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题记：扩增现实是继虚拟现实下发展起来的新技术，在教育应用中有着广阔的前途。由于设备、人员等限制，扩增现实在大陆地区的教育应用中，使用很少，经验和理论不多，《扩增现实应用于台湾教育探究》一文，供在教育中应用扩增现实的教师和有关人员借鉴与参考。
什么是扩增现实
扩增现实(Augmented Reality, AR)是继虚拟现实下蓬勃发展的技术。扩增现实是让使用者在3D的环境中操作虚拟和实体对象，在虚拟和实体同时并存的状况下，获得新的感知。在技术上，扩增现实是利用对于符号的识别，将每一个符号所定义的虚拟对象“叠加”在真实环境中的符号上，并且随着观看者的角度而改变虚拟物体所呈现的状态，达到人的自然视觉感受。在实际应用上，扩增现实主要是摄影机捕捉事先在实体上做好的记号，计算机程序根据记号的位置将事先做好的3D模型（静态或动态）增添或是重叠到摄影机所摄的影像中，增添的3D模型会随着记号的移动而移动，现场的操作者可以自由移动有记号的实体，因此扩增现实是一种交互式的虚拟现实。
扩增现实有许多不同应用类型。根据展示方式，可分为利用特殊头盔展示的光学式头盔(Optical see-through HMD)及影像式头盔(Video see-through HMD)以及计算机屏幕展示。光学式头盔凭借投影与真实场景的结合，减少影视在画面重合产生的失真现象。影像式头盔则是整合来自外部的影像，通过撷取、定位，并结合计算机产生的影像，以影视方式呈现于头盔显示屏幕上。计算机屏幕展示，是指所有场景都利用显示器呈现，是一种较为简易的扩增现实系统。在学校环境中使用扩增现实，用计算机银幕展示可以提供便利性并节省经费，因此本研究采用计算机屏幕展示式扩增现实来作探讨。计算机屏幕展示式的扩增现实可以通过左图说明。
扩增现实在教育上的应用
在国外，有许多扩增现实应用在教学上的研究。Kikuo和Tomotsugu认为，扩增现实是一种新型态的教学，并在未来能有很大的发展。Kaufman总结了6年内在几何教学中应用扩增现实与虚拟现实的研究。结论显示无论是学生或教师对于学习都产生相当兴趣。
在学习者学习过程中，教具的使用扮演了重要的角色。但有些情境是无法用传统教具来模拟的，如磁力线的分布无法利用肉眼看到，立体的概念只能够通过脑中想象的画面来推测。有了虚拟现实技术，通过场景的建构以及操作不同的对象特性，可以让学习者利用眼睛观看抽象的科学概念，增加理解力与学习自信心。Shelton 和 Hedley的教育案例中，发现在太阳系行星的教学实验中使用扩增现实教学可以让教师使用较少的教材来进行教学活动，因为扩增现实增加学生的知觉并提高了学生理解能力。Billinghurst指出，使用扩增现实当作教具，可以让学习者流畅地互动，从而能提供独特的教育益处：一方面让使用者流畅操作教具，另一方面衍生出一种新的教学策略，而该教学策略可以让没有计算机经验的学习者顺利进行。最后，扩增现实可以让学习者沉浸在学习内容中。综合起来，扩增现实运用于教育主要有以下优点：
（1）学习的新鲜感。扩增现实的技术很新，是通过计算机呈现出多样变化的互动内容，不但可以给使用者带来乐趣，而且由于扩增现实结合虚拟与实体互动，通过多媒体刺激引发起学生的学习动机与兴趣。
（2）互动性。学生与课程内容直接互动，就算没有计算机操作经验的学习者也可以流畅地进行虚拟与实体互动。通过这样的方式，提高学生对课堂的参与度与学习自信心。对于较难的抽象概念也在互动的操作过程中反复尝试，提高其理解力。
（3）增加空间概念。学习者可以很容易辨别虚拟、实体与环境的空间关系。在抽象的空间概念中，如果利用可以“看得见”的方式来讲解，将抽象转为具体，能提升学生对空间的理解能力。
研究方法
根据文献探讨可以得知，扩增现实技术虽然在国外发展多年，在台湾却仍属萌芽阶段，虽有一些案例，但想要推行到教育上，仍需要更多实验与理论。另外一方面，也需要参考有操作扩增现实系统经验的专业人员的意见，以便提供硬件设备与内容的专业看法。
综合以上，本研究主要采用个案研究法，研究探讨主题为小学自然与生活科技的教育。为了保证研究结论不是单一个案的极端或独特情况，本研究采用了多重个案进行访谈。
受访者分成两类来进行访问。第一类为扩增现实的技术专家，目的是了解台湾目前扩增现实可应用的范围以及在小学教育中应用扩增现实的可能状况与方法。另一类是当前或曾经在小学担任自然与生活科技的教师，以便通过实际的教材内容教学与接触到的学生反应，来判断哪些内容可能适用于扩增现实，从而从教学上以及内容制作上提供意见。
在台湾“自然生活与科技学习领域”课程内容中，将能力指标分成过程技能、科学与技术认知、科学本质、科学态度、思考智能、科学应用、设计与制作七大项目。研究者进一步根据知识难易度的等级作筛选，其中自三四年级开始，属于“过程技能”与“科学与技术认知”的课程内容含较多的空间概念。因此,与教师在进行访谈时，首先向教师讲解清楚扩增现实的基本概念与内涵，然后提供可观看的AR影片增加其理解。接着将三四年级、五六年级中的“过程技能”及“科学与技术认知”的课程内容让教师填上１～５分的分数，来评估在教师心中认为利用扩增现实来制作该课程内容的合适程度。最后再进行访谈。本研究受访者分别如下：
（1）AR技术专家W。已进行多项扩增现实相关研究，并正采用扩增现实内容编辑软件制作教学课程。
（2）小学自然与生活科技教师J。目前在小学担任自然与生活科技教学。
（3）小学自然与生活科技教师M。目前在小学担任自然与生活科技教学。
（4）小学计算机教师P。目前在小学担任计算机老师，曾担任自然与生活科技教学。
访谈分析
1.教师访谈分析
访谈的三位教师都有担任小学自然老师的经验。这三位教师指出，目前抽象概念对小学学生还是比较吃力，就算到了六年级，空间概念的基础普遍来说还是需要加强，理解也比较吃力。教师教学时，会采用示范或是实验的方式让学生接受最接近实际的状况。有的老师会先把实验基本概念讲解清楚，然后让学生亲自动手做。在增进学生的学习效果上，教师会使用其他课堂教具来辅助教学，比如学校内的教具或教师自行搜集的数据，或是观看电视。教师也提到，利用多媒体教学不一定能达到预期效果，因为现在的学生平时接受大量媒体的信息刺激，已经习惯了电视机或是计算机，并不会感到特别的新奇，而且由于平时的媒体暴露反而使专注力降低。教师W：“东西多不一定对教学好，因为现在信息刺激太多，例如电视看太多，对他们学习与接受并不是好事。”所以,需要找寻一种可以刺激学生又能维持学生专注力的教学法，能够使学生主动地参与学习。
教师在对于小学中高年级自然课程纲要的“过程技能”及“科学与技术认知”各项课程评断分数中，均获得3分以上的分数。在“过程与技术认知”上更是有3.8分的平均分。代表教师认为扩增现实应用在小学自然与生活科技是很适合的。进一步询问给分标准，教师认为教学抽象概念最好的方法是通过实际的图片或影片将真实状况展现在学生眼前，而“AR可以引起兴趣 透过影片观看与透过过程直接了解抽象的概念”，教师认为扩增现实提供了一个最接近实际概念的示范功能。不过一般的知识概念问题，用讲解的方式即可让学生明白，不需要利用其他的媒介。
什么是扩增现实
扩增现实(Augmented Reality, AR)是继虚拟现实下蓬勃发展的技术。扩增现实是让使用者在3D的环境中操作虚拟和实体对象，在虚拟和实体同时并存的状况下，获得新的感知。在技术上，扩增现实是利用对于符号的识别，将每一个符号所定义的虚拟对象“叠加”在真实环境中的符号上，并且随着观看者的角度而改变虚拟物体所呈现的状态，达到人的自然视觉感受。在实际应用上，扩增现实主要是摄影机捕捉事先在实体上做好的记号，计算机程序根据记号的位置将事先做好的3D模型（静态或动态）增添或是重叠到摄影机所摄的影像中，增添的3D模型会随着记号的移动而移动，现场的操作者可以自由移动有记号的实体，因此扩增现实是一种交互式的虚拟现实。
扩增现实有许多不同应用类型。根据展示方式，可分为利用特殊头盔展示的光学式头盔(Optical see-through HMD)及影像式头盔(Video see-through HMD)以及计算机屏幕展示。光学式头盔凭借投影与真实场景的结合，减少影视在画面重合产生的失真现象。影像式头盔则是整合来自外部的影像，通过撷取、定位，并结合计算机产生的影像，以影视方式呈现于头盔显示屏幕上。计算机屏幕展示，是指所有场景都利用显示器呈现，是一种较为简易的扩增现实系统。在学校环境中使用扩增现实，用计算机银幕展示可以提供便利性并节省经费，因此本研究采用计算机屏幕展示式扩增现实来作探讨。计算机屏幕展示式的扩增现实可以通过左图说明。
扩增现实在教育上的应用
在国外，有许多扩增现实应用在教学上的研究。Kikuo和Tomotsugu认为，扩增现实是一种新型态的教学，并在未来能有很大的发展。Kaufman总结了6年内在几何教学中应用扩增现实与虚拟现实的研究。结论显示无论是学生或教师对于学习都产生相当兴趣。
在学习者学习过程中，教具的使用扮演了重要的角色。但有些情境是无法用传统教具来模拟的，如磁力线的分布无法利用肉眼看到，立体的概念只能够通过脑中想象的画面来推测。有了虚拟现实技术，通过场景的建构以及操作不同的对象特性，可以让学习者利用眼睛观看抽象的科学概念，增加理解力与学习自信心。Shelton 和 Hedley的教育案例中，发现在太阳系行星的教学实验中使用扩增现实教学可以让教师使用较少的教材来进行教学活动，因为扩增现实增加学生的知觉并提高了学生理解能力。Billinghurst指出，使用扩增现实当作教具，可以让学习者流畅地互动，从而能提供独特的教育益处：一方面让使用者流畅操作教具，另一方面衍生出一种新的教学策略，而该教学策略可以让没有计算机经验的学习者顺利进行。最后，扩增现实可以让学习者沉浸在学习内容中。综合起来，扩增现实运用于教育主要有以下优点：
（1）学习的新鲜感。扩增现实的技术很新，是通过计算机呈现出多样变化的互动内容，不但可以给使用者带来乐趣，而且由于扩增现实结合虚拟与实体互动，通过多媒体刺激引发起学生的学习动机与兴趣。
（2）互动性。学生与课程内容直接互动，就算没有计算机操作经验的学习者也可以流畅地进行虚拟与实体互动。通过这样的方式，提高学生对课堂的参与度与学习自信心。对于较难的抽象概念也在互动的操作过程中反复尝试，提高其理解力。
（3）增加空间概念。学习者可以很容易辨别虚拟、实体与环境的空间关系。在抽象的空间概念中，如果利用可以“看得见”的方式来讲解，将抽象转为具体，能提升学生对空间的理解能力。
研究方法
根据文献探讨可以得知，扩增现实技术虽然在国外发展多年，在台湾却仍属萌芽阶段，虽有一些案例，但想要推行到教育上，仍需要更多实验与理论。另外一方面，也需要参考有操作扩增现实系统经验的专业人员的意见，以便提供硬件设备与内容的专业看法。
综合以上，本研究主要采用个案研究法，研究探讨主题为小学自然与生活科技的教育。为了保证研究结论不是单一个案的极端或独特情况，本研究采用了多重个案进行访谈。
受访者分成两类来进行访问。第一类为扩增现实的技术专家，目的是了解台湾目前扩增现实可应用的范围以及在小学教育中应用扩增现实的可能状况与方法。另一类是当前或曾经在小学担任自然与生活科技的教师，以便通过实际的教材内容教学与接触到的学生反应，来判断哪些内容可能适用于扩增现实，从而从教学上以及内容制作上提供意见。
在台湾“自然生活与科技学习领域”课程内容中，将能力指标分成过程技能、科学与技术认知、科学本质、科学态度、思考智能、科学应用、设计与制作七大项目。研究者进一步根据知识难易度的等级作筛选，其中自三四年级开始，属于“过程技能”与“科学与技术认知”的课程内容含较多的空间概念。因此,与教师在进行访谈时，首先向教师讲解清楚扩增现实的基本概念与内涵，然后提供可观看的AR影片增加其理解。接着将三四年级、五六年级中的“过程技能”及“科学与技术认知”的课程内容让教师填上１～５分的分数，来评估在教师心中认为利用扩增现实来制作该课程内容的合适程度。最后再进行访谈。本研究受访者分别如下：
（1）AR技术专家W。已进行多项扩增现实相关研究，并正采用扩增现实内容编辑软件制作教学课程。
（2）小学自然与生活科技教师J。目前在小学担任自然与生活科技教学。
（3）小学自然与生活科技教师M。目前在小学担任自然与生活科技教学。
（4）小学计算机教师P。目前在小学担任计算机老师，曾担任自然与生活科技教学。
访谈分析
1.教师访谈分析
访谈的三位教师都有担任小学自然老师的经验。这三位教师指出，目前抽象概念对小学学生还是比较吃力，就算到了六年级，空间概念的基础普遍来说还是需要加强，理解也比较吃力。教师教学时，会采用示范或是实验的方式让学生接受最接近实际的状况。有的老师会先把实验基本概念讲解清楚，然后让学生亲自动手做。在增进学生的学习效果上，教师会使用其他课堂教具来辅助教学，比如学校内的教具或教师自行搜集的数据，或是观看电视。教师也提到，利用多媒体教学不一定能达到预期效果，因为现在的学生平时接受大量媒体的信息刺激，已经习惯了电视机或是计算机，并不会感到特别的新奇，而且由于平时的媒体暴露反而使专注力降低。教师W：“东西多不一定对教学好，因为现在信息刺激太多，例如电视看太多，对他们学习与接受并不是好事。”所以,需要找寻一种可以刺激学生又能维持学生专注力的教学法，能够使学生主动地参与学习。
教师在对于小学中高年级自然课程纲要的“过程技能”及“科学与技术认知”各项课程评断分数中，均获得3分以上的分数。在“过程与技术认知”上更是有3.8分的平均分。代表教师认为扩增现实应用在小学自然与生活科技是很适合的。进一步询问给分标准，教师认为教学抽象概念最好的方法是通过实际的图片或影片将真实状况展现在学生眼前，而“AR可以引起兴趣 透过影片观看与透过过程直接了解抽象的概念”，教师认为扩增现实提供了一个最接近实际概念的示范功能。不过一般的知识概念问题，用讲解的方式即可让学生明白，不需要利用其他的媒介。