摘 要:隨著信息化時(shí)代的到來,我國的新課程改革也有了不一樣的方向,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)在中學(xué)課堂教學(xué)中開始被廣泛應(yīng)用。它有別于傳統(tǒng)的教學(xué)模式的單一化,它的形式內(nèi)容更加的豐富多樣,更加強(qiáng)調(diào)沉浸式和移動(dòng)式學(xué)習(xí),將學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容通過學(xué)習(xí)資源的方式呈現(xiàn),從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的共享,并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣,是一種新型的教學(xué)模式。因此,本文對增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)在中學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究,從而為中學(xué)教學(xué)尤其是生物課堂教學(xué)找尋一條新的路徑,讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和了解生物學(xué)。
關(guān)鍵詞:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù);中學(xué)生物;課堂教學(xué);應(yīng)用研究
一、 引言
現(xiàn)如今的社會(huì)已經(jīng)是今時(shí)不同往日,逐步進(jìn)入到信息化時(shí)代,我們的生產(chǎn)生活很大程度上要依賴于信息技術(shù)。在此背景下,一種基于信息技術(shù)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)開始進(jìn)入大眾的視野,得到了業(yè)界人士尤其是教育界的重視,被應(yīng)用于各中學(xué)課堂教學(xué)中。此外,學(xué)校將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)應(yīng)用到中學(xué)生物課堂教學(xué)之中,可幫助學(xué)生在課堂內(nèi)外對所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步的鞏固和掌握,并根據(jù)自我掌握的實(shí)際情況,查漏補(bǔ)缺,從而更好地學(xué)習(xí),也提高了教師的教學(xué)效果。但是,為幫助學(xué)生更好地掌握和學(xué)習(xí)相關(guān)的生物知識(shí),要不斷地加強(qiáng)對增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)在中學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究,以適應(yīng)中學(xué)生物課程教學(xué)的特點(diǎn)。
二、 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)概述
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)最早于1990年由波音公司研究員Tom Caudell提出的,它是一種利用計(jì)算攝影機(jī)影像位置、角度以及圖像處理技術(shù)對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行擴(kuò)大和延伸的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。當(dāng)其應(yīng)用于課堂教學(xué)時(shí),能夠?qū)⒄n本上的理論化知識(shí)以及學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)內(nèi)容用數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的形式呈現(xiàn),從而實(shí)現(xiàn)課程學(xué)習(xí)資源的共享性。它可以為學(xué)生提供更加優(yōu)化、簡潔的學(xué)習(xí)界面,并為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)虛實(shí)結(jié)合的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生從各個(gè)方面對課程知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)、理解,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)在中學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢
(一) 節(jié)約教學(xué)成本
以中學(xué)生物學(xué)科為例,在生物學(xué)習(xí)的過程中最為重要的就是生物實(shí)驗(yàn),而生物實(shí)驗(yàn)又會(huì)涉及許多的器材和設(shè)備,且有的器材和設(shè)備是不可重復(fù)使用的,極其容易造成材料和設(shè)備資源的浪費(fèi)。但是,利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)可以通過虛擬的形式來完成生物實(shí)驗(yàn),從而極大地降低了對生物實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)備的損耗,節(jié)約了教學(xué)成本。
(二) 實(shí)現(xiàn)了虛實(shí)之間的有效融合
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)最大的特點(diǎn)就是它能夠?qū)F(xiàn)實(shí)世界的環(huán)境與虛擬世界的環(huán)境進(jìn)行密切的聯(lián)系,并且隨著現(xiàn)實(shí)世界生物課程知識(shí)的變化更新,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)中的虛擬教學(xué)環(huán)境和知識(shí)也可以隨之而發(fā)生改變,從而做到與時(shí)俱進(jìn)。同時(shí)對于學(xué)生而言,學(xué)生也不會(huì)因?yàn)闆]有及時(shí)地掌握和了解到新的課程知識(shí)而與社會(huì)發(fā)展趨勢脫節(jié),促進(jìn)學(xué)生更好的學(xué)習(xí),教師的課堂教學(xué)效率也會(huì)隨之提高。
(三) 增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在傳統(tǒng)的中學(xué)生物課堂教學(xué)中,學(xué)生很少有機(jī)會(huì)親自參與到生物實(shí)驗(yàn)中,大多數(shù)情況下都是由教師一人向?qū)W生展示生物實(shí)驗(yàn)的過程和步驟,還有的教師直接向?qū)W生口述實(shí)驗(yàn)過程而不進(jìn)行操作,這就直接導(dǎo)致了學(xué)生對生物學(xué)學(xué)習(xí)的興趣不高,理解力不足。但是,隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用,它可以通過虛擬學(xué)習(xí)來讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中,具有更強(qiáng)的互動(dòng)性和展示效果,從而集中學(xué)生的注意力,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
四、 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)在中學(xué)課堂教學(xué)中的具體應(yīng)用
(一) 教科書的立體化
在中學(xué)生物課堂教學(xué)中,單純地看書、做題、背誦對于學(xué)生來說一個(gè)枯燥、漫長且單調(diào)的過程,即使在課堂教學(xué)中教師利用多媒體為學(xué)生展示圖片,也只是將一些文字性的東西轉(zhuǎn)換為圖片,還是比較的平面呆板。但是,通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù),學(xué)生在看書、做題或背誦的過程中可以利用AR魔盒將這些枯燥的文字轉(zhuǎn)換成為富有立體性的動(dòng)態(tài)畫面、聲音,學(xué)生可以利用界面點(diǎn)擊進(jìn)行互動(dòng)學(xué)習(xí),讓學(xué)生仿佛身臨其境,為學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)更加真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí),通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)將生物教科書上的抽象化知識(shí)進(jìn)行具體的演示,學(xué)生在終端上進(jìn)行多樣性學(xué)習(xí),從各個(gè)方面來思考問題,使得教科書不再是一本抽象的教材,而是變得更加的立體化,更加符合中學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的特點(diǎn),從而促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高。
(二) 專業(yè)技能的培訓(xùn)
中學(xué)生物是一門實(shí)驗(yàn)性教學(xué)的課程,有很多的知識(shí)內(nèi)容需要通過實(shí)驗(yàn)才能讓學(xué)生更加容易理解和掌握,因此,學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)是中學(xué)生物課堂教學(xué)的重中之重。而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)可以被應(yīng)用于生物實(shí)驗(yàn)專業(yè)技能的培訓(xùn)中,通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)將生物實(shí)驗(yàn)步驟與相關(guān)信息反映到AR魔盒上,學(xué)生按照魔盒上的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),隨著學(xué)生實(shí)驗(yàn)的正確操作,魔盒上的信息會(huì)隨之減少,直至學(xué)生獨(dú)立完成所有步驟,從以實(shí)際動(dòng)手進(jìn)行試驗(yàn)操作為基礎(chǔ)來提高學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)專業(yè)技能。
(三) 網(wǎng)絡(luò)資源共享
通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)可以搭建起一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)遠(yuǎn)程教育體系,將有關(guān)于生物學(xué)科的所有知識(shí)、實(shí)驗(yàn)等上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上,從而建立起豐富的生物課程學(xué)習(xí)資源庫,實(shí)現(xiàn)中學(xué)生物課堂教學(xué)優(yōu)質(zhì)資源的共享。這樣,學(xué)生不管是課上還是課下都可以享受到更加優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源,從而拓展自己的知識(shí)范圍和思維,幫助學(xué)生更好地進(jìn)行生物學(xué)習(xí)。
(四) 教育游戲的開發(fā)
中學(xué)生物課堂教學(xué)不應(yīng)該是呆板無趣的,而是可以通過游戲的方式為學(xué)生營造一種更加生動(dòng)活潑、輕松愉悅的學(xué)習(xí)環(huán)境,并通過游戲來拓展學(xué)生的思維、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)以及教師教學(xué)的效率。利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)根據(jù)中學(xué)學(xué)生生物學(xué)習(xí)的特點(diǎn),將現(xiàn)實(shí)世界的環(huán)境與虛擬世界的環(huán)境有機(jī)融合,并制定出科學(xué)、有趣的教育類游戲,通過游戲引導(dǎo)學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)、積極探索、動(dòng)手實(shí)踐,真正做到讓學(xué)生在游戲中輕松愉快的學(xué)到知識(shí)。
五、 結(jié)語
總之,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)在中學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用可以有效地打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)枯燥、無趣、呆板的現(xiàn)象,從而使得課堂教學(xué)更加的多元化、生動(dòng)化、互動(dòng)化,從而引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓寬學(xué)生的知識(shí)面,促進(jìn)學(xué)生的理論和實(shí)踐的結(jié)合,使得學(xué)生更加高質(zhì)、高量的學(xué)習(xí)。
參考文獻(xiàn):
[1]曹新宇.運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新職業(yè)教育教材編寫[J].科技與出版,2015(6):57-59.
[2]于丹,齊明艷.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].軟件導(dǎo)刊:教育技術(shù),2015,14(12):86-88.
作者簡介:
黃滄波,福建省南安市,南安市華僑中學(xué)。