7. Moksliniai pagrindai papildytosios realybės integravimui lazerinės diagnostikos mokyme

7.1 Kognityvinė samprata: Nematomo vizualizavimas optikoje ir biofotonikoje

Lazerių diagnostika apima iš prigimties nematomus arba submikroskopinius reiškinius: audinių sklaidą, fotonų absorbciją, koherentiškus bangos frontus ir lūžio rodiklio pokyčius. Šiuos procesus vidurinių mokyklų mokiniams sunku įsivaizduoti naudojant tradicines 2D diagramas ar statinę mediją. Papildyta realybė (AR) užpildo šią spragą, leisdama įkūnytai, erdvinei ir realaus laiko šviesos–audinių sąveikų vizualizacijai.

Remiantis dvikodės teorija (Paivio, 1991) ir pažintinės apkrovos teorija (Sweller ir kt., 1998), sudėtingi moksliniai procesai geriau suprantami, kai žodinė informacija derinama su dinaminiais vaizdiniais atvaizdais. Papildyta realybė leidžia sumažinti dėmesio išskaidymą, nes vizualizacijos įterpiamos tiesiai į vartotojo suvokimo lauką, pavyzdžiui, projektuojant, kaip lazerio spindulys lūžta per sluoksniuotus audinius, arba rodant, kaip poliarizuota šviesa sukasi susidūrusi su išsirikiavusiomis kolageno skaidulomis navikuose. Toks erdvinės ir konceptualios informacijos kontekstinis susiejimas reikšmingai pagerina žinių išlaikymą ir perkėlimą (Cheng & Tsai, 2013).