随着AR技术的兴起，教育领域开始探索其在教学和学习中的潜在应用。随着AR技术的兴起，教育领域开始探索其在教学和学习中的潜在应用。传统的协作学习可能受限于物理空间和资源，AR技术提供了新的互动和协作方式。
具身认知理论表明，我们的思考与身体互动和体验紧密相关，这促使教育者探索更具互动性和体验性的教学方法。通过具身学习，学生能够通过身体互动和多感官体验来更好地理解和掌握科学概念。
卡塔尔大学教授Nasser Mansour 的一项研究《Embodied learning of science concepts through augmented reality technology》（通过增强现实技术实现科学概念的具身学习），探讨了增强现实（AR）技术如何通过将虚拟的3D元素叠加到现实环境中，为教育方法带来革命性的变化。文章的目标是评估具身认知在科学学习中的作用，分析AR技术对小学科学中基于探究的协作学习的影响，并了解学生对其在协作科学任务中的参与度和理解力的影响。
具身学习
具身学习（Embodied Learning）是一种基于具身认知理论的学习方式，强调身体在学习过程中的重要性。它认为，学习不仅仅是信息的传递和符号的处理，而是一个涉及身体、情感和环境互动的复杂过程。具身学习通过身体的参与，促进了知识的动态生成和意义的构建。
具身学习通常被视为一个螺旋式上升的过程，包括以下几个阶段：
学习中行动：在特定思想或观念引导下，学习者积极参与到实践中。
行动中反思：在行动过程中，学习者对自身的行为、感受和经验进行反思。
反思中实践：将反思结果转化为新的实践行动。
实践中建构：在实践中逐渐形成更全面、更深入的知识框架和经验。
这一过程强调了行动与反思之间的协调，体现了身心统一的重要性。
在设计具身学习时，需要关注以下几个方面：
促进身体参与：设计活动时要确保学习者能够积极参与，通过身体动作来体验和理解知识。
利用技术工具：现代技术可以增强学习者与环境之间的互动，通过可穿戴设备等技术手段，提升学习者的在场体验，使其更好地融入到学习过程中。
支持反思性实践：设计应鼓励学习者进行深度反思，通过结构化的问题引导他们分析和总结自己的体验，从而促进更高层次的认知发展。
总之，具身学习是一种强调身体、情感与环境交互的重要性的新型教育理念，它不仅改变了传统的教学方法，也为教育设计提供了新的视角和策略。通过有效地结合身体体验和深度反思，具身学习能够帮助学生更好地理解复杂概念，实现知识的内化与应用。
文章表明，具身学习在提高学生理解抽象概念方面的作用是显著的，它通过以下几个方面增强学生的理解力：
多感官体验：具身学习通过整合视觉、听觉和动觉等多种感官体验，帮助学生更全面地理解和记忆抽象概念。这种多感官的参与可以增强学习体验，使抽象概念更加具体和易于理解。
身体互动：通过身体动作和手势，学生能够将抽象概念与具体的物理动作联系起来，这种身体上的互动有助于加深对概念的理解和记忆。
情境化学习：具身学习强调在真实或模拟的情境中学习，使学生能够在实际情境中应用和体验抽象概念，从而更好地理解概念的实际应用和意义。
认知参与：身体动作和感官体验可以激发学生的好奇心和探索欲望，使他们更加积极地参与学习过程，从而提高认知参与度和学习成效。
促进深度学习：具身学习不仅仅关注知识的表面记忆，而是鼓励学生通过身体体验来探索和理解概念的深层含义，从而促进深度学习。
综上所述，具身学习在提高学生理解抽象概念方面的作用是多方面的，它通过创造更加丰富和互动的学习环境，帮助学生更好地理解和掌握抽象概念。
本研究中 AR 技术在科学课堂的应用
研究的对象是英格兰西南部一所小学的五年级学生。样本量包括23名参与者，这些参与者是从五年级的一个班级中选出的，他们参与了AR（增强现实）技术在科学课堂上的活动。
选择的研究主题是“地球与太空”，这是英格兰五年级科学课程中一个既具挑战性又重要的领域。
选择标准：
在选择主题和发展协作任务时，考虑了多个标准，包括参与者、技术、课程内容、互联网连接、设备兼容性、内容误解的可能性、适合学生的年龄和认知发展、易用性、成本以及操作系统要求。
AR应用程序选择：
研究中使用的AR应用程序是“Galactic Explorer for Merge Cube”。Merge Cube是一个带有银色图案的黑色立方体，可以与多种Merge Cube应用程序互动。Galactic Explorer是一个经济实惠且在所有平台上都能使用的应用程序，允许学生探索虚拟的太阳系。
1.活动准备：
教师在活动开始前介绍了应用程序，学生在活动中可以随时使用AR应用程序。如果学生遇到问题，可以向教师寻求帮助。
2. 概念漫画的使用：
研究中使用了与太空主题相关的概念漫画来鼓励学生之间的协作。概念漫画是一种视觉辅助工具，由三个或更多的角色组成，它们表达意见、辩论或考虑一个日常话题、事件或概念。
3. 活动内容：
学生需要识别概念漫画中所有角色的观点，并提供选择的解释。这些活动旨在刺激学生的批判性思维和讨论，并鼓励他们为自己的选择辩护。
4. 技术与教学的结合：
确保AR应用程序的内容与准备的活动内容兼容，并适合学生的发展水平。由于AR应用程序的内容不能更改，因此活动以纸质形式提供给所有学生。
5. 互动白板的使用：
教师在课堂上的互动白板上反映了学生参与的活动，使学生可以以纸质形式或在互动白板上访问活动。
通过这些详细的设置和安排，研究者旨在探索AR技术如何影响学生在科学学习中的具身学习和协作学习。
研究结果表明，AR技术显著增强了学生的学习体验。学生通过与3D模型的积极互动提高了对复杂科学概念的理解。AR应用的3D虚拟形状鼓励学生在课堂上更多地移动，可能是因为这些形状吸引人且提供了不同视角。通过AR技术的支持，具身学习得到了增强，学生在桌子周围不断移动，用他们的手指操纵物体，并从不同角度探索3D形状。
