Lisätty todellisuus – lisätyt
mahdollisuudet opetuksessa?
Pohdintoja opetuksellisen
muutoksen näkökulmasta.
ITK-tutkijatapaaminen 21.4.2010
Joanna Muukkonen
projektitutkija
[email protected]
Johdanto
• Lisätty todellisuus on kiinnostava virtuaaliteknologia, joka
mahdollistaa toimimisen reaali- ja virtuaalimaailmojen
rajapinnalla.
• Artikkelissa
– luodaan tiivis katsaus lisättyyn todellisuuteen ja sen
opetuskäytön mahdollisuuksiin.
– pohditaan lisätyn todellisuuden mahdollisuuksia erityisesti
opetuksellisen muutoksen näkökulmasta.
– haarukoidaan kiinnostavia teemoja lisätyn todellisuuden
opetuskäytön tutkimuksen toteuttamisen lähtökohdaksi.
• Artikkeli toimii siis teoretisoivana yhteenvetona ja
viitoittaa suunnitteilla olevan tutkimuksen
tutkimustehtävien määrittelyä.
Lisätty todellisuus – Augmented
Reality (AR)
•
•
•
Lisätty todellisuus tarjoaa reaaliaikaisen
näkymän fyysiseen maailmaan, johon on
yhdistetty tietokoneen luomaa näkymää.
Fyysisen maailman objektit tulevat osin
vuorovaikutteisiksi niiden päälle rakennetun
Kuva: Wikipedia
virtuaalitodellisuuden kautta.
Todellisuuden, lisätyn todellisuuden ja virtuaalisen todellisuuden
suhdetta toisiinsa voidaan mallintaa reality-virtuality -jatkumolla
(Milgram & Kishino 1994):
Mixed Reality (MR)
Real
Environment
AUGMENTED
REALITY (AR)
Augmented
Virtuality (AV)
Virtual
Environment
Esimerkki AR:n opetuskäytöstä
Opetuksellinen muutos
• Peräänkuulutettu muutosta, joka veisi opetusta pois
perinteisestä opettajalähtöisestä informaation
syöttämistä korostavasta mallista oppijalähtöisempään,
motivoivampaan ja oppimaan oppimista korostavaan
suuntaan.
• Pelkät teknologiat eivät kuitenkaan kykene tuottamaan
parempaa oppimista.
• Huomiota on suunnattava oppimisteorioihin, oppimis- ja
opetusteknologiatutkimukseen – toimivien
opetuksellisten mallien suunnittelu on välttämätöntä,
jotta uusien teknologioiden opetuskäyttö olisi aidosti
oppimista tukevaa.
Lisätyn todellisuuden käyttö
opetuksessa
•
Lisätyn todellisuuden hyötyjä oppimiseen:
– Fyysisen ja virtuaalisen maailman välinen yhdistelmä on tehokas.
– Lisätystä todellisuudesta on hyötyä esimerkiksi sellaisten asioiden
opetuksessa, joita olisi hankala opettaa tosielämässä, tai joiden
kokeileminen voisi olla muuten mahdotonta tai kallista.
– Todellisuuden tuntu vahva – sitoo oppimistilanteeseen ja luo aitouden
tuntua.
– Lisätyn todellisuuden avulla voidaan tarjota lisätietoa autenttisista
kohteista.
•
•
Kehityskaari simulaatioista virtuaalimaailmoihin
Lisätyn todellisuuden oppimisteoreettinen tausta:
–
–
–
–
–
Tekemällä oppiminen
Kokemusperäinen oppiminen
Konstruktivistinen oppiminen
Multimediaoppimisteoriat
Opitun siirtovaikutus- eli transfertutkimukset
Tutkimuksellisia
mahdollisuuksia ja ideoita
• Tuoko lisätty todellisuus jotakin uutta
abstraktimman ja teoreettisen aineksen
opetukseen, vai jääkö vain yhdeksi
kehitysasteeksi simulaattoriopetuksessa?
• Vrt. pelillisten oppimisympäristöjen suunnittelun
vaikeus (motivoivuus vs. opetuksellisuus)
• Rajapinta reaali- ja virtuaalimaailman välille?
– Vrt. ’Ba’ (Nonaka & Konno 1998)
• Reaalimaailman rajanylitykset à innovaatiot,
uuden luominen à kehittyneempi toiminta
Yhteenveto
• Lisätty todellisuus ja sen sovellutusten laajempi käyttö
ovat vasta alkumetreillä – todellisia hyötyjä on vaikea
arvioida laajemmin.
• Opetuksen muutosvaatimukset luovat odotuksia
lisätyllekin todellisuudelle.
• Lisätyn todellisuuden opetuksellisia mahdollisuuksia
tarkasteltava tiiviisti yhteydessä oppimisteorioihin,
oppimis- ja opetusteknologiatutkimukseen sekä
tarjottava tiedollisia jäsennyksiä sen kautta tapahtuvalle
elämykselliselle oppimiselle.
• Lisätyn todellisuuden mahdollisuudet uutta luovien ja
innovatiivisten oppimiskokemusten synnyttäjänä?
Lähteet
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Azuma, R. 1997. A Survey of Augmented Reality. In Presence: Teleoperators and Virtual Environments 6(4), 355-385. URL (viitattu 5.3.2010):
http://www.cs.unc.edu/~azuma/ARpresence.pdf
Billinghurst, M. 2002. Augmented Reality in Education. New Horizons for Learning Online Journal IX(1). URL (viitattu 5.3.2010):
http://www.newhorizons.org/strategies/technology/billinghurst.htm
Blunt, R. 2007. Does Game-Based Learning Work? Results from Three Recent Studies. The Interservice/Industry Training, Simulation & Education Conference (I/ITSEC),
NTSA, Orlando, Florida,USA,945-954. URL(viitattu13.4.2010): http://www.defencegaming.org/index2.php?option=com_docman&task=doc_view&gid=15&Itemid=54
The Cambridge Handbook of Multimedia Learning. 2005. Richard E. Mayer (ed.) Cambridge: Cambridge University Press.
Cobb, S. & Fraser, D.S. 2005. Multimedia Learning in Virtual Reality. Teoksessa R.E. Mayer (toim.) The Cambridge Handbook of Multimedia Learning. Cambridge:
Cambridge University Press.
Cole, M. 1999. Cultural psychology: Some general principles and a concrete example. Teoksessa Y. Engeström, R. Miettinen & R-L. Punamäki (toim.) Perspectives on
Activity Theory. New York: Cambridge University Press.
Elson, B., Athwal, C. & Reynolds, P. 2009. Creating the World of Augmented Dental Training (CWADT). In G. Richards (toim.), Proceedings of World Conference on ELearning in Corporate, Government, Healthcare, and Higher Education 2009 (pp. 2547-2554). Chesapeake, VA: AACE.
Engeström, Y. 1999. Activity theory and individual and social transformation. Teoksessa Y. Engeström, R. Miettinen & R-L. Punamäki (toim.) Perspectives on Activity
Theory. New York: Cambridge University Press.
Holmbert, K. & Huvila, I. 2008. Learning together apart: Distance education in a virtual world. First Monday, 13(10). URL (viitattu 13.4.2010):
http://www.uic.edu/htbin/cgiwrap/bin/ojs/index.php/fm/rt/printerFriendly/2178/2033
Johnson, L., Levine, A., Smith, R., & Stone, S. 2010. The 2010 Horizon Report. Austin, Texas: The New Media Consortium.
Kirkley, S.E. & Kirkley, J.R. 2005. Creating Next Generation Blended Learning Environments Using Mixed Reality, Video Games and Simulations. TechTrends 49(3), 4289.
Manninen, J. 2000. Kurssikoulutuksesta oppimisympäristöihin. Aikuiskoulutuskäytäntöjen kehityslinjoja. Teoksessa J. Matikainen & J. Manninen (toim.) Aikuiskoulutus
verkossa. Tampere: Tammer-Paino.
Marshall, P. 2007. Do tangible interfaces enhance learning? Teoksessa Proceedings of the 1st international conference on Tangible and embedded interaction TEI'07,
February 15.-17. 2007, Baton Rouge, Louisiana, 163-170. New York: ACM.
Mayer, R. 2005. Introduction to Multimedia Learning. Teoksessa R.E. Mayer (toim.) The Cambridge Handbook of Multimedia Learning. Cambridge: Cambridge University
Press.
Michels, P. 2008. Universities use Second Life to teach complex concepts. Government Technology 16.2.2008. URL (viitattu 13.4.2010):
http://www.govtech.com/gt/252550
Milgram, P. & Kishino, F. 1994. A Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays. IEICE Transactions on Information Systems E77-D(12).
Milgram, P., Takemura, H., Utsumi, A. & Kishino, F. 1994. Augmented Reality: A class of displays on the reality-virtuality continuum. Telemanipulator and Telepresence
Technologies 2351, 282-92.
Paavilainen, J., Saarenpää, H., Seisto, A. & Federley, M. 2009a. Creating a Design Framework for Educational Language Games Utilizing Hybrid Media. Teoksessa
Proceedings of CGAMES’2009, 14th International Conference on Computer Games. Louisville, Kentucky, USA, 29th July – 2nd August 2009, 81–89.
Paavilainen, J., Kultima, A., Kuittinen, J., Mäyrä, F., Saarenpää, H. & Niemelä, J. 2009b. GameSpace: Methods for Design and Evaluation for Casual Mobile Multiplayer
Games. Research of Interactive Media 1. University of Tampere, INFIM. URL (viitattu 12.4.2010): http://tampub.uta.fi/infim/978-951-44-7730-0.pdf
Ranta, P. 2003. Virtuaalitodellisuus opiskeluympäristönä. Loppuraportti Tietoyhteiskuntainstituutin myöntämään rahoitukseen. Tampereen teknillinen yliopisto, Digitaalisen
median instituutti. URL (viitattu 5.3.2010): http://www.uta.fi/laitokset/ISI/julkaisut/Virtuaalitodellisuus_opiskeluymp_loppuraportti.pdf
Sairio, M. 2001. Augmented Reality. Seminar article. Reasearch Seminar on Digital Media, 12.12.2001. Helsinki University of Technology.
URL (viitattu 5.3.2010): http://www.tml.tkk.fi/Studies/Tik-111.590/2001s/papers/mikko_sairio.pdf
Salakari, H. 2007. Taitojen opetus. Saarijärvi: Saarijärven Offset.