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AR增强现实技术在中小学教学中的应用

2017-10-28

增强现实是虚拟现实的分支之一,涉及计算机图像学、人机交互技术、传感技术、人工智能等多种领域,其应用目标是对现实世界的扩充和延伸。“增强现实”这一概念最早是由波音公司的研究员Tom Caudell在1990年提出。 在教学中,增强现实技术能够实现课程的数字化学习,可以将课程学习内容转化为学习者的学习资源,实现资源共享;能够提供界面友好、形象直观、虚实结合的学习环境,有利于激发学习者的学习兴趣,置身其中,学生可以从多个方面参与学习活动。

AR在生物教学中的应用

一、增强现实教学方式与传统教学的比较

传统的教学是以书本为载体,教师为中心,以教师 讲解、学生听讲和练习为主的一种教学模式。教师凭借 一本教材、一套参考书,按照教学原理、课堂组织和班级 教学的形式,有目标、有计划、有重点地展开教学活动, 完成教学任务。此过程中,学生对于知识点的学习有赖于老师的传授和点拨。
 

增强现实技术支持沉浸学习和移动学习,这是它与传统教学手段的最大区别。在增强现实技术中,学习需要新工具,集成增强的外部资源可以帮助学习者掌握学习的结果。将技术整合到正式学习环境中,有助于整合 发生在课堂内外的各种方式,增加创造合作机会,促进学习和创新产品开发。
 

增强现实技术可以将移动学习体验提升到新的水平。增强现实技术系统和应用程序能通过数字的或真实的世界提供高质量交互的机会。对于学习而言,增强现实作为一种技术,能够“桥接”理论知识与实践经验。
 

二、AR增强技术在中小学教学中的应用优势

2。1理论知识的形象化学习

结合物理教材的理论知识,制作丰富的3D模型和物理现象动画,并通过虚拟现实技术展现出来,使抽象的知识易于理解,并提高学生的学习兴趣。
 

2.2利用增强现实技术,搭建虚实结合的学习环境

数学教学: 数学学科内容的特征之一数形结合,而 增强现实技术以展示立体三维图形见长,两者碰撞产生 丰富的应用案例。例如,在函数的学习中,学生可以借 助增强现实技术多角度观察即时生成的函数图像。
 

物理与化学、生物教学: 由于学科特征强调实验 过程和对基本概念原理的精准认知。同时,通过增强 现实技术配合现有的实验室,还可以摆脱一些昂贵的 实验仪器的限制。例如,弗吉尼亚的研究人员利用增强现实技术模拟力学领域的物理实验,学生可以在一 个三维的虚拟世界中创建自己的实验室并进行研究。 
 

地理教学:地理教学可以分为辅助课堂教学和辅助 野外教学。不仅可以扫描图片或标识码来显示三维的 实物模型,使得知识可视化呈现,还可以根据学习者提 供的线索,帮助其进行线路的查询,提供指导信息,收集 相关野外数据。
 

语言教学: 词汇的学习向来是语言学习的难关, 增强现实技术可以通过扫描实物反馈不同语种的单 词信息,促进学习者在不同场所中的灵活学习。交流 也是此类教学的重要特征之一,学习者与学习者之间 可以在一个虚拟与现实结合的环境中进行一定的学习和交流。
 

2.3建立可互动协作的学习平台

在课堂中,教 师和学生通过移动设备访问可以检索存储内容;教育者 在教学中嵌入3D 模拟,教学内容可以根据学习者输入 的参数作出相应的改变,学习者可以在学习结束之后反 复研习学习资料,学习内容可以进一步在同伴和教师之 间进行共享、修改、生成,提供了一个更具协作性的环境。
 

参考文献

[1]杨晓娟,毕华林,徐素花. AR在美国中小学教学 应用现状及对我国的启示. 新技术与教学改革, 2017.  

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