EL-STEM -hankkeessa (Enlivened Laboratories within STEM Education) pohdimme lisätyn todellisuuden käyttämistä mm. kemian opetuksessa. Tuoko AR jotain lisäarvoa kemian mallintamiseen, animaatioiden ja 3D-molekyylimallinnusohjelmien lisäksi? Ennakkotutustuminen AR:n mahdollisuuksiin ja olemassa oleviin toteutuksiin ei aivan kaikiltaan ollut rohkaiseva. Seuraava kuva kertoo yhden pulman – tekijä ei ymmärrä kemiaa, jos vesimolekyyli olisi lineaarinen, olisimme kaikki kaasupalloja.

Myöskään molekyylien syntyminen ei tapahtune niin kuin AR-elementtien yhteen vieminen antaisi ymmärtää.

Ensimmäinen päivä menossa, itse AR-elementtien luominen ei ole tuonut mitään sellaista, mitä ei voisi toteuttaa jo nykyisillä sovellutuksilla ja mitä voisi hyödyntää oman pedagogisen ajattelun pohjalta.

Augmented eli lisätty todellisuus

Wikipedian mukaan : lisätty todellisuus (engl. augmented reality, lyh. AR) viittaa näkymään, johon on lisätty tietokonegrafiikalla tuotettuja elementtejä ja jota käyttäjä tarkastelee läpikatseltavien (see-through) näyttöjen kautta. Se on siis järjestelmä, jossa keinotekoista, tietokoneella tuotettua tietoa (kuva, ääni, video, teksti, GPS-informaatio) on lisätty näkymään todellisesta ympäristöstä.

Käytännössä kemian ”maailma” on paljon muutakin kuin vain silmin nähtävä todellisuus. Mikromaailman ymmärtäminen on liitetty kemian opetuksessa mallintamiseen sekä mallien ja animaatioiden hyödyntämiseen ilmiöiden ja tapahtumien kuvaamisessa. Löytyisikö lisätyn todellisuuden avulla jotain pedagogisesti ja aineen käsitteiden hallinnan osalta merkityksellistä, sitä nyt haetaan.

AR-elementtien luominen

AR-elementtien luominen aloitettiin yksinkertaisten elementtien luomiselle: peruskuva (tigger) ja siihen lisätään esim. video. AR-elementtien katsomiseen riittää älypuhelin (johon asennettu HP Reveal -ohjelma). Tehokkaampi AR-elementtien luominen onnistuu läppärillä. Tietokoneeseen asennetaan HP Reveal Studio -ohjelma (ilmainen, vaatii rekisteröitymisen). Ohjelman aiempi nimi oli Aurasma.

HP Reveal ohjelmalla voidaan luoda jonkinlaisia AR-elementtejä, joita tigger-kuvan katsominen esim. älypuhelimella (jossa on HP Reveal -ohjelma) mahdollistaa kuvaan liitettyjen videoiden, kuvien tms. katsomisen (lisättyä todellisuutta).

Voit esim. kokeilla seuraavien kuvien (skannattu työsivulta, jossa listattuna Studio-ohjelmalla laaditut AR-elementit) katsomista ko. ohjelmalla:

Tässä on Marvinille tehdyt 2D-molekyylit ja videot ovat MarvinSpace autorotation -komennolla pyöriviä 3d-molekyylejä (videokaappaus Screencast-O-Matic-ohjelmalla). QR-koodeilla voisi saada samanlaisen vaikutelman aikaiseksi – hieman eri näkökulmasta ja tekniikalla. Toisaalta, miksi tehdä näitä, kun tarkoituksena on opettaa lukiolaiset tekemään niin 2D- että 3D-versiot ko. molekyyleistä.

Tämän toiminallisuuden hyödyntäminen vaatii vielä pohdiskelua. Olisiko lukijoilla ideoita?

Sitten Unityn pariin

Unity on ehkä yksi kovimmista peliteko-ohjelmista. Unity-ohjelmasta löydät enemmän ohjelman omalta sivulta: https://unity3d.com/ . Hankkeessa lähdettiin ajatuksesta, että jokainen opettaja pystyisi lyhyen koulutuksen jälkeen tuottamaan itse AR-elementtejä ja pieniä pelejä Unity-ohjelmaan hyödyntäen. Epäilyksen siemen kyllä on olemassa.

Perustekniikat ohjelmasta oppii parissa kolmessa tunnissa hyvällä ohjauksella. Tärkeää ohjelman käytössä on kuitenkin se, että on alun perin selkeä kuva siitä, mitä haluaa tuottaa. Tähän palaan seuraavassa bloggauksessa.

Alla kuva, jossa tämän hetken vaihe atomin rakennetta esittelevästä AR/VR-aihiosta. Onko huomenna tämän näköinen, … tuskin. Kuvassa jo (punainen) atomin ydin ja yksi elektroni (sininen), jota lähdetään kopioimaan. Elektronilla on jo ”rata” (ei kuitenkaan ympyränmuotoinen, eikä edes ellipsi), seuraavaksi niitä sitten kopioidaan. Vaalea pallo kuvaa itse atomin ”ulkoreunaa”, jota seuraavaksi työstetään läpinäkyväksi. Huomenna jatkuu …