9、GeoGebra AR在数学教育中的应用与研究

GeoGebra AR在数学教育中的应用与研究

1. GeoGebra AR对学生数学学习的积极影响

学生在使用AR工具时展现出更积极的情绪状态，如平静、快乐、满足、自信、钦佩、兴趣、好奇和兴奋等。起初，由于执行标准任务，学生缺乏兴趣，情绪状态受到影响。而在处理和转换参数方面，“无AR”阶段与使用AR工具阶段差异明显，参数下降幅度达50%。

通过模糊认知图（FCM）计算得出的探究、情感和概念化的平均水平结果显示，尽管任务有难度，但学生使用AR工具时热情高涨，积极参与活动。他们通过社交讨论与教师和同伴互动，专注于任务（探究参数），将AR体验视为共同参与的时刻。在“无AR”阶段，学生显得更缺乏动力，对教师提供的任务兴趣和情感水平较低（情感参数）。概念化参数的结果最为显著，学生使用AR时与初步任务阶段的数据之比为3:1，这一量化结果证实了AR工具能促进学生在不同符号表征之间的转换，提升数学概念化过程。

GeoGebra AR与GeoGebra 3D协同使用，有助于学生操作不同的符号表征，并实现它们之间的转换，从而促进对特定数学对象（如抛物面）的概念化和特征化。具体来说，学生能够在给定的符号表征系统中表示等高线和曲面，在同一系统内处理它们，并将其从一个系统转换到另一个系统。

2. GeoGebra AR在合作环境中的研究动机与问题

AR技术在数学教学中仍是新兴媒体，GeoGebra 3D计算器的AR功能易于使用，它将软件的熟悉功能转移到新环境中。除了关注可访问性问题，AR技术在数学教育中还为研究空间推理、工具使用和互动合作等方面提供了新机会，对应的研究问题如下：
- 空间推理 ：数学学习者如何处理