增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)何以賦能學(xué)習(xí)？*——具身學(xué)習(xí)視角下的實(shí)證研究

馮小燕 索笑塵 李兆峰 鄭茜茹 胡 萍

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)何以賦能學(xué)習(xí)？*——具身學(xué)習(xí)視角下的實(shí)證研究

馮小燕1,2索笑塵1李兆峰1鄭茜茹1胡 萍1

（1．河南科技學(xué)院 信息工程學(xué)院，河南新鄉(xiāng) 453000；2．河南大學(xué) 教育學(xué)部，河南開封 475004）

具身學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)身體、心智與環(huán)境的交互融合，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)為其提供了環(huán)境支持，但增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)的作用機(jī)制和具體能效尚不明確，導(dǎo)致難以從具身學(xué)習(xí)角度綜合解釋增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)何以賦能學(xué)習(xí)。基于此，文章首先提出增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)路徑。然后，文章采用實(shí)證研究的方法開展增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)與視頻學(xué)習(xí)、PPT學(xué)習(xí)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，測(cè)量并分析生理、心理、學(xué)習(xí)效果等多種模態(tài)數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)的生理接受度良好；學(xué)習(xí)中過(guò)程中的多模態(tài)感知可以改善學(xué)習(xí)者的情緒與沉浸感，但增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的要素多樣性會(huì)增加認(rèn)知負(fù)荷，在一定程度上降低學(xué)習(xí)效果。最后，文章從合理安排身體活動(dòng)、積極調(diào)動(dòng)多元感知模態(tài)、科學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源畫面等方面提出改進(jìn)建議，以期為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下具身學(xué)習(xí)活動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供借鑒。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；具身學(xué)習(xí)；多模態(tài)；實(shí)證研究

引言

技術(shù)賦能學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)以人為主體，使學(xué)習(xí)者在技術(shù)支持下完成學(xué)習(xí)活動(dòng)，進(jìn)而促進(jìn)其思維與多元能力的發(fā)展[1][2]。其中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為賦能學(xué)習(xí)提供了支持，該技術(shù)所營(yíng)造的虛實(shí)融合情境，可增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的心流、情緒等體驗(yàn)，使學(xué)習(xí)者主動(dòng)學(xué)習(xí)與建構(gòu)知識(shí)[3]。在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，學(xué)習(xí)者以自身為核心通過(guò)身體活動(dòng)與知識(shí)進(jìn)行互動(dòng)[4]，獲取動(dòng)覺經(jīng)驗(yàn)，可生成知識(shí)概念，這一特征恰好符合具身學(xué)習(xí)的身心融合特征，從而使增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為具身學(xué)習(xí)開辟賦能條件[5]。

學(xué)習(xí)者在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的具身學(xué)習(xí)中獲得的體驗(yàn)是身心一致的，此過(guò)程不僅影響學(xué)習(xí)者產(chǎn)生心流和情緒等主觀心理體驗(yàn)，同時(shí)也影響其生理體驗(yàn)與學(xué)習(xí)效果。但在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)習(xí)者的心理狀態(tài)、生理狀態(tài)、學(xué)習(xí)效果的變化情況及其作用機(jī)制尚不明確，導(dǎo)致無(wú)法從身心融合角度綜合解釋增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)何以賦能學(xué)習(xí)?；诖?，本研究將通過(guò)實(shí)證研究的方法探究增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)路徑及其作用機(jī)制，從而為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的具身學(xué)習(xí)活動(dòng)提供科學(xué)理論支撐和實(shí)踐參考。

一 相關(guān)研究

1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的具身特征

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的學(xué)習(xí)活動(dòng)具有趣味性、沉浸性等特征。國(guó)內(nèi)外研究者從不同維度進(jìn)行了探索：對(duì)于學(xué)習(xí)興趣，基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)材料在增強(qiáng)學(xué)習(xí)者記憶能力的同時(shí)也激發(fā)了學(xué)習(xí)者的積極態(tài)度，進(jìn)而提高其學(xué)習(xí)興趣[6]；對(duì)于沉浸感，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)支持的學(xué)習(xí)更易使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生沉浸感，且憑借增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)實(shí)現(xiàn)的沉浸式教學(xué)也取得了良好效果[7]；對(duì)于認(rèn)知能力，空間感知能力低的學(xué)習(xí)者易從交互增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中獲益，且提高其認(rèn)知能力[8]；對(duì)于學(xué)習(xí)效果，基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的外語(yǔ)聽力、口語(yǔ)教學(xué)可促使學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)主題產(chǎn)生較好的理解[9]。綜上可見，已有研究主要關(guān)注增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)者心理體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效果的影響，但忽略了該環(huán)境對(duì)學(xué)習(xí)者具身體驗(yàn)的影響。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)活動(dòng)鼓勵(lì)身體參與，存在鮮明的具身特征，這促使增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)為具身學(xué)習(xí)提供了環(huán)境支持[10]。在該環(huán)境中，學(xué)習(xí)者產(chǎn)生的臨體空間效應(yīng)會(huì)促使其身體發(fā)生動(dòng)作活動(dòng)參與認(rèn)知過(guò)程，達(dá)到“身心統(tǒng)一”的具身狀態(tài)[11]，進(jìn)而發(fā)生具身認(rèn)知，參與具身學(xué)習(xí)。同時(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)將虛擬與現(xiàn)實(shí)融合，對(duì)學(xué)習(xí)者有吸引作用，其感知到的知識(shí)概念更為直觀具體，易引發(fā)學(xué)習(xí)者通過(guò)身體動(dòng)作參與具身學(xué)習(xí)[12]。此外，具身認(rèn)知的中心原則也表明“心智是身體的心智，認(rèn)知是身體的認(rèn)知”[13]，學(xué)習(xí)者在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下具身學(xué)習(xí)時(shí)通過(guò)身體活動(dòng)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)感知可為知識(shí)的理解與內(nèi)化提供線索遷移，從而使其在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)活動(dòng)中進(jìn)一步產(chǎn)生具身認(rèn)知，進(jìn)而參與具身學(xué)習(xí)。由此可見，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的學(xué)習(xí)活動(dòng)符合具身學(xué)習(xí)特征。

2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的多模態(tài)特征

學(xué)習(xí)者作為多模態(tài)學(xué)習(xí)的總和，隨時(shí)都在與環(huán)境進(jìn)行多模態(tài)感官交互，不同模態(tài)可選擇性地激活人腦內(nèi)側(cè)顳葉神經(jīng)元，完成人腦對(duì)外界信息的構(gòu)建[14]。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)活動(dòng)是大腦嵌入身體、身體嵌入環(huán)境的具身學(xué)習(xí)[15]，在該環(huán)境中進(jìn)行的具身學(xué)習(xí)存在多模態(tài)感知特征。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境分別通過(guò)視覺、聽覺、動(dòng)覺等模態(tài)給予學(xué)習(xí)者感官刺激，其中的實(shí)物、虛擬模型以及圖文要素經(jīng)視覺模態(tài)轉(zhuǎn)化為視覺經(jīng)驗(yàn)；聲音要素經(jīng)過(guò)聽覺模態(tài)轉(zhuǎn)化為聽覺經(jīng)驗(yàn)；學(xué)習(xí)者通過(guò)動(dòng)作行為與該環(huán)境中的實(shí)物、虛擬模型進(jìn)行交互操作，進(jìn)而使知識(shí)經(jīng)動(dòng)覺模態(tài)轉(zhuǎn)化為動(dòng)覺經(jīng)驗(yàn)。而交互操作又促使學(xué)習(xí)者在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中經(jīng)感官模態(tài)獲得的感知經(jīng)驗(yàn)不斷更新，學(xué)習(xí)者根據(jù)自身基調(diào)確定動(dòng)作行為，并與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的實(shí)物、虛擬模型進(jìn)行交互操作。隨著交互操作的進(jìn)行，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的畫面與聲音等元素動(dòng)態(tài)改變，在動(dòng)覺感官的帶動(dòng)下，學(xué)習(xí)者的視覺、聽覺感官感知的經(jīng)驗(yàn)隨之更新，從而動(dòng)態(tài)獲得增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的多模態(tài)感知經(jīng)驗(yàn)。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的多模態(tài)環(huán)境以多重感知和超自然的交互方式為學(xué)習(xí)者身心帶來(lái)豐富體驗(yàn)，促使其多重效應(yīng)器官發(fā)生反應(yīng)[16]。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的具身學(xué)習(xí)包含心智參與的主觀認(rèn)知和動(dòng)作行為參與的身體認(rèn)知，僅從主觀心理角度測(cè)量情緒狀態(tài)、學(xué)習(xí)效果等特征，無(wú)法詮釋增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)支持的具身學(xué)習(xí)作用，因此從多模態(tài)角度獲取心理與生理狀態(tài)數(shù)據(jù)尤為重要。

二 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)路徑

由于Mayer[17]的多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論明確了多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知加工的過(guò)程，結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的具身特征與多模態(tài)特征，本研究提出增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)路徑，如圖1所示。

圖1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)路徑

在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，圖文、虛擬模型、聲音要素均基于特定實(shí)體而呈現(xiàn)，虛擬要素與實(shí)體要素相輔相成，虛實(shí)結(jié)合呈現(xiàn)知識(shí)信息，為學(xué)習(xí)者提供多模態(tài)知識(shí)信息來(lái)源。

在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)認(rèn)知過(guò)程中，學(xué)習(xí)者的交互操作會(huì)影響其對(duì)知識(shí)信息的選擇、信息模型的組織構(gòu)建、先前知識(shí)的整合，進(jìn)而影響其認(rèn)知全過(guò)程。其中，圖文要素所含的知識(shí)信息經(jīng)眼睛這一視覺通道選擇后轉(zhuǎn)為視覺經(jīng)驗(yàn)；聲音要素經(jīng)耳朵這一聽覺通道選擇后轉(zhuǎn)化為聽覺經(jīng)驗(yàn)；動(dòng)覺交互與人體認(rèn)知過(guò)程中知識(shí)信息的獲取與加工相關(guān)[18]，學(xué)習(xí)者通過(guò)肢體動(dòng)作、行為運(yùn)動(dòng)、手勢(shì)觸碰對(duì)實(shí)物要素與虛擬模型要素進(jìn)行身體交互，并經(jīng)身體通道選擇后轉(zhuǎn)化為動(dòng)覺經(jīng)驗(yàn)。肢體動(dòng)作發(fā)生于腰部以上，由多個(gè)肢體部位完成，幅度適中；行為運(yùn)動(dòng)由多個(gè)肢體動(dòng)作組成，身體易發(fā)生位移，幅度較大；手勢(shì)觸碰由手指完成，幅度較小。視覺、聽覺和動(dòng)覺三種經(jīng)驗(yàn)與先前知識(shí)整合轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)時(shí)記憶，最終影響到由保持測(cè)試和遷移測(cè)試表征的學(xué)習(xí)效果，體現(xiàn)知識(shí)數(shù)量大小與遷移應(yīng)用能力水平。

在動(dòng)覺交互過(guò)程中，實(shí)物與虛擬模型會(huì)隨學(xué)習(xí)者的交互操作發(fā)生位置、形狀等方面的改變，圖文與聲音要素也會(huì)隨之變化。交互操作由學(xué)習(xí)者身體活動(dòng)參與完成，進(jìn)而引發(fā)其腦電反應(yīng)、心率變異方面的客觀生理表征；同時(shí)，此類操作也使學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)生動(dòng)態(tài)化、沉浸化演變，引發(fā)學(xué)習(xí)者情緒水平、認(rèn)知負(fù)荷、沉浸感方面的主觀體驗(yàn)表征。

基于此路徑，本研究嘗試采用實(shí)證研究的方式，將認(rèn)知實(shí)驗(yàn)和生理實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，探究增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)的作用機(jī)制，并與視頻、PPT等傳統(tǒng)數(shù)字化學(xué)習(xí)方式進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，以期為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的優(yōu)化設(shè)計(jì)和科學(xué)應(yīng)用提供參考。

三 研究設(shè)計(jì)

本研究采用單因素完全隨機(jī)實(shí)驗(yàn)，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)、視頻學(xué)習(xí)和PPT學(xué)習(xí)方式作為自變量，借助腦電記錄技術(shù)、生理手環(huán)采集技術(shù)、認(rèn)知報(bào)告測(cè)試，對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者的腦電反應(yīng)和心率變異情況、情緒水平、認(rèn)知負(fù)荷、沉浸感和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行分析。具體的研究問(wèn)題包括：①增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)習(xí)者的生理、心理狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生哪些變化？②這些變化產(chǎn)生的機(jī)制是什么？③增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的具身學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)效果有何影響？

1 研究對(duì)象

本研究選取河南省K大學(xué)104名教育技術(shù)學(xué)專業(yè)的一、二年級(jí)本科生作為被試對(duì)象，剔除前測(cè)成績(jī)過(guò)高、實(shí)驗(yàn)前情緒不穩(wěn)定以及腦波或手環(huán)采樣不完整的數(shù)據(jù)，得到有效被試共89名，其中男性23名、女性66名，平均年齡為18.3歲。被試隨機(jī)分為3組，每組男女比例大致相當(dāng)，其中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組30人、視頻學(xué)習(xí)方式組30人、PPT學(xué)習(xí)方式組29人。

2 研究材料

研究材料的知識(shí)量相同且使用同一設(shè)備呈現(xiàn)，材料特征如表1所示。

表1 研究材料特征

本研究選取的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)材料為某增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)軟件中“地球結(jié)構(gòu)”內(nèi)容模塊，包括地球的層次結(jié)構(gòu)、位置分布與狀態(tài)特征等知識(shí)，如圖2（a）所示。

圖2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)材料效果

已有研究表明，符合多媒體學(xué)習(xí)原則的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)材料可以有效改進(jìn)學(xué)習(xí)效果[19]，本研究所選用的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)材料符合多媒體學(xué)習(xí)原則中的“空間鄰近”和“時(shí)間鄰近”等原則。被試將配套地球儀作為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識(shí)別物，成功識(shí)別后，地球結(jié)構(gòu)模型會(huì)附著地球儀呈現(xiàn)在電子屏幕上，如圖2（b）所示。同時(shí)，闡釋地球結(jié)構(gòu)的虛擬文字鄰近模型出現(xiàn)，便于被試記憶與理解。此外，被試也可通過(guò)撥動(dòng)地球儀的“肢體動(dòng)作”操作或移動(dòng)身體環(huán)繞地球儀的“行為運(yùn)動(dòng)”操作對(duì)虛擬地球結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行多角度觀察，并通過(guò)放大、縮小、旋轉(zhuǎn)或點(diǎn)擊虛擬模型“手勢(shì)觸碰”操作觸發(fā)音頻講解，進(jìn)一步通過(guò)具身學(xué)習(xí)獲得地球結(jié)構(gòu)所含的知識(shí)信息。被試學(xué)習(xí)該材料時(shí)間為7分鐘。

本研究參照增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)材料內(nèi)容對(duì)視頻和PPT學(xué)習(xí)材料進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，內(nèi)容同樣包括地球?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)、位置分布與狀態(tài)特征等知識(shí)。視頻學(xué)習(xí)材料為時(shí)長(zhǎng)4分鐘的微課視頻，被試觀看完畢后，可以進(jìn)行3分鐘的復(fù)習(xí)鞏固。PPT學(xué)習(xí)材料共8頁(yè)幻燈片，具備靈活性與自主性[20]，但僅通過(guò)視覺通道傳遞知識(shí)。被試完成學(xué)習(xí)后，可以自由觀看幻燈片進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，學(xué)習(xí)時(shí)間為7分鐘。

表2 測(cè)量維度及工具

3 研究測(cè)量設(shè)備與工具

測(cè)量設(shè)備為：①CUB1-RS腦波儀一套；②電腦兩臺(tái)，一臺(tái)用于接收CUB1-RS腦波儀信號(hào)，一臺(tái)用于播放情緒調(diào)節(jié)視頻；③Empatica E4手環(huán)一套；④智能手機(jī)兩部，一部用于接收手環(huán)數(shù)據(jù)，一部用于搭載學(xué)習(xí)材料；⑤地球儀一臺(tái)，用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)操作。測(cè)量維度及工具如表2所示。

（1）基本信息與知識(shí)基礎(chǔ)問(wèn)卷

基本信息問(wèn)卷包括姓名、年齡等信息。知識(shí)基礎(chǔ)問(wèn)卷包括主觀試題與客觀試題，總分為9分。其中，主觀試題考查被試對(duì)學(xué)習(xí)材料的熟悉情況，共3題，“不知道”～“知道具體內(nèi)容”分別賦值0～2分；客觀試題與學(xué)習(xí)材料中所含的知識(shí)相關(guān)，共3題，每題1分。得分高于6分為高知識(shí)基礎(chǔ)被試，予以剔除。經(jīng)地理學(xué)科專家教師評(píng)定，認(rèn)為知識(shí)基礎(chǔ)測(cè)試問(wèn)卷的效度良好。

（2）積極-消極情緒量表

本研究使積極-消極情緒量表測(cè)量被試的前測(cè)情緒水平和后測(cè)情緒水平，積極、消極情緒量表各9題，“幾乎沒有”～“非常多”分別賦值1～9分。由于以自然環(huán)境為主題的視頻情緒調(diào)節(jié)效果最佳[24]，本研究用以海洋為主題的視頻調(diào)節(jié)被試實(shí)驗(yàn)前情緒水平，調(diào)節(jié)后積極情緒量表的Cronbach’s α值為0.902，消極情緒量表的Cronbach’s α值為0.856。實(shí)驗(yàn)后再次測(cè)量被試情緒水平[25]，積極情緒量表的Cronbach’s α值為0.937，消極情緒量表的Cronbach’s α值為0.800。

（3）腦電與心率變異性測(cè)量設(shè)備

為從生理測(cè)量角度反映學(xué)習(xí)者的具身體驗(yàn)，本研究針對(duì)教育研究中常用的腦電專注度與心率變異性相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。本研究使用CUB1-RS腦波儀獲得腦電指標(biāo)，此設(shè)備將EEG腦電參數(shù)轉(zhuǎn)化為專注度[26]，反映大腦認(rèn)知過(guò)程，取值范圍為1～100，數(shù)值越大，專注度越高。同時(shí)，使用Empatica E4手環(huán)獲取心跳節(jié)拍間隔（Inter-Beat Interval，IBI）數(shù)據(jù)，并將此數(shù)據(jù)導(dǎo)入Kubios HRV分析軟件，獲得表征心率變異性（Heart Rate Variability，HRV）的RR間期標(biāo)準(zhǔn)差（Standard Deviation of Normal to Normal intervals，SDNN）指標(biāo)、RR間期差值均方根（Root Mean Square of Successive Differences，RMSSD）指標(biāo)和應(yīng)激壓力指數(shù)（Stress Index）指標(biāo)。此類指標(biāo)會(huì)因外界環(huán)境的差異而變化，進(jìn)而體現(xiàn)不同水平的應(yīng)激壓力[27]。其中，SDNN指標(biāo)反映自主神經(jīng)系統(tǒng)的心率調(diào)節(jié)性，數(shù)值越大，心臟交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮度越高，被試精神興奮度越強(qiáng)；RMSSD指標(biāo)體現(xiàn)心臟迷走神經(jīng)系統(tǒng)喚醒度，數(shù)值越大，迷走神經(jīng)功能越強(qiáng)，被試精神疲勞度越低[28]；Stress Index指標(biāo)反映自主神經(jīng)系統(tǒng)應(yīng)激壓力[29]，數(shù)值越大，被試生理應(yīng)激壓力越大[30]。

（4）認(rèn)知負(fù)荷與沉浸感量表

本研究采用的認(rèn)知負(fù)荷量表為九級(jí)李克特量表，其中1為最小努力或非常容易，9為最大努力或非常困難，共3題（Cronbach’s α值為0.766）。沉浸感量表為五級(jí)李克特量表，其中1為完全不同意，5為完全同意，共4題（Cronbach’s α值為0.708）。

（5）學(xué)習(xí)效果問(wèn)卷

本研究采用的學(xué)習(xí)效果問(wèn)卷包括保持測(cè)試與遷移測(cè)試，題量與分值均一致。保持測(cè)試為7道選擇題，共7分，檢驗(yàn)知識(shí)記憶量。遷移測(cè)試為4道選擇題與3道主觀論述題，共7分，檢驗(yàn)知識(shí)的理解與應(yīng)用能力。經(jīng)三位地理學(xué)科專家教師評(píng)定，學(xué)習(xí)效果測(cè)試問(wèn)卷效度良好。

4 實(shí)驗(yàn)流程

具體實(shí)驗(yàn)流程為：①被試填寫基本信息與知識(shí)基礎(chǔ)水平問(wèn)卷。②被試觀看情緒調(diào)節(jié)視頻，填寫前測(cè)情緒水平量表。③實(shí)驗(yàn)人員輔助被試配戴手環(huán)、腦波儀生理測(cè)量設(shè)備。④被試使用不同的學(xué)習(xí)材料學(xué)習(xí)。⑤被試填寫后測(cè)情緒水平、認(rèn)知負(fù)荷、沉浸感量表，完成學(xué)習(xí)效果問(wèn)卷。

四 研究結(jié)果

為保證研究結(jié)果的有效性，本研究首先進(jìn)行了方差齊性檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)各維度數(shù)據(jù)均具備方差齊性，可進(jìn)行下一步的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。此外，本研究采用最小顯著差異檢驗(yàn)方法（Least Significant Difference，LSD）對(duì)單因素方差分析結(jié)果顯著的數(shù)據(jù)進(jìn)行事后檢驗(yàn)（post-hoc）分析，以確定特定兩兩配對(duì)組間是否存在顯著差異。對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，各維度測(cè)量指標(biāo)描述及差異顯著性結(jié)果如表3所示。

注：*表示＜0.05，即組間存在顯著差異，下同。

實(shí)驗(yàn)前測(cè)分析發(fā)現(xiàn)，各組被試的知識(shí)基礎(chǔ)差異不顯著（M增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)=3.27，M視頻=2.83，MPPT=2.90，F(xiàn)=1.207，=0.304＞0.05），表明被試的知識(shí)基礎(chǔ)處于同一水平；且被試的積極情緒（M增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)=23.400，M視頻=25.270，MPPT=25.793，F(xiàn)=0.954，=0.389＞0.05）與消極情緒（M增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)=11.400，MPPT=12.655，M視頻=11.867，F(xiàn)=0.618，=0.541＞0.05）差異不顯著，表明三組被試經(jīng)過(guò)情緒調(diào)節(jié)后的情緒水平均處于穩(wěn)定一致狀態(tài)。

圖3 客觀生理指標(biāo)差異性分析（歸一化處理）

圖4 主觀體驗(yàn)指標(biāo)與學(xué)習(xí)效果差異性分析（歸一化處理）

1 客觀生理指標(biāo)差異性檢驗(yàn)分析

三組被試的客觀生理指標(biāo)差異性分析（歸一化處理）分布結(jié)果如圖3所示。

（1）腦電反應(yīng)

被試間的腦電專注度（=0.034＜0.05，η2=0.076）存在顯著差異。經(jīng)LSD分析發(fā)現(xiàn)，PPT學(xué)習(xí)方式組的專注度顯著高于視頻學(xué)習(xí)方式組（=0.010＜0.05），表明被試在PPT學(xué)習(xí)時(shí)的專注度較高，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組的專注度介于視頻學(xué)習(xí)方式與PPT學(xué)習(xí)方式之間。

（2）心率變異性

被試間的SDNN（=0.034＜0.05，η2=0.075）、RMSSD（=0.017＜0.05，η2=0.090）與Stress Index（=0.042＜0.05，η2=0.071）均存在顯著性差異?？紤]到HRV指標(biāo)中的SDNN與RMSSD會(huì)在壓力情境下而降低[31]，且實(shí)驗(yàn)中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組的SDNN與RMSSD水平均為最高，表明增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式產(chǎn)生的壓力水平較低。經(jīng)LSD分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)于SDNN指標(biāo)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組與PPT學(xué)習(xí)方式組的差異性達(dá)到了顯著水平（=0.012＜0.05），表明增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組被試的心臟交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮度明顯高于PPT學(xué)習(xí)方式組，被試在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)時(shí)的興奮度較高；對(duì)于RMSSD指標(biāo)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組與PPT學(xué)習(xí)方式組的RMSSD差異性達(dá)到了極其顯著水平（=0.006＜0.01），增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組與視頻學(xué)習(xí)方式組的RMSSD差異性達(dá)到了顯著水平（=0.048＜0.05），表明增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組的迷走神經(jīng)系統(tǒng)喚醒度較強(qiáng)，疲勞感較弱；對(duì)于Stress Index指標(biāo)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組與PPT學(xué)習(xí)方式組的應(yīng)激壓力指數(shù)差異性達(dá)到了顯著水平（=0.015＜0.05），表明被試在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)時(shí)的身體應(yīng)激壓力較小。

2 主觀體驗(yàn)指標(biāo)與學(xué)習(xí)效果差異性檢驗(yàn)

三組被試的主觀體驗(yàn)指標(biāo)與學(xué)習(xí)效果差異性分析（歸一化處理）分布結(jié)果如圖4所示。

（1）情緒水平、認(rèn)知負(fù)荷與沉浸感

被試間的積極情緒（=0.209＞0.05）不存在顯著差異，但消極情緒（=0.042＜0.05，η2=0.071）存在顯著差異。經(jīng)LSD分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)于消極情緒，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組與PPT學(xué)習(xí)方式組的差異達(dá)到顯著水平（=0.012＜0.05），表明PPT學(xué)習(xí)方式組產(chǎn)生的負(fù)面情緒明顯高于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組。

被試間的認(rèn)知負(fù)荷（=0.033＜0.05，η2=0.077）存在顯著差異。經(jīng)LSD分析發(fā)現(xiàn)，PPT學(xué)習(xí)方式組與視頻學(xué)習(xí)方式組的差異性達(dá)到顯著水平（=0.011＜0.05），表明PPT學(xué)習(xí)方式組的認(rèn)知負(fù)荷明顯高于視頻學(xué)習(xí)方式組。但增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組與PPT學(xué)習(xí)方式組及視頻學(xué)習(xí)方式組均無(wú)顯著差異，且介于兩者之間，表明增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式在降低認(rèn)知負(fù)荷方面沒有顯著優(yōu)勢(shì)。

被試間的沉浸感（=0.043＜0.05，η2=0.071）存在顯著差異。經(jīng)LSD分析發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組的沉浸感顯著高于視頻學(xué)習(xí)方式組（=0.027＜0.05），且顯著高于PPT學(xué)習(xí)方式組（=0.033＜0.05），表明相對(duì)于其他兩種學(xué)習(xí)方式，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式可以顯著提升學(xué)習(xí)者的沉浸感。

（2）學(xué)習(xí)效果

被試間的保持測(cè)試成績(jī)（=0.013＜0.05，η2=0.096）與遷移測(cè)試成績(jī)（=0.012<0.05，η2=0.098）均存在顯著差異。經(jīng)LSD分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)于保持測(cè)試成績(jī)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組最高，PPT學(xué)習(xí)方式組次之，視頻學(xué)習(xí)方式組最低，且增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組與視頻學(xué)習(xí)方式組的差異性達(dá)到極其顯著水平（=0.004＜0.01），表明增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式在提升被試的保持成績(jī)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)；對(duì)于遷移測(cè)試成績(jī)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組與視頻學(xué)習(xí)方式組的差異性達(dá)到顯著水平（=0.045＜0.05），增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式組與PPT學(xué)習(xí)方式組的差異性達(dá)到極其顯著水平（=0.004＜0.01），表明相對(duì)于其他兩種學(xué)習(xí)方式，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式對(duì)于提升學(xué)習(xí)者的遷移成績(jī)具有明顯優(yōu)勢(shì)。

3 測(cè)量指標(biāo)相關(guān)性分析及解析

本研究使用ChipLot工具對(duì)各測(cè)量指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，將Pearson相關(guān)性分析結(jié)果以熱圖方式展示，如圖5所示。其中，圓的顏色深淺表示相關(guān)性系數(shù)的大小，顏色越淺，數(shù)值越大，最小值為-1，最大值為1；圓的面積代表相關(guān)性系數(shù)的絕對(duì)值，面積越大，絕對(duì)值越大。

注：*表示p＜0.05，**表示p＜0.001。

本研究通過(guò)發(fā)掘個(gè)各指標(biāo)間的相互作用，進(jìn)一步梳理其變化產(chǎn)生的機(jī)制。由圖5可知，客觀生理數(shù)據(jù)中的SDNN指標(biāo)與RMSSD指標(biāo)呈極其顯著正相關(guān)，Stress Index指標(biāo)分別與SDNN和RMSSD指標(biāo)呈極其顯著負(fù)相關(guān)。這表明在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)習(xí)者身體發(fā)生的自主神經(jīng)調(diào)節(jié)與心臟迷走神經(jīng)喚醒程度對(duì)提升學(xué)習(xí)者精神興奮感與降低疲勞感的影響具有高度一致性；且同時(shí)對(duì)生理應(yīng)激壓力起到正向抑制作用，即在興奮度提升或疲勞感下降的過(guò)程中生理應(yīng)激壓力隨之降低。本研究還發(fā)現(xiàn)，SDNN、RMSSD分別與沉浸感正相關(guān)，與認(rèn)知負(fù)荷負(fù)相關(guān)，表明增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)過(guò)程的生理性狀態(tài)在一定程度上改善了學(xué)習(xí)者對(duì)任務(wù)難度與復(fù)雜度的主觀感受。此外，積極情緒與沉浸感極其顯著正相關(guān)，認(rèn)知負(fù)荷和保持測(cè)試顯著負(fù)相關(guān)，遷移測(cè)試和保持測(cè)試極其顯著正相關(guān)，表明在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)習(xí)者的沉浸感有助于其產(chǎn)生正向積極情緒，但高水平的認(rèn)知負(fù)荷則不利于改進(jìn)學(xué)習(xí)效果。

五 結(jié)論與啟示

1 研究結(jié)論

（1）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)過(guò)程的生理接受度良好

本研究從生理角度考量了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)者的身體狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式下的學(xué)習(xí)者由于臨場(chǎng)感、交互感知等具身體驗(yàn)，生理接受度較好，產(chǎn)生了較低水平的生理應(yīng)激壓力。視頻學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)方式和PPT學(xué)習(xí)方式中的學(xué)習(xí)者由于認(rèn)知大部分發(fā)生于脖頸之上，缺乏足夠的動(dòng)覺模態(tài)刺激，未能充分激活生理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，從而導(dǎo)致其生理應(yīng)激壓力較高，精神興奮度較弱、疲勞感較強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)習(xí)者的神經(jīng)系統(tǒng)被激活和喚醒，這與馬曉悅[32]的研究結(jié)果一致。在此基礎(chǔ)上，本研究還發(fā)現(xiàn)激活后的神經(jīng)系統(tǒng)可以調(diào)整學(xué)習(xí)者的精神興奮度與疲勞感，減輕生理壓力，并正向反饋于具身學(xué)習(xí)的過(guò)程，從而使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生相對(duì)穩(wěn)定的生理狀態(tài)服務(wù)于學(xué)習(xí)過(guò)程?？梢姡谠鰪?qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)習(xí)者的生理狀態(tài)良好，生理應(yīng)激壓力有效降低，神經(jīng)系統(tǒng)被有效激活，從而為提升學(xué)習(xí)效果提供了生理狀態(tài)保證。

（2）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下具身學(xué)習(xí)的多模態(tài)感知可改善情緒水平與沉浸感

在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)習(xí)者的多元感知模態(tài)被充分利用，存在多元感知模態(tài)參與的學(xué)習(xí)活動(dòng)更易激發(fā)學(xué)習(xí)者產(chǎn)生積極情緒與沉浸體驗(yàn)。具有多元感知模態(tài)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境更易減輕學(xué)習(xí)者的消極情緒體驗(yàn)，而視頻學(xué)習(xí)方式與PPT學(xué)習(xí)方式由于學(xué)習(xí)材料的感知模態(tài)局限，無(wú)法使學(xué)習(xí)者與知識(shí)內(nèi)容展開充分的交互，從而使其參與感降低，較易產(chǎn)生消極的情緒體驗(yàn)。另外，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式可以使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生跟隨自身步調(diào)而發(fā)生的多模態(tài)感知，促使其深度參與學(xué)習(xí)過(guò)程，沉浸感較強(qiáng)；PPT學(xué)習(xí)方式雖允許學(xué)習(xí)者跟隨自身步調(diào)展開學(xué)習(xí)，但知識(shí)經(jīng)驗(yàn)傳播通道單一，動(dòng)態(tài)性弱，趣味性低，難以促使學(xué)習(xí)者進(jìn)入深度沉浸學(xué)習(xí)狀態(tài)。另外，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的各要素會(huì)隨學(xué)習(xí)者的動(dòng)作行為交互而動(dòng)態(tài)演變，多元感知模態(tài)在演變中被充分使用，進(jìn)而使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程更接近于自然狀態(tài)。因此，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的多模態(tài)感知特點(diǎn)更容易改善學(xué)習(xí)者的情緒狀態(tài)，并使其產(chǎn)生較強(qiáng)的沉浸感，從而為優(yōu)化學(xué)習(xí)效果提供了心理狀態(tài)保證。

（3）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下具身學(xué)習(xí)的要素多樣性增加認(rèn)知負(fù)荷，限制學(xué)習(xí)效果

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者的專注度不高，且產(chǎn)生了一定的認(rèn)知負(fù)荷，表明增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景豐富性給學(xué)習(xí)者的注意力造成了一定程度的干擾[33]；而且增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)方式的知識(shí)信息多源性在一定程度上影響學(xué)習(xí)者的認(rèn)知過(guò)程，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)將知識(shí)概念呈現(xiàn)于虛實(shí)融合的環(huán)境，學(xué)習(xí)者不僅接收來(lái)自虛擬模型、聲音、圖文要素的知識(shí)信息，也接收來(lái)自現(xiàn)實(shí)環(huán)境與身體感知的信息，其注意力易被動(dòng)態(tài)多變的多元要素分散，造成較高的認(rèn)知負(fù)荷。此外，相關(guān)性分析結(jié)果顯示，認(rèn)知負(fù)荷與保持測(cè)試成績(jī)呈顯著負(fù)相關(guān)，表明較高的認(rèn)知負(fù)荷會(huì)降低學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)的努力投入度，從而影響其在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境下的知識(shí)記憶與理解。因此，本研究認(rèn)為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)具身學(xué)習(xí)的要素多樣性不利于降低學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程中的認(rèn)知負(fù)荷，且在一定程度上限制學(xué)習(xí)效果。

2 研究啟示

（1）合理安排身體活動(dòng)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)過(guò)程中的身體活動(dòng)雖然可有效激活心臟交感神經(jīng)系統(tǒng)與迷走神經(jīng)系統(tǒng)，提升精神興奮度，減輕疲勞度，對(duì)學(xué)習(xí)應(yīng)激壓力產(chǎn)生鮮明抑制作用，但大量無(wú)序的身體活動(dòng)會(huì)加重學(xué)習(xí)者負(fù)擔(dān)，不利于學(xué)習(xí)者獲取有效的知識(shí)信息。因此，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)過(guò)程中的身體活動(dòng)需要合理的目標(biāo)導(dǎo)向與安排，通過(guò)明確目標(biāo)、選擇適當(dāng)?shù)纳眢w活動(dòng)、設(shè)計(jì)具體任務(wù)計(jì)劃、提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，幫助學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)特定學(xué)習(xí)目標(biāo)，從而優(yōu)化增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下學(xué)習(xí)者的認(rèn)知過(guò)程。

（2）積極調(diào)動(dòng)多元感知模態(tài)改進(jìn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)的主觀體驗(yàn)

在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能具身學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)習(xí)者的多元感知模態(tài)有效抑制了消極情緒，加深了沉浸體驗(yàn)。因此，應(yīng)積極調(diào)動(dòng)并擴(kuò)充感知模態(tài)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者深度參與學(xué)習(xí)過(guò)程。在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，可依據(jù)學(xué)習(xí)者偏好調(diào)整模態(tài)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，如通過(guò)交互操作融合多元感知通道，為學(xué)習(xí)者提供及時(shí)反饋與引導(dǎo)；為聽覺障礙學(xué)習(xí)者提供視覺與動(dòng)覺支持，使其更好地參與學(xué)習(xí)。

（3）科學(xué)設(shè)計(jì)資源畫面降低增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)的認(rèn)知負(fù)荷

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的多元要素增加了認(rèn)知負(fù)荷，并在一定程度上限制了學(xué)習(xí)效果，科學(xué)設(shè)計(jì)資源畫面是降低認(rèn)知負(fù)荷、改進(jìn)學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵。多媒體畫面語(yǔ)言學(xué)為此提供了思路，在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)資源設(shè)計(jì)的過(guò)程中可使用“空間鄰近原則”或“時(shí)間鄰近原則”使文本或音頻講解鄰近知識(shí)出現(xiàn)，也可使用“高亮”“箭頭”“加粗”等方式突出顯示“線索”。另外，可以使用簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)區(qū)分不同類型的知識(shí)，以有效降低增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)具身學(xué)習(xí)環(huán)境中的認(rèn)知負(fù)荷。

需要說(shuō)明的是，本研究還存在一定的局限，如被試群體種類單一、數(shù)量較少，僅將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于地理學(xué)科。未來(lái)研究可擴(kuò)大被試群體的數(shù)量與類別，也可將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于其他學(xué)科領(lǐng)域開展進(jìn)一步的研究探索。

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How Can Augmented Reality Empower Learning?——An Empirical Study from the Perspective of Embodied Learning

FENG Xiao-yan1,2SUO Xiao-chen1LI Zhao-feng1ZHENG Qian-ru1HU Ping1

Embodied learning emphasizes the interactive integration of body, mind and environment, and augmented reality (AR) provides environmental support for embodied learning. However, the action mechanism and specific energy efficiency of AR empowering embodied learning are still unclear, whichleads to difficulties in providing a comprehensive explanation on how augmented reality empowers learning from an embodied learning perspective. Based on this, the paper firstly proposed the realization path of AR empowering embodied learning. Then, an empirical study approach was used to conduct a controlled experiment of AR learning versus video learning and PPT learning, and the multi-modal data ophysiology, psychology and learning outcomes were measured and analyzed. It was found that the physiological acceptance of AR learning was good, and the multi-modal perception during AR learning process can improved learners’ emotion and immersion sense. However, the factor diversity in AR learning environment increased cognitive load and reduced learning outcomes to some extent. Finally, the paper proposed improvement suggestions for AR learning from the aspects of the rational arrangement of physical activities, active mobilization of multiple perceptual modalities, and scientific design of learning resource interfaces, expecting to provide reference for optimizing the design of embodied learning activities within the AR environment.

augmented reality; embodied learning; multi-modal; empirical study

G40-057

A

1009—8097（2023）10—0041—12

10.3969/j.issn.1009-8097.2023.10.005

本文為國(guó)家自然科學(xué)基金“基于多模態(tài)人機(jī)交互的協(xié)作式知識(shí)生成與演化機(jī)制研究”（項(xiàng)目編號(hào)：62207009）、河南省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“課程思政視域下立體化教材建設(shè)與應(yīng)用研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2021SJGLX475）、河南省學(xué)位與研究生教育研究項(xiàng)目“專業(yè)學(xué)位碩士研究生‘四創(chuàng)’能力培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：2021SJGLX167Y）的階段性研究成果。

馮小燕，河南科技學(xué)院副教授，河南大學(xué)博士后，研究方向?yàn)閷W(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)、多媒體畫面語(yǔ)言，郵箱為fxy_fxy@qq.com。

2023年4月15日

編輯：小時(shí)