通过普遍设计的增强现实提升学习：增强与传统学习材料的比较研究。

这篇论文探讨了增强现实（AR）技术在教育中的应用，特别是通过普遍设计（Universal Design, UD）原则设计的AR应用程序与传统纸质学习材料的比较。研究的重点在于评估AR应用在可访问性、可用性、用户体验以及短期学习成果方面的影响。研究涉及海洋生物学、人类解剖学和文化历史三个教育领域，参与者包括具有不同技能和能力的个体，如视力障碍和阅读障碍者。

研究背景与动机

AR是一种沉浸式多感官技术，能够将数字信息叠加在用户的物理环境中。其在教育中的主要优势在于增强空间理解和认知学习。尽管AR具有潜力，但其在可访问性和可用性方面面临挑战，尤其是对有特殊需求的用户。当前的AR应用设计往往忽视了多样化用户群体的需求，限制了其作为包容性教育工具的能力。

研究设计与方法

研究采用比较设计，通过两个独立的实验评估普遍设计的教育AR应用与传统纸质学习材料的有效性。参与者年龄从18到78岁不等，具有不同的数字素养水平和身体能力。实验1包括22名参与者，实验2则有14名参与者，旨在探讨用户多样性对学习表现的影响。实验材料包括三个应用程序，分别涉及海洋生物学、人类解剖学和文化历史，设计时严格遵循普遍设计的要求。

结果与分析

实验1的结果显示，AR组在不同教育主题上的表现各异。在主题1（海洋蟾蜍）中，AR组的总测试得分显著高于对照组，而在主题2（头骨下）和主题3（吴哥窟寺庙）中，差异不显著。AR在视觉信息回忆和3D空间信息回忆方面表现出色，但在事实回忆和2D地图理解方面影响较小。

实验2分析了学习能力、数字素养、障碍状态、年龄和AR/VR经验等因素对总测试得分的影响。结果显示，AR应用显著提高了有特殊需求用户的可访问性和可用性，尤其是在空间任务中。阅读障碍用户在信息回忆方面表现良好，而盲人用户无需第三方辅助技术即可与AR内容互动。

讨论与启示

研究表明，AR在教育环境中的整合可以在不需要助听技术或课堂隔离的情况下增强学习、参与和数字包容性。然而，开发AR应用需要大量资源和专业知识，当前开发工具包缺乏内置的可访问性支持。未来研究应关注AR在更大、更具多样性的教育环境中的可扩展性，以及AR对长期学习成果和知识保留的影响。

结论

这项研究强调了普遍设计的AR在教育中的变革潜力。AR能够提高学习成果、增加参与度，并为多样化的学生群体提供可访问的学习体验。随着教育技术的不断发展，重点应放在创建包容性、引人入胜且有效的学习工具上，以满足所有学习者的需求和能力。

通过这篇论文，作者呼吁在AR开发中融入普遍设计原则，以增强可访问性和可用性，确保沉浸式技术促进数字包容性。研究为未来的AR教育应用开发提供了重要的见解和方向。