De impact van augmented reality en virtual reality in het basisonderwijs

Geplaatst op 14 augustus 2024

In het basisonderwijs zijn technologieën zoals Augmented Reality (AR) en Virtual Reality (VR) steeds prominenter aanwezig. Deze technologieën beloven een vernieuwende manier van lesgeven en leren door immersieve ervaringen te bieden die leerlingen op een unieke manier betrekken bij de lesstof. Maar wat zijn de voordelen en uitdagingen van het gebruik van AR en VR in het onderwijs? In dit artikel onderzoeken we hoe deze technologieën bijdragen aan het leerproces en hoe effectief ze zijn in de klasomgeving.

Wat zijn AR en VR?

Voordat we dieper ingaan op de impact van AR en VR in het onderwijs, is het belangrijk om te begrijpen wat deze technologieën precies inhouden.

• Augmented Reality (AR): AR voegt digitale informatie toe aan de fysieke wereld. Dit betekent dat leerlingen via hun smartphone of tablet digitale beelden, teksten of informatie kunnen zien die over de echte wereld worden gelegd. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van een AR-app die leerlingen in staat stelt om 3D-modellen van planeten of historische artefacten in de klas te bekijken, terwijl ze door hun camera naar een specifiek object of een QR-code kijken.

• Virtual Reality (VR): VR creëert een volledig virtuele omgeving die gebruikers kunnen verkennen. Dit gebeurt meestal met behulp van een VR-bril, die een geheel nieuwe digitale wereld op het scherm voor de gebruiker plaatst. In de onderwijscontext kunnen VR-omgevingen leerlingen bijvoorbeeld meenemen naar oude beschavingen, onderwaterwerelden of andere planeetstelsels zonder de klas te verlaten.

Voordelen van AR en VR in het Onderwijs

1. Verbeterde Betrokkenheid en Motivatie: Een van de grootste voordelen van AR en VR in het onderwijs is de verhoogde betrokkenheid van leerlingen. De interactieve en visueel aantrekkelijke aard van deze technologieën trekt de aandacht van leerlingen en maakt leren leuker en boeiender. In plaats van alleen maar te lezen over geschiedenis, kunnen leerlingen bijvoorbeeld een virtuele tijdreis maken naar het oude Egypte, wat de lesstof tastbaarder en levendiger maakt.

2. Ervaringsgericht Leren: AR en VR bieden mogelijkheden voor ervaringsgericht leren. Dit houdt in dat leerlingen kennis opdoen door ervaringen op te doen in plaats van alleen uit boeken. Door bijvoorbeeld een virtuele wetenschapslaboratorium te verkennen, kunnen leerlingen experimenteren met chemische reacties zonder de risico’s van echte chemicaliën. Dit kan vooral nuttig zijn voor praktische vakken en wetenschap.

3. Visuele en Ruimtelijke Inzichten: Voor vakken zoals wiskunde en geometrie kunnen AR en VR de abstracte concepten visualiseren en concrete voorbeelden bieden. Leerlingen kunnen bijvoorbeeld 3D-modellen van geometrische vormen manipuleren, wat hen helpt de eigenschappen en relaties tussen verschillende vormen beter te begrijpen.

4. Differentiatie en Inclusie: AR en VR kunnen helpen bij differentiatie in de klas door leerinhoud op maat aan te bieden. Leerlingen met verschillende leerbehoeften kunnen op hun eigen tempo en niveau werken. Dit kan ook bijdragen aan inclusie door leerlingen met speciale behoeften toegang te geven tot leermaterialen die anders moeilijk toegankelijk zouden zijn.

Uitdagingen en Overpeinzingen

Hoewel AR en VR veelbelovende voordelen bieden, zijn er ook enkele uitdagingen en overpeinzingen waarmee scholen rekening moeten houden.

1. Kosten en Toegankelijkheid: De aanschaf van AR- en VR-apparatuur kan duur zijn. Scholen moeten investeren in de benodigde technologie en vaak ook in training voor leraren om effectief gebruik te maken van deze tools. Dit kan een barrière vormen voor scholen met beperkte budgetten.

2. Technologische Vaardigheden: Zowel leraren als leerlingen moeten vertrouwd raken met het gebruik van AR en VR. Dit betekent dat er tijd en middelen moeten worden geïnvesteerd in training en ondersteuning. Leraren moeten leren hoe ze de technologie effectief kunnen integreren in hun lesplannen en leerlingen moeten leren hoe ze deze nieuwe tools kunnen gebruiken.

3. Technologische Storingen: Net als bij elke technologie kunnen AR- en VR-systemen storingen of technische problemen vertonen. Dit kan de leerervaring onderbreken en frustrerend zijn voor zowel leraren als leerlingen. Het is belangrijk om een robuust ondersteuningssysteem te hebben voor technische problemen.

4. Inhoud en Kwaliteit: De kwaliteit van AR- en VR-inhoud kan variëren. Niet alle apps en programma’s zijn even goed ontwikkeld of pedagogisch verantwoord. Het is cruciaal voor leraren om zorgvuldig te selecteren welke AR- en VR-toepassingen ze gebruiken en ervoor te zorgen dat deze aansluiten bij de leerdoelen en -behoeften van hun leerlingen.

Conclusie

Augmented Reality en Virtual Reality hebben het potentieel om het basisonderwijs te transformeren door het aanbieden van interactieve en meeslepende leerervaringen. Ze kunnen de betrokkenheid en motivatie van leerlingen vergroten, ervaring- en ervaringsgericht leren bevorderen, en helpen bij het visualiseren van complexe concepten. Echter, de implementatie van deze technologieën brengt ook uitdagingen met zich mee, zoals kosten, technische problemen en de noodzaak voor training.

Door de voordelen af te wegen tegen de uitdagingen en door goed doordachte keuzes te maken bij de integratie van AR en VR, kunnen scholen deze technologieën effectief inzetten om het leerproces te verrijken. Met de juiste aanpak kan AR en VR een waardevolle aanvulling zijn op de traditionele onderwijsmethoden en bijdragen aan een meer dynamische en interactieve leeromgeving.

Bronnen

• Ahn, H.-S. &.-M. (2015). Analysis on the Effects of the Augmented Reality-Based STEAM Program on Education. Advanced Science and Technology Letters, 92, 125-130.
• Bower, M. e. (2014). Augmented Reality in education–cases, places and potentials. Educational Media International, 51(1), 1-15.
• Chang, G. P. (2010). Applications of augmented reality systems in education. Proceedings of Society for Information Technology & Teacher Education International Conference, 1. San Diego, CA.
• Chang, Y.-J. e. (2011). Investigating students' perceived satisfaction, behavioral intention, and effectiveness of English learning using augmented reality. IEEE International Conference on Multimedia and Expo. IEEE.
• Chen, Y.-L. (2016). The Effects of Virtual Reality Learning Environment on Student Cognitive and Linguistic Development. The Asia-Pacific Education Researcher, 25(4), 637 - 646.
• Chen, Y.-L. J.-L.-C. (2014). EFL Learning Scenarios: Effectiveness of Using 3D Virtual Reality. Society for Information Technology & Teacher Education International Conference.
• Cherenkova, N. (2013). Educational games within fully immersive 3D virtual reality environment and assessment of user's possible learning outcomes. University of Reading.
• Chiang, T. H. (2015). The effects of 5E learning strategies by image-based augmented reality of mobile learning for elementary students. International Journal of Mobile Learning and Organisation, 9(4), 301-314.
• de Lange, R. (2013, 5). Augmented Education. ar[t] magazine, 64-71.
• de Lange, R. (2016). SURF Trendrapport - Virtual Reality hoofdstuk.
• de Lange, R. (2016, 5). The dangers of techno-pessimism in education. Opgehaald van Virtual Reality Learning Lab: http://vrlearninglab.nl/dangers-techno-pessimism-education/
• de Lange, R. (2016). Virtual Reality for Science & Education 2016 - a review. Opgehaald van Virtual Reality Learning Lab: http://vrlearninglab.nl/virtual-reality-education-2016-in-review/
• Elliot, S. &. (2011). Improving Student Science Knowledge and Skills: A Study of the Impact of Augmented-Reality Animated Content on Student Learning. Proceedings of Society for Information Technology & Teacher Education International Conference 2011 (pp. 2097-2105). Chesapeake, VA: Association for the Advancement of Computing in Education (AACE).
• Facer, K. (2011). Learning Futures: Education, technology and social change. New York, NY: Taylor & Francis.
• Fowler, C. (2015). Virtual reality and learning: Where is the pedagogy? British journal of educational technology 46.2, 412-422.
• Freitas, R. &. (2008). SMART: a SysteM of Augmented Reality for Teaching 2 nd grade students. Proceedings of the 22nd British HCI Group Annual Conference on People and Computers: Culture, Creativity, Interaction-Volume 2 (pp. 27-30). Swindon, UK: British Computer Society.
• Google. (2016). Google Expeditions.
• Harzing, A. (2007). Publish or Perish. Opgehaald van http://www.harzing.com/pop.htm
• Herson, B. (2016, November). Empathy Engines: How Virtual Reality Films May (or May Not) Revolutionize Education. Comparative Education Review 60(4), 853-862.
• Hwang, G.-J. e. (2015). Effects of an augmented reality-based educational game on students' learning achievements and attitudes in real-world observations. Interactive Learning Environments, 24(8), 1895-1906.
• Ibáñez, M.-B. e. (2016). Support for Augmented Reality Simulation Systems: The Effects of Scaffolding on Learning Outcomes and Behavior Patterns. IEEE Transactions on Learning Technologies, 9(1), 46-56.
• Janak, M. e. (2016). Virtual Reality As an Effective Simulation Tool for OSH Education on Robotized Workplace. The 3rd International Conference on Industrial Engineering and Applications, 68.
• Johnson, M. (2007). The Meaning of the Body.
• Jou, M., & Wang, J. (2013). Investigation of effects of virtual reality environments on learning performance of technical skills. Computers in Human Behavior, 29(2), 433-438.
• Jowallah, R. B. (2016). Virtual Reality” the next frontier for K-12 Education: Responding to Future Innovations. Florida Distance Learning Association. Florida.
• Kaufmann, H. (2002). Construct3D: an augmented reality application for mathematics and geometry education. Proceedings of the tenth ACM international conference on Multimedia (pp. 656-657). New York, NY: ACM.
• Kennisnet. (2016). Virtual Reality in het onderwijs.
• Kesim, M. &. (2012). Augmented reality in education: current technologies and the potential for education. Procedia Social and Behavioral Sciences, 297-302.
• Kim, S. e. (2015). The Effectiveness of Visualization System for Virtual Reality Learning. International Journal of u-and e-Service, Science and Technology, 151-160.
• Küçük, S. S. (2016). Learning anatomy via mobile augmented reality: effects on achievement and cognitive load. Anatomical Sciences Education, 9(5).
• Lartigue, J. T. (2014). Promoting k-8 learning using oculus rift: Employing virtual reality to increase learning outcomes in elementary biology. E-Learn: World Conference on E-Learning in Corporate, Government, Healthcare, and Higher Education, 1.
• Lee, K. (2012). Augmented Reality in Education and Training. TechTrends, 56(2), 13-21.
• Lin, C.-Y. e. (2016). The Effect of Literacy Learning via Mobile Augmented Reality for the Students with ADHD and Reading Disabilities. Antona M., Stephanidis C. (eds) Universal Access in Human-Computer Interaction. Users and Context Diversity. UAHCI 2016. 9739. Springer International Publishing.
• Lin, H.-C. K.-C.-K. (2015). Assessing the effectiveness of learning solid geometry by using an augmented reality-assisted learning system. Interactive Learning Environments, 23(6), 799-810.
• LLC, D. (n.d.). Titans of Space.
• Merchant, Z., Goetz, E., & Cifuentes, L. (2014). Effectiveness of virtual reality-based instruction on students' learning outcomes in K-12 and higher education: A meta-analysis. Computers & Education, 70, 29-40.
• Moesgaard, T., Fiss, J., & Warming, C. (2015). Implicit and Explicit Information Mediation in a Virtual Reality Museum Installation and its Effects on Retention and Learning Outcomes. European Conference on Games Based Learning. Academic Conferences International Limited.
• Molka-Danielsen, J. e. (2015). Creating safe and effective learning environment for emergency management training using virtual reality. Norsk konferanse for organisasjoners bruk av IT, 23.
• Noh, K.-H. H.-K.-H. (2010). Effect of Augmented Reality Contents Based Instruction on Academic Achievement, Interest and Flow of Learning. The Journal of the Korea Contents Association, 10(2), 1-13.
• Ott, M. &. (2015). A literature review on immersive virtual reality in education: state of the art and perspectives. Conference proceedings of eLearning and Software for Education (eLSE) No. 01. Universitatea Nationala de Aparare Carol I.
• Papert, S. (1980). Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas. New York, NY: Basic Books, Inc.
• Parsons., T. D. (2013). Visuospatial processing and learning effects in virtual reality based mental rotation and navigational tasks. International Conference on Engineering Psychology and Cognitive Ergonomics. Springer Berlin Heidelberg.
• Patzer, B. (2014). The Effects of Training Modality on Anatomy Learning Outcomes: Augmented Reality vs. Fiberglass Models of the Heart. Proceedings: 10th Annual Symposium on Graduate Research and Scholarly Projects. Wichita, Ks: Wichita State University, (p. 141). Wichita: Wichita State University.
• Radu, I. (2014). Augmented reality in education: a meta-review and cross-media analysis. Personal and Ubiquitous Computing, 18(6), 1533-1543.
• Reed, S., Kreylos, O., Hsi, O., Kellogg, L., Schladow, G., Yikilmaz, G., . . . Sato, E. (2014). Shaping Watersheds Exhibit: An Interactive, Augmented Reality Sandbox for Advancing Earth Science Education. American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting 2014.
• Renner, J. (2014). Does Augmented Reality Affect High School Students’ Learning Outcomes in Chemistry. Grand Canyon University.
• Ryu, J. e. (2016). The Effect of 3D Immersive Virtual Reality on Virtual Presence and Perceived Usefulness in Machining Center Learning for Hearing Impaired Learners. 한국êµÂìœ¡ê³µí•™íšŒ 학술대회발표자료집, 16-17.
• Schofield, D. (2012). Mass effect: A chemical engineering education application of virtual reality simulator technology. Journal of Online Learning and Teaching 8.1, 63.
• Shewokis, P. A. (2015). Brain-in-the-Loop Learning Using fNIR and Simulated Virtual Reality Surgical Tasks: Hemodynamic and Behavioral Effects. International Conference on Augmented Cognition. Springer International Publishing.
• Slijepcevic, N. (2013). The effect of augmented reality treatment on learning, cognitive load, and spatial visualization abilities. Kentucky: University of Kentucky.
• Stefan, L. F. (2016). Evaluating a Mixed-Reality 3D Virtual Campus With Big Data and Learning Analytics: A transversal study. Journal of e-Learning and Knowledge Society.
• Sutherland, I. E. (1964). Sketchpad-A Man-Machine Graphical Communication System. Proceedings of the SHARE design automation workshop (pp. 6-329). ACM.
• Sytwu, T.-A. &.-H. (2016). An Investigation of the Effects of Individual Differences on Mobile-Based Augmented Reality English Vocabulary Learning. Mobile Learning Design, 387-410.
• Ternier, S. S. (2010). Mobile Augmented Reality voor het Onderwijs. Surfnet & Kennisnet, Innovatieprogramma.
• Thorsteinsson, G. (2013). Developing an Understanding of the Pedagogy of Using a Virtual Reality Learning Environment (VRLE) to Support Innovation Education. (L. Shavinina, Ed.) The Routledge International Handbook of Innovation Education, 456-470.
• tom Dieck, M. C. (2016). Enhancing art gallery visitors’ learning experience using wearable augmented reality: generic learning outcomes perspective. Current Issues in Tourism, 1-21.
• Tsai, J.-P. Y.-C.-S. (2012). Investigating the effect of virtual reality application on teaching assistance for machine tools operation education. IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM).
• van der Helden, J., & Bekkering, H. (2015). De lerende mens.
• van Velthoven, L. (2012). Room Racers: Design and Evaluation of a Mixed Reality Game Prototype. Master's thesis, Media Technology, Leiden University, the Netherlands. Opgehaald van Media Technology MSc. website: http://mediatechnology.leiden.edu/images/uploads/docs/vanvelthoven-room-racers-design-and-evaluation-of_a-mixed-reality-game-prototype-thesis.pdf
• Verbeek, D. (2016). Virtual Reality in Education?! Edulearn Conference Proceedings. Barcelona.
• Voshart, D. (2015, 1 31). Architecture and VR: PT1 History of VR. Retrieved 12 16, 2016, from YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=tdAaU0CRHng
• Willingham, D. T. (2012). When can you trust the experts?
• Wu, H.-K. e. (2013). Current status, opportunities and challenges of augmented reality in education. Computers & Education(62), 41-49.
• Yilmaz, M. R. (2015). Effects of Augmented Reality Technology in Science Education on Students Achievements. , Proceedings of International Academic Conferences, (p. 615). Amsterdam.
• Yuen, S. G. (2011). Augmented reality: An overview and five directions for AR in education. Journal of Educational Technology Development and Exchange, 119-140.
• Zap, N. &. (2016). Virtual and Augmented Reality as Cognitive Tools for Learning. Proceedings of EdMedia: World Conference on Educational Media and Technology 2016, (pp. 1340-1347).
• Zhu, E. e. (2014). Augmented reality in healthcare education: an integrative review. PeerJ, 2.