تقنيه الواقع المعزز

المقدمة

يشهد واقعنا اليوم العديد من التغيرات السريعة ، والتي تلامس حاجات تكبر مع مستحدثات التقنية لسد الفجوة بين الواقع والمأمول ، والمساهمة في إيجاد حلول تدمج التقنية بالتعليم بفاعلية وكفاءة عالية بهدف إصلاح وتطوير التعليم ، ولعل الاهتمام بصياغة الرسالة التعليمية من خلال وسيط معلوماتي بمعايير محددة تعد طريقاً للمساهمة في إشباع حاجات التلاميذ ولدعم المناهج الدراسية والارتقاء بالمستوى التعليمي لرفع نسبة التحصيل ومهارات التفكير ، ومن هنا بدأ ظهور التعليم الإلكتروني ، وهو أحد الاتجاهات الحديثة في التعليم المتمركز حول المتعلم، حيث يتضمن وسائط وأساليب جديدة منها تقنية الواقع المعزز ، والتي ظهرت مع الثورة اللاسلكية والصناعية والتطور التقني الحديث ، ومن ثم انتقلت تلك التقنية إلى حقول عملية التعليم والتعلم  .

ومن هذا المنطلق سنتناول في الورقة البحثية المحاور التالية :

§       مفهوم الواقع المعزز( Augmented Reality ) :

§       خصائص الواقع المعزز

§       أهمية الواقع المعزز في التعليم

§       تطبيقات الواقع المعزز في التعليم

§       عرض بعض التجارب في توظيف تقنية الواقع المعزز في التعليم

§       التحديات التي تواجه توظيف تقنية الواقع المعزز في التعليم

§       مستقبل الواقع المعزز

                                                                                        الدارسات

اولاً: مفهوم الواقع المعزز( Augmented Reality ) :

نظراً لحداثة مفهوم الواقع المعزز فقد تعددت المصطلحات التي تشير إليه، ومن خلال الرجوع إلى أدبيات الواقع المعزز نلاحظ كثيراً من المصطلحات المرادفة لهذا المفهوم مثل ( الواقع المضاف – الواقع المحسن – الحقيقة المعززة – الواقع المدمج ) وجميعها مصطلحات تدل على الواقع المعزز ، والسبب في اختلاف الألفاظ طبيعة الترجمة لمصطلح الواقع المعزز باللغة الإنجليزية ( Augmented Reality ) ، وسنعرض فيما يلي أبرز التعريفات لمفهوم الواقع المعزز:

عرَّف (Asuma,1997,365) الواقع المعزز بأنه: " تقنية تفاعلية متزامنة تدمج خصائص العالم الحقيقي مع العالم الأفتراضي بشكل ثنائي أو ثلاثي الأبعاد "

عرَّف دونيليفي وديدي ( Dunleavy,Dede,2006,p.7) الواقع المعزز بأنه :" مصطلح يصف التقنية التي تسمح بمزج واقعي متزامن لمحتوى رقمي من البرمجيات والكائنات الحاسوبية مع العالم الحقيقي ".

وعرَّفه (Larsen,Bogner,Buchholz,Brosda,2011,p.41) بأنه: " إضافة بيانات رقمية وتركيبها وتصويرها واستخدام طرق رقمية للواقع الحقيقي للبيئة المحيطة بالإنسان، ومن منظور تقني غالباً يرتبط الواقع المعزز بأجهزة كمبيوتر يمكن ارتداؤها، أو أجهزة ذكية يمكن حملها"

وتضيف الخليفة (2010)  أن مصطلح الواقع المعزز يشير إلى إمكانية دمج المعلومات الافتراضية مع العالم الواقعي، فعند قيام شخص ما باستخدام هذه التقنية للنظر في البيئة المحيطة من حوله فإن الأجسام في هذه البيئة تكون مزودة بمعلومات تسبح حولها وتتكامل مع الصورة التي ينظر إليها الشخص. وقد ساعد التطور التقني كثيرا في بروز هذه التقنية فأصبحنا نراها في الحاسبات الشخصية والهواتف الجوالة، بعد أن كانت حكرا على معامل الأبحاث في الشركات الكبرى.

وتعرَّف الدارسات الواقع المعزز بأنه :

تقنية تفاعلية تشاركية تزامنية تستخدم الأجهزة السلكية واللاسلكية لإضافة بيانات رقمية للواقع الحقيقي على صورة

( صور – وسائط –  مقاطع فيديو – روابط ) بأشكال متعددة الأبعاد .

Generated Data بيانات رقمية  أجهزة ذكية – كمبيوتر ( افتراضي )

مادي بيئة واقعية (حقيقي )

الواقع المعزز ( Augmented Reality )

شهدت السنوات الأخيرة انطلاقة فعلية لتقنية الواقع المعزز، وقد ارتبط ظهورها بنشأة الواقع الافتراضي؛ فما هي إلا امتداداً له ، وفيما يلي نستعرض التدرج التاريخي لنشأة تقنية الواقع المعزز .

التطور التاريخي لتقنية الواقع المعزز:

من خلال رجوع الباحثات لعدد من الأدبيات منها ( Yuen,Yaoyuneyong,Johnson,2011,p.122 ) ؛ Choi,Hebert,Estes,2016,169)) تم تقسيم التطور التاريخي لتقنية الواقع المعزز إلى ثلاث مراحل وهي كالآتي :

أولاً: مرحلة ظهور الفكرة :

في هذه المرحلة ظهر الوقع المعزز كوصف للفكرة التي يقوم عليها ، ففي عام 1901 وصف فرانك باوم مجموعة من النظارات الإلكترونية التي يمكن من خلالها رؤية شخصيات في قصته ( حكاية خيالية).

ثانياً: مرحلة الانتشار المحدود :

وفي هذه المرحلة تحولت الفكرة من خيال إلى واقع ومن أبرز ما تم في هذي المرحلة بلورة مصطلح تقنية الواقع المعزز ، وفيما يلي نستعرض رواد تقنية الواقع المعزز وما احدثوه من نقلة نوعية فيها :

1960-1970: صمم (Ivan Sutherland) من معهد التقنية (MIT) جهاز يقدم صوت وصورة ثلاثية الأبعاد ، وكان الفارق الجوهري بين هذا الجهاز ورسومات الحاسب هو تغير الرسومات بناءً على المكان الذي يقف فيه المستخدم، من خلال مستشعر رئيسي يقيس الموقع وزاوية الرأس ،وبناءً عليه يتغير نظام الكائنات الافتراضية ، الرابط التالي يوضح آلية عمل الجهاز .

https://www.youtube.com/watch?v=Hp7YgZAHLos

1975: استخدم ميرون كروجر ( Myron Krueger ) من جامعة ( Connecticut) أنظمة لمسية تخدم تقنية الواقع المعزز متصلة بأجهزة الحاسب الآلي لتنفيذ ( Video Place) الذي يتيح للمستخدم التفاعل مع حركة صورة الشخص بشكل تزامني ، ويمكن التعرف أكثر على  Video Place)) من خلال الرابط التالي :

https://www.youtube.com/watch?v=dqZyZrN3Pl0 

1990: استخدم توم كادول ( Tom caudell) و ديفيد ميزل ( David Mizell) شاشة عرض رقمية كانت ترشد العمال أثناء عملهم على تجميع الأسلاك الكهربائية لصناعة الطائرات ، من خلال ارتداء جهاز يلبس على الرأس ، بدلاً من الالواح الخشبية التي كانت تستعمل ، ويعتبر ذلك أمراً تاريخياً لمفهوم الواقع المعزز، حيث يعتبر كادول أول من صاغ مصطلح الواقع المعزز.

1994: ابتكر (Azuma) بتعاون مع شركة تعمل في معامل بحوث (HRL) جهاز تعقب مهجن يتيح للمستخدم حرية الحركة بشكل أكبر، ويعتبر تطور في تقنية الواقع المعزز التي كانت تجبر المستخدم البقاء في مكان محدد، واستخدمت تقنية أزوما في عرض الإعلانات النصية الافتراضية على المباني ، وهذه التقنية تعد خطوة أولى لتقنية الواقع المعزز التي أصبحت عالمية الاستخدام .

وفي نفس العام توصل (Milgram) إلى العلاقة التي توضح الفرق بين الواقع الافتراضي  والواقع المعزز من خلال ما يعرف بمتوالية ميلغرام ، والتي سنتعرف عليها بالتفصيل في المحور التالي .

ثالثاً: مرحلة الانتشار المطلق :

في أواخر التسعينات وبداية الألفية الثالثة خطت تقنية الواقع المعزز العديد من الخطوات لتصبح أحد تقنيات الحاسب الآلي التي لاقت انتشاراً واسعاً وسريعاً ، ومن أبرز تلك التطورات :  

1998:بدأ تنظيم عدد من المؤتمرات المخصصة لدراسة تقنية الواقع المعزز تحت أسم " الندوات الدولية حول الواقع المختلط والواقع المعزز" ISMAR .

وفي نهاية التسعينات ظهر عدد من المشاريع والبحوث في سنغافورة وألمانيا والتي ركزت على تطوير تقنية الواقع المعزز .

وتعتبر الألفية الثالثة ومع مرحلة ظهور الأجهزة والهواتف الذكية مرحلة انتقالية لتقنية الواقع المعزز من الاستخدام المحدود إلى الانتشار، وتبعاً لذلك فقد تعددت مجالات تطبيقه.

الشكل التالي يوضح أهم التطورات التاريخية التي مرت بها تقنية الواقع المعزز. 

                    

     شكل ( 2) التطور التاريخي لتقنية الواقع المعزز    ( تصميم الدارسات )

مقارنة بين الواقع المعزز والواقع الافتراضي:

تتعلق وتمتد فكرة الواقع المعزز من الواقع الافتراضي أو البيئة الافتراضية، حيث يقع الواقع المعزز بين البيئة الحقيقية والافتراضية، ولعل ما وصفه مليغرام (Milgram) عام (1994م) حول الربط بين الواقع الافتراضي والواقع المعزز من خلال ما يعرف بمتوالية مليغرام (Milgram) دليل واضح لهذا الامتداد:

الواقع المختلط (AV)

 

                           شكل( 3 ) متوالية (Milgram)       (تصميم الدارسات)

http://www.slideshare.net/marknb00/cosc-426-lecture-1-introduction-to-augmented-reality 

ومما سبق يتضح أن الواقع الافتراضي (Virtual Reality) مصطلح غير مترادف للواقع المعزز (Augmented Reality)، ويوجد بينهما عدد من الاختلافات الفارقة بين التقنيتين، على الرغم من تشاركهما في العديد من الخصائص و المميزات.(aitnews, 2016)

وبعد الاطلاع على تقنية الواقع الافتراضي وتقنية الواقع المعزز التي أوردها كل من (عطارة وكنسارة،2015، ص213؛ الحسيني،2014، ص 40؛Woolard, Seljeflot, Iuckin, Kerawalla,2006, P.164 )        

يمكن تحديد أهم الفروق بين الواقع المعزز والواقع الافتراضي كما في الجدول التالي:

الوقع المعزز AR	الواقع الافتراضي VR
الواقع المعزز أقرب إلى العالم الحقيقي، حيث يسمح للمستخدم رؤية العالم الحقيقي من حوله.	الواقع الافتراضي يستبدل العالم الحقيقي بالعالم الافتراضي، حيث يسيطر على المستخدم بحيث لا يمكنه رؤية العالم الحقيقي من حوله.
الواقع المعزز يُضمن البيانات الرقمية في العالم الحقيقي.	الواقع الافتراضي يخلق البيئة الرقمية التي تتصرف بطرق تحاكي نظيرتها في العالم الحقيقي.
يتفاعل المستخدم عبر ما يتم ارتداؤه أو حمله مع أجسام افتراضية متعددة الأبعاد.	المستخدم ينغمس في البيئة الافتراضية ويتفاعل معها.
لا يحتاج إلى معامل ويعبر عن الواقع الحقيقي.	يحتاج إلى معامل افتراضية.
يُضفي صبغة خيالية على منظر حقيقي.	يُضفي صبغة واقعية على منظر خيالي.
لا يمكنه أن يتعامل مع الأماكن غير الموجودة.	يمكن أن يبنى حول الأماكن التي ليس لها وجود من الأساس.
متزامن (يتطلب وجود البيئة الواقعية والأجسام الافتراضية معاَ في وقت واحد)	غير متزامن (يستطيع المستخدم الدخول إليه في أي وقت)

جدول ( 4 ) مقارنة بين الواقع المعزز والواقع الافتراضي      (تصميم الدراسات)

https://www.tes.com/lessons/DQsQOpquOKKm-g/copy-of-augmented-reality-vs-virtual-reality

https://www.monobi.it/oculus-rift-and-virtual-reality/

مجالات استخدام الواقع المعزز:

يُستخدم الواقع المعزز في تطبيقات مختلفة عبر مجالات متعددة، نذكر منها على سبيل المثال:

              

شكل( 5  ) مجالات استخدام الواقع المعزز       (تصميم الدارسات)

أنواع الواقع المعزز:

 قسَّم (Dunleavy, M, & Dede,2014) أنواع الواقع المعزز إلى :

§       على أساس تمييز الموقع:

توفر الوسائط الرقمية للمستخدمين بواسطة الهواتف الذكية أو الأجهزة المحمولة خاصية تحديد المواقع GPS ،كما أن الوسائط المتعددة (كالنصوص والرسومات والملفات الصوتية ومقاطع الفيديو والأشكال ثلاثية الأبعاد) تزود البيئة المادية بمعلومات أكاديمية أو ملاحية ذات صلة بالموقع.

§       على أساس الرؤية:

تزويد المستخدمين بوسائط رقمية بعد أن يتم تصوير شيء معين بواسطة كاميرا الهاتف المحمول أو الأجهزة الذكية المحمولة مثل (أكواد Q.R ، والصور متعددة الأبعاد ،علامات Markers) بحيث تستطيع الكاميرا التقاطها وتمييزها لعرض المعلومات المرتبطة بها .

ثانياً: خصائص الواقع المعزز:

أشار  (10 Azuma, Baillot, Behringer, Feiner, Julier & Machntyre, 2001, p. )أن من خصائص الواقع المعزز ما يلي :

·       يمزج الحقيقية والافتراضية ، في بيئة حقيقية.

·       تفاعلية تكون في وقت استخدامها.

·       ثلاثية أبعاد 3D.

وأضاف (Anderson, Liarokapis, 2014, p.2) الخصائص التالية :

·       توفر معلومات واضحة ودقيقة.

·       إمكانية ادخال المعلومات بطريقة سهلة وفعالة.

·       إمكانية التفاعل بين طرفين مثل: (معلم ومتعلم).

·       رغم بساطة الاستخدام إلا أنها تقدم معلومات قوية.

·       جعل الإجراءات المعقدة سهلة للمستخدمين.

·       فعالة من حيث التكلفة وقابلة للتوسيع بسهولة.

ثالثاً: أهمية الواقع المعزز في التعليم:

يعرف مفهوم التعلم المعزز بأنه تقنية تعلم عند المتعلم، حيث تتبنى بيئات التعلم أساليبها بناء على احتياجات المتعلمين ومتطلباتهم. وليس من الضرورة أن يقتصر مصطلح البيئة في هذا السياق على بيئات التعلم المادية كالصفوف الدراسية؛ بل قد يشير إلى بيئات التعلم الرقمية حيث يستطيع المتعلمون من خلالها تحفيز قدرتهم على الاكتشاف وهذا ما سيسهم بنهاية المطاف إلى اكتساب قدر أكبر من المعرفة. وعادة ما ترتبط التقنيات المستخدمة في التعلم المعزز ارتباطاً وثيقاً بشاشات اللمس وتقنيات التعرف على الصوت وهذا كفيل بأن يجعل سياقات التعلم متلائمة مع احتياجات المتعلم عن طريق عرض نصوص وصور واضحة إضافة إلى مقاطع فيديو أو مقاطع صوتية. فعلى سبيل المثال لا الحصر، ممن الممكن باستخدام تنقية التعلم المعزز إظهار حاشية الكلام إما عن طريق شاشة العرض الراسية المعروفة باسم هود (HUD)، أو عن طريق سماعات الرأس على هيئة تعليمات صوتية، ولذلك فلا عجب أن أثبتت تقنيات التعلم المعزز قدرتها على تطوير أداء التعلم نظراً لدورها البارز في رفع كفاءة التعليم.

ويمكن توضيح دور الواقع المعزز في التعليم كما أشار إليه (عطارة وكنسارة،2015، ص190؛ مكتب التربية العربي لدول الخليج، 2015؛ الخليفة،2010م؛ Ivanova, 2011, pp 178-179 ؛ Lee,2012, p. 19 ؛  Xiangyuwang, 2012؛ Ken Myers,2012؛ Iulian Radu& Gary Golubski& Ruby Zheng& Mark Guzdial, 2010) في النقاط التالية:

§       إن نجاح توظيف تقنية الواقع المعزز في التعليم يتوقف على درجة امتلاك المعلم للمعارف والمهارات اللازمة لاستخدام هذه التقنية والتعامل معها.

§       يوفر الواقع المعزز مساحة تعليم ابتكارية وذلك عن طريق دمج مواد التعليم الرقمية بمختلف الصيغ الإعلامية من وسائل وأدوات والتي هي أجزاء مباشرة من الحيز المادي أو ما يسمى بالبيئة المادية وبالتالي تهيئة الفرصة ليتمتع المتعلمون بـ (التعلم الموقفي).

§       يتماشى الواقع المعزز جنباً إلى جنب مع مفاهيم التعلم البنائية، حيث يكون في وسع المتعلمين التحكم بعملية التعلم الخاصة بهم عن طريق التفاعلات النشطة مع بيئات التعلم الواقعية والافتراضية (VR)على حد سواء، والتعامل مع المدخلات غير الواقعية في بيئات التعلم هذه، وبالتالي اكتساب قدر أكبر من المهارة والمعرفة.

§       يترجم الواقع المعزز النظرية البنائية إلى واقع ملموس يمكن تطبيقه. ولطالما أثبتت أساليب دمج التعلم النظري والتطبيقي جدواها، كما لا يمكن تجاهل الحاجة المتزايدة والملحة في تطبيق مفاهيم التعلم الإلكتروني وإعمال مختلف التقنيات بشكل فعال. ومن هذا المنطلق فإن الواقع المعزز كفيل بأن يسد الثغرة الحاصلة بين التعليم النظري والتطبيقي، ويركز على الطريقة التي يمكن فيها دمج العالم الواقعي والافتراضي معاً؛ لتحقيق مختلف أهداف التعلم الإلكتروني ومتطلباته بل حتى بيئاته أيضاً.            

§       تضيف تقنية الواقع المعزز بعداَ إضافياَ جديداَ لتدريس المفاهيم مقارنة بطرق التدريس الأخرى.

§       زيادة الفعالية التربوية: يحقق الواقع المعزز نتائج ملموسة في عمليات التعلم التعاونية والتجريبية، وتتضمن الأساليب التي يوفرها الواقع المعزز في التعليم: الإدراك البدني، والإدراك المتجسد، والتعلم الموقفي، والعمل العقلي.

§       زيادة مدى تحكم المتعلمين: عندما يبدأ المتعلمون بدارسة المحتوى التعليمي باستخدام جهاز الحاسوب، فإنهم يتوجب عليهم عادة اكتساب معرفة تتعلق بطريقة التعامل مع جهاز الحاسوب، كاستخدام جهاز الفأرة أو لوحة المفاتيح. كما سيتوجب عليه أيضاً تعلم بعض المهارات المتعلقة بوظائف الحاسوب ( كطريقة فتح النوافذ وإغلاقها أو فتح قائمة النظام وغيرها الكثير)، وبالتالي فبما أن المتعلم مطالب بتعلم هذه الوظائف إضافة إلى المحتوى التعليمي فإن هذا سيضيف عبئاً أكبر عليه في عملية التعلم (جسدياً وعقلياً)، ولكن في الواقع المعزز يكون جسد المتعلم منخرطاً بالكامل في المحتوى التعليمي حيث يستطيع مشاهدة المحتوى بالكامل، وهذا يختلف عن الواقع الافتراضي حيث يشاهد المتعلمون المحتوى التعليمي في إطار ضيق يقتصر على العالم المحيط بهم و على أجسادهم. 

§       تطبيقات وألعاب الواقع المعزز التعليمية التعلمية تنقل المتعلم إلى عالم المعلومات الدراسية؛ ليختبر أسسها ومسبباتها بنفسه في خبرة واقعية محفزة ومشوقة، بدلاَ من التعامل مع هذه المعلومات في قالب نصي ثابت.

§       تم استخدام الواقع المعزز في مجال التعليم على نطاق واسع وخصوصاَ في بيئة المختبرات العلمية والتي ظهرت في الآونة الأخيرة لإجراء مختلف التجارب في الصفوف الدراسية الحقيقية.

§       تحفيز المتعلمين على المشاركة: لا يخفى على الجميع أن التحفيز يلعب دوراً مهماً في علمية التعلم وهذا ما يحققه الواقع المعزز؛ لأنه يجمع بين المتعة والمعرفة في ذات الوقت، وهذا من شأنه أن يحفز المتعلمين على اكتشاف المزيد في المحتوى التعليمي. يقول بلينجهوست  (Billinghurst, 2000)بأن المتعلمين عندما قاموا بتجربة تقنية الواقع المعزز وصفوها بقولهم (عالم سحري) وهو ما دفعهم إلى التعمق في المحتوى التعليمي وتعلم المزيد عنه. وبعكس ألعاب الفيديو، فإن الواقع المعزز لا يفصل مستخدميه عن عالمهم الواقعي؛ بل العكس تماماً فهو يستخدم هذا العالم وينقله بشكل واقعي إلى عالم رقمي وهذا كفيل بأن يرفع مستوى الفضول والدهشة لدى المتعلمين ويشجعهم على الاكتشاف.

§       زيادة كفاءة المعلم في التعليم: تؤدي تقنيات الواقع المعزز دوراً مهماً في مساعدة المعلم على شرح المعلومة بشكل أكثر كفاءة. فإذا كان المعلم يشرح درساً عن الحضارة القديمة مثلاً فإنه سيواجه صعوبة في تبسيط المعلومة إذا لم يكن معه قطعة أثرية يمكن للمتعلمين معاينتها مثلاً، ولكن مع تقنيات الواقع المعزز أصبحت عملية التعليم أسهل، فبفضلها يستطيع المعلم عرض كل زاوية من زوايا القطعة الأثرية ويستطيع المتعلمون معاينتها.

وأخيراً أضافت شامينا بارفيين ((Shameena Parveen المشاركة في تأسيس إيدوتك (Edutech) للتدريب:

" حتى يتمكن المتعلمون من تطوير المهارات المطلوبة في عملية التعلم، ينبغي على المدارس أن تغير مفهوم (أنا أوضح الدرس وأنتم تسمعون) أو ما يسمى بمفهوم التلقين إلى أساليب تعلم أكثر فعالية؛ حيث يتحمل فيها المتعلمون مسؤولية عملية التعلم ويكونون مشاركين نشطين أكثر من كونهم مجرد متلقين سلبيين، وهذا ما تحققه تقنيات الواقع المعزز".

رابعاً: تطبيقات الواقع المعزز في التعليم:

تعد تقنية الواقع المعزز في التعليم من أحد أشكال التعليم الإلكتروني المختلفة، والتي تعتمد في تطبيقاتها لعملية التعليم والتعلم على عدد من النظريات والتي تمثل نماذج تقدم أُسساً واقعية تجريبية للمتغيرات التي تؤثر في عملية التعلم والتعليم وتقدم توضيحات حول السبل التي يمكن أن يحدث بها هذا التأثير .

وفيما يلي سنعرض أهم النظريات التي تقوم عليها تقنية الواقع المعزز في التعليم :(عبد الغفور، 2012)

النظرية السلوكية (سكنر): ووفقاً لهذه النظرية فإن السلوك إما أن يكون متعلماً أو إنه نتاج تعديله عبر عملية التعلم ؛ لذا اهتمت النظرية السلوكية بتهيئة الموقف التعليمي وتزويد المتعلم بمثيرات تدفعه للاستجابة ، ثم تعزز هذه الاستجابة ، وتقنية الواقع المعزز تسعى إلى تهيئة تلك المواقف التعليمية من خلال ما تشمله من وسائط متعددة تعمل كمثيرات للتعلم .

النظرية البنائية: بيئات التعلم البنائي ترتبط ارتباطاً وثيقاً بالتعلم الإلكتروني عموماً، وبتقنية الواقع المعزز بشكل خاص، فبمجرد عرض الموضوع باستخدام الوسائط المتعددة يتيح بناء المفاهيم من خلال الأنشطة الشخصية والملاحظة، ضمن بيئات تفاعلية غنية ، والذي بدوره يؤدي إلى تعلم أفضل ، فمن مبادئ النظرية البنائية أن المتعلم يبني المعرفة بالنشاط الذي يؤديه من خلال تحقيقه للفهم .

النظرية الاجتماعية: تنظر للتعلم كممارسة اجتماعية ، فالمعرفة تحدث من خلال مجتمعات الممارسة، وبالتالي فإن نتائج التعلم تنطوي على قدرات المتعلمين على المشاركة في تلك الممارسات بنجاح ، وتقنية الواقع المعزز تعتمد في معظم تطبيقاتها على التعلم من خلال المشاركة مع الأقران .

أشار ( Breanna Ham,Ianpoor,VCT6820 )إلى نظرية رابعة وهي :

النظرية الترابطية: إن  النظريات (السلوكية والبنائية والمعرفية) تركز على عملية التعلم التي تحدث داخل المتعلم و لا تأخذ بالاعتبار دور البيئة المحيطة به في إحداث التعليم والتعلم، وبظهور تقنية التعليم والتي تركز على كيفية التعلم وليس كمية ما يتم تعلمه، أدى ذلك إلى ظهور النظرية الترابطية والتي أسسها George Simens  بالمشاركة مع  Downe عام 2004والتي من أهم مبادئها قدرة المتعلم على تصنيف وفرز المعرفة إلى أجزاء هامة ، فهي تنظر إلى الشبكات التي تم بناؤها على أنها عبارة عن عقد Nodes عقدتين على الأقل تمثل كل عقدة مصدراً من مصادر المعرفة التي تتصل فيما بينها بروابط ، وعملية التعلم تتم من خلال قدرة المتعلم على الوصول لتلك الروابط بين العقد والمعلومات المختلفة بفاعلية ، وتقنية الواقع المعزز تعتمد على أحد مبادئ النظرية الترابطية من أن التعلم يمكن أن يكون موجوداً في أجهزة وأدوات غير بشرية، فمن خلال الأجهزة الذكية التي يمكن حملها أو ارتداؤها وما توفره من تطبيقات يمكن من خلالها احداث التعلم .

وتشير(الحسيني، 2014)أنه مع بديات تطور تقنية الواقع المعزز لم يشعر المسؤول عن تطوير التعليم لتبني هذه التقنية واستخدامها تعليمياً حيث كان مجال البحث فيها ضئيلاً ولم يكن هناك أحد على دراية كاملة بكافة المدات والأجهزة المطلوبة لتطبيق هذه التقنية في الفصول الدراسية أو القاعات الجامعية وحتى بعد ما تطورت الأبحاث في هذا المجال كان من الصعب التعامل مع هذه التقنية في التطبيقات الدراسية لكثرة الإعدادات المطلوبة والتكاليف العالية ويرى كثير من الخبراء العاملين بحقل التعليم أنه بإضافة الرسومات والفيديوهات والصوتيات إلى البيئة تستطيع تقنية الواقع المعزز توفير بيئة تعليمية للطلاب.

تقنية الواقع المعزز في بعض العلوم الدراسية: (الحسيني، 2014)

تطبيق الواقع المعزز في الكيمياء:

إن تقنية الواقع المعزز تتيح للطلاب التفاعل وفهم الأحماض الأمينية وتتيح للمتعلم فرصة لفهم التراكيب الكيمائية بصورة واضحة وبسيطة.

§       تطبيق كيمياء 101 (Chemistry 101 ) :

يخلق ثورة في طريقة دراسة المعادلات الكيميائية وباستخدام هذا التطبيق سيصبح في يديك عناصر الجدول الدوري لتتمكن من إنشاء آلاف المركبات الكيميائية ويقدم هذا التطبيق تجربة تعليمية جديدة لكلاً من الطالب والمُعلم لتحويل الفصل المدرسي إلى مختبر معملي بفضل الواقع المعزز.

§       تطبيق العناصر رباعية الأبعاد (ELEMENTS 4D):

يعتبر هذا التطبيق قصة ولعبة تعليمية حيث أنه يقدم طريقة جديدة ومسلية لتجربة الواقع المعزز والتعلم حول الكيمياء الحقيقية يحول هذا التطبيق أي شيء جماد بسيط إلى شيء متحرك رباعي الأبعاد باستخدام الأوراق أو القطع الخشبية المكتوبة برموز 36 عنصر من الجدول الدوري.

§       تطبيق الواقع المعزز في الفيزياء والأحياء:

تستخدم تقنية الواقع المعزز بشرح الخصائص المختلفة للأجسام وحركة الجسم ويمكن استخدامها في توصيل المفاهيم المجردة للطلاب ومحاكاة الظواهر الطبيعية وتفاعلاتها التي قد لا تكون واضحة في الحياة الحقيقية.

§       تطبيق التشريح رباعي الأبعاد (Anatomy 4D):

من خلال هذا التطبيق المجاني والصورة المطبوعة السهلة، هذا التطبيق يأخذ الطلاب والمعلمين والمحترفين الطبيين وأي شخص يريد أن يتعلم حول جسم الإنسان في تجربة تفاعلية رباعية الأبعاد بالجسم البشري يستخدم هذا التطبيق الواقع المعزز.

تطبيق الواقع المعزز في الرياضيات والهندسة:

يمكن أن تخدم هذه التقنية طلبة الدراسات الهندسية بشكل كبير حيث توفر الوقت والجهد في تصميم نماذج مجسمة تساعد على التعبير عن أفكارهم.

§       تطبيق هندسة  101(Geometry 101) :

يسمح لك بدراسة خصائص الجسم متعدد السطوح لعالم الرياضيات.

بفضل الواقع المعزز يمكنك، من مختلف وجهات النظر، فحص السمات المختلفة للأشكال الهندسية.

تطبيق الواقع المعزز في الشريعة:

يمكن توظيف تفني الواقع المعزز في تدريس مقرر الفقه كموضوع الحج والعمرة بحيث يمكن تجسيد المشاعر المقدسة بشكل ثلاثي الأبعاد ليتخيلها الطالب ويعيش معها ويمكن ربط مقاطع فيديو توضح له مناسك الحج والعمرة.

§       تطبيق ) Aurasma ( :

وسيلة مبتكرة وهي واحدى التقنيات الأكثر انتشاراً اليوم في المدارس حول العالم تمكن المعلم من الاتصال بالمحتوى الرقمي مثل الفيديو بالصور التي في الكتب أو على جدران الفصول المدرسية.

§       لايار آب (LAYAR APP):

تم استخدام تطبيق لايار في البداية في مجال الأعمال التجارية والتسويق ويمكن للمُعلمين إنتاج منتجات لايار في مقابل رسوم لكل عنصر.

تطبيق الواقع المعزز في اللغة الإنجليزية:

§       تطبيق Word Lens:

يعتمد تطبيق Word Lens على تقنية الواقع المعزز للترجمة عبر كاميرا الهاتف ويستخدم تطبيق Word Lens كاميرا الأجهزة الذكية لتصوير الكلمات وترجمتها بشكل فوري إلى سبع لغات مختلفة، ويحتاج التطبيق الاتصال بالأنترنت لكي يعمل وهذا التطبيق بما يحمله من مزايا يساعد الطلاب على ترجمة اللغة الانجليزية مثلاً أو أي لغة أخرى، بشكل أسهل من خلال توجيه الكاميرا إلى الكتاب المدرسي ومن ثم يقوم التطبيق بالترجمة الفورية .

تطبيق الواقع المعزز في التاريخ:

يساعد تعلم التاريخ باستخدام الواقع المعزز الطلاب على معايشة الأحداث التاريخية كأنهم مشاركين فيها وتمكنهم كذلك من التفاعل مع الشخصيات التاريخية والتعرف على أهم وقائع الحروب.

§       تطبيق قصص الحرية:

قصص الحرية للواقع المعزز تبرز أنشطة المشاركين من السكك الحديدية تحت الأرض.

تطبيق الواقع المعزز في الجغرافيا:

تحتوي مادة الجغرافيا على الكثير من التفاصيل  عن الدول والأماكن الجغرافية التي يجب على الطلاب استذكارها فباستخدام تقنية الواقع المعزز أصبح المحتوى أقل تعقيدا وأتاح للطلاب اكتشاف الظواهر الطبيعية.

§       تطبيق النظام الشمسي  (solar system) :

استخدام النظام الشمسي للواقع المعزز لإثارة الأطفال وتشجيعهم على التعلم.

يمكن تحميل هذه التطبيقات من متجر أبل ومتجر أندرويد.

خامساً: عرض بعض التجارب في توظيف تقنية الواقع المعزز في التعليم :

اولاً: تجارب محلية :

·       التعليم العام :

تجربة أ.تهاني السالمي (إدارة التعليم في الطائف) في لقاء رؤساء أقسام الرياضيات بالباحة عام 1437هـ بعنوان: تحويل ورقة العمل إلى ورقة نابضة تفاعلية باستخدام برنامج Aurasm

·       التعليم العالي:

جامعة الملك عبدالعزيز :طبقت عمادة التعلم الإلكتروني والتعليم عن بعد حزمة من التطبيقات التكاملية التي تدعم الطالبات الملتحقات ببرنامج التعليم عن بعد وذلك لدعم دور الجامعة الريادي في دعم التعلم الالكتروني، ومن تلك التطبيقات تطبيق الدليل الإرشادي المصمم باستخدام الواقع المعزز AURASMA حيث قامت سعادة رئيسة قسم برامج التعلم الإلكتروني في العمادة د.نورة أحمد سعيد المالكي تحت إشراف العمادة وبالتعاون مع أعضاء وحدة الاتصال والمساندة الطلابية بتصميم ونشر دليل إرشادي لخدمة الطالب الجامعي يوظف تقنية الواقع المعزز باستخدام الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية .

هذا التطبيق يدعم توجه الجامعة بأن تكون جامعة بحثية متميزة في دراسة وتحليل وتقييم الخدمات والتطبيقات الحديثة التي تحفز توجه أعضاء هيئة التدريس والطلاب للتعلم الإلكتروني من خلال تقديم المعرفة الإلكترونية بواسطة أحدث التطبيقات التي يتمكن الجميع من التعامل معها بسهولة كمستخدمين.