Realitate augmentată în învățarea STEM: experiențe didactice cu aplicația Merge Explorer

Integrarea tehnologiilor emergente în învățarea de zi cu zi reprezintă o oportunitate de a transforma modul în care elevii percep și construiesc cunoașterea. Realitatea augmentată (AR) devine tot mai prezentă în mediul educațional, permițând vizualizarea unor fenomene complexe într-un mod intuitiv și imersiv. Din perspectiva unui cadru didactic preocupat de utilizarea metodelor active, am constatat că elevii răspund foarte bine la activitățile care implică explorare vizuală și manipularea modelelor 3D.
În acest context, am desfășurat o serie de activități didactice folosind aplicația Merge Explorer împreună cu Merge Cube, în cadrul orelor de TIC, cu elevi din clasele a IX-a și a X-a. Lecțiile au vizat teme variate: Sistemul Solar, anatomie umană, polenizare, ADN și cromozomi, fenomene fizice (forțe), ecologie, artă 3D și elemente de inteligență artificială. Diversitatea temelor a oferit o imagine amplă asupra potențialului AR în învățarea interdisciplinară.

1. Fundamentare teoretică

Realitatea augmentată reprezintă adăugarea de conținut digital peste mediul fizic, generând o experiență interactivă care facilitează învățarea. În educație, AR sprijină învățarea experiențială, gândirea vizuală și dezvoltarea competențelor STEM.

Potrivit teoriei învățării experiențiale propusă de Kolb (1984), elevii învață eficient atunci când experimentează, reflectează, conceptualizează și aplică. Modelele 3D din AR facilitează acest ciclu al învățării, permițând elevilor să interacționeze direct cu fenomene și structuri complexe.

Cercetările recente subliniază că realitatea augmentată:

• stimulează motivația și curiozitatea (Ibáñez & Delgado-Kloos, 2018),
• îmbunătățește înțelegerea vizual-spațială (Yuen, Yaoyuneyong & Johnson, 2011),
• facilitează înțelegerea conceptelor științifice dificile (Bacca et al., 2014).

Această bază teoretică justifică utilizarea AR în cadrul lecțiilor de liceu, în special în predarea conținuturilor abstracte sau greu accesibile vizual.

2. Contextul activității didactice

Activitățile au fost desfășurate în cadrul orelor de TIC pentru elevii din clasele a IX-a și a X-a, în grupuri de 2–3, utilizând telefoane personale și Merge Cube. Scopul activităților a fost creșterea înțelegerii conceptelor STEM și dezvoltarea competențelor digitale prin explorare interactivă.

Temele explorate în Merge Explorer au inclus:

• Sistemul Solar – modele dinamice ale planetelor;
• Anatomie umană – structuri ale organismului;
• Genetică – ADN și cromozomi;
• Fizică – forțe și interacțiuni;
• Ecologie – polenizare, ecosisteme;
• Artă 3D – vizualizarea operelor și structurilor artistice.

3. Desfășurarea activităților

Elevii au primit sarcina de a explora un modul la alegere, de a analiza obiectele digitale prin rotire, zoom și interacțiune și de a realiza scurte videoclipuri explicative. Fiecare grup a descoperit modele 3D diferite:

• Sistemul Solar analizat în detaliu (planete, distanțe, mișcări).
• Structuri anatomice ale organismului uman.
• Modelarea ADN-ului și a cromozomilor.
• Simularea acțiunii forțelor asupra obiectelor.
• Procesul de polenizare la albine și dinamica stupului.
• Modele artistice și recreări 3D ale unor opere celebre.

Elevii au completat apoi un formular cu impresii, evidențiind ce au înțeles, ce i-a surprins și ce consideră util pentru lecțiile viitoare.

Printre provocările întâmpinate pe parcursul activității, se numără:

• Necesitatea unor dispozitive compatibile.
• Ajustarea luminozității pentru suprapunerea optimă a imaginii.
• Gestionarea atenției elevilor, care uneori se concentrau mai mult pe animație decât pe conținut.

4. Rezultate și feedbackul elevilor

Impresiile elevilor demonstrează impactul pozitiv al realității augmentate asupra învățării: o mai bună înțelegere, motivație și implicare, învățare mai eficientă prin explorare, aplicabilitate practică:

Înțelegere

• „Am reușit să văd Sistemul Solar ca și cum ar fi în fața mea.”
• „Am înțeles mai clar structura ADN-ului.”
• „Am putut analiza anatomia în detaliu.”

Motivație și implicare

• „Super interactiv și distractiv!”
• „A fost magic să văd imaginile prinzând viață.”
• „M-am simțit ca un explorator adevărat.”

Învățare prin explorare

• „Polenizarea albinelor este fascinantă.”
• „Modelele 3D mi-au trezit curiozitatea.”
• „Am descoperit opere de artă ca și cum ar fi reale.”

Valoare aplicativă

• „Este o metodă eficientă de învățare.”
• „Ajută orice tip de elev.”
• „Este o aplicație educativă și bine gândită.”

5. Concluzii

Integrarea aplicației Merge Explorer în lecțiile de TIC și STEM a condus la îmbunătățirea semnificativă a motivației, implicării și înțelegerii elevilor. Realitatea augmentată oferă un cadru educațional modern, vizual, intuitiv și interdisciplinar, adecvat generației actuale de elevi.

Experiențele relatate confirmă faptul că AR reprezintă un instrument valoros în predarea conținuturilor complexe, putând fi extins cu succes și în alte discipline: biologie, fizică, chimie, geografie sau artă.

Bibliografie

Augmented Reality Trends in Education: A Systematic Review — autorii Jorge Bacca, Silvia Baldiris, Ramon Fabregat, Sabine Graf & Kinshuk, 2014. Apare în revista Educational Technology & Society, vol. 17(4), pp. 133–149.

Augmented Reality for STEM Learning: A Systematic Review — autorii María‑Blanca Ibáñez & Carlos Delgado‑Kloos, 2018. Apare în revista Computers & Education, vol. 123, pp. 109–123.

Revista Educational Technology & Society, vol. 17(4), 2014, pag. 133–149.

Mențiune privind utilizarea inteligenței artificiale

O parte a procesului de redactare a acestui articol a beneficiat de sprijin editorial prin instrumente de inteligență artificială (ChatGPT), în conformitate cu recomandările de citare publicate pe platforma Educația Digitală: educatia-digitala.ro/cum-se-citeaza-chatgpt-si-produsele-realizate-cu-ajutorul-inteligentei-artificiale/
Conținutul final a fost verificat, adaptat și completat de autoare.