodelor statistico-matematice în

prelucrarea datelor experimentale a fost considerată necesară pentru a verifica

102

distincţiile intuite la nivelul simţului comun.

În cazul scenariului de biologie elevii au avut de îndeplinit 4 sarcini: programul

demonstrativ şi cele 3 exerciţii descrise anterior.

Pentru scenariul de chimie elevii au avut de îndeplinit 8 sarcini: o introducere,

ambele exerciţii din lecţia întâi, 4 exerciţii din a doua lecţie şi un exerciţiu din a treia

lecţie.

Numărul de sarcini rezervat fiecărui elev a fost redus la 8 din cauza limitelor de

timp (ambele scenarii au fost testate în aceeaşi zi). Totuşi, toate exerciţiile au fost

testate, fiecare elev având de efectuat un număr reprezentativ de sarcini.

În cazul grupului experimental, înainte şi după fiecare sesiune de testare, elevii

au completat două teste de cunoştinţe: unul pentru biologie şi altul pentru chimie. Pre-

testele şi post-testele au fost identice sub raportul conţinutului, diferenţa constând în

variaţia momentului în care au fost aplicate. După sesiunile de testare, elevii au

completat şi chestionarul de evaluare a utilizabilităţii ARTP.

Elevii din grupurile de control au răspuns la întrebările testelor de cunoştinţe la

finalul orelor rezervate predării cunoştinţelor legate de sistemul digestiv (pentru

biologie) sau al celor legate de structura atomului, legături şi reacţii chimice (pentru

chimie).

1.3 Rezultate

1.3.1 Înţelegerea aprofundată a cunoştinţelor cu ajutorul ARTP

Prima ipoteză a cercetării, formulată ca esenţă mai jos, a vizat relaţia dintre

învăţarea cu ajutorul aplicaţiilor de AR şi gradul de înţelegere a cunoştinţelor care fac

obiectul învăţării.

Prin intermediul primei ipoteze s-a intenţionat să se verifice dacă elevii care

utilizează aplicaţii educaţionale bazate pe tehnologia de realitate îmbogăţită în

cadrul procesului de învăţare, sub asistenţă certificată, reuşesc să înţeleagă cu

uşurinţă, dar şi cu profunzime cunoştinţele abstracte de biologie şi chimie.

Pentru verificarea acestei ipoteze au fost luate în considerare răspunsurile la

itemul 15 (Utilizarea aplicaţiei mă ajută să înţeleg mai rapid lecţia) din chestionarul de

utilizabilitate, precum şi răspunsurile la întrebările deschise din cadrul aceluiaşi

chestionar.

Atât în cazul scenariului de biologie, cât şi în cazul scenariului de chimie, itemul

15 din chestionarul de evaluare a utilizabilităţii a fost cotat cu valori medii mai ridicate

103

decât valoarea medie a totalului itemilor. Astfel, în cazul scenariului de biologie media

aritmetică a răspunsurilor la itemul 15 a fost M = 4.04, comparativ cu o medie a

totalului itemilor M = 3.94. În cazul scenariului de biologie media răspunsurilor la

itemul 15 a fost M = 4.18, comparativ cu o medie a totalului itemilor M = 4.03. Chiar

dacă în cazul ambelor scenarii, diferenţa nu atinge pragul de semnificaţie, aceste valori

indică totuşi măsura ridicată în care ARTP îi ajută pe elevi să înţeleagă mai rapid lecţia.

Răspunsurile la întrebările deschise au fost analizate cu scopul extragerii

cuvintelor cheie (atribute). Apoi atributele au fost grupate în categorii. Unii elevi au

menţionat numai unul sau două aspecte, în timp ce alţii au menţionat mai multe într-o

singură afirmaţie.

În cazul scenariului de biologie, la nivelul categoriei sprijin educaţional, elevii

au apreciat cu o frecvenţă crescută faptul ca ARTP facilitează înţelegerea cunoştinţelor

care fac obiectul învăţării. Cele mai des menţionate aspecte pozitive cu privire la

scenariul de biologie, din cadrul categoriei „sprijin educaţional” sunt prezentate în

Tabelul 18.

Tabelul 18. Aspecte privind sprijinul educaţional în cazul scenariului de biologie Categorie Aspect Nr. Total

Asigură învăţarea 10

Facilitează înţelegerea 7

Permite memorarea 5

Învăţare prin acţiune 5

Structură bună 5

Uşor de înţeles 2

Explicaţii clare 2

Uşor de reţinut 1

Sprijin educaţional

Uşor de învăţat 1

38

În Figura 27 este prezentată distribuţia procentuală a aspectelor din categoria

sprijinului educaţional în cazul scenariului de biologie. Cea mai mare pondere o au

afirmaţiile elevilor cu privire la facilitarea învăţării cunoştinţelor de biologie. O

proporţie ridicată înregistrează şi atributele legate de facilitarea înţelegerii acestor

cunoştinţe de către ARTP. Proporţii egale (13.15%) deţin afirmaţiile elevilor cu privire

la faptul că aplicaţia pentru biologie dispune de o structură bună, permite memorarea

cunoştinţelor şi permite învăţarea prin acţiune (learning by doing). Cu o pondere mai

redusă, elevii au menţionat că aplicaţia de biologie este uşor de înţeles, uşor de învăţat,

104

uşor de reţinut şi că explicaţiile oferite sunt clare.

26.31%

18.42%13.15%

13.15%

13.15%

5.26%

5.26%

2.63%

2.63%

Asigură învăţarea Facilitează înţelegerea Permite memorarea

Învăţare prin acţiune Structură bună Uşor de înţeles

Explicaţii clare Uşor de reţinut Uşor de învăţat

Figura 27. Ponderea procentuală a aspectelor din categoria sprijinului educaţional în cazul scenariului de

biologie

În cazul scenariului de chimie frecvenţa cea mai ridicată în cadrul categoriei

„sprijin educaţional” a fost reprezentată de aprecierile elevilor potrivit cărora ARTP

facilitează înţelegerea cunoştinţelor. Distribuţia acestor aspecte poate fi observată în

Tabelul 19.

Tabelul 19. Aspecte privind sprijinul educaţional în cazul scenariului de chimie Categorie Aspect Nr. Total

Facilitează înţelegerea 12

Asigură învăţarea 9

Permite memorarea 4

Învăţare prin acţiune 4

Învăţare rapidă 3

Explicaţii clare 2

Sprijin educaţional

Structură bună 1

35

Figura 28 prezintă distribuţia procentuală aspectelor din categoria sprijinului

educaţional în cazul scenariului de chimie. Se observă că afirmaţiile elevilor cu privire

la facilitarea înţelegerii cunoştinţelor de chimie de către ARTP deţin cea mai ridicată

pondere. Elevii au menţionat în proporţii ridicate şi faptul că aplicaţia pentru chimie

facilitează învăţarea şi memorarea precum şi învăţarea prin acţiune cunoştinţelor. Cu

ponderi mai reduse au fost menţionate atribute legate de structura aplicaţiei de chimie,

105

învăţarea rapidă şi explicaţiile clare pe care le oferă.

34.28%

11.42%

11.42%

8.57%5.71% 2.85%

25.71%

Facilitează înţelegerea Asigură învăţareaPermite memorarea Învăţare prin acţiune

Învăţare rapidă Explicaţii clareStructură bună

Figura 28. Ponderea procentuală a aspectelor din categoria sprijinului educaţional în cazul scenariului de

chimie

Se observă, în cazul ambelor scenarii, că elevii au apreciat cu o pondere ridicată

învăţarea cu ARTP care îi ajută să înţeleagă cu uşurinţă cunoştinţele de chimie şi de

biologie ce au făcut obiectul lecţiilor. Aceste rezultate se corelează cu valorile medii

ridicate înregistrate de itemul 15 din cadrul chestionarului de utilizabilitate, atât în cazul

scenariului de biologie, cât şi în cazul scenariului de chimie.

1.3.2 Achiziţia de cunoştinţe cu ajutorul aplicaţiilor de realitate îmbogăţită (AR)

Prin cea de-a doua ipoteză a cercetării s-a încercat să se investigheze potenţialul

pe care ARTP îl are în fixarea, retenţia şi reactualizarea cunoştinţelor de biologie şi de

chimie.

Astfel, dacă elevii se folosesc de funcţiile (vizualizare tridimensională a

obiectelor, manipularea acestora, interfaţa vocală) oferite de învăţarea prin intermediul

aplicaţiilor bazate pe realitate îmbogăţită, atunci este posibil ca fixarea, retenţia,

reproducerea, transferul cunoştinţelor şi al metodelor de lucru să se realizeze cu un

randament mai ridicat decât în cazul predării de tip tradiţional.

Pentru verificarea acestei ipoteze s-au comparat rezultatele obţinute la testele de

cunoştinţe (pentru chimie şi biologie) de către elevii din grupul experimental cu

rezultatele obţinute la testele de cunoştinţe de către grupurile de control.

106

1.3.2.1 Scenariul de biologie

În cazul scenariului de biologie au fost comparate rezultatele obţinute la testele

de cunoştinţe de către elevii din cele două clase de la Şcoala nr. 172 ale grupului

experimental (care au lucrat cu ARTP) cu rezultatele obţinute la testele de cunoştinţe de

două clase de la Şcoala nr. 56, care au constituit grupul de control şi care au învăţat în

manieră tradiţională.

Pentru o analiză mai detaliată a rezultatelor, în cazul scenariului de biologie au

fost utilizate două teste de cunoştinţe: unul pentru evaluarea cunoştinţelor fixate cu

ajutorul exerciţiului 2 şi altul pentru evaluarea cunoştinţelor fixate cu ajutorul

exerciţiului 3. Exerciţiul 1 a avut ca scop identificarea poziţiei organelor sistemului şi

nu a necesitat un test specific de evaluare, cunoştinţele astfel fixate servind drept bază

pentru rezolvarea exerciţiilor următoare.

Testul de cunoştinţe pentru exerciţiul 2 conţine 5 întrebări (I1...I5) referitoare la

specificarea nutrienţilor digeraţi în diferite organe.

Tabelul 20. Rezultate obţinute la testul de cunoştinţe de biologie pentru exerciţiul 2

Itemi

I1 I2 I3 I4 I5

Medie

total itemi

Media 0.86 0.59 0.57 0.53 0.61 0.63 Grup

experimental st. dev. 0.35 0.50 0.50 0.50 0.49

Media 0.96 0.79 0.04 0.25 0.17 0.44 Grup de control

(7G) st. dev. 0.20 0.41 0.20 0.44 0.38

Media 0.8 0.92 0.24 0.56 0.52 0.60 Grup de control

(7A) st. dev. 0.41 0.28 0.44 0.51 0.51

Media 0.88 0.86 0.14 0.41 0.35 0.53 Grup de control

(7G+7A) st. dev. 0.33 0.35 0.35 0.50 0.48

În Tabelul 20 sunt prezentate mediile aritmetice ale rezultatelor elevilor din cele

două grupuri (experimental şi de control) la testul de cunoştinţe corespunzător

exerciţiului 2 din scenariul de biologie. Pentru calcularea acestora, fiecare răspuns

corect a fost cotat cu 1, iar răspunsurile greşite cu 0. Se observă că, per total, media

rezultatelor elevilor care au lucrat cu ARTP (0.63) este mai mare decât media

rezultatelor obţinute de elevii care au învăţat în manieră tradiţională (0.53). Dacă

urmărim evoluţia pe itemii testului de cunoştinţe, se observă că elevii care au lucrat cu

ARTP au obţinut rezultate mai bune la întrebările: I3 (identificarea nutrienţilor digeraţi

la nivelul duodenului), I4 (identificarea nutrienţilor digeraţi la nivelul intestinului

107

subţire) şi I5 (identificarea nutrienţilor digeraţi la nivelul intestinului gros). Elevii care

au învăţat în manieră tradiţională au obţinut rezultate mai bune la întrebările I1

(identificarea nutrienţilor digeraţi la nivelul cavităţii bucale) şi I2 (identificarea

nutrienţilor digeraţi la nivelul stomacului) din testul de cunoştinţe.

Tabelul 21. Testul Mann-Whitney pentru rezultatele obţinute de elevi la testul de cunoştinţe

corespunzător exerciţiului 2

Test statistic / Item I 1 I2 I3 I4 I5

Mann-Whitney U 1176.000 882.000 686.000 1053.500 882.000

Wilcoxon W 2401.000 2107.000 1911.000 2278.500 2107.000

Z -.296 -2.924 -4.405 -1.208 -2.615

Asymp. Sig. (2-tailed) .767 .003 .000 .227 .009

În Tabelul 21 sunt prezentate rezultatele prelucrării comparative cu ajutorul

testului ne-parametric Mann-Whitney a performanţelor obţinute de elevii din grupul

experimental şi de către elevii din grupul de control la testul de cunoştinţe

corespunzător exerciţiului 2. Se observă că există diferenţe semnificative între

rezultatele obţinute de elevii din cele două grupuri la nivelul întrebărilor I2

(identificarea nutrienţilor digeraţi la nivelul stomacului), I3 (identificarea nutrienţilor

digeraţi la nivelul duodenului) şi I5 (identificarea nutrienţilor digeraţi la nivelul

intestinului gros). Elevii care au lucrat cu ARTP au reuşit să identifice într-o măsură

semnificativ mai ridicată (z=-2.924, p<0.05) nutrienţii digeraţi la nivelul stomacului

decât elevii care au învăţat în manieră tradiţională. Cea mai semnificativă diferenţă (z=-

4.405, p<0.01) s-a înregistrat la nivelul întrebării I3, elevii care au lucrat cu ARTP,

obţinând rezultate mai bune decât elevii din grupul de control.

La itemul I4 (identificarea nutrienţilor digeraţi la nivelul intestinului subţire)

este ilustrată o tendinţă în favoarea elevilor care au lucrat cu ARTP. Această tendinţă

însă nu atinge pragul de semnificaţie. În cazul primului item, diferenţa între rezultatele

obţinute de elevii din cele două grupuri nu este semnificativă.

Testul de cunoştinţe pentru exerciţiul 3 din scenariul de biologie cuprinde 7

(B1...B7) întrebări referitoare la identificarea organelor la nivelul cărora sunt

descompuşi sau absorbiţi diferiţi nutrienţi. Primele trei întrebări cer elevilor să identifice

organele în care sunt descompuse: amidonul, proteinele şi respectiv grăsimile. Celelalte

4 întrebări vizează identificarea organelor în care apa, amidonul, proteinele şi lipidele

sunt absorbite.

108

Tabelul 22. Rezultate obţinute la testul de cunoştinţe pentru exerciţiul 3

Item

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7

Medie

total itemi

Media 0.55 0.47 0.24 0.53 0.35 0.27 0.41 0.40Grup

experimental st. dev. 0.50 0.50 0.43 0.50 0.48 0.45 0.50

Media 0 0 0.17 0.96 0.13 0.54 0.50 0.33Grup de control

(7G) st. dev. 0.00 0.00 0.38 0.20 0.34 0.51 0.51

Media 0.04 0.08 0.44 0.76 0.68 0.52 0.92 0.49Grup de control

(7A) st. dev. 0.20 0.28 0.51 0.44 0.48 0.51 0.28

Media 0.02 0.04 0.30 0.86 0.40 0.53 0.71 0.41Grup de control

total (7G+7A) st. dev. 0.14 0.20 0.47 0.35 0.50 0.50 0.46

În Tabelul 22 sunt prezentate mediile rezultatelor elevilor din cele două grupuri

(experimental şi de control) la testul de cunoştinţe corespunzător exerciţiului 3 din

scenariul de biologie. Per total, media rezultatelor elevilor care au lucrat cu ARTP

(0.40) este mai mică decât media rezultatelor obţinute de elevii care au învăţat în

manieră tradiţională (0.41). Diferenţa este însă nesemnificativă. Elevii care au lucrat

cu ARTP au obţinut rezultate mai bune la întrebările B1 (identificarea organelor în

care este descompus amidonul) şi B2 (identificarea organelor în care sunt descompuse

proteinele) din testul de cunoştinţe. Elevii care au învăţat în manieră tradiţională au

obţinut rezultate mai bune la ceilalţi itemi din testul de cunoştinţe, cu diferenţe mai

mari în cazul întrebărilor: B4 (identificarea organelor în care se realizează absorbţia

apei), B6 (identificarea organelor în care se realizează absorbţia proteinelor) şi B7

(identificarea organelor în care se realizează absorbţia grăsimilor).

Tabelul 23. Testul Mann-Whitney pentru rezultatele obţinute de elevi la testul de cunoştinţe

corespunzător exerciţiului 3

Test statistic / Item B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7

Mann-Whitney U 552.500 673.000 1096.500 795.500 1094.000 851.000 823.000

Wilcoxon W 1728.500 1849.000 2321.500 2020.500 2319.000 2076.000 2048.000

Z -5.732 -4.790 -.739 -3.429 -.703 -2.761 -2.960

Asymp. Sig. (2-

tailed)

.000 .000 .460 .001 .482 .006 .003

Tabelul 23 prezintă rezultatele prelucrării comparative cu ajutorul testului ne-

parametric Mann-Whitney a performanţelor obţinute de elevii din grupul experimental

şi de către elevii din grupul de control la testul de cunoştinţe corespunzător exerciţiului

3. Diferenţe semnificative se constată în cazul itemilor B1, B2, B4, B6 şi B7. Elevii

109

care au lucrat cu ARTP au reuşit să identifice într-o măsură semnificativ mai ridicată

(z=-5.732, p<0.01) organele la nivelul cărora este descompus amidonul decât elevii care

au învăţat în manieră tradiţională. O diferenţă semnificativă (z=-4.790, p<0.01) a fost

pusă în evidenţă în favoarea elevilor care au învăţat cu ARTP şi în privinţa identificării

organelor la nivelul cărora sunt descompuse proteinele.

Pe de altă parte, elevii care au învăţat în manieră tradiţională au reuşit să

identifice într-o măsură semnificativ mai ridicată (z=-3.429, p<0.05) organele la nivelul

cărora se realizează absorbţia apei, decât elevii care au lucrat cu ARTP. Diferenţe

semnificative în favoarea performanţelor obţinute de elevii care au învăţat în manieră

tradiţională s-au înregistrat şi la nivelul identificării organelor în care se realizează

absorbţia proteinelor (z=-2.761, p<0.05) şi la nivelul identificării organelor în care se

realizează absorbţia grăsimilor z=-2.960, p<0.05).

Se pare că elevii care au lucrat cu ARTP au fixat cu o acurateţe mai mare

cunoştinţele legate de descompunerea nutrienţilor, în timp ce elevii care au învăţat în

manieră tradiţională au fixat cu o acurateţe mai mare cunoştinţele legate de procesul de

absorbţie al nutrienţilor la nivelul organelor tubului digestiv. Pentru itemii B3 şi B5

diferenţele între rezultatele obţinute de elevii din cele două grupuri nu au atins pragul de

semnificaţie.

1.3.2.2 Scenariul de chimie

Testul de cunoştinţe pentru chimie a fost format din 6 întrebări (C1...C6) strâns

legate de conţinutul cunoştinţelor exersat cu ajutorul platformei de realitate îmbogăţită.

Primele două întrebări vizează evaluarea cunoştinţelor legate de relaţia dintre structura

atomilor şi distribuţia acestora pe grupe şi perioade în tabelul periodic al elementelor.

Următoarele două întrebări sunt legate de identificarea de către elevi a poziţiei atomilor

de hidrogen şi respectiv de oxigen în tabelul periodic. Ultimele două întrebări vizează

evaluarea cunoştinţelor elevilor cu privire la reacţiile chimice.

Tabelul 24 prezintă mediile rezultatelor elevilor din cele două grupuri

(experimental şi de control) la testul de cunoştinţe corespunzător scenariului de chimie.

Per total itemi, elevii care au lucrat cu ARTP au obţinut rezultate mai bune (M=0.78) la

testul de cunoştinţe decât elevii care au învăţat în manieră tradiţională (M=0.61). Elevii

care au lucrat cu ARTP au obţinut rezultate semnificativ mai bune decât elevii care au

învăţat în manieră tradiţională la întrebările: C3 (identificarea poziţiei atomului de

hidrogen), C4 (identificarea atomului de oxigen) şi C5 (precizarea de cunoştinţe legate

110

de reacţia chimică dintre hidrogen si oxigen).

Tabelul 24. Rezultate obţinute la testul de cunoştinţe pentru scenariul de chimie

Item C1 C2 C3 C4 C5 C6 Medie total itemi

Media 0.84 0.82 0.96 0.56 0.78 0.71 0.78Grup

experimental st. dev. 0.37 0.39 0.21 0.50 0.42 0.46

Media 0.8 0.76 1 0.6 0.8 0.84 0.8Grup de control

(7G) st. dev. 0.41 0.44 0.00 0.50 0.41 0.37

Media 0.88 0.83 1.00 0.63 0.88 0.92 0.85Grup de control

(7A) st. dev. 0.34 0.38 0.00 0.49 0.34 0.28

Media 0.86 0.73 0.59 0.39 0.49 0.61 0.61Grup de control

total (7G+7A) st. dev. 0.35 0.45 0.50 0.49 0.51 0.49

Elevii care au învăţat în manieră tradiţională au obţinut rezultate mai bune la

prima întrebare (relaţia dintre structura atomului si distribuţia pe grupe în tabelul

periodic), diferenţa fiind însă nesemnificativă.

Tabelul 25. Testul Mann-Whitney pentru rezultatele obţinute de elevi la testul de cunoştinţe

corespunzător scenariului de chimie

Test statistic / Item C1 C2 C3 C4 C5 C6

Mann-Whitney U 1088.500 1006.000 701.500 917.500 785.000 993.500

Wilcoxon W 2123.500 2231.000 1926.500 2142.500 2010.000 2218.500

Z -.172 -1.012 -4.138 -1.620 -2.870 -1.005

Asymp. Sig. (2-tailed) .864 .311 .000 .105 .004 .315

Rezultatele prelucrării comparative cu ajutorul testului ne-parametric Mann-

Whitney a performanţelor obţinute de elevii din grupul experimental şi de către elevii

din grupul de control la testul de cunoştinţe pentru chimie sunt prezentate în Tabelul 25.

S-au înregistrat diferenţe semnificative între rezultatele elevilor din cele două grupuri în

cazul întrebărilor: C3 (identificarea poziţiei atomului de hidrogen) şi C5 (precizarea de

cunoştinţe legate de reacţia chimică care are ca rezultat formarea apei). Astfel, elevii

care au lucrat cu ARTP au reuşit să identifice într-o măsură semnificativ mai ridicată

(z=-4.138, p<0.01) poziţia atomului de hidrogen în tabelul periodic decât elevii care au

învăţat în manieră tradiţională. Totodată, elevii care au lucrat cu ARTP au completat cu

o acurateţe semnificativ mai ridicată (z=-2.870, p<0.05) informaţiile cerute privind

reacţia chimică dintre hidrogen si oxigen, decât elevii care au învăţat în manieră

tradiţională.

În cazul întrebărilor C2 (structura atomului), C4 (identificarea atomului de

111

oxigen) şi C6 (precizarea de cunoştinţe legate de reacţia chimică care are ca rezultat

formarea sării) se constată tendinţe în avantajul performanţelor elevilor care au lucrat cu

ARTP. Aceste tendinţe nu ating însă pragul de semnificaţie. În cazul primei întrebări

diferenţa între rezultatele elevilor din cele două grupuri este nesemnificativă.

1.3.3 Motivaţia pentru învăţare prin intermediul aplicaţiilor de AR

A treia ipoteză a cercetării a încercat să investigheze măsura în care explorarea

pe cale tridimensională a proprietăţilor materialelor didactice supuse studiului şi

completarea reprezentărilor formate cu informaţii venite pe cale vizuală, tactilă şi

auditivă utilizând ARTP, este de natură să îi motiveze intrinsec pe elevi în aprofundarea

conţinuturilor educaţionale.

În cazul acestei ipoteze au fost luate în considerare aspectele pozitive referitoare

la caracterul motivant al lucrului cu ARTP menţionate de elevi. În cazul scenariului de

biologie a rezultat un total de 102 aspecte pozitive menţionate de elevi ca răspunsuri la

întrebările deschise din chestionarul de utilizabilitate.

În Tabelul 26 se poate observa frecvenţa (35) ridicată cu care elevii au apreciat

caracterul motivant pe care îl are învăţarea cu ajutorul scenariului de biologie.

Tabelul 26. Aspecte menţionate de elevi cu privire la caracterul motivant al scenariului de

biologie

Categorie Atribut Frecvenţa răspunsurilor

Interesant de utilizat 15

Învăţare captivanta 11

Manieră plăcută de învăţare 4

Menţine interesul 3

Captează atenţia 2

Caracter incitant şi motivant

Total 35

Aspectele pozitive care exprimă motivaţia sunt atribute hedonice cu privire la

modul de percepere a ARTP de către elevi care au apreciat că: „învăţarea în acest mod

este captivantă”, „sistemul este interactiv şi nu este plictisitor”, „captarea atenţiei în

folosul învăţării se face într-un mod plăcut”.

112

42.85%

31.42%

11.42%8.57%

5.71%

0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

30.00%

35.00%

40.00%

45.00%

Interesant deutilizat

Învăţarecaptivanta

Manierăplăcută deînvăţare

Menţineinteresul

Capteazăatenţia

Figura 29. Distribuţia procentuală a aspectelor menţionate de elevi cu privire la caracterul motivant al

scenariului de biologie

În Figura 29 este prezentată distribuţia procentuală a aspectelor menţionate de

elevi cu privire la caracterul motivant al scenariului de biologie. Ponderi ridicate au fost

înregistrate de caracterul interesant şi captivant al învăţării cu aplicaţia pentru biologie.

Totodată, elevii au apreciat maniera plăcută de învăţare cu ARTP, fapt ce menţine

interesul şi captează atenţia pe parcursul sesiunilor de lucru.

În cazul scenariului de chimie a rezultat un total de 106 aspecte pozitive

menţionate de elevii care au testat aplicaţia. Un număr (34) ridicat de aspecte pozitive

au avut ca obiect motivaţia elevilor de a lucra cu scenariul de chimie (vezi Tabelul 27).

Tabelul 27. Aspecte menţionate de elevi cu privire la caracterul motivant al scenariului de

chimie

Categorie Atribut Frecvenţa răspunsurilor Modalitate interesantă de învăţare 18

Învăţare captivantă 9

Mod distractiv de învăţare 3

Exerciţii antrenante 2

Menţine atenţia 2

Caracter incitant şi

motivant

Total 34

Printre aprecierile elevilor cu privire la latura motivaţională a scenariului de

chimie se pot menţiona: „sistemul este foarte interesant şi pot învăţa mai uşor”, „înţeleg

113

lecţia mai bine decât la şcoală”, „modul în care ne arată cum se petrec procesele

chimice este interesant şi captivant, ajutându-ne sa înţelegem lecţia şi să o reţinem mai

uşor”, „sistemul este interesant şi ne trezeşte interesul”.

52.94%

26.47%

8.82%5.88% 5.88%

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

Modalitateinteresantă de

învăţare

Învăţarecaptivantă

Mod distractiv deînvăţare

Exerciţiiantrenante

Menţine atenţia

Figura 30. Distribuţia procentuală a aspectelor menţionate de elevi cu privire la caracterul motivant al

scenariului de chimie

Ponderea procentuală a aspectelor menţionate de elevi cu privire la caracterul

motivant al scenariului de chimie este prezentată în Figura 30. Şi în cazul scenariului de

biologie, cele mai ridicate procente au fost înregistrate de afirmaţiile elevilor cu privire

la caracterul interesant şi captivant al învăţării cunoştinţelor de chimie în această

manieră. De asemenea, elevii au considerat că aplicaţia pentru chimie cuprinde exerciţii

antrenante care fac învăţarea plăcută şi menţin atenţia.

Luând în considerare ponderea ridicată a aspectelor care subliniază caracterul

motivator al ambelor scenarii de învăţare, precum şi răspunsurile la itemii legaţi de

motivaţie din chestionarul de utilizabilitate putem afirma că, într-adevăr, învăţarea cu

ARTP îi motivează intrinsec pe elevi în aprofundarea conţinuturilor educaţionale.

1.3.4 Formarea de interese cognitive prin intermediul ARTP

Ipoteza 4 afirmă că dacă elevii utilizează ARTP în vederea aprofundării

cunoştinţelor din domeniul chimiei şi biologiei, atunci este posibil ca acest fapt să

conducă la formarea şi cristalizarea intereselor elevilor pentru aceste domenii ale

114

cunoaşterii.

Pentru verificarea acestei ipoteze au fost supuse analizei, atât aspectele

menţionate de elevi cu privire la cele două scenarii, cât şi itemii din cadrul

chestionarului de utilizabilitate referitori la caracterul interesant al învăţării cu ARTP.

Itemii: 18, 21 şi 28 au cea mai mare relevanţă. În acest sens, în Tabelul 28 sunt

prezentate rezultatele la aceşti itemi, în cazul scenariului de biologie.

Tabelul 28. Indicatori de statistică descriptivă – scenariul de biologie

Nr. Item Min. Max. Medie SD

18. Sistemul face învăţarea mai interesantă 1 5 4.04 1.13

21. Efectuarea exerciţiilor este captivantă 1 5 3.96 1.19

28. În general, apreciez că sistemul este incitant 1 5 4.00 1.13

Se observă că cea mai ridicată valoare medie s-a înregistrat la itemul 18, elevii

apreciind că scenariul de biologie face învăţarea mai interesantă decât predarea în

manieră tradiţională. Valori medii ridicate au fost obţinute şi la ceilalţi doi itemi, fără

însă a atinge pragul valorii medii a totalului itemilor. Rezultatele obţinute la itemii cu

răspunsuri închise sunt susţinute de frecvenţa crescută a aspectelor pozitive menţionate

de elevi la întrebările deschise. Printre aspectele pozitive care exprimă interesul elevilor,

menţionăm : „sistemul face învăţarea mai interesantă”, „sistemul este foarte interesant

şi pot învăţa mai uşor”, „exerciţiile sunt interesante si captivante”, „este o manieră

interesantă de a învăţa”.

Tabelul 29. Indicatori de statistica descriptivă – scenariul de chimie

Nr. Item Min. Max. Medie SD

18. Sistemul face învăţarea mai interesantă 1 5 4.29 0.87

21. Efectuarea exerciţiilor este captivantă 1 5 4.22 0.93

28. În general, apreciez că sistemul este incitant 1 5 4.16 1.09

Tabelul 29 prezintă rezultatele la itemii cu răspunsuri închise relevanţi pentru

evaluarea caracterului interesant al învăţării cu aplicaţia pentru chimie. Ca şi în cazul

scenariului de biologie, valoarea medie cea mai ridicată a fost înregistrată la itemul 18.

Se observă însă că valorile obţinute la fiecare dintre cei trei itemi sunt cu mult mai

ridicate în cazul scenariului de chimie decât în cazul scenariului de biologie. Aceasta

poate indica interesul mai crescut al elevilor pentru învăţarea însoţită de aplicaţia la

chimie, decât pentru învăţarea cu aplicaţia de biologie. Valorile ridicate la aceşti trei

itemi închişi sunt confirmate şi de răspunsurile la întrebările deschise adresate elevilor,

115

care au considerat că: „lecţia este mult mai interesanta”, „modul în care ne arată cum se

petrec procesele chimice este interesant şi captivant, ajutându-ne să înţelegem lecţia şi

să o reţinem mai uşor”, „sistemul este captivant şi ne trezeşte interesul”.

1.3.5 Efortul cognitiv specific învăţării cu ARTP

Ultima ipoteză a cercetării supune verificării măsura în care învăţarea prin

intermediul aplicaţiilor educaţionale bazate pe tehnologia de realitate îmbogăţită se

asociază şi cu un nivel mai redus al efortului resimţit de elevi în asimilarea

conţinuturilor educaţionale.

Pentru verificarea acestei ipoteze au fost prelucrate măsurile de evaluare a

eficacităţii (rata completării sarcinilor şi numărul de erori) şi ale eficienţei (timp pentru

efectuarea sarcinii), care au fost analizate prin intermediul fişierelor de log. Acestea au

fost colectate după fiecare sesiune de testare, iar datele obţinute au fost centralizate

pentru fiecare elev în parte.

1.3.5.1 Scenariul pentru biologie

Rezultatele eficacităţii şi eficienţei pentru fiecare exerciţiu al scenariului de biologie

sunt prezentate în Tabelul 30.

Tabelul 30. Valori ale eficacităţii şi ale eficienţei în scenariul de biologie

Sarcina Succes Greşeli Rata de completare Media nr.

de erori

Timpul de

execuţie (sec.)

Exerciţiul 1 42 3 93.33% 4.69 215.55

Exerciţiul 2 44 1 97.7% 6.23 140.23

Exerciţiul 3 39 6 86.66% 17.5 276.23

Primul exerciţiu a fost dificil de utilizat datorită problemelor întâmpinate de elevi în

selecţia organelor. Problemele de selecţie au fost şi cauza multor erori, elevii declarând că

uneori, chiar dacă ştiau răspunsul corect, acesta era dificil de selectat. În aceste condiţii, 42

de elevi au reuşit sa îndeplinească scopul sarcinii. Valorile timpului de execuţie au variat

între 86 sec (0 erori) şi 565 sec. (2 erori), cu o medie de 215.55 sec (SD=100.42).

Tabelul 31 prezintă dificultăţile întâmpinate la selectarea organelor de mici

dimensiuni de la primul exerciţiu.

Cele mai dificile de selectat au fost pancreasul şi duodenul datorită dificultăţilor de

utilizabilitate – dimensiuni reduse si situare în proximitate. Cu toate astea, câteva erori

s-au făcut şi în selectarea „organelor” de mari dimensiuni, cum ar fi cazul intestinului

116

subţire şi al celui gros. Doar trei elevi au finalizat exerciţiul fără greşeală, pe când alţi 5

au întâmpinat dificultăţi deosebite în rezolvarea acestuia.

Tabelul 31. Erori în selectarea organelor la primul exerciţiu

Numele organului Nr. erori Nr. elevi Media nr.

de erori

Cavitatea bucală 21 10 2.1

Duodenul 37 16 2.3

Pancreasul 72 28 2.6

Esofagul 22 12 1.8

Intestinul gros 11 8 1.4

Intestinul subţire 11 6 1.8

Altele 12 6 2

Total 186

În cazul celui de-al doilea exerciţiu s-a înregistrat cea mai mare rată de

completare (97.7%). Acest exerciţiu a fost mai uşor de utilizat, deoarece nutrienţii erau

selectaţi cu ajutorul telecomenzii, fără utilizarea indicatorului care a generat probleme

de selecţie în cazul primului exerciţiu. Un elev nu a reuşit să rezolve exerciţiul. Nu a

existat niciun elev care să termine exerciţiul fără greşeală, deşi 5 elevi au făcut doar câte

o singură greşeală. Restul elevilor au avut între 2 şi 33 greşeli (media = 6.23, SD=5.24).

Timpul de execuţie pentru acest exerciţiu a variat între 93 sec. (o greşeală) şi 545 sec.

(33 greşeli), cu o medie de 140.23 sec. (SD=67.28).

Cea mai mică rată de completare s-a înregistrat la nivelul celui de-al treilea

exerciţiu. O posibilă explicaţie pentru aceste rezultate ar putea fi reprezentată de faptul

ca acesta este cel mai complex exerciţiu, implicând, pe lângă relaţia nutrienţi - organe şi

procesele digestive de absorbţie şi descompunere. Toţi elevii au făcut erori: 11 elevi au

făcut între 1 şi 10 erori, 14 elevi au făcut 11 – 20 erori şi 14 elevi au făcut peste 20 erori.

În acest caz erorile sunt datorate în egală măsură lipsei de cunoştinţe şi dificultăţilor în

selectarea organelor. Timpul de execuţie a variat între 121 sec (cu 2 erori) şi 735 sec.

(cu 24 erori), media timpului de execuţie fiind de 276.23 sec (SD=119.16).

1.3.5.2 Scenariul pentru chimie

Tabelul 32 ilustrează măsurările eficacităţii (rata de completare) şi eficienţei

(media timpului de execuţie) pentru toate exerciţiile din scenariul de chimie. În total,

117

elevii au avut de rezolvat 13 exerciţii.

Rata eşecului pentru al doilea exerciţiu din lecţia 1 a fost foarte ridicată. În acest

exerciţiu elevii au avut sarcina de a găsi locul corect în tabelul periodic al mai multor

elemente chimice. În total 33 de elevi au reuşit să rezolve cu succes ambele exerciţii din

lecţia 1. Timpul total de execuţie pentru prima lecţie a variat între 247 sec şi 624 sec, cu

o medie de 401.24 sec. Aceste rezultate pot fi explicate prin frecventele probleme de

utilizabilitate legate de îndeplinirea acestui exerciţiu. O altă explicaţie ar putea fi

reprezentată de insuficienta consolidare în exerciţiul anterior a cunoştinţelor legate de

regulile care guvernează dispunerea elementelor chimice în tabelul periodic al

elementelor.

Toţi elevii au reuşit să rezolve exerciţiile (4 din 8 pentru fiecare elev) avute ca

sarcină din lecţia 2. Timpul de execuţie pentru exerciţiile individuale a variat între 10

sec. şi 199 sec. Se poate observa că rata succesului a fost mai mică în cazul primului

exerciţiu (96.4%), după care atinge valoarea maximă pentru celelalte exerciţii ale lecţiei.

Totodată, media timpului de execuţie este mai mare în cazul primului exerciţiu, după

care scade semnificativ de la 96 sec. la 35 sec. Se pare că elevii au avut nevoie de mai

mult timp la începutul lecţiei pentru descoperirea strategiei rezolutive, după care au

reuşit să soluţioneze rapid şi în proporţie de 100% restul de exerciţii.

Tabelul 32. Valori ale eficacităţii şi ale eficienţei în scenariul de chimie

Sarcina Succes Eşec Rata de succes

Timpul de execuţie (sec.)

Le1 Ex 1 41 4 91.1% 207.34

Le1 Ex 2 35 10 77.7% 196

Le2 Ex 1 27 1 96.4% 96.56

Le2 Ex 2 29 0 100% 35.03

Le2 Ex 3 20 0 100% 24.60

Le2 Ex 4 14 0 100% 48.50

Le2 Ex 5 22 0 100% 51.09

Le2 Ex 6 17 0 100% 66.06

Le2 Ex 7 10 0 100% 53.09

Le2 Ex 8 21 0 100% 51.05

Le3 Ex 1 12 3 80% 97.83

Le3 Ex 2 18 0 100% 127.77

Le3 Ex 3 11 1 91.6% 143.45

Fiecare elev a avut de rezolvat doar un exerciţiu din lecţia 3 pe parcursul

sesiunilor de testare. 41 de elevi au reuşit să efectueze exerciţiul corespunzător din

118

această lecţie. Timpul total de execuţie pentru fiecare exerciţiu din lecţia 3 a variat

între 53 sec. şi 596 sec., cu o medie de 144.34 sec. La exerciţiul 1 s-a înregistrat cea

mai scăzută rată de completare (80%) din această lecţie, însă şi cea mai scăzută medie

a timpului de execuţie (97.83 s.). În cazul celorlalte două exerciţii, rata de completare

a fost de 100% în cazul exerciţiului 2, respectiv 91.6% pentru exerciţiul 3. Diferenţele

apărute se pot datora unor probleme de utilizabilitate întrucât pentru rezolvarea

fiecărui exerciţiu e nevoie de manipularea simultană a unui număr diferit de bile-

atomi.

Rata ridicată de succes în îndeplinirea sarcinilor pe unitatea de timp, atât în

cadrul scenariului de biologie, cât şi în cadrul scenariului de chimie indică faptul că

asimilarea conţinuturilor educaţionale cu ajutorul ARTP s-a realizat cu eficienţă şi

eficacitate în condiţiile unui nivel redus al efortului resimţit de elevi.

2. Evaluarea utilizabilităţii

2.1 Rezultatele testării cu utilizatori

Testarea cu utilizatori a avut loc în cadrul ICI Bucureşti. Fiecare grup de elevi a

testat prototipul de două ori, câte o data pentru fiecare scenariu de interacţiune.

Chestionarul de utilizabilitate cuprinde 28 de itemi. Primii 24 itemi sunt legaţi

de câteva dimensiuni – ergonomia ARTP, uşurinţa în învăţare, uşurinţa în utilizare,

utilitatea perceputa, atitudine şi intenţie de utilizare. Ceilalţi 4 itemi au urmărit să

evalueze percepţia generala a elevilor cum ar fi: uşurinţa în utilizare, utilitatea pentru

învăţare caracterul distractiv a învăţării şi caracterul incitant. După testare, elevilor li s-a

cerut să răspundă la chestionarul de utilizabilitate, acordând răspunsuri pentru itemi pe o

scară Likert cu 5 trepte (1-dezacord total, 2-dezacord, 3-neutru, 4-acord şi 5-acord

total). Chestionarul de utilizabilitate a cuprins de asemenea şi două întrebări deschise:

descrierea liberă a cel puţin trei aspecte pozitive şi trei aspecte negative aspecte.

2.1.1 Utilizabilitatea scenariului de biologie – analiza cantitativă

Valorile pentru tendinţa centrală şi variaţie pentru scenariul de biologie sunt

prezentate în Tabelul 33. Per ansamblu, rezultatele sunt acceptabile din moment ce

mediile sunt peste 3.00 (“Neutru”).

119

Tabelul 33. Măsuri de statistica descriptivă pentru scenariul de biologie

Item Min. Max. Medie SD

1. Ajustarea ecranului “see-through” este uşoară 2 5 4.11 0.80

2. Ajustarea ochelarilor stereo este uşoară 2 5 4.22 0.77

3. Ajustarea căştilor este uşoară 2 5 4.24 0.86

4. Postul de lucru este confortabil 1 5 4.00 1.07

5. Observarea obiectului real prin ecran este clară 1 5 3.71 1.06

6. Înţelegerea modului de operare cu aplicaţia realitate îmbogăţită este

uşoară 1 5 4.02 0.97

7. Suprapunerea dintre proiecţie şi obiectul real este clară 1 5 3.47 1.12

8. Învăţarea modului de lucru cu aplicaţia de realitate îmbogăţită este

uşoară 1 5 3.98 1.01

9. Reamintirea modului de lucru cu aplicaţia de realitate îmbogăţită

este uşoară 1 5 3.78 1.04

10. Înţelegerea explicaţiilor vocale este uşoară 1 5 3.87 1.06

11. Citirea informaţiei pe ecran este uşoară 1 5 3.87 1.14

12. Selectarea unui item din meniu este uşoară 1 5 4.00 1.09

13. Corectarea erorilor este uşoară 1 5 3.96 1.13

14. Colaborarea cu colegii este uşoară 1 5 3.78 1.20

15. Utilizarea aplicaţiei mă ajută să înţeleg mai rapid lecţia 1 5 4.04 1.13

16. Utilizând aplicaţia voi obţine rezultate mai bune la teste 1 5 3.93 1.10

17. După utilizarea aplicaţiei voi şti mai multe despre acest subiect 1 5 3.89 0.98

18. Sistemul face învăţarea mai interesantă 1 5 4.04 1.13

19. Lucrul în grup cu colegii este stimulativ 1 5 3.76 1.05

20. Îmi place să interacţionez cu obiecte reale 1 5 3.78 1.13

21. Efectuarea exerciţiilor este captivantă 1 5 3.96 1.19

22. Aş dori să dispun de acest sistem în şcoală 1 5 4.24 1.25

23. Intenţionez să utilizez acest sistem pentru învăţare 1 5 3.96 1.17

24. Voi recomanda altor colegi să utilizeze acest sistem 1 5 4.07 1.19

25. În general, apreciez că sistemul este uşor de utilizat 1 5 4.04 1.07

26. În general, consider că sistemul este util pentru învăţare 1 5 3.98 1.16

27. În general, îmi place să învăţ cu acest sistem 1 5 3.82 1.19

28. În general, apreciez că sistemul este incitant 1 5 4.00 1.13

O singură medie este situată sub pragul de 3.50, în cazul itemului 7

120

(Suprapunerea dintre proiecţie şi obiectul real este clară). De altfel, multe dintre aspectele

negative menţionate de elevi cu privire la ambele scenarii au avut ca obiect

suprapunerea deficitară dintre imaginea virtuală şi obiectele reale. Alţi 15 itemi au

obţinut valori medii (colorate în roşu) cuprinse între 3.71 şi 3.98. Majoritatea acestor

itemi se referă la aspecte legate de ergonomia ARTP şi la două întrebări generale - 26 şi

27.

Nouă itemi au fost evaluaţi cu valori medii cuprinse între 4 şi 4.20. Aceşti itemi

se referă la ajustarea ecranului, confortul postului de lucru, înţelegerea modului de

operare cu aplicaţia, uşurinţa în selectarea unui item din meniu, înţelegerea rapidă a

lecţiei, interesul faţă de învăţarea cu ARTP, recomandarea aplicaţiei, uşurinţa în

utilizare şi caracterul incitant al sistemului.

Trei itemi au fost evaluaţi cu valori medii situate peste 4.20. Doi dintre aceştia

se referă la ajustarea căştilor şi a ochelarilor, iar cel de-al treilea la intenţia de dispune

de ARTP în şcoală. Acest ultim aspect a reieşit şi din analiza aspectelor pozitive

menţionate de elevi cu privire la scenariul de biologie.

2.1.2 Utilizabilitatea scenariului de biologie – analiza calitativă

Aspectele pozitive menţionate de elevi cu privire la scenariul de biologie sunt

centralizate în Tabelul 34 în ordinea descrescătoare a frecvenţei.

Tabelul 34. Aspecte pozitive menţionate de elevi cu privire la scenariul de biologie

Categorie Frecvenţă Sprijin educaţional 38Caracter incitant şi motivant 35AR şi vizualizare 3D 12Uşor de utilizat 10Alte aspecte 7

Total 102

Sprijinul educaţional include aspecte precum: o mai bună înţelegere (“înţelegi

mai bine poziţia reală a organelor“), sistemul facilitează învăţarea (“Am învăţat mai

uşor poziţia fiecărui organ”), uşor de reamintit lecţia (“Pot să îmi reamintesc mai bine

conţinutul lecţiei”), adecvat pentru învăţarea rapida (“este bun pentru învăţarea

rapidă”). Aceste aspecte corespund evaluării pozitive a itemilor 15 (Utilizarea aplicaţiei

mă ajută să înţeleg mai rapid lecţia) şi 22 (Aş dori să dispun de acest sistem în şcoală) din

chestionarul de utilizabilitate.

Elevilor le-a plăcut de asemenea tehnologia AR, interacţiunea 3D (“înveţi lecţia

121

în 3D”) şi explicaţiile vocale ("explicaţiile sunt bune şi descriptive").

Elevii au apreciat sistemul de AR ca fiind distractiv (asemănător jocurilor), nou

şi motivant (“sistemul te motivează sa înveţi un astfel de subiect”, “sistemul face

învăţarea mai interesantă”). Aceste aspecte sunt în concordanţă cu evaluarea pozitivă a

itemului 18 (Sistemul face învăţarea mai interesantă) din chestionarul de utilizabilitate.

Distribuţia procentuală a principalelor aspecte pozitive menţionate de elevi cu

privire la scenariul de biologie este prezentată în Figura 31. Cele mai ridicate procente au

fost înregistrate la afirmaţiile legate de sprijinul educaţional (detaliate în secţiunea

1.3.1) şi la caracterul motivant (detaliate în secţiunea 1.3.3). Cu ponderi mai reduse,

elevii au apreciat vizualizarea tridimensională şi uşurinţa în utilizare a aplicaţiei pentru

biologie.

37.25%

34.31%

11.76%

9.80%6.86%

Sprijin educaţional Caracter incitant şi motivantAR şi vizualizare 3D Uşor de utilizatAlte aspecte

Figura 31. Distribuţia procentuală a aspectelor pozitive - scenariul de biologie

Aspectele negative menţionate de elevi cu privire la scenariul de biologie sunt

prezentate în Tabelul 35. Problema cea mai frecvent întâlnită a fost dificultatea de a

selecta organele cu instrumentul de interacţiune (“deseori era greu sa indicăm organul

corect”, “chiar dacă ştii răspunsul corect este dificil să îl selectezi”). Problemele de

selecţie şi de suprapunere şi dificultăţile de utilizare a sistemului corespund mediei (M =

3.47) scăzute a itemului 7 (Suprapunerea dintre proiecţie şi obiectul real este clară) din

chestionarul de utilizabilitate. A doua categorie de aspecte negative este legată de

durerile de ochi provocate de ochelarii stereo (“ochelarii erau obositori”).

122

Tabelul 35. Aspectele negative menţionate de elevi cu privire la scenariul de biologie

Categoria Frecvenţa

Probleme de selecţie 25

Dureri ale ochilor şi probleme cu ochelarii 13

Mulajul este prea mare 10

Probleme cu sunetul 10

Suprapunerea 8

Greu de utilizat 4

Erori şi alte probleme tehnice 4

Total 74

Mulţi elevi s-au plâns de faptul că obiectul real este prea mare şi era dificil să

lucreze în perechi (“Nu mi-a plăcut că trebuia să mişcăm mulajul“, “Fiecare elev ar

trebui să aibă propriul său mulaj“). Acest fapt corespunde mediei (M = 3.78) scăzute a

itemului 14 (Colaborarea cu colegii este uşoară) din chestionarul de utilizabilitate.

33.78%

17.56%13.51%

13.51%

10.81%

5.40%5.40%

Probleme de selecţie Dureri ale ochilor şi probleme cu ochelarii

Mulajul este prea mare Probleme cu sunetulSuprapunerea Greu de utilizat

Erori şi alte probleme tehnice

Figura 32. Distribuţia procentuală a aspectelor negative - scenariul de biologie

În Figura 32 este prezentată distribuţia procentuală a aspectelor negative

menţionate de elevi cu privire la scenariul de biologie. Problemele de selecţie şi

disconfortul vizual deţin cele mai mari ponderi în totalul problemelor menţionate de

elevi. În ordine descrescătoare, cu procentaje apropiate se situează problemele legate de

123

dimensiunea mulajului, problemele cu sunetul şi problemele de suprapunere între

conţinutul virtual şi obiectul real. Cu o frecvenţă mai redusă, elevii au menţionat

dificultăţi de utilizare şi probleme tehnice ale aplicaţiei pentru biologie.

2.1.3 Utilizabilitatea scenariului de chimie – analiza cantitativă

Valorile pentru tendinţa centrală şi variaţie pentru scenariul de chimie sunt

prezentate în Tabelul 36. În ansamblu, rezultatele sunt acceptabile din moment ce

mediile se situează la valori de peste 3.53.

Tabelul 36. Măsuri de statistică descriptivă pentru scenariul de chimie

Item Min. Max. Medie SD

1. Ajustarea ecranului “see-through” este uşoară 1 5 3.80 0.94

2. Ajustarea ochelarilor stereo este uşoară 2 5 4.16 0.85

3. Ajustarea căştilor este uşoară 2 5 4.09 0.82

4. Postul de lucru este confortabil 2 5 4.16 0.82

5. Observarea obiectului real prin ecran este clară 2 5 3.62 0.94

6. Înţelegerea modului de operare cu aplicaţia realitate îmbogăţită este

uşoară 2 5 4.20 0.76

7. Suprapunerea dintre proiecţie şi obiectul real este clară 1 5 3.53 0.94

8. Învăţarea modului de lucru cu aplicaţia de realitate îmbogăţită este

uşoară 2 5 4.04 0.82

9. Reamintirea modului de lucru cu aplicaţia de realitate îmbogăţită

este uşoară 1 5 4.00 0.88

10. Înţelegerea explicaţiilor vocale este uşoară 1 5 4.04 0.98

11. Citirea informaţiei pe ecran este uşoară 2 5 3.98 0.78

12. Selectarea unui item din meniu este uşoară 1 5 4.07 1.03

13. Corectarea erorilor este uşoară 2 5 4.07 0.91

14. Colaborarea cu colegii este uşoară 1 5 3.89 0.98

15. Utilizarea aplicaţiei mă ajută să înţeleg mai rapid lecţia 1 5 4.18 0.96

16. Utilizând aplicaţia voi obţine rezultate mai bune la teste 1 5 3.84 1.02

17. După utilizarea aplicaţiei voi şti mai multe despre acest subiect 1 5 3.96 0.98

18. Sistemul face învăţarea mai interesantă 1 5 4.29 0.87

19. Lucrul în grup cu colegii este stimulativ 1 5 3.96 0.88

20. Îmi place să interacţionez cu obiecte reale 1 5 4.02 0.94

124

21. Efectuarea exerciţiilor este captivantă 1 5 4.22 0.93

22. Aş dori să dispun de acest sistem în şcoală 1 5 4.22 1.13

23. Intenţionez să utilizez acest sistem pentru învăţare 1 5 4.02 0.94

24. Voi recomanda altor colegi să utilizeze acest sistem 1 5 4.18 1.11

25. În general, apreciez că sistemul este uşor de utilizat 1 5 4.18 0.89

26. În general, consider că sistemul este util pentru învăţare 1 5 4.11 0.86

27. În general, îmi place să învăţ cu acest sistem 1 5 3.89 1.13

28. În general, apreciez că sistemul este incitant 1 5 4.16 1.09

Există 9 scoruri medii care sunt situate sub 4. Cele mai multe vizează aspecte de

utilizabilitate, incluzând şi o întrebare generală (În general, îmi place să învăţ cu acest

sistem).

Alte 16 medii au valori cuprinse între 4 şi 4.20. Aceşti itemi privesc diferite

dimensiuni, incluzând şi trei întrebări generale (itemii 25, 26 şi 28).

Trei itemi au fost evaluaţi cu peste 4.20:

• 18 (Sistemul face învăţarea mai interesantă) – valoarea motivaţională a tehnologiei

AR;

• 21 (Efectuarea exerciţiilor este captivantă) – imersia în fluxul desfăşurării

exerciţiilor;

• 22 (Aş dori să dispun de acest sistem în şcoală) – intenţia de utilizare, care denotă

acceptarea generală a tehnologiei AR.

2.1.4 Utilizabilitatea scenariului de chimie – analiza calitativă

În Tabelul 37 sunt centralizate aspectele pozitive menţionate de elevi cu privire la

scenariul de chimie:

Tabelul 37. Aspecte pozitive menţionate de elevi cu privire la scenariul de chimie

Categorie Frecvenţă

Sprijin educaţional 35

Caracter incitant şi motivant 34

AR şi vizualizare 3D 14

Uşor de utilizat 9

Alte aspecte 14

Total 106

Sprijinul educaţional include aspecte precum: sistemul facilitează înţelegerea

(“am înţeles totul foarte rapid“), ARTP facilitează învăţarea (“poţi învăţa mai uşor

125

utilizând acest sistem”), sistemul e atractiv datorită învăţării bazate pe acţiune (“poţi

vedea ceva creat de tine, nu de profesori”), lecţia este uşor de reamintit, sistemul poate

servi pentru testare (“este bine ca au fost multe exerciţii diferite”) şi adecvat pentru

lucrul individual.

Figura 33 prezintă distribuţia procentuală a aspectelor pozitive menţionate de

elevi cu privire la scenariul de chimie. Ca şi în cazul scenariului de biologie, cele mai

ridicate procente au fost înregistrate la nivelul categoriilor sprijin educaţional şi caracter

motivant. În ordine descrescătoare, vizualizarea tridimensională şi aspectele specifice

tehnologiei de realitate îmbogăţită s-au situat pe treapta următoare a distribuţiei

procentuale.

33.01%

32.07%

3.20%

8.49%

13.20%

Sprijin educaţional Caracter incitant şi motivantAR şi vizualizare 3D Uşor de utilizatAlte aspecte

Figura 33. Distribuţia procentuală a aspectelor pozitive - scenariul de chimie

Elevilor le-a plăcut vizualizarea 3D (“vizualizarea 3D a atomilor a fost foarte

bună”) şi interacţiunea (“este distractiv să atingi şi să mişti atomii”), ca de altfel şi

uşurinţa în utilizare. Ei au apreciat, de asemenea scenariul de chimie ca fiind incitant,

motivant (“diferitele culori fac învăţarea mai distractivă”, “este captivant”) şi uşor de

utilizat. Aceste aspecte corespund evaluării pozitive a itemilor 18 – „Sistemul face

învăţarea mai interesantă” – şi 22 – „Aş dori să dispun de acest sistem în şcoală” - din

chestionarul de utilizabilitate.

Aspectele negative menţionate de elevi cu privire la scenariul de chimie sunt

prezentate în Tabelul 38 .

126

Tabelul 38. Aspecte negative menţionate de elevi cu privire la scenariul de chimie

Categorie Frecvenţă

Probleme de selecţie 21

Disconfort vizual 13

Probleme ergonomice şi dificultăţi

de utilizare

8

Probleme de suprapunere 7

Probleme cu sunetul 6

Erori şi alte probleme tehnice 3

Total 58

Problemele de selecţie au înregistrat frecvenţa cea mai ridicată de menţionare de

către elevi şi în cazul scenariului de chimie. Ele sunt legate de dificultatea de a controla

bilele (obiecte reale) şi de aria de selecţie prea mică. A doua categorie de aspecte

negative a fost legată de disconfortul vizual (”după exerciţii simţeai o durere la nivelul

ochilor”).

36.20%

13.79%

12.06%

10.34%5.17%

22.41%

Probleme de selecţie Disconfort vizualProbleme ergonomice şi dificultăţi de utilizare Probleme de suprapunere Probleme cu sunetul Erori şi alte probleme tehnice

Figura 34. Distribuţia procentuală a aspectelor negative - scenariul de chimie

În Figura 34 este prezentată distribuţia procentuală a aspectelor negative

menţionate de elevi cu privire la scenariul de chimie. Distribuţia este asemănătoare cu

cea a scenariului de biologie în cazul celor două categorii care au ridicat cele mai multe

probleme utilizabilitate (problemele de selecţie şi disconfortul vizual). Multe dintre

aspectele negative menţionate sunt legate de vizualizare şi suprapunere. Aceste

127

probleme de utilizabilitate sunt reflectate în scorurile scăzute la itemii 5 (Observarea

obiectului real prin ecran este clară) şi 7 (Suprapunerea dintre proiecţie şi obiectul real

este clară).

Elevii s-au plâns în legătură cu ergonomia spaţiului de lucru pentru că mişcările

mâinilor le erau limitate de înălţimea ecranului „see-through”. Aceste aspecte corespund

mediei scăzute la itemul 1 (Ajustarea ecranului „see-through” este uşoară).

2.1.5 Analiză comparativă – valori statistice

O analiză comparativă a rezultatelor obţinute de elevi la itemii din chestionarul de

utilizabilitate în cazul scenariului de biologie şi în cazul scenariului de chimie este

prezentată în Figura 35.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

Biologie 4.11 4.22 4.24 4.00 3.71 4.02 3.47 3.98 3.78 3.87 3.87 4.00 3.96 3.78 4.04 3.93 3.89 4.04 3.76 3.78 3.96 4.24 3.96 4.07 4.04 3.98 3.82 4.00

Chimie 3.80 4.16 4.09 4.16 3.62 4.20 3.53 4.04 4.00 4.04 3.98 4.07 4.07 3.89 4.18 3.84 3.96 4.29 3.96 4.02 4.22 4.22 4.02 4.18 4.18 4.11 3.89 4.16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Figura 35. Comparaţie între scenarii (valorile mediilor)

Ergonomia generală a platformei AR (itemii 1, 2, 3 şi 5), itemii 16 (Utilizând

aplicaţia voi obţine rezultate mai bune la teste) şi 22 (Aş dori să dispun de acest sistem în

şcoală) au fost mai bine apreciaţi pentru scenariul de biologie. Restul itemilor au fost

mai bine evaluaţi pentru scenariul de chimie.

Următorii itemi au fost evaluaţi pozitiv în cazul ambelor scenarii, cu o medie de peste

4.00, arătând că:

• (2) Ajustarea ochelarilor stereo este uşoară

• (3) Ajustarea căştilor este uşoară

• (4) Postul de lucru este confortabil

• (6) Înţelegerea modului de operare cu aplicaţia realitate îmbogăţită este uşoară

• (12) Selectarea unui item din meniu este uşoară

128

• (15) Utilizarea aplicaţiei mă ajută să înţeleg mai rapid lecţia

• (18) Sistemul face învăţarea mai interesantă

• (22) Elevii ar dori să dispună de acest sistem în şcoală

• (24) Voi recomanda altor colegi să utilizeze acest sistem

• (25) În general, apreciez că sistemul este uşor de utilizat

• (28) În general, apreciez că sistemul este incitant.

Următorii itemi prezintă valori scăzute ale mediilor pentru ambele scenarii.

Acest fapt indică următoarele:

• (5) Observarea obiectului real prin ecran nu este clară

• (7) Suprapunerea dintre proiecţie şi obiectul real nu este clară

• (14) Colaborarea cu colegii este uşoară nu este uşoară

• (19) Lucrul în grup cu colegii este dificil.

Aceste probleme de utilizabilitate sunt legate de uşurinţa în utilizare a

ARTP şi sunt descrise mai în detaliu în răspunsurile la întrebările deschise.

O comparaţie a valorilor pozitive menţionate ca aspecte în ambele scenarii este

prezentată în Tabelul 39.

Tabelul 39. Sumarul aspectelor pozitive menţionate în ambele scenarii

Categorie Total Biologie Chimie

Sprijin educaţional 73 38 35

Caracter incitant şi motivant 69 35 34

AR şi vizualizare 3D 23 9 14

Uşor de utilizat 19 10 9

Alte aspecte 24 10 14

Total 208 102 106

Per total, cei mai mulţi elevi au menţionat că sistemul este bun pentru învăţare şi

ajută la o mai bună înţelegere a lecţiei. Ei s-au simţit atraşi de anumite caracteristici ale

tehnologiei AR, inclusiv de interacţiunea multimodală. Au considerat, de asemenea, că

sistemul este distractiv, provocator, nou şi interesant.

Cele mai multe aspecte pozitive sunt legate de sprijinul educaţional (35.09%).

Elevii au găsit că sistemul este incitant şi motivant (33.17%) şi le-a plăcut, de asemenea,

interacţiunea multimodală oferită de tehnologia AR (11.05%).

129

În Figura 36 sunt prezentate, în ordinea frecvenţei, aspectele pozitive menţionate

de elevi cu privire la scenariul de biologie comparativ aspectele pozitive menţionate cu

privire la scenariul de chimie. Aspectele pozitive din categoriile sprijin educaţional,

caracter motivant şi uşurinţă în utilizare au fost menţionate cu o frecvenţă mai ridicată

în cazul scenariului de biologie decât în cazul scenariului de chimie. Totodată, elevii au

apreciat într-o măsură mai ridicată vizualizarea tridimensională din cadrul scenariului de

chimie comparativ cu vizualizarea 3D a scenariului de biologie.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Sprijineducaţional

Caracterincitant şimotivant

AR şivizualizare

3D

Uşor deutilizat

Alte aspecte

Biologie

Chimie

Figura 36. Distribuţia aspectelor pozitive menţionate de elevi cu privire la scenariul de biologie

comparativ cu scenariul de chimie

Un sumar al aspectelor negative menţionate în ambele scenarii este

prezentat în Tabelul 40. În cazul scenariului de biologie, elevii s-au plâns de problemele

de selecţie care au fost legate de obiectul real prea mare şi de aria de selecţie prea mică.

Vizualizarea, inclusiv observarea obiectelor reale prin ecran, a creat mai multe

probleme în scenariul de chimie. Obiectul real (mulajul) a fost prea mare în primul

scenariu şi dificil de manevrat (bilele) în cel de-al doilea scenariu.

Tabelul 40. Sumarul aspectelor negative menţionate în ambele scenarii

Categorie Total Biologie Chimie

Probleme de selecţie 46 25 21

Disconfort vizual 26 13 13

130

Probleme ergonomice şi dificultăţi de utilizare 18 10 8

Probleme de suprapunere 15 8 7

Probleme cu sunetul 16 10 6

Erori şi alte probleme tehnice 7 4 3

Total 128 70 58

În ambele sesiuni, elevii au acuzat dureri de ochi provocate de problemele cu

ochelarii stereo. Aceasta reprezintă a doua mare categorie de aspecte negative, după

problemele de selecţie. Elevii s-au plâns, de asemenea, în legătură cu problemele de

sunet.

0

5

10

15

20

25

Probleme deselecţie

Disconfortvizual

Problemeergonomiceşi dificultăţide utilizare

Probleme desuprapunere

Probleme cusunetul

Erori şi alteproblemetehnice

Biologie

Chimie

Figura 37. Distribuţia aspectelor negative menţionate de elevi cu privire la scenariul de biologie

comparativ cu scenariul de chimie

În Figura 37 sunt prezentate, în ordinea frecvenţei, aspectele negative menţionate

de elevi cu privire la scenariul de biologie comparativ aspectele negative menţionate cu

privire la scenariul de chimie. Se observă că frecvenţa problemelor întâmpinate în cazul

scenariului de biologie este mai ridicată decât în cazul scenariului de chimie la nivelul

majorităţii categoriilor, cu excepţia disconfortului vizual care a fost menţionat cu

aceeaşi frecvenţă în cazul ambelor scenarii.

131

2.2 Rezultatele evaluării euristice

2.2.1 Rezultatele evaluării euristice a scenariului de biologie

Evaluarea euristica a primului scenariu (biologie – sistemul digestiv) a avut loc

la ICI în Noiembrie 2007 cu doi evaluatori, fiind identificate 19 probleme de

utilizabilitate (UP). Un rezumat al rezultatelor evaluării este prezentat în Tabelul 41.

Problemele identificate sunt descrise în detaliu. Principiul ergonomic încălcat este

descris cu litere italice.

Tabelul 41. Probleme de utilizabilitate identificate la nivelul scenariului de biologie

UP1

Sarcina Toate

Context Mai mult de o derulare completă a scenariului 1, fără a părăsi aplicaţia

Descriere Uneori cele doua aparate ce folosesc bila roşie ca indicator, fie ca nu

recunosc bila deloc, fie bila este foarte greu de urmărit de camere.

Condiţiile de luminozitate au fost constante

(eroare software)

Impact Sever

Sugestii Identificarea şi eliminarea erorii

Evaluator D

Stare Rezolvat

UP2

Sarcina Ex2

Context Traseul bolului alimentar

Descriere Bolul este prezentat în culoarea roşie ce poate fi asociată cu un

rezultat greşit (semnificaţia codurilor)

Impact Minor

Sugestii Reprezentarea bolului in altă culoare

Evaluator C

Stare Rezolvat

UP3

Sarcina Toate

Context Trei iconiţe referitoare la sistemul operator sunt prezente in coltul

dreapta sus a ecranului

Descriere Informaţii nefolositoare (inutile) pentru fiecare utilizator ce ar putea

ascunde informaţii folositoare afişate de aplicaţie (densitatea

informaţiei)

132

Impact Moderat

Sugestii Eliminarea iconiţelor. Asigurarea de scurtături (de exemplu Alt / Tab)

care sa permită comenzi de repornire din tastatura

Evaluator C

Stare Rezolvat

UP4

Sarcina Ex2

Context Afişarea numelui unui organ

Descriere Câteodată sistemul nu afişează numele organelor. (feedback)

Impact Sever

Sugestii Îmbunătăţirea vizualizării

Evaluator D

Stare Rezolvat

UP5

Sarcina

Context În timp ce se mişcă indicatorul, cursorul se blochează

Descriere Cursorul se blochează atunci când se părăseşte aria de selecţie

(feedback)

Impact Moderat

Sugestii Cursorul ar trebui să dispară, în loc să se blocheze

Evaluator C

Stare Rezolvat

UP6

Sarcina Toate

Context Atunci când utilizatorul se apropie de ecranul “see-through” / masă

Descriere Ochelarii stereo clipesc. (ergonomia dispozitivelor)

Impact Moderat

Sugestii Înlocuirea ochelarilor stereo „wireless” cu ochelari stereo

Evaluator C

Stare Rezolvat

UP7

Sarcina Ex1, Ex3

Context Selectarea organelor mici

Descriere Este dificila selectarea cavitaţii bucale, duodenului si pancreasului

(incitare) Obiectul real este prea mare (compatibilitate)

Impact Moderat

Sugestii Îmbunătăţirea preciziei de urmărire

133

Evaluator D

Stare Precizia de urmărire îmbunătăţită

UP8

Sarcina Toate

Context Atunci când utilizatorul se apropie de ecranul “see-through” pentru a

aşeza bilele pe masă

Descriere

Suprapunerea este greşită, deşi ar trebui să fie corectă indiferent de

poziţia capului

(lizibilitatea)

Impact Moderat

Sugestii Corectarea programului de vizualizare.

Evaluator D

Stare Precizia de urmărire îmbunătăţită

UP9

Sarcina Toate

Context Utilizatorul ajustează poziţia ecranului din mai multe motive: pentru o

mai bună potrivire a imaginii virtuale, pentru a-l ajusta cu înălţimea lui

sau pentru a permite manipularea bilelor.

Descriere Suprapunerea este greşită, deşi ar trebui să fie corectă indiferent de

poziţia ecranului “see-through” (lizibilitatea)

Impact Moderat

Sugestii Corectarea programului de vizualizare. Elaborarea unui set de

specificaţii pentru a armoniza valorile înălţimii pentru masă / scaun şi

ecranul “see-through”.

Evaluator C

Stare Suprapunere îmbunătăţită

UP10

Sarcina Demo

Context În timpul derulării programului Demo

Descriere Suprapunerea dintre bilă şi mulaj nu este precisă (feedback)

Impact Moderat

Sugestii Îmbunătăţirea programului de vizualizare

Evaluator C

Stare Suprapunere îmbunătăţită

UP11

Sarcina Ex2

Context Afişarea cavităţii bucale, atunci când mulajul este poziţionat cu capul

134

în partea opusă a mesei

Descriere Este dificilă vizualizarea cavităţii bucale de către utilizator dacă ecranul

“see-through” nu este ajustat în poziţie aproape verticală

(compatibilitate)

Impact Moderat

Sugestii Cooperarea între elevi, împărţirea aceluiaşi obiect real ar putea

compensa lipsa compatibilităţii. Cooperarea pare a fi mai uşoară între

elevii aşezaţi unul lângă celalalt.

Evaluator D

Stare Suprapunere îmbunătăţită

UP12

Sarcina Demo

Context Traseul bolului alimentar la nivelul organelor tubului digestiv

Descriere Eticheta “Stomac” nu este orizontală (incitare)

Impact Minor

Sugestii Corectarea poziţiei textului

Evaluator C

Stare Rezolvat

UP13

Sarcina Demo

Context Traseul bolului alimentar la nivelul organelor tubului digestiv

Descriere Mingea se afla uşor “dedesubtul” organelor în condiţiile în care

calibrarea este bună (eticheta indică organul în demonstraţie şi

selectarea organului in exerciţiul 1 este bună) (incitare)

Impact Minor

Sugestii Îmbunătăţirea vizualizării

Evaluator C

Data 20.12.2007

Stare Vizualizare îmbunătăţită

UP14

Sarcina Ex2

Context Începutul exerciţiului

Descriere În condiţiile în care cavitatea bucală nu este vizibilă, nu este afişat

nimic pe ecran (incitare)

Impact Sever

Sugestii Denumirea organului trebuie să fie afişată întotdeauna pe ecran,

indiferent de vizibilitatea organului; de asemenea şi nutrienţii (de fapt,

în acest exerciţiu nu este necesar indicarea unui obiect real)

Evaluator C

135

Stare Vizualizare îmbunătăţită

UP15

Sarcina Ex2

Context Organele din partea de jos a mulajului

Descriere Uneori textul nu este poziţionat orizontal. În general, direcţia textului nu

este stabilă (incitare). Se pare că este dependentă de poziţia capului

Impact Moderat

Sugestii Îmbunătăţirea vizualizării

Evaluator D

Stare Vizualizare îmbunătăţită

UP16

Sarcina Toate

Context Selectarea ultimului item din meniu

Descriere Nu poate fi accesat direct ultimul item plecând de la primul. Acţiune

necesară în special când sunt folosite în meniurile lungi (acţiuni

minimale)

Impact Minor

Sugestii Permiterea navigării de la primul la ultimul item prin folosirea săgeţii ce

indică direcţia sus.

Evaluator C

Stare

UP17

Sarcina Toate

Context Interfaţa vocală

Descriere Interfaţa vocală nu mai corespunde modificărilor făcute software-ului,

în special pentru confirmările explicite cu tasta B (incitare)

Impact Moderat

Sugestii Actualizarea interfeţei vocale.

Evaluator D

Stare Rezolvat

UP18

Sarcina Calibrarea

Context Orice scenariu, în timpul calibrării

Descriere Itemii din meniu ar trebui să fie mult mai sugestivi pentru profesor

(incitare)

Impact Moderat

Sugestii Itemii ar trebui să sugereze operaţiile : X, Y şi Z

Evaluator C

Stare Calibrare ameliorată

136

UP19

Sarcina Toate

Context Toate scenariile, după calibrare

Descriere Există o relaţie între poziţia ecranului “transparent” şi suprapunere. În

mod normal nu ar trebui să fie corelate. (incitare)

Impact Moderat

Sugestii Îmbunătăţirea vizualizării pentru a face calibrarea stabilă în timpul

sesiunii. Nu este rezonabil să se recalibreze dispozitivele în timpul

sesiunilor de lucru

Evaluator C

Stare Vizualizare îmbunătăţită

2.2.2 Rezultatele evaluării euristice a scenariului de chimie

Evaluarea euristică a scenariului pentru disciplina chimie a fost realizată în

incinta rezervată ARTP din cadrul Institutului Naţional de Cercetare în Informatică, cu

doi evaluatori, experţi în evaluarea euristică în luna septembrie 2008. Au fost

identificate 32 de probleme de utilizabilitate la care au fost menţionate şi principiile

ergonomice încălcate (vezi Tabelul 42).

Recomandările rezultate au fost comunicate dezvoltatorilor în vederea elaborării

unei versiuni îmbunătăţite a platformei. ARTP a fost testată din nou şi stadiul

problemelor de utilizabilitate a fost actualizat. Problemele de utilizabilitate au fost

rezolvate complet, iar 2 dintre ele sunt mai puţin deranjante ca urmare a îmbunătăţirii

suprapunerii dintre imaginea virtuală şi obiectele reale.

Tabelul 42. Probleme de utilizabilitate identificate la nivelul scenariului de chimie

UP1

Sarcină Toate

Context Mai mult de o rulare completă a scenariului de chimie, fără părăsirea

aplicaţiei

Descriere Câteodată, sistemul fie nu mai reacţionează la comenzi, fie iese

automat din aplicaţie (eroare software)

Impact Severă

Sugestii De identificat eroarea software / hardware

Evaluator D

137

Stare Rezolvată

UP2

Sarcină Toate

Context Trei iconiţe legate de sistemul de operare sunt afişate în colţul

dreapta-sus al ecranului.

Descriere Informaţie inutilă pentru utilizator. (efortul utilizatorului –densitate

informaţională)

Impact Moderat

Sugestii Eliminarea iconiţelor.

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP3

Sarcină Demo

Context Aplicaţia cere utilizatorului să ia o bilă şi să o aşeze pe simbolul

hidrogenului din tabelul periodic. Feedback-ul mişcării bilei este afişat

pe ecran.

Descriere Feedback-ul bilei virtuale este prea puternic şi nu permite observarea

bilei reale (lizibilitate)

Impact Minor

Sugestii Oferirea unui feedback mai discret (doar un cerc)

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP4

Sarcină Demo

Context Aplicaţia cere utilizatorului să ia o bilă şi să o aşeze pe simbolul unui

element chimic. Orice poziţie a tabelului periodic este selectabilă

Descriere Numai poziţia cerută (evidenţiată prin feedback) trebuie sa poată fi

selectată. (compatibilitate)

Impact Moderat

Sugestii Dezactivarea selectării altor poziţii

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP5

Sarcină Toate lecţiile

Context Toate exerciţiile

Descriere Dificultatea de a menţine selecţia iniţială a unui atom dacă bila este

manipulată deasupra simbolurilor celorlalte elemente chimice din

tabelul periodic. (acţiuni explicite)

Impact Sever

138

Sugestii Păstrarea / schimbarea selecţiei curente în conformitate cu cerinţele

exerciţiilor

Evaluator D

Stare Rezolvată

UP6

Sarcină Demo

Context Aplicaţia cere utilizatorului să ia o bilă şi să o aşeze pe simbolul unui

element chimic. Poziţia este evidenţiată printr-un pătrat.

Descriere Suprapunerea feedback-ului de tip pătrat depinde de poziţia ecranului.

Pentru anumite poziţii ale ecranului, acest feedback nu este vizibil

(incitare)

Impact Moderate

Sugestii Corectarea programului de vizualizare

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP7

Sarcină Demo

Context Aplicaţia cere utilizatorului să ia o bilă şi să o aşeze pe simbolul

oxigenului sau al clorului. Ca efect este afişată imaginea virtuală

corespunzătoare elementului selectat (H or O).

Descriere Feedback-ul este „fals” şi poate deruta utilizatorul. (feedback)

Impact Moderat

Sugestii Înlăturarea augmentării rezultate din selecţia precedentă

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP8

Sarcină Demo

Context A doua sau a treia rulare a scenariului de chimie fără părăsirea

aplicaţiei

Descriere Deasupra anumitor simboluri chimice din tabelul periodic apare o

săgeată roşie care este specifică pentru exerciţiul 2 din lecţia 1.

(feedback)

Impact Moderat

Sugestii Înlăturarea săgeţilor roşii din exerciţiul 1, din lecţia 1

Evaluator D

Stare Rezolvată

UP9

Sarcină Demo

Context Selecţia elementului chimic indicat

139

Descriere Pătratul roşu corespunzător poziţiei clorului nu dispare după ce toţi

atomii au fost selectaţi. Unii utilizatori pot considera că exerciţiul nu s-a

terminat.

(ghidarea utilizatorului - feedback)

Impact Moderat

Sugestii Înlăturarea pătratului roşu corespunzător poziţiei clorului după ce toţi

atomii au fost selectaţi

Evaluator D

Stare Rezolvată

UP10

Sarcină Le1 Ex1

Context Selecţia elementului chimic indicat

Descriere Simbolurile situate în partea din dreapta jos a ecranului (Na şi Ar) sunt

dificil de utilizat de către utilizatori. (incitare)

Impact Moderat

Sugestii Oferirea de feedback pentru a schimba poziţia ecranului / obiectului

real.

Evaluator D

Stare Rezolvată

UP11

Sarcină Le1 Ex2

Context Selecţia unui element din listă.

Descriere Selecţia este foarte dificilă iar ochelarii stereo clipesc atunci când

utilizatorul se apropie de masă. (efortul utilizatorului)

Impact Sever

Sugestii Schimbarea tehnicii de interacţiune prin utilizarea butoanelor

direcţionale orizontale ale telecomenzii.

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP12

Sarcină Le1 Ex2

Context După selectarea unui element din listă.

Descriere Feedback derutant (simbol afişat in verde). Verdele a fost asociat cu

răspuns corect.

(ghidarea utilizatorului - feedback)

Impact Moderat

Sugestii Încadrarea într-un chenar a literelor care simbolizează elementele

chimice. Înlăturarea chenarului după ce bila a fost aşezata.

Evaluator C

140

Stare Rezolvată

UP13

Sarcină Le1 Ex2

Context În timp ce un element chimic este aşezat pe tabelul periodic.

Descriere Nu există suficient feedback şi nu este posibil să se prevină şi/sau

corecteze o eroare.

(tratarea erorilor – prevenirea erorilor / corectarea erorilor , ghidarea

utilizatorului - feedback)

Impact Sever

Sugestii După plasare, utilizatorul ar trebui să dispună de un feedback pentru 5

secunde la nivelul elementului plasat (rând/coloană cu linii şi

intersecţia în pătratul completat)

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP14

Sarcină Le1 Ex2

Context După plasarea unui element din listă pe tabelul periodic.

Descriere Nu există feedback pentru selectările corecte / greşite. Elementul din

listă ar trebui să fie afişat în verde/roşu în funcţie de rezultat.

(semnificaţia codurilor)

Impact Moderat

Sugestii Adaptarea feedback-ului pentru a reflecta rezultatele unei acţiuni a

utilizatorului

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP15

Sarcină Le2 Ex1

Context După ce toţi atomii ceruţi au fost selectaţi este afişat un cadru 3D

Descriere Cadrul 3D nu este folositor şi este confuz pentru utilizator

(suprapunerea şi feedback-ul bilei nu sunt suficient de acurate pentru

a indica poziţionarea 3D).

(ghidarea utilizatorului - feedback)

Impact Minor

Sugestii Înlăturarea cadrului 3D

Evaluator D

Stare Rezolvată

UP16

Sarcină Le1 Ex2

Context Câteodată, lista de atomi nu este vizibilă în întregime pe ecran. Dacă

141

utilizatorul mişcă tabelul periodic, ea devine vizibilă

Descriere Lista este virtuală, nu reală. Prin urmare nu ar trebui să depindă de

poziţia tabelului periodic. (lizibilitate)

Impact Moderat

Sugestii Afişarea listei în partea de sus a ecranului. Eliminarea oricăror legături

cu coordonatele obiectelor reale

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP17

Sarcină Lecţia 2 / toate exerciţiile

Context După selectarea elementului corect din tabel

Descriere Este posibilă selectarea unui alt element chimic cu aceeaşi bilă –

acest lucru nu are sens (acţiuni minimale)

Impact Moderat

Sugestii Împiedicarea selectării unui alt element chimic cu această bilă.

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP18

Sarcină Lecţia 2 / toate exerciţiile

Context După selectarea elementului corect din tabel, simbolul elementului

selectat este afişat pe ecran

Descriere Feedback-ul dispare atunci când bila părăseşte aria de selecţie.

(ghidarea utilizatorului – incitare)

Impact Moderat

Sugestii Păstrarea feedback-ului în aşa fel încât utilizatorul să ştie că un

obiectiv a fost atins

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP20

Sarcină Le1 Ex2

Context După plasarea greşită a unui element din listă pe tabelul periodic.

Descriere Utilizatorul nu are posibilitatea de a încerca din nou. Această problemă

de utilizabilitate este dependentă de scopul pedagogic.

(tratarea erorilor – prevenirea erorilor)

Impact Moderat

Sugestii Utilizatorul trebuie să aibă posibilitatea de a încerca din nou.

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP21

142

Sarcină Toate

Context Atunci când utilizatorul se apropie de ecranul “see-through” / masă

Descriere Ochelarii stereo clipesc. (ergonomia dispozitivelor)

Impact Moderat

Sugestii Înlocuirea ochelarilor stereo „wireless” cu ochelari stereo cu fir

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP22

Sarcină Toate lecţiile

Context Atunci când utilizatorul se apropie de ecranul “see-through” pentru a

aşeza bilele pe masă

Descriere Suprapunerea este greşită, deşi ar trebui să fie corectă indiferent de

poziţia capului

(ghidarea utilizatorului - incitare)

Impact Moderat

Sugestii Corectarea programului de vizualizare.

Evaluator D

Stare Suprapunere îmbunătăţită.

UP23

Sarcină Toate lecţiile

Context Utilizatorul ajustează poziţia ecranului din mai multe motive: pentru o

mai bună potrivire a imaginii virtuale, pentru a-l ajusta cu înălţimea lui

sau pentru a permite manipularea bilelor

Descriere Suprapunerea este greşită, deşi ar trebui să fie corectă indiferent de

poziţia ecranului “see-through” (ghidarea utilizatorului - incitare)

Impact Moderat

Sugestii Corectarea programului de vizualizare. Elaborarea unui set de

specificaţii pentru a armoniza valorile înălţimii pentru masă / scaun şi

ecranul “see-through”.

Evaluator C

Stare Suprapunere îmbunătăţită

UP24

Sarcină Toate

Context Toate exerciţiile

Descriere Forma şi culoarea bilelor sunt greu de observat prin ecranul “see-

through” în timpul aplicaţiei. (ghidarea utilizatorului – lizibilitate)

Impact Minor

Sugestii Îmbunătăţirea contrastului şi a vizibilităţii bilelor prin ecran.

Evaluator D

143

Stare Ameliorată

UP25

Sarcină Le1 Ex1

Context Completarea tabelului periodic.

Descriere Utilizatorul nu poate vedea întregul tabel pe ecran.

(ghidarea utilizatorului - incitare)

Impact Moderat

Sugestii Dificil de remediat din moment ce depinde de mărimea obiectului real.

Poate o mică reducere a proiecţiei pe ecran.

Evaluator C

Stare Nerezolvată

UP26

Sarcină Le1 Ex2

Context Începutul exerciţiului, după solicitarea de a întoarce tabelul periodic.

Descriere Partea B a tabelului periodic nu este recunoscută. Exerciţiul continuă

cu partea A.

(ghidarea utilizatorului - feedback)

Impact Sever

Sugestii Verificarea părţii tabelului periodic care este pe masă şi oferirea de

feedback. Exerciţiul nu trebuie să continue cu partea A.

Evaluator D

Stare Rezolvată

UP27

Sarcină Toate

Context Selectarea ultimului item din meniu

Descriere Nu este posibil să se ajungă de Ia ultimul item direct la primul. Acest

lucru este util atunci când se lucrează cu meniuri lungi (acţiuni

minimale)

Impact Minor

Sugestii Permiterea navigării de la primul la ultimul item prin apăsarea săgeţii

„sus”

Evaluator C

Stare Ameliorată

UP28

Sarcină Toate

Context Interfaţa vocală

Descriere Interfaţa vocală nu corespunde schimbărilor software, în special legate

de confirmarea explicită cu ajutorul butonului B. (incitare)

Impact Moderat

144

Sugestii Ajustarea interfeţei vocale.

Evaluator D

Stare Rezolvată

UP29

Sarcină Demo

Context Vizualizarea augmentării unui element

Descriere Augmentarea nu este vizibilă tot timpul – depinde de poziţia ecranului.

Aceasta ar trebui să fie vizibilă mereu pe ecran (feedback)

Impact Moderat

Sugestii Îmbunătăţirea vizualizării

Evaluator C

Stare Ameliorată

UP30

Sarcină Toate

Context Selectarea unui item din meniu

Descriere Meniul nu este vizibil în întregime mereu – depinde de poziţia

ecranului. Fiind imagine generată, meniul ar trebui să fie tot timpul

vizibil pe ecran. (incitare)

Impact Moderat

Sugestii Îmbunătăţirea vizualizării

Evaluator C

Stare Ameliorată

UP31

Sarcină Le1 Ex2

Context Selectarea unui atom din listă

Descriere În condiţiile în care nu există nici o bilă pe masă, selectarea (prin

apăsarea butonului B) nu este posibilă. Acest lucru nu ar trebui să se

întâmple întrucât lista de atomi este virtuală. (incitare)

Impact Moderat

Sugestii Asigurarea selecţiei din listă în legătură cu vizibilitate bilei reale

Evaluator C

Stare Rezolvată

UP32

Sarcină Le1 Ex2

Context Selectarea unui atom din listă după ce anteriorul a fost plasat

Descriere Augmentarea atomului persista după ce a fost aşezat în tabelul

periodic. În acest caz, daca elevul încearcă să selecteze un alt atom

din lista, el plasează acelaşi atom, probabil pe o poziţie greşită.

(incitare)

145

Impact Sever

Sugestii Asigurarea selecţiei unui nou atom după ce anteriorul a fost aşezat.

Evaluator D

Stare Rezolvată

Notă 1) Principiul ergonomic încălcat este menţionat la sfârşitul descrierii problemei de

utilizabilitate (UP) cu caractere italice.

2) Severitatea problemelor de utilizabilitate este evaluată pe trei niveluri: sever, moderat şi

minor.

3) D/C indică evaluatorul.

3. Evaluarea pe baza protocolului „gândire cu voce tare” şi pe

baza învăţării în perechi

3.1 Participanţi şi sarcini

Evaluarea ARTP pe baza protocolului „gândire cu voce tare” (Think Aloud

Protocol - TAP) s-a realizat în perioada 4-16 martie 2010. TAP este o metodă utilizată

pentru a obţine date privind comportamentul utilizatorului în evaluarea utilizabilităţii, ca

şi în proiectarea şi în dezvoltarea de produse.

Figura 38. Sesiune de evaluare utilizând protocolul „gândire cu voce tare”

La testare au participat 10 elevi de la Şcoala Nr. 193 din Bucureşti însoţiţi de un

cadru didactic. În prima etapă, 5 dintre elevi au testat fiecare aplicaţie din ARTP pe

baza protocolului „gândire cu voce tare”.

146

3.2 Metodă şi procedură

Testarea ARTP a fost efectuată în prezenţa unui evaluator cu rol de facilitator,

care a înregistrat protocolul „gândire cu voce tare”. Procedura de lucru pentru TAP a

constat, pentru fiecare utilizator, în patru etape: introducere, exerciţiul de „încălzire”,

sarcinile de „gândire cu voce tare” şi o discuţie concluzivă. Sesiunile de testare au fost

înregistrate audio şi video.

Sesiunea de testare a fost iniţiată prin citirea cu voce tare a primei sarcini şi

prezentarea ei utilizatorului. După terminarea primei sarcini, următoarea sarcină a fost

prezentată în aceeaşi manieră. Regulile sesiunii de testare au fost următoarele:

• Facilitatorul nu va putea să răspundă la nicio întrebare în timpul observării.

• Dacă participanţii au întrebări, să le pună, dar nu vor primi răspuns decât după

încheierea sesiunii.

• Dacă participanţii tac pentru mai mult de 30 secunde, vor fi rugaţi să continue să

vorbească.

Discuţia concluzivă a fost iniţiată după ce utilizatorul a terminat toate sarcinile,

sau când timpul rezervat sesiunii de testare a expirat.

Figura 39. Sesiune de evaluare utilizând metoda învăţării în perechi

Apoi, fiecare dintre cei 5 elevi care au testat ARTP în prima fază, a jucat rolul de

„profesor” pentru unul dintre cei 5 elevi care nu au lucrat cu platforma. Ei au avut

sarcina să îi instruiască pe elevii care nu au participat la sesiunile TAP cu privire la

modul de utilizare a ARTP şi cu privire la realizarea sarcinilor de lucru. Au rezultat

147

astfel, 5 perechi de elevi care au interacţionat activ în vederea realizării sarcinilor

prezentate (Figura 39). După parcurgerea sesiunilor de testare, toţi elevii au completat un

scurt chestionar în care au menţionat principalele puncte tari şi limite ale tehnologiei

utilizate.

3.3 Rezultate

Înregistrările sesiunilor de „gândire cu voce tare” au fost analizate şi supuse

metodei analizei de conţinut în vederea identificării unităţilor de înregistrare, de context

şi de numărare. Pe parcursul sesiunilor de învăţare în perechi majoritatea elevilor au

reuşit să colaboreze optim astfel încât, la finalul exerciţiilor, au comunicat cea mai mare

parte a informaţiilor de care era nevoie pentru îndeplinirea sarcinilor.

3.3.1 Aspecte pozitive

În Tabelul 43 este prezentată o sinteză a principalelor aspectelor pozitive,

identificate pe baza analizei de conţinut a răspunsurilor elevilor, grupate în 5 categorii.

Tabelul 43. Avantaje ale tehnologiei AR pentru învăţare

Categorie Frecvenţă

Sistemul facilitează învăţarea 14

Interesant şi motivant 10

Vizualizare interactivă 3D 8

Instrument inovativ 4

Feedback vizual şi auditiv 3

Total 39

Rezultatele evaluării eficacităţii pedagogice confirmă, la un nivel mult mai

detaliat rezultatele obţinute în evaluarea utilizabilităţii, şi anume faptul că scenariul de

biologie este un suport folositor pentru învăţare, care creşte motivaţia elevilor prin

caracterul interesant, atractiv şi inovativ al tehnologiei AR.

Figura 40 prezintă distribuţia procentuală a aspectelor pozitive identificate de

elevii care au participat la evaluarea pe bază de protocol „gândire cu voce tare”. Cea

mai mare parte a aprecierilor pozitive au fost legate de faptul că ARTP este un

instrument care facilitează învăţarea cunoştinţelor de biologie şi de chimie. Afirmaţiile

care subliniază caracterul motivant al învăţării cu ARTP şi atractivitatea generată de

vizualizarea tridimensională au fost reprezentate prin procente ridicate din totalul

aspectelor pozitive.

148

35.89%

20.51%

10.25%7.69%

25.64%

Sistemul facilitează învăţarea Interesant şi motivant

Vizualizare interactivă 3D Instrument inovativ

Feedback vizual şi auditiv

Figura 40. Distribuţia procentuală a aspectelor pozitive – evaluare TAP

În proporţii mai reduse, elevii au apreciat calitatea de instrument inovativ a

ARTP şi feedback-ul vizual şi auditiv oferit pe parcursul sesiunilor de lucru.

3.3.2 Aspecte negative

Majoritatea elevilor (17 din 20) au menţionat şi aspecte negative cu privire la

lucrul cu ARTP. Aşa cum se observă în Tabelul 44, acestea sunt probleme de

utilizabilitate grupate în 4 categorii.

Tabelul 44. Dezavantaje ale tehnologiei AR pentru învăţare

Categorie Frecvenţă

Probleme tehnice 12

Disconfort vizual 8

Probleme cu obiectele reale 5

Probleme de ergonomie 2

Total 27

Prima categorie de probleme cuprinde: probleme de suprapunere, probleme de

funcţionare şi probleme legate de calitatea sunetului. Ca şi în cazul răspunsurilor la

chestionarul de utilizabilitate, mulţi elevi s-au plâns de probleme cu ochelarii şi au

acuzat dureri de ochi după sesiune. Lipsa de familiaritate cu sistemul a creat dificultăţi

elevilor în controlarea interacţiunii şi selectarea organelor. Câţiva elevi s-au plâns

de disconfort în utilizarea căştilor şi de complexitatea platformei.

149

44.44%

7.40%

18.51%

29.62%

Probleme tehnice Disconfort vizualProbleme cu obiectele reale Probleme de ergonomie

Figura 41. Distribuţia procentuală a aspectelor negative – evaluare TAP

În Figura 41 este prezentată distribuţia procentuală a problemelor identificate de

elevii care au participat la evaluarea pe bază de protocol „gândire cu voce tare”.

Aproape jumătate din totalul problemelor identificate au fost legate de probleme tehnice

apărute ca urmare a calibrării deficitare a dispozitivelor, a erorilor software şi a

problemelor de calitate a sunetului. A doua categorie majoră de probleme identificate a

fost legată de disconfortul vizual resimţit de elevi pe parcursul sesiunilor de lucru,

cauzat de ajustarea necorespunzătoare a ochelarilor stereo şi de suprapunerea imprecisă

dintre informaţiile virtuale şi obiectele reale. Cu o pondere mai redusă elevii au

menţionat probleme de ergonomie legate de dimensiunile şi confortul postului de lucru.

Pe baza analizei fişelor de observaţie şi a înregistrărilor sesiunilor de învăţare în

perechi, s-au desprins următoarele constatări:

• elevii au comunicat cu uşurinţă şi s-au implicat activ în realizarea sarcinilor;

• la începutul fiecărei sesiuni au existat momente de perturbare a comunicării

datorită suprapunerii informaţiilor pe care elevii care lucrau cu ARTP primeau

în căşti cu informaţiile primite de la elevul cu rol de „profesor”;

• majoritatea elevilor care au participat la sesiunile de TAP au avut, iniţial,

tendinţa de a oferi informaţii sumare cu privire la utilizarea dispozitivelor

platformei, însă au revenit cu completări pe parcursul îndeplinirii sarcinilor;

• elevii care lucrau cu ARTP au solicitat ajutorul colegilor mai ales atunci când

150

trebuiau să selecteze organe mai îndepărtate şi să mute mulajul;

• elevii care au avut rolul de „profesor” au oferit cu generozitate indicaţii,

instrucţiuni şi exemple celor pe care îi asistau;

• timpul de îndeplinire a sarcinilor a fost semnificativ mai redus decât cel al

elevilor care au lucrat individual cu ARTP.

• de cele mai multe ori, situaţiile de dificultate în îndeplinirea sarcinilor au fost

abordate cu umor şi degajare;

Rezultatele folosirii învăţării în perechi au fost promiţătoare şi au demonstrat că

aceasta metodă este eficientă nu doar pentru detectarea şi remedierea problemelor de

utilizabilitate, ci şi pentru evaluarea potenţialului educativ al tehnologiei supuse

studiului. Metoda învăţării în perechi a permis:

(1) observarea mai multor elevi cărora li s-a creat un mediu în care se simt

confortabil chiar dacă au fost înregistraţi;

(2) reducerea problemelor cauzate de relaţia adult-copil, gen autoritate sau diferenţe

de limbaj şi cunoştinţe;

(3) oferirea unui context social natural unde elevii au lucrat precum într-o situaţie

din lumea reală.

4. Focus grupul cu cadrele didactice

Focus grupul a fost realizat în sediul ICI Bucureşti după testarea de către cadrele

didactice a ARTP în perioada 11 – 18 mai 2009. La evaluare au participat în total 20 de

cadre didactice, dintre care 16 din învăţământul gimnazial (6 de la Şcoala Nr.172, 4 de

la Şcoala Nr. 56 şi 6 de la Şcoala Nr. 193 din Bucureşti) şi 4 cadre didactice din

învăţământul superior. 8 dintre cei 16 profesori din învăţământul gimnazial, predau

biologia şi 8 predau chimia.

Cadrele didactice din învăţământul superior care au participat la evaluare sunt

specialişti în ştiinţele educaţiei şi în tehnologia informaţiei. Datele culese constau în

opinii, aprecieri şi recomandări ale profesorilor cu privire la noua platforma de învăţare.

4.1 Evaluarea prototipului pentru biologie

4.1.1 Ghidul de interviu pentru scenariul de biologie

Ghidul de interviu pentru evaluarea prototipului pentru biologie a cuprins 11

întrebări prezentate în Tabelul 45:

151

Tabelul 45. Ghidul de interviu pentru prototipul de biologie

Nr. Întrebare

1 Consideraţi că ARTP sprijină achiziţia de cunoştinţe despre sistemul digestiv?

2 Platforma AR sprijină elevii în realizarea unei distincţii clare între sistemul digestiv şi

alte organe şi în legătură cu găsirea organelor la nivelul cărora nutrienţii sunt

descompuşi şi / sau absorbiţi ?

3 Consideraţi că platforma AR creşte interesul elevilor pentru biologie?

4 Consideraţi că platforma AR ar trebui utilizată în şcoală pentru a încuraja elevii să

participe mult mai activ la orele de biologie (sprijină atenţia la lecţie şi participarea în

diferite activităţi practice) ?

5 Platforma AR reprezintă o resursă utilă pentru învăţare comparativ cu alte tipuri de

metode de învăţare care au la bază utilizarea calculatorului (software educaţional,

Internet)?

6 Textul afişat este util?

7 Animaţiile virtuale sunt utile pentru învăţare?

8 Consideraţi că sarcinile sunt clare?

9 Informaţiile primite (animaţie, textele şi simbolurile din partea dreaptă a ecranului) sunt

uşor de înţeles?

10 Care sunt principalele puncte tari ale prototipului pentru biologie, în viziunea

dumneavoastră?

11 Care credeţi sunt principalele dezavantaje ale prototipului pentru biologie?

4.1.2 Analiza rezultatelor

Din răspunsurile date de cadrele didactice rezultă că sistemul este un instrument

adiţional care serveşte scopurilor învăţării, întrucât: ajută în achiziţia de cunoştinţe,

facilitează învăţarea, ajută în percepţie, înţelegere şi memorare. În ceea ce priveşte

achiziţia de cunoştinţe, profesorii au afirmat că aceasta se poate realiza mai uşor decât

în cadrul predării în clasă, în special datorită identificării cu uşurinţă a organelor şi

distincţiei clare dintre diferite organe.

Profesorii au apreciat pozitiv interactivitatea şi vizualizarea în 3D a sistemului

digestiv uman, cu efecte pozitive asupra uşurinţei în înţelegere şi memorare.

Interacţiunea multimodală se adresează canalelor vizual, auditiv şi tactil, oferind astfel o

experienţă nouă în raport cu alte sisteme de e-learning. De asemenea, ei au apreciat

caracterul de instrument inovativ al sistemului, care angajează elevul prin noutatea sa.

Din analiza răspunsurilor rezultă că sistemul măreşte eficienţa procesului de

152

învăţare facilitând achiziţia şi transferul de cunoştinţe. De asemenea, este un suport

echilibrat de învăţare, care include o parte introductivă şi exerciţii.

ARTP serveşte unui proces intensiv de învăţare, prin creşterea motivaţiei

(modernă, atractivă şi interesantă), face învăţarea şi memorarea mai uşoară, stimulează

atenţia/concentrarea şi permite testarea cunoştinţelor dobândite. Totodată, resursa de

învăţare a fost considerată mai de încredere decât resursele de pe Internet.

Analiza răspunsurilor arată că majoritatea cadrelor didactice consideră că ARTP

poate avea un impact pozitiv în ceea ce priveşte creşterea interesului elevilor pentru

biologie. Pentru unii dintre ei, creşterea interesului în disciplină se poate datora

caracterului atractiv şi interesant al scenariului. Pentru alţi elevi, această creştere se

poate datora faptului că această tehnologie inovativă este deosebită de cele tradiţionale,

prin faptul că nu necesită citirea de cărţi şi că face ca lecţia să fie diferită de predarea în

clasă.

Patru profesori au menţionat că platforma nu are niciun impact asupra

interesului elevilor în biologie, întrucât interesul în această materie este independent de

o tehnologie informatică. Restul cadrelor didactice au afirmat că interesul în tehnologie

este determinat de mai mulţi factori: tehnologia în sine, dorinţa de a o avea în şcoală,

convingerea că aceasta ajută procesul de învăţare, noutatea şi plăcerea de a utiliza un

sistem interactiv.

Cei mai mulţi profesori au afirmat că textul afişat pe ecran este folositor, având

un caracter de feedback calitativ, cu efecte pozitive asupra înţelegerii şi memorării. De

asemenea, ei au apreciat că explicaţiile vocale sunt clare, convingătoare şi facilitează

interacţiunea.

Cadrele didactice au evidenţiat caracterul folositor al animaţiei şi calitatea

vizualizării, cu efecte pozitive asupra percepţiei şi motivaţiei. De asemenea, a fost

apreciată claritatea şi caracterul concis al sarcinilor de învăţare, adaptate la abilităţile

cognitive ale elevilor, acurateţea şi calitatea explicaţiilor şi claritatea informaţiilor.

Analiza aspectelor pozitive menţionate de cadrele didactice cu privire la

scenariul de biologie evidenţiază două categorii: avantaje didactice şi motivaţie sporită.

Profesorii au menţionat interesul în tehnologie, caracterul interesant şi plăcerea de a

lucra. În general, cadrele didactice au apreciat sesiunea de lucru ca o experienţă plăcută

întrucât ARTP oferă posibilităţi mai bune pentru învăţarea biologiei.

Limitele identificate de cadrele didactice cu privire la prototipul de biologie sunt

legate de:

153

• gradul de libertate redus în manipularea obiectelor de interacţiune;

• probleme de natură tehnică (suprapunere şi ochelari stereo);

4.2 Evaluarea prototipului pentru chimie

4.2.1 Ghidul de interviu pentru scenariul de chimie

Ghidul de interviu pentru evaluarea prototipului pentru chimie include 12

întrebări prezentate în Tabelul 46:

Tabelul 46. Ghidul de interviu pentru prototipul de chimie

Nr. Întrebare

1 Sunteţi de părere că ARTP contribuie la o mai bună înţelegere a chimiei, de exemplu

structura atomului, tabelul periodic, cum şi de ce se formează compuşii chimici,

diferenţele dintre atomi şi molecule, diferenţele dintre coeficienţi şi indici în ecuaţiile

reacţiilor chimice?

2 Consideraţi că ARTP stimulează interesul elevilor pentru chimie?

3 Sunteţi de părere că ARTP ar trebui utilizată în şcoală pentru a încuraja elevii să

participe mult mai activ la orele de chimie?

4 Consideraţi că ARTP constituie un bun instrument pentru a învăţa chimia în

comparaţie cu alte tipuri de metode de învăţare care au la bază utilizarea

calculatorului (software educaţional, Internet)?

5 Textul afişat este util?

6 Simbolurile utilizate (culoarea stratului extern de electroni al atomului, culoarea roşie a

electronilor liberi, imaginea culorilor straturilor eterne de electroni din partea dreaptă a

ecranului) sunt utile?

7 Consideraţi că sarcinile sunt clare?

8 Informaţiile primite sunt uşor de înţeles?

9 Manipularea bilelor reprezentând atomii este folositoare?

10 Este utilă posibilitatea de a putea repeta informaţia auditivă?

11 Care sunt principalele puncte tari ale prototipului pentru chimie, în viziunea

dumneavoastră ?

12 Care credeţi că sunt principalele dezavantaje ale prototipului pentru chimie?

4.2.2 Analiza rezultatelor

Cei mai mulţi profesori au afirmat că prototipul pentru chimie poate ajuta elevii

în înţelegerea proceselor complexe şi abstracte legate de structura atomului şi de

reacţiile chimice. Vizualizarea tridimensională a fost apreciată ca un instrument util care

ilustrează elemente şi fenomene dificil de observat cu ochiul liber, sprijinind în acest fel

154

înţelegerea informaţiilor. Cadrele didactice au concluzionat că ARTP are potenţialul de

a sprijini o mai bună înţelegere a chimiei şi au subliniat necesitatea diversificării

lecţiilor din scenariul de chimie.

Cadrele didactice au subliniat faptul că ARTP poate determina elevii să

aprofundeze cunoştinţele de chimie crescând astfel interesul faţă de subiectul studiat.

Elevii sunt atraşi de posibilitatea de a atinge elementele chimice şi de a forma molecule

cu propriile mâini experimentând diverse combinaţii. Majoritatea profesorilor au

afirmat că ARTP poate constitui un instrument de stimulare a motivaţiei intrinseci a

elevilor pentru obiectul de studiu.

Datorită caracterului motivant pregnant al învăţării cu prototipul pentru chimie,

profesorii au luat în calcul posibilitatea implicării active a elevilor în desfăşurarea

lecţiilor de chimie. Acest aspect a fost văzut ca o consecinţă a manierei antrenante,

asemănătoare unui joc a lucrului cu ARTP.

ARTP a fost considerată de către cei mulţi profesori ca fiind un instrument

superior celorlalte mijloace utilizate în şcoală (calculator, Internet, mulaje etc.). Un prim

avantaj este reprezentat de flexibilitatea ARTP care permite implementarea unor

conţinuturi diverse. Un alt avantaj subliniat de cadrele didactice a fost posibilitatea

utilizării analizatorului tactil în interacţiunea cu obiectele reale. O parte dintre profesori

au afirmat, însă, necesitatea înlăturării problemelor de utilizabilitate şi a disconfortului

vizual.

Simbolurile utilizate au fost apreciate ca utile pentru achiziţia rapidă şi stabilă de

cunoştinţe, precum şi pentru motivarea elevilor. Totodată, s-a subliniat importanţa

acestor simboluri în procesul de reactualizare a informaţiilor.

Evaluarea clarităţii sarcinilor de învăţare a pus în evidenţă două categorii. Prima

se referă la utilitatea didactică, sarcinile fiind considerate adecvate caracteristicilor

elevilor ţintă (vârstă, nivel de cunoştinţe, abilităţi). Cea de-a doua categorie a vizat

interferenţele tehnice de la nivelul sunetului şi vizualizării, care pot influenţa claritatea

sarcinilor pe parcursul desfăşurării lecţiilor.

Cadrele didactice au apreciat pozitiv posibilitatea repetării informaţiei auditive

considerând-o o necesitate mai ales atunci când apar dificultăţi la nivelul decodificării

mesajelor de către elevi.

Principalele avantaje ale prototipului pentru chimie, identificate de cadrele

didactice, au fost:

• manipularea directă a obiectelor reale prin intermediul analizatorului kinestezic;

155

• sarcini clare şi precise;

• creşterea interesului elevilor pentru chimie;

• motivarea intrinsecă a elevilor pentru chimie;

• instrument care uşurează înţelegerea cunoştinţelor abstracte din domeniul

chimiei.

Cadrele didactice care au participat la evaluare au identificat şi o serie de limite ale

ARTP:

• dificultăţi de manipulare a bilelor (atomi);

• necesitatea introducerii unor corecţii la nivelul mesajelor auditive;

• interferenţe tehnice şi probleme de suprapunere.

5. Evaluarea aplicaţiei didactice pentru colaborare la distanţă

Evaluarea scenariului pentru colaborarea la distanţă presupune prezenţa a câte

unui modul ARTP în două instituţii şcolare distincte. Acest fapt implică o serie de

dificultăţi legate de: spaţiu de lucru corespunzător, transport, calibrarea dispozitivelor şi

de suport tehnic corespunzător. Realizarea unui astfel de demers cu două şcoli din

Bucureşti ar fi implicat prezenţa unei echipe tehnice din partea partenerului care a

proiectat partea hardware a ARTP, fapt imposibil de realizat după terminarea proiectului

ARiSE.

În aceste condiţii, în această secţiune sunt prezentate rezultatele evaluării

scenariului pentru colaborare la distanţă în cadrul şcolii de vară ARiSE din 2008.

Evaluarea a avut loc pe platforma din cadrul Universităţii din Siauliai (Lituania) şi în

Germania (Fraunhofer IAIS). Membrii echipei de evaluare din cadrul ICI Bucureşti au

fost prezenţi în ambele locaţii.

Participanţii la şcoala de vară au avut de îndeplinit două sarcini: prezentarea

obiectelor create în cadrul colaborării locale şi participarea la prezentarea obiectelor

partenerului de interacţiune. Sarcinile au fost prezentate de elevi în limba engleză (prin

intermediul programului Skype).

Printre aspectele pozitive cele mai des menţionate de elevi se numără

următoarele: tridimensionalitate, sistemul AR este interesant şi motivant. Aceste aspecte

sunt consistente cu evaluarea pozitivă a itemului 18 (sistemul face învăţarea mai

interesantă) din chestionarul de utilizabilitate.

156

Figura 42. Elev testând prototipul pentru colaborare la distanţă

Pe lângă aceste aspecte elevii au apreciat interacţiunea socială şi munca în

echipă (în cazul colaborării locale) ca fiind utile şi plăcute ca experienţă, suportul

educaţional: util pentru învăţat, uşor de reamintit, atractiv şi învăţare rapidă.

Dintre aspectele negative indicate de elevi, cele mai frecvente au fost acelea

legate de disconfortul vizual creat de ochelari, dificultatea de a desena forme şi lipsa de

precizie. Alt aspect negativ indicat este spaţiul redus de lucru (corespunde aprecierii

scăzute a itemului 4 în chestionarul de utilizabilitate), dificultatea utilizării, probleme

tehnice, claritate scăzută în cazul în care se măreşte imaginea, erori.

În general, evaluarea rezultatelor evidenţiază faptul că al treilea scenariu este

atractiv. Scenariul de interacţiune este mai complex şi interesant, oferă mai multă

libertate utilizatorilor (pot alege să coloreze şi să adauge texturi atunci când editează un

obiect, pot roti obiectul) şi sporeşte interacţiunea socială (elevii au comunicat prin

intermediul Skype, prezentând obiectele partenerilor de interacţiune aflaţi la distanţă).

Elevii au apreciat scenariul ca având valoare educaţională întrucât face învăţarea

mai interesantă (valoare motivaţională) şi oferă o posibilitate de înţelegere mai bună a

cunoştinţelor cu caracter cultural. Colaborarea cu colegii a fost evaluată ca fiind uşoară

şi antrenantă, atât în cazul interacţiunii locale, cât şi în cazul celei la distanţă.

Deşi problemele de utilizabilitate nu au fost critice, sunt totuşi câteva aspecte

care necesită o atenţie deosebită. În cazul colaborării locale, unul dintre aspectele

157

negative cel mai des menţionate este disconfortul vizual (probleme cu ochelarii), urmate

de dificultatea în a desena, lipsa de precizie şi problemele tehnice. În timpul colaborării

la distanţă, elevii au evidenţiat, ca aspecte negative, următoarele: dificultatea în a

desena, probleme cu căştile şi ochelarii, calibrarea pointer-ului. De aceea anumite

măsuri trebuie luate: calibrarea light pen-ului trebuie îmbunătăţită şi automatizată cât de

mult posibil.

158

Capitolul IV. Ghid operaţional privind evaluarea aplicaţiilor educaţionale bazate pe tehnologia AR

1. Evaluarea aplicaţiilor educaţionale bazate pe tehnologia AR

Nu există o metodă unică, validă pentru evaluarea pedagogică a sistemelor de

realitate îmbogăţită destinate mediului şcolar. Acest câmp de cercetare se află încă într-

un stadiu incipient de dezvoltare. Cadrul adecvat pentru evaluarea pedagogică este în

curs de constituire. Cu toate acestea, există abordări şi modele destinate evaluării

sistemelor de e-learning şi domeniului sistemelor de învăţare în mediu virtual (virtual

learning environment - VLE). Oliver (1998) a identificat patru tipuri de evaluare:

1) Evaluarea de tip analiză de necesităţi (needs analysis) care presupune o

evaluare a situaţiei curente, a punctelor tari şi a punctelor slabe şi a măsurii

în care resursele luate în calcul sunt de ajutor. La acest nivel sunt relevante

informaţii referitoare la adecvarea echipamentelor, la atitudinile şi abilităţile

utilizatorilor potenţiali. Analiza necesităţilor mai puţin frecventă în cadrul

procesului de dezvoltare, acest fapt având deseori consecinţe nefavorabile.

2) Evaluarea formativă – implică colectarea de informaţii cu privire la acele

resurse care sprijină procesul de dezvoltare şi asigură funcţionalitatea unui

prototip. Una dintre problemele analizei de necesităţi constă în dificultatea

utilizatorilor potenţiali de a imagina beneficiile unui produs care nu există

încă. În cazul evaluării formative există un produs real care poate fi perceput

şi analizat.

3) Evaluarea sumativă intervine la sfârşitul ciclului de dezvoltare având drept

scop verificarea gradului de atingere a obiectivelor propuse. În cazul

resurselor de predare şi de învăţare, acest lucru poate implica demonstrarea

existenţei unei diferenţe reale între alternativele supuse evaluării.

4) Evaluarea integrativă ia în calcul dificultatea demonstrării că o schimbare

la nivelul practicii sau al cunoştinţelor ar putea să fie atribuită unei singure

variabile. Prin urmare, abordarea integrativă încearcă să ia în considerare o

multitudine de factori care pot influenţa variabila supusă cercetării. În acest

sens este importantă corelarea rezultatelor obţinute prin intermediul unei

159

diversităţi de metode de cercetare.

În „Dictionnaire encyclopedique de l’éducation et de la formation”, evaluarea

pedagogică este definită ca acţiune managerială proprie sistemelor socioumane, care

solicită raportarea rezultatelor obţinute, într-o anumită activitate, la un ansamblu

de criterii specifice domeniului în vederea luării unei decizii optime.

Există o distincţie metodologică între evaluarea de sistem şi evaluarea de

proces (Cristea, 2002). Evaluarea de sistem urmăreşte gradul de realizare a finalităţilor

macro-structurale în anumite limite de spaţiu şi timp, care permit: măsurarea şi

aprecierea unor aspecte centrate asupra raporturilor dintre învăţământ şi viaţa socio-

economică şi culturală; corelarea calităţii învăţământului cu contribuţia sa la dezvoltarea

socială.

Evaluarea de proces urmăreşte gradul de realizare a obiectivelor micro-structurale,

acţiune complexă determinată de: finalităţile macro-structurale; corelaţiile profesor-

elev, rezultate şcolare – metodologie folosită; corespondenţele pedagogice dintre

elementele activităţii didactice (obiective – conţinuturi - metodologie); operaţiile de

măsurare şi apreciere şi instrumentele oficiale instituţionalizate pentru consemnarea

rezultatelor.

Figura 43. Modelul procesului de evaluare (adaptat din ISO 14598, apud Balog, A. 2004)

În Figura 43 este prezentat modelul procesului de evaluare a calităţii produselor

160

software (Balog, 2004). Acest model presupune, într-o primă fază, stabilirea cerinţelor

de evaluare şi apoi specificarea, proiectarea şi execuţia evaluării. Printre cele mai

importante caracteristici ale procesului de evaluare se pot menţiona:

• Repetabilitatea: evaluarea repetată a aceluiaşi produs, de către acelaşi

evaluator, în raport cu aceeaşi specificaţie de evaluare ar trebui să producă

rezultate identice;

• Reproductibilitatea: evaluarea repetată a aceluiaşi produs, de către evaluator

diferit, în raport cu aceeaşi specificaţie de evaluare ar trebui să producă rezultate

identice;

• Imparţialitatea: evaluarea nu trebuie orientată (dirijată) către obţinerea unui

anumit rezultat;

• Obiectivitatea: rezultatele evaluării trebuie să se bazeze pe date, nu pe opiniile

evaluatorului.

În această lucrare, evaluarea tehnologiei de realitate îmbogăţită a presupus adoptarea unei metodologii mixte de cercetare. În mod tradiţional, demersurile de evaluare în ştiinţele sociale sunt legate fie de paradigma cantitativă, fie de cea calitativă. Din această perspectivă, metodele mixte de cercetare reprezintă o nouă paradigmă, care a dobândit o atenţie considerabilă în diferite domenii cum sunt: ştiinţele sociale, informatica şi managementul (Johnson et al, 2007). Printre avantajele paradigmei mixte în cercetare, se pot enumera: posibilitatea de utilizare a cuvintelor, fotografiilor şi a textului pentru a adăuga semnificaţie cifrelor; cercetătorul poate elabora şi testa o teorie întemeiată pe metode mixte; posibilitatea de a oferi răspunsuri la o arie largă de întrebări de cercetare întrucât cercetătorul nu este limitat la o singură metodă sau abordare de cercetare; posibilitatea de a oferi explicaţii cuprinzătoare şi complete la una şi aceeaşi întrebare de cercetare; cercetătorul se poate folosi de avantajele oferite de o metodă pentru a preîntâmpina limitele altei metode prin utilizarea ambelor în cadrul aceluiaşi studiu; posibilitatea de a desprinde concluzii semnificative datorită convergenţei şi triangulării rezultatelor.

2. Necesitatea unui ghid de evaluare a aplicaţiilor de AR

Eforturile de integrare a aplicaţiilor de realitate îmbogăţită în câmpul educaţiei

sunt de dată relativ recentă. Prin urmare, preocupările specialiştilor de a elabora

metodologii de evaluare a acestor aplicaţii nu au un trecut îndelungat. În prezent există

o diversitate de ghiduri specifice evaluării cunoştinţelor elevilor la mai multe discipline

şcolare. Acestea sunt focalizate în special pe caracteristicile metodologice ale testelor

161

docimologice adaptate evaluării cunoştinţelor şi mai puţin pe evaluarea unor programe

şi aplicaţii inovatoare destinate învăţării respectivelor discipline şcolare.

Pe de altă parte, există relativ puţine abordări sistematice în ceea ce priveşte

evaluarea utilizabilităţii sistemelor informatice pentru educaţie, deşi numărul acestor

sisteme este în continuă creştere. Pe plan internaţional s-au propus numeroase abordări

în evaluare, dar există puţine metodologii dedicate sistemelor de e-learning. În acest

context se impune necesitatea elaborării unui ghid operaţional de evaluare a aplicaţiilor

educaţionale bazate pe tehnologia de AR care să propună o metodologie sistematică

destinată evaluării acestor sisteme prin integrarea de metode de cercetare adecvate.

Ardito et al. (2006) au propus o metodă de evaluare sistematică a utilizabilităţii

sistemelor de e-learning bazate pe web – SUE (Sistematic Usability Evaluation), care

combină „inspecţia de utilizabilitate” cu „testarea cu utilizatori”. Noutatea acestei

metodologii constă în utilizarea unor patern-uri de evaluare, denumite sarcini abstracte

(AT - Abstract Tasks). Paternurile de evaluare descriu cum să se estimeze adecvarea

componentelor cu un set de atribute şi recomandări, care au fost identificate în prealabil

pentru o anumită clasă de aplicaţii. În acest sens, o sarcină abstractă ghidează activitatea

utilizatorului, care poate fi un evaluator începător, precizând obiectele aplicaţiei pe care

acesta trebuie să se concentreze şi ce acţiuni trebuie să execute în timpul inspecţiei

pentru a analiza aceste obiecte. Prima etapă în SUE este identificarea dimensiunilor de

analiză. Autorii SUE propun patru dimensiuni pentru aplicaţiile de e-learning bazate

pe web: prezentare, hipermedialitate, proactivitate şi activitatea utilizatorului.

Pentru fiecare dimensiune (de exemplu, prezentare), principiile generale de

utilizabilitate (de exemplu, eficacitate, eficienţă sau satisfacţie) sunt descompuse în

criterii detaliate (de exemplu, suport pentru învăţare). Pe baza experienţei experţilor şi a

testării cu utilizatori, sunt identificate un număr de atribute de utilizabilitate şi

recomandări care sunt asociate acestor criterii. Apoi sunt identificate sarcinile abstracte

care verifică respectarea acestor recomandări.

Independent de analiza dimensiunilor, în fiecare proces de evaluare activităţile

sunt organizate într-o fază pregătitoare şi o fază de execuţie. Faza pregătitoare este

executată o singură dată pentru fiecare analiză a dimensiunilor. Scopul ei este de a

identifica atributele de utilizabilitate şi de a defini biblioteca de sarcini abstracte. Faza

de execuţie este executată de fiecare dată când trebuie evaluată o aplicaţie specifică.

Avantajele SUE constau în combinarea inspecţiei de utilizabilitate cu testarea cu

utilizatori, soluţie care este deopotrivă rapidă şi eficientă (discount usability evaluation).

162

Un dezavantaj este faptul că ponderea testării cu utilizatori pare destul de redusă în

metodologie. Alt dezavantaj este eficacitatea discutabilă a evaluării cu ajutorul unor

evaluatori începători, pe baza sarcinilor abstracte. In acest sens, metoda este eficace în

cadrul unor module noi / pagini noi de conţinut, pe o platformă care a fost deja

evaluată.

În contextul cercetării utilizabilităţii siturilor web care au ca obiect învăţarea la

distanţă, Agnes Kukulska-Hulme şi Lesley Shield au dezvoltat un instrument de

evaluare a utilizabilităţii, intitulat “Challenges” (Provocări). Acest instrument este

organizat pe două secţiuni principale. Prima prezintă conceptele şi termenii cheie ai

utilizabilităţii precum şi cu ciclul de viaţă a cursurilor web, de la proiectare până la

întreţinere, via implementare. De asemenea oferă sugestii practice despre probleme de

proiectare şi planificare, cum ar fi importanţa planificării adecvate precum şi metode

eficace de testare a noţiunilor. A doua parte a instrumentului abordează 10 probleme

cheie ale utilizabilităţii pe care le dezvoltă, oferind informaţii inteligibile şi recomandări

în legătură cu fiecare.

“Challenges” recunoaşte că modul de utilizare a unui website de e-learning variază în

mare măsură, şi descriu probleme relevante pentru toate cursurile de tip e-learning, cu

toate că recomandările specifice obţinute cu fiecare aplicare a instrumentului pot fi mai

mult sau mai puţin aplicabile. Acest instrument nu conţine o listă exhaustivă, cu toate că

anvergura sa merge de la consideraţii tehnice până la cele de ordin pedagogic.

Fiecare “provocare” este prezentată în termeni de riscuri asociate cu ea, exemple

practice, soluţii sugerate, teste de evaluare a progresului şi cercetări asociate.

Cele 10 probleme cheie de utilizabilitate luate în considerare de autori sunt:

1) Claritatea scopului sitului web.

2) Primatul aspectelor pedagogice asupra celor tehnice.

3) Integrarea resurselor de învăţare într-un întreg.

4) Organizarea aplicaţiei pentru a cunoaşte nevoile şi aşteptările celor care

învaţă.

5) Scriere clară pentru mediu de lucru.

6) Simplificarea navigării.

7) Calitatea şi consistenţa.

8) Asigurarea unei versiuni printer-friendly a sitului şi disponibilitatea secţiunii

"ajutor".

9) Actualizarea regulată a sitului.

163

10) Oferirea de ajutor tehnic, cu informaţii de contact vizibile pentru suport

tehnic.

Amershi et al. menţionează următoarele scopuri pedagogice care stau la baza

proiectării unui mediu interactiv de vizualizare destinat învăţării asistate de calculator

(IAC):

• Înţelegerea domeniului ţintă de către student.

• Suport pentru diferite abilităţi de învăţare, stiluri de învăţare şi niveluri de

cunoştinţe.

• Motivare şi generare de interes în subiectul predat.

• Promovarea unui angajament activ în utilizarea uneltelor de interacţiune.

• Suportarea unor scenarii diferite de învăţare, incluzând demonstraţii în clasă,

teme şi explorare.

Jakob Nielsen consideră că un artefact este folositor (useful) dacă este

deopotrivă util şi utilizabil. Pornind de la această definiţie (inclusiv definiţia

utilizabilităţii dată de Nielsen), Sillius şi Tervakari [10] au propus următoarele atribute

pentru utilitatea unui sistem de e-learning:

• valoare adăugată: organizarea procesului de predare, dezvoltarea calităţii

predării, dezvoltarea abilităţilor de învăţare, testarea şi dezvoltarea sistemelor de

tehnologie a informaţiei / comunicaţiilor.

• utilizabilitate pedagogică: suport pentru organizarea predării şi studiului,

suport pentru învăţare şi îndeplinire a obiectivelor învăţării şi suport pentru

dezvoltarea abilităţilor de învăţare (interacţiune cu alţi actori, creşterea

autonomiei cursanţilor şi auto-directare).

Legat strict de evaluarea la nivel tehnologic, Balcisoy et al. (2000) au elaborat

un cadru de lucru pentru evaluarea rapidă a prototipurilor de AR înainte de a fi

construite. Scopul principal al acestei abordări este de a reduce pe cât posibil timpul

necesar parcurgerii fiecărei etape din fluxul: idee, proiectare, testare, prototip şi

producţie. Modelul propus cuprinde 3 etape distincte:

(1) trasarea unui model al obiectului real utilizând softul CAD

(Computer-aided design), obţinându-se un model geometric

al obiectului de testat;

164

(2) sunt definite apoi caracteristicile de comportare a

componentelor existente şi ale celor noi ale modelului

geometric;

(3) încărcarea modelului şi a caracteristicilor de comportare într-

un mediu de simulare mixt.

Prezentul ghid este focalizat, cu precădere, asupra unor aspecte concrete ale

evaluării aplicaţiilor de AR: descrierea şi exemplificarea metodelor de evaluare,

proiectarea diferitelor tipuri de instrumente, prezentarea unor teste model, precum şi a

baremelor de corectare (în cazul testelor de evaluare a cunoştinţelor elevilor).

3. Metodologia integrată de evaluare a ARTP

Conceptul de ghid de evaluare este utilizat, în această lucrare, cu sensul de

instrument metodologic care să ofere specialiştilor interesaţi o viziune analitică asupra

procesului de evaluare a aplicaţiilor educaţionale bazate pe realitatea îmbogăţită. Deşi în

prezent există un număr semnificativ de metode de evaluare care ţintesc aplicaţiile de

e-learning, puţine dintre acestea au fost adaptate pentru evaluarea sistemelor

educaţionale bazate pe tehnologia AR.

În elaborare prezentului ghid operaţional de evaluarea a aplicaţiilor educaţionale

bazate pe AR, am luat ca puncte de reper următoarele aspecte:

• Elaborarea unei metodologii de evaluare a aplicaţiilor de AR destinate învăţării

diferitelor conţinuturi curriculare;

• Descrierea metodelor şi instrumentelor adecvate evaluării aplicaţiilor de AR

precum si a modului de aplicare în contextul utilizării sistemelor software

educaţionale;

• Focalizarea pe modul de adaptare al diferitelor metode cantitative si calitative la

evaluarea aplicaţiilor de AR;

• Realizarea unei triangulări a rezultatelor prin integrarea de metode cantitative şi

calitative la nivelul metodologiei de evaluare a sistemelor educaţionale bazate pe

AR.

3.1 Integrarea dintre formativ şi sumativ în evaluarea ARTP

Metodologia de evaluare a ARTP are la bază, atât evaluarea formativă, cât şi

evaluarea sumativă a platformei de învăţare. În funcţie de momentul şi scopul evaluării,

evaluarea sistemelor interactive poate fi formativă sau sumativă. Evaluarea formativă

165

este efectuată iterativ, pe parcursul ciclului de dezvoltare a unei aplicaţii informatice, cu

scopul identificării şi remedierii problemelor de utilizabilitate cât mai devreme

(Theofanos, M. & Quesenbery, W. (2005).

Sistemele interactive sunt proiectate în mod iterativ. În acest sens, metodele de

evaluare formativă sunt utilizate în cadrul unei bucle de proiectare - evaluare. De regulă,

în evaluarea formativă a utilizabilităţii se colectează măsuri cantitative (numărul de

probleme de utilizabilitate pe niveluri de severitate: major, moderat şi minor) şi măsuri

calitative (descrierea detaliată a fiecărei probleme şi a contextului în care apare).

Evaluarea formativă a ARTP a fost realizată prin intermediul sesiunilor de

evaluare euristică, realizate pe parcursul ciclului de dezvoltare a ARTP. Tot în această

categorie intră şi testarea cu utilizatori a fiecărui scenariu de învăţare pe parcursul

şcolilor de vară din cadrul proiectului ARiSE.

Evaluarea sumativă a presupus parcurgerea unor sesiuni de lucru la care au

participat atât elevi cât şi cadre didactice de specialitate. Elevii au parcurs mai multe

scenarii didactice sub forma unor programe demonstrative, lecţii şi exerciţii prin

intermediul ARTP. Atât pe parcursul desfăşurării sesiunilor de testare, cât şi la final au

fost utilizate instrumentele de colectare a datelor.

Un aspect important al oricărei abordări în evaluarea formativă este utilitatea pe

care o au rezultatele evaluării asupra procesului de dezvoltare. În esenţă, întrebarea este

în ce măsură rezultatele sunt valorificate ulterior în procesul de proiectare şi care este

gradul de recuperare al costurilor activităţii de evaluare. Aşa cum arată Molich et al.

(2007), raportul de evaluare trebuie să fie atât util cât şi utilizabil. Din acest motiv este

necesară includerea, în descrierea problemelor de utilizabilitate, a recomandărilor de

remediere.

3.2 Integrarea dintre evaluarea euristică şi testarea cu utilizatori în evaluarea ARTP

Cele mai uzuale metode de evaluare formativă a sistemelor interactive sunt:

evaluarea euristică, inspecţia cognitivă, evaluarea bazată pe recomandări şi testarea cu

utilizatori. In cadrul acestei lucrări s-realizat o triangulare a rezultatelor evaluării

euristice cu rezultatele testării cu utilizatori.

Evaluarea euristică este o metodă efectuată de un număr redus de evaluatori,

care examinează o interfaţă cu utilizatorul, judecă respectarea unui set de principii de

utilizabilitate (euristici) şi elaborează o listă de probleme de utilizabilitate clasificate pe

166

categorii de severitate, corespunzător impactului estimat asupra performanţelor

utilizatorului sau acceptării (Molich, R., şi Nielsen, J. 1990).

Testarea cu utilizatori este definită ca o metodă empirică de evaluare implicând

participanţi având caracteristici apropiate de cele ale utilizatorilor reali ai produsului

care va fi evaluat. Prin testarea cu utilizatori se înregistrează comportamentul

utilizatorului cu ajutorul unor tehnici specifice cum sunt observarea, chestionarul sau

protocoalele verbale. O tehnică frecvent utilizată în evaluarea formativă a utilizabilităţii

este protocolul de « gândire cu voce tare » (TAP – Think Aloud Protocol).

Evaluarea euristică produce un set de probleme de utilizabilitate care sunt

considerate anticipate, în timp ce testarea cu utilizatori identifică probleme de

utilizabilitate reale. Diferenţa între cele două seturi o reprezintă problemele fals pozitive

(alarme false, identificate de evaluarea euristică, dar neconfirmate de testarea cu

utilizatori) şi fals negative (problemele de utilizabilitate reale care nu au fost anticipate

de evaluarea euristică).

Pentru măsurarea validităţii, eficacităţii şi eficienţei evaluării euristice, Hartson

et al (2001) au propus mai mulţi indicatori:

• validitate: probleme anticipate-confirmate / probleme anticipate.

• completitudine (thoroughness): probleme anticipate-confirmate / probleme reale

• eficacitate generală (overall effectiveness): validitate * completitudine.

Calcularea acestor indicatori presupune evaluarea cu ambele metode, pe baza aceluiaşi

scenariu de utilizare, fapt care măreşte costurile evaluării.

Metodologia elaborată în acestă lucrare integrează două metode de evaluare

formativă: evaluarea euristică şi testarea cu utilizatori.

Aplicarea evaluării euristice şi a testării cu utilizatori este benefică din mai multe

motive:

• Complementaritatea metodelor.

• Creşterea gradului de încredere şi a validităţii rezultatelor.

• Creşterea eficienţei activităţii de remediere a problemelor de utilizabilitate.

• Îmbunătăţirea expertizei de utilizare a fiecărei metode în parte.

• Pregătirea evaluării sumative.

Pe de altă parte, în cazul testării cu utilizatori pot fi colectate şi alte tipuri de

măsuri: măsuri ale eficacităţii (rata de îndeplinire a sarcinii, numărul de erori), ale

eficienţei (timpul de execuţie) şi satisfacţiei (prin aplicarea de chestionare, cu grad

167

variabil de complexitate). In acest fel, se obţin date cantitative / calitative suplimentare

faţă de cele obţinute de evaluarea euristică.

Repetarea evaluării cu o altă metodă, dar utilizând acelaşi set de sarcini

relevante, astfel încât rezultatele să fie comparabile, măreşte încrederea în rezultatele

obţinute.

Fiecare dintre cele două metode necesită competenţe specifice. Compararea

rezultatelor obţinute permite analiza procedurii, identificarea greşelilor de evaluare şi

îmbunătăţirea practicii de evaluare. Validarea rezultatelor evaluării euristice prin testare

cu utilizatori permite şi o comparaţie corectă a rezultatelor obţinute de către fiecare

expert în parte, fapt care îmbunătăţeşte expertiza individuală.

3.3 Integrarea dintre cantitativ şi calitativ în evaluarea ARTP

3.3.1 Metode calitative utilizate

Cele mai importante metode calitative utilizate în cercetare sunt: observaţia,

analiza conţinutului comunicării, protocolul „gândire cu voce tare”, metoda

învăţării în perechi şi metoda focus grup.

Observaţia a fost utilizată în forma directă (subiecţii conştientizau faptul că erau

observaţi de către observatorul aflat în faţa lor) şi discontinuă (subiecţii au fost

observaţi la anumite intervale de timp, în zile diferite).

Analiza conţinutului comunicării, a fost folosită în această cercetare pentru

analizarea răspunsurilor de tip deschis ale instrumentelor utilizate. Această metodă a

permis identificarea principalelor categorii de aspecte pozitive şi negative cu privire la

ARTP.

Protocolul „gândire cu voce tare” (TAP) este o metodă folosită frecvent în

ultima perioadă în cercetările de tip educaţional datorită bogăţiei de date care pot fi

derivate din metodologie. În cadrul cercetării propuse, protocolul gândirii cu voce tare a

fost folosit în evaluare cu un număr restrâns de subiecţi în vederea realizării unei

triangulări a rezultatelor prin compararea acestora cu cele obţinute la nivelul celorlalte

metode de evaluare utilizate.

Metoda învăţării în perechi reprezintă o abordare specifică evaluării aplicaţiilor

informatice destinate copiilor. Folosirea învăţării în perechi a ajutat la evaluarea

aplicaţiei, dar şi la obţinerea unor informaţii importante despre modul în care copiii

folosesc sistemul sau comunică despre acesta (ce fel de indicaţii şi termeni folosesc şi

unde anume diferă limbajul lor de cel folosit de proiectanţii aplicaţiei sau de adulţi în

168

general).

Focus grupul a fost utilizat cu scopul investigării opiniilor cadrelor didactice din

învăţământul gimnazial şi superior cu privire la oportunitatea introducerii ARTP în

şcolile din România. Această metodă a permis şi culegerea unor recomandări valoroase

cu privire la dezvoltarea de noi sisteme educaţionale bazate pe tehnologia de realitate

îmbogăţită.

3.3.2 Metode cantitative de evaluare utilizate

Metodele cantitative utilizate în cadrul acestei lucrări sunt: experimentul,

chestionarul şi metode şi tehnici statistice de prelucrare şi interpretare a datelor.

Cercetarea experimentală a fost utilizată deoarece rezultatele experimentului se

prezintă direct ca fapte ştiinţifice, ceea ce nu se poate susţine şi despre datele empirice

obţinute prin intermediul altor metode, care trebuie sistematizate în continuare în

vederea dezvăluirii relaţiilor de cauzalitate (Chelcea, 2001).

În cadrul cercetării au fost elaborate umătoarele chestionare:

• Chestionare de evaluare a cunoştinţelor elevilor

• Chestionarul de evaluare a utilizabilităţii

Înaintea şi după fiecare sesiune de testare elevii au completat două teste de

cunoştinţe: unul pentru biologie şi altul pentru chimie. Pre-testele şi post-testele au fost

identice sub raportul conţinutului, diferenţa constând în variaţia momentului în care au

fost aplicate.

Chestionarul de utilizabilitate cuprinde 28 de itemi. Primii 24 itemi ţintesc mai

multe dimensiuni: ergonomia platformei AR, utilizabilitatea aplicaţiei, utilitatea

percepută, atitudinea şi intenţia de utilizare). Ultimii 4 itemi sunt generali şi măsoară

uşurinţa în utilizare, utilitatea pentru învăţare caracterul atractiv al învăţării şi caracterul

incitant. De asemenea, chestionarul cuprinde 2 itemi deschişi, prin care elevii au fost

invitaţi să descrie câte 3 aspecte pozitive şi 3 aspecte negative cu privire la ARTP.

4. Dezvoltarea instrumentelor de cercetare

Chestionarul de utilizabilitate are la bază un model conceptual inspirat din teoria

acceptării tehnologiei (TAM). Modelul acceptării ARTP implică cinci constructe:

ergonomia platformei, uşurinţa în utilizarea percepută a aplicaţiei, utilitatea percepută,

satisfacţia (enjoyment) percepută şi intenţia de utilizare. Prin utilizarea de constructe

precum plăcerea (enjoyment) percepută şi utilitatea percepută, rezultatele evaluării

169

utilizabilităţii pot fi integrate cu rezultatele evaluării pedagogice.

Chestionarul a fost mai întâi administrat elevilor pe parcursul şcolilor de vară

din cu scopul îmbunătăţirii utilizabilităţii prototipurilor dezvoltate în cadrul proiectului

ARiSE. După aceste sesiuni a fost administrat din nou elevilor de la şcolile din România

care au participat la testarea cu utilizatori. Rezultatele au fost utilizate pentru a valida

modelul conceptual. Rezultatul final a fost scala validată cu 28 de itemi care poate fi

utilizată pentru evaluarea sumativă a viitoarelor scenarii de învăţare care pot fi

dezvoltate pentru ARTP.

Avantajele acestei abordări sunt evidente pe două paliere:

• Întrebările specifice cercetării ARTP pot primi răspunsuri mult mai de încredere

din moment ce rezultatele oferite de diferite metode de evaluare (cantitative şi

calitative) pot fi comparate pentru stabilirea validităţii (prin triangulare);

• Evaluarea eficacităţii pedagogice a introducerii tehnologiei AR în şcoli este mult

mai cuprinzătoare deoarece integrează rezultatele evaluării utilizabilităţii din

perspectiva acceptării tehnologiei.

Primul şi al doilea scenariu sunt aplicaţii tipice de realitate îmbogăţită de tip

desktop. Din punct de vedere pedagogic, aceste aplicaţii fiind dezvoltate pentru a

sprijini o înţelegere profundă a proceselor şi fenomenelor abstracte precum şi

verificarea cunoştinţelor asimilate. Instrumentele de evaluare utilizate în această lucrare

au fost dezvoltate special pentru acest tip de aplicaţii.

Al treilea scenariu este bazat mai mult pe AV (Virtualitate augmentată)

permiţând crearea colaborativă de noi conţinuturi şi scenarii didactice. Din punct de

vedere pedagogic, această aplicaţie este dezvoltată pentru a sprijini crearea de

conţinuturi de natură culturală de către elevi precum şi pentru prezentarea acestor

conţinuturi altor elevi din clase, şcoli sau chiar ţări diferite. Din perspectiva tehnologiei

AR, singurul obiect real este reprezentat de instrumentul (light pen) folosit pentru

modelarea 3D.

Trei cercetători, a căror expertiză este legată de ariile utilizabilităţii sistemelor

interactive, calităţii software şi dezvoltării de instrumente de cercetare, au elaborat o

serie de itemi prospectivi pentru a fi integraţi scalei de evaluare a ARTP. Pe baza

literaturii de specialitate relevante pentru domeniul AR, mai întâi au fost elaboraţi 41 de

itemi. Cei mai mulţi itemi au fost adaptaţi din chestionare de evaluare existente (QUIS,

SUMI, QSUQ, PUTQ), fiind corelaţi cu studiile empirice (Davis et al., Venkatesh et al.,

170

2003). Aceşti itemi au fost adaptaţi la contextul evaluării aplicaţiilor bazate pe

tehnologia AR. Din acest punct de vedere, experienţa evaluării ARTP din cadrul şcolilor

de vară ARiSE a constituit un punct de sprijin.

Pretestarea chestionarului a fost realizată pentru a evalua validitatea scalei de

măsurare. Chestionarul de lucru a fost verificat iar itemii au fost selectaţi în vederea

eliminării ambiguităţii, suprapunerii şi a redundanţei. De asemenea, itemii au fost

limitaţi la afirmaţii pozitive datorită posibilelor confuzii create de afirmaţiile negative.

Pe baza acestei analize, 18 itemi ai scalei au fost reformulaţi deoarece conţineau

afirmaţii ambigue iar 13 itemi au fost eliminaţi deoarece nu se refereau în mod direct

la evaluarea sistemelor AR. Lungimea chestionarului care trebuia administrat elevilor

cu vârste cuprinse între 13-15 ani a fost un alt criteriu în selecţia itemilor scalei.

Itemii au fost grupaţi pe baza teoriei, literaturii de specialitate şi a experienţei

anterioare.

Tabelul 47 prezintă cei 28 de itemi grupaţi în 5 dimensiuni (constructe) ale

modelului teoretic. Versiunea finală a chestionarului are 28 de itemi, dintre care 4 sunt

itemi generali legaţi de uşurinţa în utilizare (15), utilitatea pentru învăţare (19) şi

satisfacţia percepută (24 şi 25).

Tabelul 47. Constructe şi variabile ale scalei de măsurare

Constructe Itemi Variabile

1 Ajustarea ecranului “see-through” este uşoară

2 Ajustarea ochelarilor stereo este uşoară

3 Ajustarea căştilor este uşoară

4 Postul de lucru este confortabil

Ergonomia ARTP

5 Observarea obiectului real prin ecran este clară

6 Înţelegerea modului de operare cu aplicaţia realitate

îmbogăţită este uşoară

7 Suprapunerea dintre proiecţie şi obiectul real este clară

8 Învăţarea modului de lucru cu aplicaţia de realitate îmbogăţită

este uşoară

9 Reamintirea modului de lucru cu aplicaţia de realitate

îmbogăţită este uşoară

10 Înţelegerea explicaţiilor vocale este uşoară

11 Citirea informaţiei pe ecran este uşoară

12 Selectarea unui item din meniu este uşoară

Uşurinţă în utilizare

percepută

13 Corectarea erorilor este uşoară

171

14 Colaborarea cu colegii este uşoară

15 In general, apreciez că sistemul este uşor de utilizat

16 Utilizarea aplicaţiei mă ajută să înţeleg mai rapid lecţia

17 Utilizând aplicaţia voi obţine rezultate mai bune la teste

18 După utilizarea aplicaţiei voi şti mai multe despre acest subiect

Utilitate percepută

19 În general, consider că sistemul este util pentru învăţare

20 Sistemul face învăţarea mai interesantă

21 Lucrul în grup cu colegii este stimulativ

22 Îmi place să interacţionez (mişc, ating, pun laolaltă) cu obiecte

reale

23 Efectuarea exerciţiilor este captivantă

24 În general, îmi place să învăţ cu acest sistem

Plăcere (enjoyment)

percepută

25 In general, apreciez că sistemul este incitant

26 Aş dori să dispun de acest sistem în şcoală

27 Intenţionez să utilizez acest sistem pentru învăţare

Intenţie de utilizare

28 Voi recomanda altor colegi să utilizeze acest sistem

4.1 Testul pilot iniţial şi analiza preliminară a itemilor

Chestionarul de evaluare a ARTP a fost administrat unui eşantion pilot (N=124)

în perioada 24.10-14.11.2008, care a presupus 62 observaţii pentru primul scenariu şi 62

pentru al doilea. Scopul acestei prime colectări de date a fost de a examina structura

iniţială a chestionarului şi de a începe selectarea itemilor pe baza proprietăţilor

psihometrice.

Procedurile utilizate în acest studiu au inclus sortarea şi analiza datelor, analiza

itemilor şi analiza preliminară a fidelităţii (reliability). Datele au fost analizate cu

ajutorul pachetului software SPSS 14 pentru Windows.

Scopul principal al analizei itemilor şi a analizei fidelităţii a fost de a determina

gradul de încredere al datelor. Fidelitatea se referă la consistenţa internă a

instrumentului şi este definită ca „evaluarea gradului de consistenţă dintre măsurări

multiple ale variabilelor” (Hair et al., 2006).

Ţinând cont de acest scop, datele colectate prin intermediul chestionarului au

fost subiectul unei analize utilizând indicatorii consistenţei interne. Scorul pentru

indicatorul Cronbach’s alpha a fost de 0.94, ridicat şi acceptabil. Concluzia analizei a

fost că niciun item nu va afecta substanţial fidelitatea chestionarului daca va fi eliminat.

172

Concluzii

1. Avantaje ale utilizării ARTP

Rezultatele evaluării indică faptul că ARTP are o serie de influenţe pozitive în plan

educaţional. ARTP are valoare educaţională, întrucât facilitează înţelegerea mai bună a

cunoştinţelor, memorarea şi transferul, permite testarea cunoştinţelor, face învăţarea mai

uşoară şi mai rapidă. Scenariile didactice bazate pe realitate îmbogăţită face învăţarea mai

interesantă, sunt atractive şi motivante.

Elevii au fost atraşi de tehnologia AR şi au manifestat interes faţă de tehnologia AR

şi utilizarea acesteia în procesul de învăţare. Ei au apreciat pozitiv vizualizarea 3D a

procesului digestiv şi interfaţa multimodală care ghidează utilizatorul pe parcursul

interacţiunii.

Rezultatele evaluării arată că platforma de realitate îmbogăţită creşte motivaţia

elevilor de a învăţa: sistemul este atractiv, stimulant şi incitant. Elevilor le-a plăcut mediul

de învăţare bazat pe AR, precum şi ghidarea lor în procesul de învăţare prin intermediul

explicaţiilor vocale.

Totodată, elevii au apreciat caracterul ludic al interfeţei şi rolul stimulativ al

exerciţiilor care sunt asemănătoare jocurilor pe calculator. Interfaţa vocală pentru

explicarea sarcinii de lucru a fost, de asemenea, apreciată pozitiv de elevi.

ARTP are avantaje evidente, nu numai în comparaţie cu lecţiile obişnuite de chimie

şi biologie ci şi în comparaţie cu alte mijloace multimedia disponibile în prezent. Cele mai

importante avantaje rezultate în urma cercetării întreprinse sunt următoarele:

• Sunt luate în considerare toate categoriile de obiective educaţionale: cele cognitive,

cele psihomotorii (prin realizarea activităţilor de învăţare cu ajutorul mâinilor) şi

cele socio-afective (prin crearea unui mediu antrenant şi motivant pentru învăţare).

• Toate operaţiile sunt realizate în spaţiul tridimensional şi în timp real. Elevii pot

întoarce şi roti obiectele reale, augmentarea urmărindu-le. Elevii pot chiar să îşi

modifice poziţia capului pentru a avea o altă perspectivă asupra obiectelor în timp

ce augmentarea rămâne congruentă cu obiectele reale manipulate.

• Elevii au posibilitatea de a învăţa jucându-se cu obiectele reale, într-o manieră

173

antrenantă şi stimulativă.

• Activităţile de învăţare sunt realizate direct de către elevi, fără a utiliza alt tip de

instrumente. Elevii reuşesc să construiască molecule direct cu mâinile şi să

acumuleze o experienţă haptică de învăţare. Toate activităţile de învăţare din cadrul

lecţiilor pot fi repetate cu o viteză adecvată necesităţilor elevilor, astfel încât

procesul de învăţare devine puternic individualizat.

• Elevii beneficiază de instrucţiuni auditive pe parcursul lecţiilor. De asemenea ei pot

repeta fiecare exerciţiu şi fiecare lecţie.

• Elevii pot învăţa poziţia organelor, structura atomilor, principiile tabelului periodic

şi legile reacţiilor chimice pe baza experienţei proprii, învăţând şi făcând.

• Elevii pot interacţiona cu ARTP fără ghidare; ei pot crea noi combinaţii între

cunoştinţe făcând apel la învăţarea de tip experimental.

• Toţi atomii relevanţi pentru învăţarea chimiei pot fi utilizaţi în vederea ilustrării

structurii atomice şi a tabelului periodic precum şi pentru formarea de reacţii

chimice între ei.

• Este posibil lucrul direct cu ambele mâini fapt care conduce la o învăţare bazată pe

experienţa haptică;

• Conţinuturile abstracte, uzual considerate greu de învăţat de către elevi pot fi

ilustrate şi manipulate cu uşurinţă;

• Există posibilitatea de structurare a lecţiilor pe mai multe niveluri şi grade de

dificultate, fapt care conduce la creşterea motivaţiei elevilor în îndeplinirea

sarcinilor cu grad crescut de complexitate;

• ARTP oferă posibilitatea de a învăţa prin descoperire diferite reguli si legităţi

specifice domeniului (regulile tabelului periodic şi ale reacţiilor chimice);

• Posibilitatea de a lucra liber, experimentând (prin crearea altor compuşi şi reacţii

chimice).

• ARTP este un sistem care poate fi dezvoltat în continuare în vederea creării de noi

sarcini (exerciţii şi lecţii) prin implicarea mai multor sisteme (circulator, nervos

etc.) în cazul biologiei sau a mai multor atomi (din grupele I, II, VI, VII) şi a unor

molecule mai complexe (cu mai mult de 3 atomi sau unghiuri diferite în formarea

reacţiilor) în cazul chimiei.

174

Toate aceste constatări indică faptul că ARTP este un instrument care poate sprijini

formarea competenţelor elevilor în domenii cât mai variate ale cunoaşterii ştiinţifice.

Abordarea unui stil de predare centrat pe elevi a fost de natură să dezvolte abilităţile de

lucru independent şi să individualizeze elevii în cadrul procesului de învăţare.

2. Limitele utilizării ARTP

Dincolo de punctele tari menţionate mai sus, rezultatele cercetării au evidenţiat şi o serie de

limite ale ARTP. Printre cele mai importante se numără:

• Cadrele didactice au apreciat că numărul redus de elevi care pot lucra simultan,

limitează utilizarea ARTP într-o clasă de elevi de tip tradiţional; din acest motiv,

este mai potrivit ca ARTP să fie utilizată într-un laborator, mai ales în condiţiile în

care se păstrează dimensiunile fizice actuale;

• Majoritatea sistemelor de realitate îmbogăţită sunt dependente de specificul

obiectelor reale pe care le utilizează; caracteristicile obiectelor reale impun o serie

de limite la nivelul creării de noi conţinuturi;

• În cazul scenariului pentru chimie, elevii au avut dificultăţi de manipulare a unui

număr mare de obiecte reale în cadru ariei de selecţie;

• Disconfort vizual concretizat în dureri ale ochilor şi imagini neclare; cauzele

determinante sunt interferenţele de la nivelul ochelarilor stereo fără fir şi

problemele de suprapunere;

• Probleme de selecţie determinate de aria redusa de selecţie a obiectelor şi de

împărţirea obiectului real (în cazul scenariului de biologie); din acest punct de

vedere, rezultatele evaluării au pus în evidenţă o caracteristică interesantă a

sistemelor de e-learning: utilizatorii doresc să controleze propriile mijloace

didactice în cadrul procesului de învăţare – nu sunt dispuşi să împartă un obiect de

învăţare, în aceeaşi manieră în care sunt prea puţin dispuşi să împartă calculatorul.

• Probleme de suprapunere între obiectele reale şi informaţiile virtuale – cel mai

adesea acestea au fost determinate de către decalibrarea dispozitivelor tehnice ca

urmare a modificării poziţiei ecranului see-through pe parcursul efectuării

exerciţiilor;

• Componenta hardware şi dimensiunile fizice ale ARTP au fost apreciate de către

175

elevi ca fiind mari şi neatractive;

3. Contribuţii

Această cercetare reprezintă una dintre primele evaluări sistematice în România a unei tehnologii de realitate îmbogăţită destinate mediului educaţional. În mod inerent, există o serie de limitări legate de resursele disponibile, caracterul experimental (de laborator) şi de noutatea activităţilor întreprinse. Dincolo de limite, considerăm că principalele contribuţii ale acestei lucrări sunt:

• Realizarea unei sinteze la nivel teoretic a situaţiei existente în studiul

metodelor şi tehnicilor de evaluare utilizate în ştiinţele educaţiei şi

interacţiunea om-calculator.

• Elaborarea unei metodologii mixte care a realizat o îmbinare între

metodele calitative şi cele cantitative, între evaluarea pedagogică şi

evaluarea utilizabilităţii şi între evaluarea euristică şi testarea cu utilizatori.

Integrarea mai multor abordări metodologice a oferit posibilitatea

triangulării rezultatelor care a permis obţinerea unei imagini mai

cuprinzătoare asupra obiectului evaluării şi o înţelegere mai profundă a

aspectelor critice.

• Evaluarea valorii motivaţionale şi educaţionale a unei platforme

educaţionale bazate pe realitate îmbogăţită. Cercetarea experimentală a

permis analiza detaliată a impactului pe care învăţarea cu ARTP îl are la

următoarele niveluri: achiziţie de cunoştinţe, înţelegerea proceselor

abstracte, motivaţia pentru învăţare, formarea de interese şi efort cognitiv.

• Evaluarea utilizabilităţii ARTP, care a presupus combinarea testării cu

utilizatori cu evaluarea euristică în vederea triangulării rezultatelor.

Utilizarea celor două metode de evaluare a utilizabilităţii a permis

identificarea unui număr consistent de probleme de utilizabilitate ale ARTP

şi totodată identificarea unui set de recomandări de remediere a acestora.

176

4. Lucrări publicate pe parcursul elaborării tezei

Capitole în cărţi • Pribeanu, C., Iordache, D.D. (2010) From usability to user experience: evaluating

the educational and motivational value of an augmented reality learning scenario, Chapter 13 in Affective, Interactive and Cognitive Methods for E-Learning Design: Creating an Optimal Education Experience, Tzanavari, A, Tsapatsoulis, N. (Eds.), IGI Global, 244-259.

• Pribeanu, C., Balog, A., Iordache, D.D. (2009) Measuring the usability of augmented reality e-learning systems: a user-centered approach, Software and Data Technologies, CCIS 47, Corderiro, H., Shiskov B, Ranchordas A, Helfert M (Eds.), Springer. 175-186

Articole publicate în reviste internaţionale • Iordache, D.D., Pribeanu, C. (2009) Comparison of Quantitative and Qualitative

Data from a Formative Usability Evaluation of an Augmented Reality Learning Scenario, Informatica Economică Journal, 13(3), 67-74.

• Balog, A., Pribeanu, C. & Iordache, D. (2007) “Augmented Reality in Schools: Preliminary Evaluation Results from a Summer School”. International Journal of Social Sciences, Vol. 2, No.3. ISSN 2070-3872. 163-166.

Articole publicate în reviste naţionale • Iordache, D.D., Neacşu, I. (2008) Valoarea adăugată in plan educaţional a

tehnologiei de realitate îmbogăţită pentru mediul şcolar, Revista Română de Interacţiune Om-Calculator, 1(2), 111-132.

• Iordache, D.D., Pribeanu, C., Balog, A. (2008) Evaluarea utilizabilităţii unui scenariu de învăţare a biologiei implementat pe o platformă de realitate îmbogăţită”. Revista Română de Interacţiune Om-Calculator, 1(1), 36-56.

• Iordache, D.D., Pribeanu, C., Balog, A. (2008) Evaluarea formativă a utilizabilităţii unui scenariu de învăţare a chimiei implementat pe o platformă educaţională de realitate îmbogăţită, Revista Română de Informatică şi Automatică. 18(2), 5-14.

Articole publicate în volume de contribuţii la conferinţe internaţionale • Pribeanu, C., Iordache, D.D. (2008) “Evaluating the motivational value of an

augmented reality system for learning chemistry”. Holzinger, A. (Ed.) Proceedings of USAB 2008. LNCS 5298 Springer. pp. 31-42

• Pribeanu, C., Balog, A., Iordache, D.D. (2008) “Formative user-centered usability evaluation of an augmented reality educational system”. Proceedings of ICSOFT 2008 – The third International Conference on Software and Data Technologies, Porto 5-8 July, INSTICC. pp.65-72.

• Iordache, D., Pribeanu, C., Vilkonis, R. (2007) „A user-centred design approach tp the development of AR-based educational systems”. Proccedings of ICTNSE International Conference - 2007, Siauliai 3-4 December 2007, pp. 66-70

Articole publicate în volume de contribuţii la conferinţe naţionale

177

• Iordache, D., Pribeanu, C. (2009) “Evaluarea valorii motivaţionale a unui sistem de realitate îmbogăţită destinat învăţării biologiei”. Gorgan, D. & Guran, A.M. (Ed.) Interacţiune Om-Calculator 2009. ISSN 1843-4460, (Conferinţa Naţională de Interacţiune Om-Calculator, Cluj 3-4 Septembrie. Editura MatrixROM Bucureşti. pp 65-68.

• Balog, A., Iordache, D.D., Pribeanu, C. (2008) « Evaluare comparativă a două scenarii de învăţare bazate pe realitate îmbogăţită ». Buraga, S.C. & Juvină, I. (Ed.) Interacţiune Om-Calculator 2008. ISSN 1843-4460, (Conferinţa Naţională de Interacţiune Om-Calculator , Iaşi 18-19 Septembrie 2008), Editura MatrixROM Bucureşti. pp 49-52.

5.Recomandări şi direcţii de lucru în viitor

În planul continuării eforturilor de evaluare pedagogică a ARTP şi a sistemelor

similare destinate învăţării, identificăm următoarele direcţii de lucru:

(1) reluarea experimentelor cu un număr mai mare de subiecţi (elevi şi profesori);

(2) elaborarea de studii longitudinale prin plasarea de module ARTP în incinta

unităţilor de învăţământ, cu scopul reducerii caracterului artificial al evaluării;

(3) elaborarea de studii comparative privind oportunitatea introducerii aplicaţilor de

realitate îmbogăţită la niveluri diferite de şcolarizare.

Pentru dezvoltarea în viitor a ARTP şi a altor sisteme de e-learning bazate pe

tehnologia de realitate îmbogăţită, rezultatele evaluării conduc la următoarele recomandări:

• Este necesară elaborarea unui instrument de creare de conţinut de către cadrele

didactice care să conducă la crearea de noi lecţii şi exerciţii; în acest fel cea mai

mare parte a conţinuturilor curriculare pot face obiectul învăţării în mediul AR;

• Construirea scenariilor didactice trebuie să ofere grade de dificultate şi complexitate

diferite, în acord cu vârsta celor care învaţă;

• Dimensiunile cadrului fizic al ARTP trebuiesc reduse şi proiectate în direcţia

creşterii atractivităţii şi a ergonomiei;

• Calibrarea dispozitivelor tehnice trebuie îmbunătăţită pentru a oferi o suprapunere

cât mai adecvată între obiectele fizice şi informaţiile virtuale; totodată calibrarea

trebuie automatizată într-o măsură cât mai mare;

• Este necesară elaborarea unei interfeţe intuitive cu utilizatorul care să permită

lansarea cu uşurinţă a unui scenariu şi de persoane care nu sunt specialişti în

informatică;

178

Anexe

Anexa A Chestionar pentru evaluarea cunoştinţelor la disciplina chimie pentru elevii de clasa a

VII-a Prin intermediul acestui chestionar dorim sa aflăm nivelul cunoştinţelor la disciplina chimie. De aceea vă rugăm să răspundeţi la întrebările de mai jos, încercuind răspunsul/-urile corecte. Întrebările pot avea unul sau mai multe răspunsuri corecte:

1. Asemănarea dintre atomii din aceeaşi grupă este determinată de: a) numărul de electroni pe stratul extern b) numărul de straturi de electroni

2. Asemănarea dintre atomii din aceeaşi perioadă este determinată de: a) numărul de electroni pe stratul extern b) numărul de straturi de electroni

3. Priviţi structura electronică a hidrogenului (H) şi găsiţi locul corect al acestuia marcând un X in tabelul periodic.

I A VIII A H

Figura 1 4. Priviţi structura electronică a oxigenului (O 2) şi găsiţi locul corect al acestuia marcând un X în

tabelul periodic. I A VIII A

O

Figura 2

5. Citiţi cu atenţie ecuaţia reacţiei: 2H2 + O 2 = 2H2O si precizaţi: a) Câţi atomi de hidrogen intră în reacţie ......... b) Câţi atomi de oxigen intră în reacţie ......... c) Câte molecule de apă (H2O) rezultă din reacţie .........

6. Priviţi cu atenţie ecuaţia reacţiei: 2Na + Cl 2 = 2NaCl şi precizaţi: a) Câţi atomi de Na intră în reacţie ......... b) Câţi atomi de Cl intră în reacţie ......... c) Câte molecule de sare (NaCl) rezultă din reacţie .........

1 IIA IIIA IVA VA VI A VIIA

2

3

1 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA

2

3

179

Anexa B

Chestionare pentru evaluarea cunoştinţelor la disciplina biologie pentru elevii de clasa

a VII-a

Chestionar 1

Răspundeţi la întrebările de mai jos, încercuind răspunsul/-urile corecte. Întrebările pot avea unul sau mai

multe răspunsuri corecte:

1. Care dintre următorii nutrienţi sunt digeraţi la nivelul cavităţii bucale?

a) proteinele b) amidonul c) grăsimile d) apa

2. Care dintre următorii nutrienţi sunt digeraţi la nivelul stomacului?

a) proteinele b) amidonul c) grăsimile d) apa

3. Care dintre următorii nutrienţi sunt digeraţi la nivelul duodenului?

a) proteinele b) amidonul c) grăsimile d) apa

4. Care dintre următorii nutrienţi sunt digeraţi la nivelul intestinului subţire?

a) proteinele b) amidonul c) grăsimile d) apa

5. Care dintre următorii nutrienţi sunt digeraţi la nivelul intestinului gros?

a) proteinele b) amidonul c) grăsimile d) apa

180

Chestionar 2

1. La nivelul căror organe se realizează descompunerea amidonului?

a) cavitate bucală b) stomac c) duoden d) intestin subţire e) intestin gros

2. La nivelul căror organe se realizează descompunerea proteinelor?

a) cavitate bucală b) stomac c) duoden d) intestin subţire e) intestin gros

3. La nivelul căror organe se realizează descompunerea grăsimilor?

a) cavitate bucală b) stomac c) duoden d) intestin subţire e) intestin gros

4. La nivelul căror organe se realizează absorbţia apei ?

a) cavitate bucală b) stomac c) duoden d) intestin subţire e) intestin gros

5. La nivelul căror organe se realizează absorbţia amidonului ?

a) cavitate bucală b) stomac c) duoden d) intestin subţire e) intestin gros

6. La nivelul căror organe se realizează absorbţia proteinelor?

a) cavitate bucală b) stomac c) duoden d) intestin subţire e) intestin gros

7. La nivelul căror organe se realizează absorbţia grăsimilor?

a) cavitate bucală b) stomac c) duoden d) intestin subţire e) intestin gros

181

Anexa C

CHESTIONAR DE EVALUARE A UTILIZABILITĂŢII Dragi elevi, Aveţi o ocazie deosebită de a face cunoştinţă cu o nouă tehnologie pentru educaţie. Tehnologia pe care aţi utilizat-o nu este completă – este necesar să fie îmbunătăţită şi adaptată pentru practica şcolară. Întrucât sunteţi primii utilizatori ai acestei tehnologii, opinia voastră este foarte importantă pentru noi. In primul rând, vă rugăm să verificaţi datele din tabelul de mai jos. In al doilea rând, vă rugăm să evaluaţi fiecare din cele 28 de propoziţii pe o scală de la « dezacord total » la « acord total ». Poziţiile intermediare semnifică un dezacord / acord parţial sau o poziţie neutră. In final, vă rugăm să descrieţi primele trei aspecte pozitive şi primele trei aspecte negative. Vă urăm succes la şcoală, 1. Vă rugăm să verificaţi datele din următorul tabel

Şcoala: Numele elevului: Data: Modulul ARiSE

(1/2/3/4): Scenariul (1/2):

2. Cât de des utilizaţi calculatorul acasă ? Vă rugăm să alegeţi un răspuns din lista de mai jos :

• Nu am calculator acasă

• Rar

• 1 zi pe săptămână

• 2-3 zile pe săptămână

• 5-6 zile pe săptămână sau zilnic

182

3.Vă rugăm să răspundeţi la chestionarul de mai jos:

Dezacord total Dezacord Neutru De

acord Total de acord

1. Ajustarea ecranului “see-through” este uşoară O O O O O

2. Ajustarea ochelarilor stereo este uşoară O O O O O

3. Ajustarea căştilor este uşoară O O O O O

4. Postul de lucru este confortabil O O O O O

5. Observarea obiectului real prin ecran este clară O O O O O

6. Înţelegerea modului de operare cu aplicaţia realitate îmbogăţită este uşoară O O O O O

7. Suprapunerea dintre proiecţie şi obiectul real este clară O O O O O

8. Învăţarea modului de lucru cu aplicaţia de realitate îmbogăţită este uşoară O O O O O

9. Reamintirea modului de lucru cu aplicaţia de realitate îmbogăţită este uşoară O O O O O

10. Înţelegerea explicaţiilor vocale este uşoară O O O O O

11. Citirea informaţiei pe ecran este uşoară O O O O O

12. Selectarea unui item din meniu este uşoară O O O O O

13. Corectarea erorilor este uşoară O O O O O

14. Colaborarea cu colegii este uşoară O O O O O

15. Utilizarea aplicaţiei mă ajută să înţeleg mai rapid lecţia O O O O O

16. Utilizând aplicaţia voi obţine rezultate mai bune la teste O O O O O

17. După utilizarea aplicaţiei voi şti mai multe despre acest subiect O O O O O

183

18. Sistemul face învăţarea mai interesantă O O O O O

19. Lucrul în grup cu colegii este stimulativ O O O O O

20. Interacţiunea cu obiectele reale ale aplicaţiei este uşoară O O O O O

21. Efectuarea exerciţiilor este captivantă O O O O O

22. Aş dori să dispun de acest sistem în şcoală O O O O O

23. Intenţionez să utilizez acest sistem pentru învăţare O O O O O

24. Voi recomanda altor colegi să utilizeze acest sistem O O O O O

25. In general, apreciez că sistemul este uşor de utilizat O O O O O

26. În general, consider că sistemul este util pentru învăţare O O O O O

27. În general, îmi place să învăţ cu acest sistem O O O O O

28. In general, apreciez că sistemul este incitant O O O O O

184

4. Vă rugăm să descrieţi câteva aspecte pozitive (ce v-a plăcut cel mai mult) cu privire la ARTP

1.

2.

3.

5. Vă rugăm să descrieţi câteva aspecte negative (ce v-a displăcut / deranjat cel mai mult) cu privire la ARTP

1.

2.

3.

185

Glosar

Afişaj montat la nivelul capului

Sistem folosit pentru a combina mediul real cu cel virtual, care furnizează

imagini la nivelul ochilor utilizatorilor. Există două tipuri de afişaje montate la

nivelul capului: optice şi video. Afişajele video folosesc captura de la o

camera situată pe cap ca fundal pentru suprapunerea realităţii îmbogăţite,

afişată pe un ecran opac. Metoda optică oferă o suprapunere pentru

realitatea îmbogăţită prin intermediul unui afişaj transparent.

Analiza sarcinii de lucru

Analiza sarcinii de lucru în interacţiunea om calculator este orientată spre

comportamentul observabil şi are ca scop descrierea modului în care utilizatorii

îndeplinesc obiectivele unei sarcini de lucru interactive. Obiectivele principale ale

analizei sarcinii sunt legate de proiectarea, reproiectarea sau îmbunătăţirea unui

sistem interactiv, fapt care presupune un proces iterativ de identificare şi clasificare

a sarcinilor de lucru, de descompunere în subsarcini, obiective ale sarcinii şi metode

de interacţiune (Pribeanu, 2003).

Augmentare

Cantitate de informaţii organizate în structuri care „îmbogăţesc” un mediu

real în cadrul unui sistem de realitate îmbogăţită. În afară de adăugarea de

informaţii la un mediu real, realitatea îmbogăţită are şi posibilitatea de a le

elimina. Suprapunerile grafice pot fi folosite şi pentru eliminarea sau

ascunderea unei părţi a mediului real pentru utilizator. De exemplu, o

vizualizare în realitatea îmbogăţită a unei clădiri care se afla într-o anumită

locaţie ar putea elimina clădirea care există astăzi. această operaţie de

înlăturare a obiectelor reale este numită realitate mediată sau diminuată şi este

o submulţime a realităţii îmbogăţite.

Calibrare dispozitive AR

Ansamblu de operaţii efectuate pentru a produce o suprapunere exactă între

mediul real si cel virtual. În cazul ARTP, înainte de a rula exerciţiul trebuie

186

efectuată calibrarea camerei folosind instrumentul ARToolKit. Instrumentul de

calibrare oferit de ARToolKit corectează deformările intrinseci ale imaginii

capturate de cameră şi oferă o precizie sporită pentru detecţia marcajelor în trei

dimensiuni.

Ciclu de dezvoltare al aplicaţiior software

Ciclul de dezvoltare al produsului software este un model al apariţiei produsului

software, pornind de la solicitarea iniţială şi ajungând la un produs concret, care să

răspundă acelei solicitări. Cel mai cunoscut model este ciclul în cascadă care

presupune o secvenţă de stadii în care finalul unui stadiu este începutul altuia.

Aceste stadii sunt: analiza, proiectare, dezvoltare şi testare.

Ecran “see through”

Dispozitiv semi-transparent la nivelul căruia se realizează suprapunerea între

elementele reale şi cele virtuale în cazul sistemelor AR de tip desktop.

Edutainment

Domeniu care reuneşte ansamblul produselor educaţionale proiectate pentru

realizarea sub formă distractivă, plăcută şi amuzantă a învăţării. Cel mai frecvent,

acest termen este folosit pentru a descrie acele jocurile video care au caracter

educativ pregnant.

Evaluare euristică

Metodă utilizată cu precădere în evaluarea utilizabilităţii realizată de un număr

redus de evaluatori care examinează o interfaţă cu utilizatorul, judecă respectarea

unui set de principii de utilizabilitate (euristici) şi elaborează o listă de probleme de

utilizabilitate clasificate pe categorii de severitate corespunzător impactului estimat

asupra performanţelor utilizatorului sau acceptanţei.

Exerciţiu în cadrul ARTP

Secvenţă din scenariul de interacţiune, organizată sub formă de operaţii şi activităţi

interactive, realizate cu scopul fixării şi evaluării formative a cunoştinţelor.

Experienţa utilizatorului (UX)

Standardul 9241-210 defineşte experienţa utilizatorului ca „percepţiile şi reacţiile

unei persoane care rezultă din utilizarea sau anticiparea utilizării unui produs, sistem

sau serviciu”. Experienţa utilizatorului include toate emoţiile, credinţele,

187

preferinţele, percepţiile, răspunsurile fizice şi psihice, comportamentele şi realizările

utilizatorilor care intervin înainte, pe parcursul şi după utilizare.

Instrument de interacţiune

Dispozitiv care permite interacţiunea utilizatorului cu un sistem interactiv. În cazul

ARTP a fost utilizat mai întâi un instrument de interacţiune de forma unei palete la

care era ataşat un marker recunoscut de camera video. Datorită problemelor de

utilizabilitate apărute, acest instrument a fost înlocuit cu o telecomandă WII.

Interfaţa cu utilizatorul

Interfaţa asigură un mecanism de interacţiune utilizator – aplicaţie. Sistemele de AR

care permit interacţiunea au interfaţa bazată pe metafore de tip desktop (de

exemplu, prezintă meniuri pe ecran sau se cere utilizatorilor să tasteze ceva de la

tastatură) sau au model adaptiv bazat pe cercetarea mediului virtual (cum ar fi

utilizarea recunoaşterii gesturilor).

Învăţare în perechi

Învăţarea în perechi este o metodă de evaluare a aplicaţiilor software destinate

copiilor, în care un copil învaţă alt copil cum să utilizeze un produs, într-o ambianţă

socială familiară. Această abordare oferă informaţii despre potenţialul aplicaţiei de a

fi predată, respectiv învăţată, şi de asemenea promovează comunicarea în situaţia

testului, într-o măsură mai ridicată decât comunicarea copilului cu un instructor

adult.

Lecţie în cadrul ARTP

Componentă a scenariului tehno-didactic care cuprinde două sau mai multe exerciţii

organizate pe niveluri diferite de dificultate şi complexitate.

Mediu virtual de învăţare

Un mediu virtual de învăţare desemnează un set de instrumente de predare şi

învăţare concepute pentru a extinde experienţa de învăţare a cursanţilor prin

utilizarea instrumentelor informatice. Principalele componente ale unui mediu

virtual de învăţare includ: resursele software, urmărirea progresului de învăţare a

cursantului, asistenţa online pentru studenţi şi profesori, comunicaţii electronice şi

legături la resursele curriculare externe.

Obiect real în cadrul ARTP

188

Obiectele reale utilizate în cadrul ARTP sunt mijloace didactice (mulaj, sistem

periodic) sau obiecte fizice (bile de cauciuc) peste care se suprapun informaţiile de

natură virtuală. Obiectele reale sunt recunoscute de sistem pe bază de markeri

ataşaţi sau pe bază cromatică.

Problemă de utilizabilitate (UP)

O problemă de utilizabilitate poate fi definită ca orice aspect al interfeţei cu

utilizatorul despre care se presupune (se observă) că ar crea utilizatorului dificultăţi

/ nemulţumiri raportat la un indicator important al utilizabilităţii (uşurinţă în

învăţare, uşurinţă în operare, rată de erori, satisfacţie subiectivă) şi care poate fi

atribuit unui singur aspect de proiectare (Nielsen, 1993).

Protocol „gândire cu voce tare”

Protocolul „gândire cu voce tare” este o metodă utilizată pentru a obţine date

privind comportamentul care presupune ca participanţii să gândească cu voce tare în

timp ce parcurg un set de sarcini specificate. Utilizatorii sunt rugaţi să descrie tot

ceea ce privesc, gândesc, fac şi simt pe măsură ce îndeplinesc sarcina. Aceasta

permite observatorilor să vadă la „prima mână” procesul îndeplinirii sarcinii (mai

curând decât produsul său final).

Realitate Îmbogăţită (AR)

Realitatea îmbogăţită reprezintă o variaţie a mediilor virtuale sau a realităţii virtuale

care permite utilizatorului să vadă lumea reală, cu obiecte virtuale suprapuse sau

completate cu obiecte reale. Realitatea îmbogăţită mai degrabă suplimentează

realitatea decât s-o înlocuiască complet. La nivel mental, obiectele reale şi cele

virtuale îi vor apărea utilizatorului ca fiind coexistente în acelaşi spaţiu.

Realitate Mixtă (MR)

Realitatea mixtă desemnează zona mediană cuprinsă între mediul real şi mediul

total virtual. Pe continuumul descris de Milgram (1994) realitatea mixtă cuprinde

atât realitatea îmbogăţită cât şi realitatea virtuală îmbogăţită.

Realitate Virtuală (VR)

Realitatea virtuală poate fi definită ca o simulare generată de calculator a unui

mediu tridimensional, în care utilizatorul este capabil să vizualizeze şi să

manipuleze conţinutul acestui mediu.

189

Realitate Virtuală Îmbogăţită

Realitatea virtuală îmbogăţită (augmented virtuality) este un concept creat de

Milgram (1994) pentru a desemna acele sisteme care sunt în mare parte virtuale dar

care conţin inserţii de imagini din mediul real.

Scenariu de învăţare

Un scenariu de învăţare reprezintă concretizarea unui model de proiectare a

instruirii pentru o tema dată şi presupune definirea acţiunilor actorilor implicaţi

(elevi, profesori) în atingerea obiectivelor educaţionale.

Utilizabilitate

În cadrul standardului ISO 9126-1:2001, utilizabilitatea este definită ca fiind

capabilitatea unui produs software de a fi înţeles, învăţat, utilizat şi considerat

atractiv de către utilizator, atunci când este folosit în condiţii specificate.

Utilizabilitate pedagogică

Utilizabilitatea pedagogică se referă la modalităţile specifice prin care un sistem

interactiv poate facilita învăţarea conţinutului oferit. Tervakari et al. (2002)

utilizează termenul de utilizabilitate pedagogică pentru a indica acele elemente

(conţinut, interfaţă şi sarcini de învăţare) care sprijină elevii în diferite contexte de

învăţare în concordanţă cu obiectivele pedagogice urmărite.

190

Bibliografie

1. Adascaliţei, A. (2000), Teza de doctorat (Ph.D. thesis, in Romanian):

Contribuţii la Perfecţionarea Sistemelor Moderne Multimedia in Procesul

Didactic de Asimilare a Cunoştinţelor din Domeniul Disciplinei de Bazele

Electrotehnicii , (Contributions to the improvement of the multimedia systems in

the didactic process of knowledge transfer and assimilation in the subject

domain of Fundamentals of Electrical Engineering: Electro Magnetic

Compatibility, E M C, and Interference).

2. Albion, P.R. (1999), Heuristic evaluation of educational multimedia: from

theory to practice, 16th Annual Conference of the Australian Society for

Computers in Learning in Tertiry Education, ASCILITE.

3. Ajzen, I. & Fishbein, M. (1980), Understanding attitudes and predicting

social behaviour, Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.

4. Ardito, C., M. F. Costabile, A. De Angeli, R. Lanzilotti “(2006), Systematic

Evaluation of e-learning Systems: An Experimental Validation”. Proceedings of

NordiCHI 2006, 14-18 October 2006. ACM Press. 195-202.

5. ARiSE - Augmented Reality in School Environment. FP6 027039. Accesibil la

http://www.arise-project.org/

6. Azuma, R. (1997), A Survey of Augmented Reality, PRESENCE: Teleoperators

and Virtual Environments, Vol. 6, No. 4. 355-385.

7. Balog, A. Et al (2007), Augmented reality in schools: Preliminary Evaluation

results from a Summer School. International Journal of Social Sciences, 2(3), pp

163-166.

8. Balog, A. (ed.) (2004), Calitatea sistemelor interactive. Editura Matrix Rom,

Bucuresti.

9. Bandura, A. (1977), Social Learning Theory, New York: General Learning

Press.

10. Bastien, J.M.C. & Scapin, D.L. (1993), Evaluating a User Interface with

Ergonomic Criteria, INRIA Report, Roquencourt.

191

11. Bell, J. T. and H. S. Fogler (1995), The Investigation and Application of Virtual

Reality as an Educational Tool, American Society for Engineering Education

1995 Annual Conference.

12. Benford, S., Bederson, B.B., Akesson, K., Bayon, V., Druin, A., Hansson, P.,

Hourcade, J.P., Ingram, R., Neale, H., O’Malley, C., Simsarian, K., Stanton, D.,

Sundblad, Y., Taxe´n, G., (2000), Designing storytelling technologies to

encourage collaboration between young children. CHI 2000, ACM Conference

on Human Factors in Computing Systems, CHI Letters 2 (1), 556–563.

13. Billinghurst, M. (2002), Augmented Reality in Education, New Horizons for

Learning.

Onlinehttp://www.newhorizons.org/strategies/technology/billinghurst.htm

14. Billinghurst, Mark & Hirokazu Kato, Ivan Poupyrev (2001), MagicBook:

Transitioning between Reality and Virtuality, CHI 2001, 31 March – 5April.

15. Billinghurst, M. & Kato, H. (2000), Out and About: Real World

Teleconferencing. British Telecom Technical Journal (BTTJ), Millenium

Edition, Jan 2000.

16. Bowman, D.A., Kruijff, E., LaViola, J.J., Poupyrev, I. (2005), 3D User

Interfaces – Theory and Practice, Published by Addison-Wesley/Pearson

Education, ISBN-10: 0201758679, ISBN-13: 9780201758672, pp. 96-135.

17. Bricken M. and Byrne C. (1993), Summer Students in Virtual Reality: A Pilot

Study on Educational Applications of VR Technology. Applications and

Explorations, A. Wexelblat, Ed. Cambridge, MA: Academic Press Professional.

18. Broll, W. El al (2004), Arthur: A collaborative augmented environment for

architectural design and urban planning, Journal of Virtual Reality and

Broadcasting, 1 (1), pp 1-10

19. Bruner, J (1966), Toward a Theory of Instruction. Cambridge, MA: Harvard

University Press.

20. Bruner, J. (1973), Going Beyond yhe Information Given. New York: Norton

21. Byrne, C. (1996), Water on Tap: The Use of Virtual Reality as an Educational

Tool, University of Washington, College of Engineering, Washington.

22. Cassell, J., Ryokai, K., (2001), Making space for voice: technologies to support

children’s fantasy and storytelling. Personal Technologies 5 (3), 203–224.

192

23. Ciolan, L., (2008), Invatarea integrata. Fundamente pentru un curriculum

transdisciplinar, Polirom, Iaşi.

24. Creţu, C. (1998), Curriculum diferenţiat şi personalizat , vol.I , Editura Polirom,

Colecţia “Talentum”, Iaşi.

25. Cristea, Sorin, (2002), Dicţionar de pedagogie, Grupul Editorial Litera

Educaţional, Chişinău.

26. Chelcea, S., (2001), Metodologia cercetării sociologice, Editura Economică,

Bucureşti.

27. Clocotici, V., Stan, A., (2000), Statistică aplicată în psihologie, Editura Polirom,

Iaşi.

28. Cojocaru D., (2003), Focus grupul – tehnică de cercetare a socialului, Revista

de Cercetare şi Intervenţie Socială vol. 3/2003, Iaşi, Editura Lumen.

29. Collings, P., and Pearce, J. (2002), Sharing designer and user perspectives of

web site evaluation: a cross-campus collaborative learning experience. British

Journal of Educational Technology, 33, 3, 267-278.

30. Dafinoiu, I. (2002), Personalitatea. Metode calitative de abordare: Observaţia

şi interviul, Polirom, Iaşi.

31. David, D. (2006), Metodologia cercetării clinice. Fundamente, Polirom, Iaşi.

32. Davis, F.D., Bagozzi, R.P., Warshaw, P.R. (1989), User Acceptance of Computer

Technology: A Comparison Of Two Theoretical Models. Management Science, Vol.

35, No. 8, pp. 982-1003.

33. Davis, R.D. (1989), Perceived Usefulness, Perceived Ease of Use and User

Acceptance of Information Technology. MIS Quaterly (13) 1989, pp. 319-339.

34. Dede, C., Salzman, M. C. and R. B. Loftin (1996), "ScienceSpace: Virtual

Realities for Learning Complex and Abstract Scientific Concepts," Proceedings

oIEEE VRAIS '96, pp. 246-252.

35. Dewey, J., My pedagogical creed – Article IV. The nature of method

36. Dix,A., J.Finlay, G.Abowd & R.Beale (1993), Human-Computer Interaction,

Prentice Hall.

37. Ericsson, K., & Simon, H. (1993), Protocol Analysis: Verbal Reports as Data

(2nd ed.). Boston: MIT Press.

193

38. Fabrigar, L., Wegener, D., MacCallum, R., & Strahan, E. (1999), Evaluating

the use of exploratory factor analysis in psychological research. Psychological

Methods, 4, 272-299.

39. Fjeld, M.; Voegtli, B.M. (2002), Augmented Chemistry: an interactive

educational workbench. Mixed and Augmented Reality, 2002. ISMAR 2002.

Proceedings. International Symposium on Volume , Issue, Page(s): 259 – 321.

40. Forsblom, N. & Silius, K (2002), Value added on Web-based Learning

Environments. In E. Pantzar (ed), Perspectives on the age of the information

society. Tampere pp.103-113

41. Fossum, L. (1989), Understanding Organizational change, Los Altos, CA: Crisp

Publications.

42. Frankola, K. (2001), The e-Learning Taboo: High Dropout Rates in Online

Courses. Syllabus, June: 14-16.

43. Freitas, R., Campos, P. (2008), SMART: a SysteM of Augmented Reality for

Teaching 2nd grade students. BCS HCI (2) pp 27-30.

44. A. Gaitatzes, D. Christopoulos and M. Roussou (2001), Reviving the past:

cultural heritage meets virtual reality, Proceedings of the 2001 Conference on

Virtual Reality, Archaeology, and Cultural Heritage, ACM Press (2001), pp.

103–110.

45. Gardner, H. (1983), Frames of mind: The theory of multiple Inteligences.

London: William Heinemann.

46. Gerhard-Powals, J. (1996), Cognitive engineering principles for enhancing

human-computer performance. International Journal of Human-Computer

Interaction 8 189-211.

47. Grasset, R. et al (2007), Art and Mixed Reality: New Tchnology for Seamless

Merging Between Virtual and Real. PERTHDAC 2007, 15-18th September,

Perth, Australia.

48. Grasset, R. et al (2007), The Mixed Reality Book: A New Multimedia Reading

Experience. CHI 2007 extended abstracts on Human factors in computing

systems, San Jose, CA, USA, pp. 1953-1958.

49. Hair, J.F., Black, W.C., Babin, B.J., Anderson, R.E., Tatham, R.L. (2006),

Multivariate Data Analysis. 6th ed., Prentice Hall, 2006.

194

50. Hair, J.F., A. Money, M. Page, P. Samouel. (2007), Research Methods for Business.

John Willey & Sons, Ltd.

51. Hall G.E. & Hord, S.M.(1987), Change in schools. Albany: SUNY Press.

52. Hall, T. et al (2001), The Visitor as Virtual Archaeologist: Explorations in

Mixed Reality Technology to Enhance Educational and Social Interaction in the

Museum, Proceedings of VAST2001 Virtual Reality, Archaeology and Cultural

Heritage, Athens, Greece, pp 91-96.

53. Haller, M et al (2006), Shared Design Space: Sketching ideas using igital pens

and large augmented tabletop setup. ICAT 2006, Lecture Notes in Computer

Science 4282, Springer Verlag, Berlin, pp. 948-959.

54. Hanna, L., Risden, K., Czerwinski, M., Alexander, K., (1999), The role of

usability research in designing children’s computer products. In: Druin, A.,

(Ed.), The Design of Children’s Technology, Morgan Kaufmann, San Francisco,

pp. 4–26.

55. Hartson, H.R., Andre, T.S., Williges, R.C. (2001), Criteria for evaluating

usability evaluation methods. International Journal of Human-Computer

Interaction 13, 373–410.

56. http://isites.harvard.edu/fs/docs/icb.topic135310.files/AlienContactOverview0

12907.pdf

57. Hvannberg, E.T. and Law, E.L.-C., Larusdotir, M.C. (2007) „Heuristic Evaluation: Comparing ways of finding an reporting usability problems, Interacting with Computers 19 (2007) 255-240) 58. Iordache, D.D., Pribeanu, C., Balog, A. (2008), Evaluarea formativă a

utilizabilităţii unui scenariu de învăţare a chimiei implementat pe o platformă

educaţională de realitate îmbogăţită, Revista Română de Informatică şi

Automatică. Nr.2, 2008. pp 5-14.

59. Iordache, D.D., Pribeanu, C. (2009), Comparison of Quantitative and Qualitative

Data from a Formative Usability Evaluation of an Augmented Reality Learning

Scenario, Informatica Economică Journal, 13(3), 67-74.

60. Iordache, D., Pribeanu, C., Vilkonis, R. (2007), A user-centred design approach

tp the development of AR-based educational systems. Proccedings of ICTNSE

International Conference - 2007, Siauliai 3-4 December 2007, pp. 66-70.

195

61. Iordache, D., Pribeanu, C. (2007), Augmented reality for education: some

preliminary results regarding usability evaluation. Proceedings of IE 2007

International Conference, Bucharest. pp.121-126.

62. Iordache, D., Pribeanu, C. (2007), Sistem de realitate îmbogăţită pentru medii

şcolare: câteva rezultate preliminare privind evaluarea utilizabilităţii. Popovici,

D.M. & Marhan, A.M. (Ed.) Interacţiune Om-Calculator 2007. ISSN 1843-4460,

(Conferinţa Naţională de Interacţiune Om-Calculator - RoCHI 2007, Constanţa

20-21 Septembrie 2007), Editura MatrixROM Bucureşti. pp 145-150.

63. Inkpen, K., Gribble, S., Booth, K.S., Klawe, M., (1995), Give and take: children

collaborating on one computer. Proceedings of CHI’95: Human Factors in

Computing Systems, ACM Press, 258–259.

64. Inkpen, K., Ho-Ching, W., Kuederle, O., Scott, S., Shoemaker, G. (1999), This

is fun! We’re all best friends and we’re all playing: supporting children’s

synchronous collaboration. Proceedings of Computer Supported Collaborative

Learning (CSCL) ’99, Stanford, CA December, 252–259.

65. Johnson, B., Christensen, L. (2008), Educational research, Quantitative,

Qualitative, and Mixed Approaches (3rd ed.), Thousand Oaks, CA: Sage

Publications.

66. Johnson, R.B., Onwuegbuzie, J., Turner, L. (2007), Towards a definition of

mixed methods research, Journal of Mixed Methods Research, 1 (2), 112-133.

67. Kaptelinin,V. & Nardi, B. (2000), Activity theory: Basic concepts and

applications. Text summary, Tutorial Notes 5 of CHI’2000, ACM, pp.65-68.

68. Karevaara, K. (2009), From educational usability to context-specific Teachability,

Development and use of the network-based teaching material contents in higher

engineering education, Media Education Centre, University of Helsinki.

69. Kato, H., Billinghurst, M., Poupyrev, I., Tetsutani, N., Tachibana, K. (2001),

Tangible Augmented Reality for Human Computer Interaction. In: Proc. of

Nicograph 2001, Tokyo, Japan.

70. Kato, H. et al (2000), Virtual object manipulation on a table-top AR environment.

Proceedings of the International Symposiium on Augmented Reality ISAR 2000,

Oct 5-6 2000, IEEE Computer Society Press, pp. 111-119.

71. Kaufmann, H. & Dünser, A. (2007), Summary of Usability Evaluations of an

Educational Augmented Reality Application. In R. Shumaker (ed.), HCI

196

International Conference (HCII 2007), Beijing, China, 2007, pp. 660-669.

Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

72. Kaufmann, H. (2003), Collaborative Augmented Reality in Education. Keynote

speech at the Imagina 2003 conference, Feb. 3 2003. Proceedings CDRom.

73. Kaufmann, H. & Schmalstieg, D.(2003), Mathematics and geometry education with

collaborative augmented reality, Computer & Graphics, 27 (2003), pp 339-345.

74. Kukulska-Hulme, A. & Shield, L (2004), The keys to usability in e-learning

websites, Networked Learning Conference 2004, Lancaster

http://www.networkedlearningconference.org.uk/past/nlc2004/proceedings/individu

al_papers/kukulska_shield.htm

75. Kirkley, S.E. & Kirkley, J.R. (2004), Creating Next Generation Blended

Learning Environments Using Mixed Reality, Video Games and Simulations.

TechTrends, Springer Boston, 49 (3): 42-53.

76. Lamanauskas, V., Pribeanu, C., Vilkonis, R., Balog, A., Iordache, D.D.,

Klangauskas, A. (2007), Evaluating the educational value and usability of an

augmented reality platform for: some preliminary results. Proceedings of 4the

WSEAS/IASME International Conference on Engineering Education. (Agios

Nikolaos, Crete Island, Greece, 24-26 July 2007). Mathematics and Computers

in Science and Engineering, ISSN 1790-5117. WSEAS Press, pp. 86-91.

77. Lamanauskas, V. et al (2007), Pedagogic evaluation of the Augmented Reality

Platform, Siauliai University, Lithuania. Internal report on task 5.3 in the ARiSE

(Augmented reality in School Environments) project. (Notm published).

78. Leont’ev, A.N. (1981), Problems of the Development of Mind. Moscow:

Progress.

79. Levine, J. (2001), Support for Models of Acceptance, Adoption, and Use of

Distance Education Technologies, Society for Information Technology and

Teacher Education International Conference, (1), available online:

http://dl.aace.org/4114.

80. Loftin, B. & Engelberg, M. and R. Benedetti (1993), Applying virtual reality in

education: A prototypical virtual physics laboratory, Proceedings of theIEEE

1993 Symposium on Research Frontiers in Virtual Reality. Los Alamitos, CA:

IEEE Computer Society Press, pp. 67-74.

81. Liu, M-C. (2001), A Systematic Web-Course Development Process: User-

Centered Requirements. Educational Technology Vol. 41 nro 6, pp 15-22.

197

82. Martinez, M. (2003), High Attrition Rates in eLearning: Challenges, Predictors,

and Solutions, The eLearning Developers’. Journal, July, available online:

www.elearninguild.com.

83. Martin-Gutierrez, J.; Luis Saorin, J.; Contero, M.; Alcaniz, M.; Perez-Lopez,

D.C.; Ortega, M. (2010), Design and validation of an augmented book for

spatial abilities development in engineering students. Computers & Graphics,

Volume 34, Issue 1, February 2010, Pages 77-91.

84. Miclea, M. (1999), Psihologie cognitivă: modele teoretico-experimentale, Ed a

2-a, rev. Polirom, Iaşi.

85. Milgram, P. & Kishino, F.A. (1994), A Taxonomy of Mixed Reality Visual

Displays, IEICE Transactions on Information Systems E77-D (12): 1321-1329

86. Milgram, P. & Takemura, H. et al. (1994), Augmented Reality: A Class of

Displays on the Reality-Virutality Continuum, SPIE Proceedings:

Telemanipulator and Telepresence Technologies, H. Das, SPIE. 2351 : 282-292.

87. Mitrofan, N. (2005), Testarea psihologică. Inteligenţa şi aptitudinile (colab.),

Ed. Polirom.

88. Mitrofan, N. (1988), Aptitudinea pedagogică, Editura Academiei Române,

Bucureşti,

89. Molich, R., Jeffries, R., Dumas, J. (2007), Making usability recommendations

usable. Journal of Usability Studies, 2(1), 162-179.

90. Molich, R., and Nielsen, J. (1990), Improving a human-computer dialogue,

Communications of the ACM 33(3), 338-348.

91. Neacşu Ioan (2010), Introducere in psihologia educatiei si a dezvoltarii. Editura

Polirom

92. Neacşu Ioan (1990), Instruire si invatare. Teorii. Modele. Strategii. Ed.

Ştiintifică, Bucureşti.

93. Neacşu Ioan (1986), Educaţie si actiune, Bucuresti:E.S.E.

94. Neacşu Ioan (1978), Motivaţie si învăţare, Bucuresti: Editura Didactică şi

Pedagogică.

95. Nielsen, J. (1997), Usability Testing. Handbook of Human Factors and

Ergonomics. G. Salvendy, John Wiley and Sons: 1543-1568

96. Nielsen, J. (1994), “Heuristic evaluation”. In Nielsen, J., and Mack, R.L.

(Eds.), Usability Inspection Methods, John Wiley & Sons, New York, NY.

198

97. Nielsen, J. (1993), Usability Engineering. Academic Press, London.

98. Nielsen (1990), Evaluating Hypertext Usability. Designing Hypermedia for

Learning, D. Jonassen and H. Mandl, Eds. New York: Springer-Verlag, 1990,

pp. 147-168.

99. Nokelainen, Petri (2006), An empirical assesment of pedagogical usability

criteia for digital learning material with elementary school students.

Educational Technology & Society, 9 (2), 178-197.

100. Oliver, M. (1998), ELT Toolkit. University of North London.

http://www.unl.ac.uk/tltc/elt/toolkit.pdf

101. Paternò, F., Mancini, C., Meniconi, S.(1997), ConcurTaskTree: a

Diagrammatic Notation for Specifying Task Models, Proceedings of IFIP TC 13

Int. Conf. on Human-Computer Interaction (Syndey, June 1997). Chapman &

Hall, London (1997), 362–369.

102. Penn, A. Et al (2004), Augmented reality meeting table: a novel multi-

user interface for architectural design. In: Jos P. Van Leewen and H.

Timmermans (eds.) Recent Advances in Design and Decision Support Systems

in Architecture and Urban Planning, Kluwer Academic Publishers, Netherlands,

pp. 213-231.

103. Potolea, D., Neacşu, I., Iucu, R., Pânişoară, I. (2008), Pregatirea

psihopedagogica. Manual pentru definitivat si gradul didactic II, Polirom, Iaşi.

104. Potolea, D., Manolescu, M., (2005), Teoria si Practica Evaluarii

Educationale, Ministerul Educaţieişi Cercetării Proiectul pentru Învăţământul

Rural.

105. Potolea D., Neacsu I., Radu I.T. (1996), Reforma evaluarii in invatamant.

Conceptii si strategii. Consiliul national de Evaluare si examinare, Bucuresti.

106. Pribeanu, C. (2003), Proiectarea interfeţei cu utilizatorul. Editura ASE,

Bucureşti.

107. Pribeanu, C. (2001), Proiectarea interfeţelor om-calculator. Editura Matrix

Rom, Bucureşti.

108. Pribeanu, C., Balog, A., Iordache, D.D. (2009), Measuring the usability of

augmented reality e-learning systems: a user-centered approach, Software and

Data Technologies, CCIS 47, Corderiro, H., Shiskov B, Ranchordas A, Helfert

M (Eds.), Springer. 175-186

199

109. Pribeanu C., Iordache, D.D. (2010), “From usability to user experience:

evaluating the educational and motivational value of an augmented reality

learning scenario”. Chapter 13 in Affective, Interactive and Cognitive Methods

for E-Learning Design: Creating an Optimal Education Experience, Tzanavari

E., Tsapatoulis N. (Eds).

110. Pribeanu, C. & Vanderdonckt, J. (2002), A methodological approach to

taskbased design of user interfaces, Studies in Informatics and Control, Vol.11,

No.2, pp.145-158.

111. Radu, I. et al. (1994), Psihologie socială, Editura EXE S.R.L. Cluj-Napoca, p.

200-201.

112. Rigoti, E. & Cigada, S. (2004), La comunicazione verbale, Milano: Apogeo.

113. Ritterfeld, U. & Weber, R (2006), “Video Games for Entertainment and

Education. “ In P. Vorderer & J. Bryant (Eds.), Playing Video Games -Motives,

Responses, and Consequences, NJ:Lawrence Erlbaum. 399-413.

114. Rogers, E.M. (1995), Diffusion of Innovations (4th ed.) New York, NY Press.

115. Rose H. and Billighurst M. (1995), Zengo Sayu: An Immersive Educational

Environment for Learning Japanese. University of Washington, Human

Interface Technology Laboratory, Report No. r-95-4 1995.

116. Rose H. (1995), Assessing Learning in VR: Towards Developing a Paradigm

Virtual Reality in Roving Vehicles. University of Washington, Human Interfece

Technology Laboratory, HITL Report No. R-95-1.

117. Roşca, Al. (1958), Premisele psihologice ale utilizării eficace a materialului

intuitiv în Roşca, Al. & Chircev, A – Studii de psihologie pedagogică, Editura

de stat didactică şi pedagogică.

118. Roussos, M., & Johnson, A., J. Leigh, C. Vasilakis, C. Barnes, and T. Moher

(1997), NICE: Combining Constructionism Narrative, and Collaboration in a

Virtual Learning Environment. Computer Graphics, vol. 31, pp. 62-63.

119. Roussos, M., Johnson, A., Moher, T., Leigh, J., Vasilakis, C., and Barnes, C

(1999), Learning and Building Together in an Immersive Virtual World.

PRESENCE 8(3), MIT Press, June. 247-263.

200

120. Siever, Raymond. (1970), Science: observational, experimental, historical. În

D.C. Miller (ed.). Handbook of Research Design and Social Measurement (pp.

21-30). New York: David McKay Company, Inc.

121. Silius, K. & Tervakari, A-M. (2003), “The usefulness of web-based learning

environments. The Evaluation Tool into the Portal of Finnish Virtual University.

International Conference on Network Universities and e-learning. 8-9 May

2003. Valencia. Spain.

122. Siebel, Wigand. (1965), Die Logik des Experiments in den

Sozialwissenschauften. Berlin: Duncker&Humblat Verlag.

123. Simon, Julian L. (1969), Basic Research Methods in Social Sciences. New

York: Random House.

124. Singleton, R. Jr., et. al. (1988). Approaches to social research. New York:

Oxford UP.

125. Stanton, D., Bayon, V., Neale, H., Ghali, A., Benford, S., Cobb, S., Ingram,

R., O’Malley, C., Wilson, J., Pridmore, T., (2001), Classroom collaboration in

the design of tangible interfaces for storytelling. Proceedings of Human Factors

in Computing Systems (CHI2001), ACM Press 2001, 482–489.

126. Stewart, J., Raybourn, E.M., Bederson, B., Druin, A., (1998), When two hands

are better than one: enhancing collaboration using single display groupware.

Proceeding of CHI98, 287–288.

127. Succi, C, & Cantoni, L. (2006), Looking for a comprehensive eLearning

acceptance framework. A literature review and a tentative map. ED-Media 200r

Proceedings, pp. 912-919.

128. Sun, H., Zhang, P., (2006), The role of moderating factors in user technology

acceptance. International Journal of Human-Computer Studies, 64 (2006),

Elsevier. Pp. 53-78.

129. Surry D.W. & Farquhar, J.D (1996), Incorporating social factors into

instructional design theory, in Bailez, M. & Jones, M. (eds.), Work, Education,

and Technology, DeKallb, IL: LEPS Press.

130. Sutherland, I. (1968), A Head-Mounted Three-Dimensional Display, Fall Joint

Computer Conf., Am. Federation of Information Processing Soc. (AFIPS) Conf.

Proc. 33, Thompson Books, Washington, D.C., 1968, pp. 757-764.

201

131. Swan, J.E. and Gabbard, J.L. (2005), Survey of User-Based Experimentation in

Augmented Reality. Proceedings of the 1st International Conference on Virtual

Reality, July 22-27, Las Vegas, Nevada, 2005.

132. Sýkora, D., Sedlaček, D., Riege, K. (2008), Real-time Color Ball Tracking for

Augmented Reality. In: EGVE '08: 14th Eurographics Symposium on Virtual

Environments, Eindhoven, NL, pp. 9-16.

133. Tabachnick, B. G., & Fidell, L. S. (2007), Using Multivariate Statistics, 5th

ed. Boston: Allyn and Bacon

134. Tang, Arthur, Owen, Charles, Biocca, F. and Mou, Weimin (2003),

Comparative effectiveness of augmented reality in object assembly. In: Cockton,

Gilbert and Korhonen, Panu (eds.) Proceedings of the ACM CHI 2003 Human

Factors in Computing Systems Conference April 5-10, 2003, Ft. Lauderdale,

Florida, USA. pp. 73-80.

135. Theofanos, M. & Quesenbery, W. (2005), Towards the Design of Effective

Formative Test Reports, Journal of Usability Studies, Issue 1, Vol.1, 27-45.

136. Tergan, S-O. (1998), Checklists for the evaluation of educational software.

Critical review and prospects. Innovations in Education and Training

International, 35 (1), pp 9-20.

137. Tinto, V. (1975), Dropout from higher education: a theoretical synthesis of

recent research. Review of Educational Research, 45(1), 89-125.

138. *** UPA 2005 Survey, Usability Professionals Association

139. Vanderdonckt, J. (1999), “Development milestones towards a tool for working

with guidelines”. Interacting with Computers, Vol.12, No.2, 81-118.

140. van Someren, M. W., Barnard, Y., and Sandberg, J. (1994), The Think Aloud

Method: A Practical Guide to Modeling Cognitive Processes. London:

Academic Press.

141. Venkatesh, V., Morris, M.G., Davis, G.B. & Davis F.D.(2003), User

acceptance of information technology: Towarda unified view. MIS Quaterly, 27

(3), 425-478.

202

142. Venkatesh, V. & Davis F.D. (2000), A Theoretical Extension of Technology

Acceptance Model: Four Longitudinal Field Studies. Management Science

(45:2), pp. 425

143. Vilkoniene, M. (2009), Influence of augmented reality technology upon

pupils’knowledge about human digestive system: The results of the experiment.

US-China Education Review, Jan. 2009, Volume 6, No.1 (Serial No.50).

144. Vlăsceanu, L., (1982), Metodologia cercetării sociologice, Editura Ştiinţifică

şi Enciclopedică, Bucureşti.

145. Winn W. (1997), The Impact of Three-Dimensional Immersive Virtual

Environments on Modern Pedagogy, Human Interface Technology Laboratory,

University of Washington, Discussion paper for NSF Workshop. HITL

Technical Report R-97-15.

146. Winn, W. A. (1993), Conceptual Basis for Educational Applications of Virtual

Reality, Technical Report

http://otec.uoregon.edu/learning_theory.htm#transfer

147. Woods, E. et al (2004), Augmenting the Science Centre and Museum

Experience. Proceedings of the 2nd International Conference on Computer

Graphics and Interactive Techniques in Australasia and SouthEast Asia

(Graphite 2004), 15-18th June, Singapore, 2004, pp. 230-236.

148. Worthington, R.L., Whittaker, T.A (2006), Scale Development Research. A

Content Analysis and Recommendations for Best Practices, The Counseling

Psychologist vol. 34, no. 6, pp. 806-838.

149. Yin, R. (1994), Case study research: Design and methods (2nd ed.). Thousand

Oaks, CA: Sage Publishing.

150. Zhang, Z. W. (2003), Usability Evaluation Methods, Drexel University.

http://www.pages.drexel.edu/–zwz22/UsabilifyHome.html.

151. Zimney, G. H. (1961), Method in experimental psychology. New York.