借助增强现实与可触动机器人实现抽象层级下降：向量指令的案例研究
人机交互
2025-04-22 v1 机器人学
摘要
尽管向量图形化加法在许多工程和科学领域如物理学和数学中被使用，且常在高中教授，但这一主题在大学水平的物理课堂上仍常出现误解。为改善学习体验和最终对向量加法的理解，我们提议研究借助增强现实和可触动机器人实现的具体性消散（concreteness fading）如何帮助学习者构建对向量加法的强大表征。我们设计了一个包含三个具体性消散阶段的游戏化学习环境，并对30名参与者进行了实验。我们的结果显示出正面的学习收益。我们广泛分析了参与者的行为，以了解在学习情境中使用技术工具——增强现实和可触动机器人——的用法。最后，我们讨论了这些工具的组合在实施具体性消散范例方面显示出实际优势。我们的工作为用户如何利用由赋能机器人和增强现实在学习情境中传达的具体可视化提供了实证见解。
引用
@article{arxiv.2504.14562,
title = {Going Down the Abstraction Stream with Augmented Reality and Tangible Robots: the Case of Vector Instruction},
author = {Sergei Volodin and Hala Khodr and Pierre Dillenbourg and Wafa Johal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.14562},
year = {2025}
}