7. Επιστημονικές Βάσεις για την Ενσωμάτωση της Επαυξημένης Πραγματικότητας στην Εκπαίδευση Διαγνωστικής με Λέιζερ

7.1 Γνωστικό Σκεπτικό: Οπτικοποίηση του Αόρατου στην Οπτική και τη Βιοφωτονική

Η διάγνωση με λέιζερ περιλαμβάνει φαινόμενα που είναι εγγενώς αόρατα ή υπομικροσκοπικά: σκέδαση ιστού, απορρόφηση φωτονίων, συνεκτικά μέτωπα κύματος και μεταβολές του δείκτη διάθλασης. Αυτές οι διαδικασίες είναι δύσκολο για μαθητές δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης να τις αντιληφθούν μέσω παραδοσιακών δισδιάστατων διαγραμμάτων ή στατικών μέσων. Η επαυξημένη πραγματικότητα (AR) γεφυρώνει αυτό το κενό, επιτρέποντας ενσώματη, χωρική και σε πραγματικό χρόνο απεικόνιση των αλληλεπιδράσεων φωτός–ιστού.

Σύμφωνα με τη θεωρία της διπλής κωδικοποίησης (Paivio, 1991) και τη θεωρία του γνωστικού φόρτου (Sweller et al., 1998), οι πολύπλοκες επιστημονικές διαδικασίες κατανοούνται καλύτερα όταν η λεκτική πληροφορία συνδυάζεται με δυναμικές οπτικές αναπαραστάσεις. Η AR επιτρέπει την ελαχιστοποίηση της διάσπασης της προσοχής ενσωματώνοντας τις απεικονίσεις απευθείας στο αντιληπτικό πεδίο του χρήστη, για παράδειγμα, προβάλλοντας πώς μια δέσμη λέιζερ διαθλάται μέσα από στρωματοποιημένους ιστούς ή δείχνοντας πώς το πολωμένο φως περιστρέφεται όταν συναντά ευθυγραμμισμένες ίνες κολλαγόνου σε όγκους. Αυτός ο συμφραζόμενος συνδυασμός χωρικής και εννοιολογικής πληροφορίας βελτιώνει σημαντικά τη διατήρηση και μεταφορά της γνώσης (Cheng & Tsai, 2013).