Resized plastic. Design of an intrinsically motivating AR experience for environmental awareness

The role of digital technologies in educational contexts has been investigated since the dawn of the Information Age. From the first personal computers to Augmented Reality (AR) applications, many theories have dug down the pros and cons of digital education. Looking into the importance of learner’s intrinsic motivation, Augmented Reality technology has proven to be able to take advantage of 3D visualization of digital content to improve users’ attitude towards difficult subjects, promoting embodied cognition and bringing life to a playful interactive reality, which otherwise would remain hidden. Augmented Reality also suggests a way toward minimally invasive education, thanks to the possibility granted by digital technology to access information anytime and anywhere, breaking the barriers of time and space of educational contexts. This assumption led to the development of Resized Plastic, an Augmented Reality application aiming to educate about the environmental issue of microplastics. This AR application guides the user through a journey to understand the impact of microplastics, shifting through five scale dimensions using the narrative fantasy of a virtual magnifying lens. The application is designed to recognize five different configurations of the target, depending on the combination of two overlapped paper disks. This experience provides a systemic view of the topic of microplastics, allowing the user to interact with animated 3D elements, audio and written contents on multiple scales of magnitude, ranging from a global overview of the issue to the interaction with the single microplastic particle, going through the impact on the marine ecosystem, on the living beings and the analysis of microplastics samples. The main goal of this thesis is to design and prototype an educational experience that users can manage independently, to test it and, consequently, to investigate the potentiality of Augmented Reality in an educational context. So, experimental testing sessions have been performed. The focus of these testing sessions is on the users’ learning performance, motivation and attitude toward the environmental issue and the AR technology, comparing the use of the AR application with another digital tool.

Il ruolo delle tecnologie digitali in contesti educativi è stato dibattuto sin dagli albori dell’era della digitalizzazione. Dai primi personal computer alle applicazioni di Realtà Aumentata (AR), diverse teorie hanno analizzato i pro e i contro dell’educazione digitale. Prendendo in considerazione l’importanza della motivazione intrinseca nell’apprendimento, la Realtà Aumentata ha dimostrato di poter migliorare l’attitudine degli utenti nei confronti di materie complesse, promuovendo un approccio attivo nei confronti dell’educazione, dando vita a una giocosa realtà interattiva, che altrimenti rimarrebbe invisibile. La Realtà Aumentata costituisce anche una via verso un’educazione minimamente invasiva, grazie alla possibilità concessa dalla tecnologia digitale di accedere alle informazioni sempre e ovunque, superando le barriere di tempo e spazio dei contesti educativi tradizionali. Questa ipotesi ha portato allo sviluppo di Resized Plastic, un’applicazione di Realtà Aumentata che mira a educare sulla tematica ambientale delle microplastiche. Questa applicazione AR guida l’utente attraverso un viaggio alla scoperta dell’impatto delle microplastiche sull’ambiente, spostandosi attraverso cinque diverse scale di grandezza tramite l’utilizzo dell’espediente narrativo di una lente di ingrandimento virtuale. L’applicazione è progettata per riconoscere cinque diverse configurazioni del target, costituite dalla combinazione di due dischi di carta sovrapposti. Questa esperienza vuole fornire una visione sistemica sulla tematica delle microplastiche, consentendo all’utente di interagire con elementi 3D animati e informazioni audio e scritte su più scale di grandezza, che vanno da una panoramica globale del problema all’interazione con la singola particella microplastica, passando per l’impatto sull’ecosistema marino, sugli esseri viventi e l’analisi di campioni di microplastiche. L’obiettivo principale di questa tesi è progettare e prototipare un’esperienza educativa che gli utenti possano gestire in autonomia, testarla e, di conseguenza, verificare le potenzialità della Realtà Aumentata in un contesto educativo. Quindi, sono state eseguite sessioni di test sperimentali, il cui focus è comprendere la performance di apprendimento degli utenti, il loro livello di motivazione e la loro attitudine nei confronti della tematica ambientale e della tecnologia AR, confrontando l’uso dell’applicazione AR con un diverso strumento digitale.