A study of comparing the use of augmented reality and physical models in chemistry education

1. A study of comparing the
use of augmented reality
and physical models
in chemistry education
Present : Wichit Chawaha

2. Abstract
AR เป็ นเทคโนโลยีใหม่ ที่แสดงออกมาในรูปแบบ
วัตถุเสมือนจริง 3 มิติ
ให้ ผ้ ูเรี ยน เรี ยนรู้ด้วยวิธีสืบสวน (Investigate) ด้ วยการมีปฏิสัมพันธ์
กับ AR
เนือหาที่ศึกษา คือ amino acids
้
Keywords: augmented reality, physical model, chemistry learning

3. คําถามการวิจย
ั
ั
1) ผูเ้ รี ยนทําการปฏิสมพันธ์กบ AR และ แบบจําลอง
ั
ทางกายภาพ เมื่อเรี ยนรู ้เรื่ อง กรดอะมิโน อย่างไร?
2) ผูเ้ รี ยนมีความเข้าใจเกี่ยวกับวัตถุเสมือนจริ ง AR
และแบบจําลองทางกายภาพ (Physical models) อย่างไร?

4. กรอบแนวคิดและทฤษฎีทเกียวของ
ี่ ่
ข้ อที่ 1) ธรรมชาติของ AR จะเคลื่อนไปพร้อมๆกับมนุษย์ ภาพวาดที่ไปพร้อมกับผูเ้ รี ยน
คือ ปัจจัยสําคัญในการสอน [Gagne et al. 1992.]
ข้ อที่ 2) AR คือ แนวโน้มที่จะใช้เทคโนโลยีเพื่อสร้างสรรค์ความรู้จากสภาพแวดล้อม
ในการเรี ยนรู ้ [Dede, 1995.] AR กลายเป็ นทางเลือกสู่โลกของเคมี และ
ั ั
การยอมให้ผเู ้ รี ยนมีปฏิสมพันธ์กบระบบ และการค้นพบความรู ้ดวยตัวของผูเ้ รี ยนเอง
้
ข้ อที่ 3) ั ้
AR ไม่เพียงแต่สร้างรู ปแบบจําลองเท่านั้น แต่ยงถือว่าเป็ นตัวส่ งโอกาสให้กบผูใช้โดยตรง
ั
[Shelton & Hedley, 2004]
เรียนรู้ จากการมีปฏิสัมพันธ์ กบระบบโดยร่ างกายของผูใช้เอง โดยเฉพาะ
ั ้
อย่างยิง "มือ" และการตอบสนองจากเครื่ อง "sensorimotor"
่
[Shelton and Hedley, 2004.]

5. วิธีการ
การศึกษานีต้องการค้ นหาคําตอบ ที่ว่า....
้
- "การสร้ างความรู้อย่ างมีนัยของคน" (Merriam 1998)
- อะไรคือ "โครงสร้ างของปรากฏการณ์ " (Lancy , 1993.)
เครื่องมือ
- การสั มภาษณ์ และ
- การสั งเกต

6. วิธีการ
เกิดจากความร่ วมมือกันของ....
- HIT Lab (Human Interface Technology)
ของมหาวิทยาลัยวอชิงตัน (Washington University)
และ สถาบันวิจย SCRIPPS ที่ La Jolla
ั
- ภาพวัตถุเสมือน 3 มิติ ถูกสร้างจากโปรแกรม PMV และ ไลบรารี่ ARToolKit
อุปกรณ์ ในห้ องปฏิบัตการ
ิ
- เครื่ องฉายโมเลกุล (PMV)
- Laptop
- Webcam
- AR Makers
- Physical models

7. วิธีการ
การมีสวนรวม (participants)

เป็ น... ผูเ้ รี ยนระดับปริ ญญาตรี จํานวน 4 คน [หญิง 2 คน (A2 , A3) และ
ชาย 2 คน (A1 , A4)]
ํ
ที่กาลังเรี ยนในชั้นเรี ยนเรื่ อง
"organic chemistry" ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน
มีขั้นตอน .....
1) ผูวจยทําการสัมภาษณ์กบผูร่วมวิจยเกี่ยวกับข้อมูลพื้นฐานส่ วนบุคคลและประสบการณ์
้ิั ั ้ ั
ในวิชาเคมี
2) ผูร่วมวิจยมีคาถามในส่ วนของกิจกรรมการเรี ยนรู ้ท้ ง เขา/เธอ เรี ยนรู ้เรื่ องกรดอะมิโน
้ ั ํ ั
ทั้ง 5 ชนิด (Alanine, Valine, Leucine, Isoleucine, และ Methionine)
เป็ นเวลา 15 นาที ตามกิจกรรมการเรี ยนรู ้
3) เป็ นขั้นตอนที่สมบูรณ์หลังจากที่ เขา/เธอทํางานและได้ประเมินการประสิ ทธิภาพการเรี ยนรู ้ และ
4) กิจกรรมขั้นสุดท้ายจะสัมภาษณ์ผร่วมวิจยจากกิจกรรมที่เรี ยนรู ้และ ใช้ AR ในชั้นเรี ยน
ู้ ั

8. ผลการวิจัยและอภิปรายผล
4.1) การมีปฏิสัมพันธ์ กบ AR และ Physical models
ั
4.2) ความเข้ าใจเกียวกับ วัตถุเสมือน AR กับ physical models
่
4.3) AR เป็ นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ ด้านการมองเห็น
(Visuallization) ในการศึกษาวิชาเคมี

9. ความสํ าคัญของการศึกษา
• เทคโนโลยีสามารถช่ วยให้มนุ ษย์เรี ยนรู ้ เมื่ อมันถูกออกแบบได้ดีสําหรั บเนื้ อหา
สาระหลัก และการแสดงออกด้ว ยตัว ของมัน เอง การศึ ก ษาครั้ งนี้ ได้จ ัด เตรี ย ม
หลักฐานเริ่ มต้นของการใช้ AR ในการศึกษาวิชาเคมี และกล่าวถึงความเป็ นไป
ได้ส่วนหนึ่ งในการผสาน AR เข้ากับชั้นเรี ยนมันถูกคาดหวังว่าผลลัพธ์ของ
การศึกษานี้สามารถจัดเตรี ยมสู่ การออกแบบสภาพแวดล้อมของ AR นอกจากนี้
การศึกษานี้ กลายเป็ นโอกาสที่จะดูว่า AR เป็ น เครื่ องมือทางเลือกสําหรับ
กรอบแนวคิดในการเรี ยนรู ้ได้อนาคต