AR技術(shù)在不同學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用

1、AR技術(shù)在不同學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用1增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)XX應(yīng)用2016年7月，任天堂(Nintendo)博蒙(POk MOn)和谷歌NiantiC實(shí)驗(yàn)室(GOOgIe NiantiC LabS)開發(fā)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)RPG掌上游戲POk MOngO在短短的這段時(shí)間能能在世 界各地瘋傳的散播。緊接著。教育游戲也用到了 AR技術(shù)并且可以為他提供很好的 發(fā)展動(dòng)力。游戲可以用到AR的技術(shù)來展示好教學(xué)的內(nèi)容。把現(xiàn)實(shí)的世界里的信息 做虛擬化處理信息來幫助反映和傳播游戲中的知識(shí)內(nèi)容。擴(kuò)展了游戲活動(dòng)的形式。BiIl MOgriCh提出了交互設(shè)計(jì)。在互動(dòng)體驗(yàn)上要有所重視，20世紀(jì)80年代就是 它誕生的時(shí)間。早期能得到認(rèn)可的就是國

2、外的教育理念。這就有了在游戲市場里面 的對(duì)教育和游戲的設(shè)置，其在運(yùn)營以及開發(fā)上是很成熟的。質(zhì)量同樣也很高。所涵 蓋的知識(shí)很豐富，特別是在教育旅游方面。從互動(dòng)的方式，教學(xué)媒體的發(fā)展，學(xué)習(xí) 者與其他要素的互動(dòng)，互動(dòng)和有效的學(xué)習(xí)，從教育博弈互動(dòng)的外部特征到教育博弈 互動(dòng)對(duì)人類的深刻影響，有著豐富而豐富的理論研究。研究類型還包括單學(xué)科研 究，以及多學(xué)科合作研究。摩爾在1989年定義了互動(dòng)的概念，并將其分為兒種類型:讓學(xué)習(xí)的人能和學(xué)習(xí) 的材料產(chǎn)生互動(dòng)的感覺;讓教師還要專家都能參與到互動(dòng)里面;然后，互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程的 丄作者M(jìn)CISaaC和GUnaWardena把媒體還有學(xué)習(xí)的人的互動(dòng)加強(qiáng)了。2. AR技術(shù)在數(shù)

3、學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)的重要性是非常高的，是訓(xùn)練思維的有效方式。數(shù)學(xué)最重要的是對(duì)事物進(jìn) 行抽象理解的能力。AR技術(shù)擅長顯示抽象的三維圖形。因此，AR在數(shù)學(xué)教育中得 到了廣泛的應(yīng)用。在學(xué)前教育階段，當(dāng)前很多程序開發(fā)公司嘗試使用自動(dòng)回歸技術(shù)(AR technology)幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)，學(xué)習(xí)基本數(shù)字和計(jì)數(shù)規(guī)則。來自馬來西亞的研究人 員將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容作為小學(xué)生計(jì)數(shù)相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)的一種書本上的附加設(shè)備，利用情 境故事教學(xué)模式和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。這種方式提供了一種新 的學(xué)習(xí)方式。實(shí)驗(yàn)表明，AR技術(shù)可以在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中發(fā)揮作用。3. AR技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用對(duì)圖形還有圖像的準(zhǔn)確運(yùn)用不止是物理學(xué)用的，

4、還要求能把概念都理解個(gè)透 徹。就是因?yàn)橛羞@樣的特點(diǎn)就能找到物理教學(xué)和AR技術(shù)能夠結(jié)合的方法。物理教 學(xué)也正是早期的時(shí)候AR所經(jīng)常用到的地方。這一時(shí)期的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)只是一個(gè)示范。 在教學(xué)過程中，對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的推廣并不重視。當(dāng)前使用AR技術(shù)應(yīng)用到物理教 學(xué)的內(nèi)容僅僅是實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的，并沒有將其作為大規(guī)模推廣的趨勢(shì)。4. AR技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用像物理教學(xué)一樣，化學(xué)教學(xué)也強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)，涉及許多不能直接觀察到的內(nèi)容(如 分子和原子結(jié)構(gòu))。這使得AR技術(shù)在教學(xué)中更加有用。第一批嘗試在分子結(jié)構(gòu)相關(guān) 教學(xué)中使用AR技術(shù)的學(xué)者將其作為展示內(nèi)容的手段，并將傳統(tǒng)的3D演示系統(tǒng)和 手持PC作為展示內(nèi)容的手段。比較了通用上的

5、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和頭盔顯示器上的增強(qiáng)現(xiàn) 實(shí)，得出手持PC是增強(qiáng)教學(xué)中最合適的顯示設(shè)備的結(jié)論。這一結(jié)論已被移動(dòng)智能 設(shè)備的快速發(fā)展和大量的移動(dòng)AR應(yīng)用所證實(shí)。蔡、王、蔣三人設(shè)計(jì)了兒項(xiàng)初中化 學(xué)結(jié)構(gòu)虛擬真實(shí)融合操作實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以在虛擬微觀世界中以一種自然的交互方式 操縱分子和原子，并可以組合和創(chuàng)造。實(shí)驗(yàn)表明，這種相互作用是可以實(shí)現(xiàn)的。交 互作用可以大大提高學(xué)生對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)和理解。5. AR技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用地理AR應(yīng)用可分為兩類:輔助課堂教學(xué)和輔助野外教學(xué)。前者主要通過掃描圖 片或標(biāo)記代碼以反饋物理模型或現(xiàn)象來直觀地呈現(xiàn)知識(shí)，從而幫助學(xué)習(xí)者加深對(duì)知識(shí)的理解。后者主要用于提供相應(yīng)的指導(dǎo)信息，幫助

6、學(xué)習(xí)者根據(jù)自己的地理位置進(jìn) 入，或者是進(jìn)行路線查詢。6. 案例分一觸外星人雷德福大學(xué)的馬特鄧?yán)S（Matt DUnIeaVy）和他在麻省理工學(xué)院和威斯康星大學(xué) 的同事合作做一個(gè)現(xiàn)實(shí)的游戲能和外星人產(chǎn)生一些聯(lián)系，科學(xué)素養(yǎng)，能夠讓初中生 去培養(yǎng)自己的主題技能、語言的藝術(shù)。這款游戲有著敘事的驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)，使用戴爾AXimX51掌上電腦（內(nèi)置GPS）作為 硬件基礎(chǔ)。AXimX51經(jīng)過學(xué)生的持有后可以并進(jìn)入物理空間（如學(xué)校操場）。AXimX51在一個(gè)數(shù)字的地圖上面就可以標(biāo)記出角色的對(duì)象還有位置。貼合到學(xué)生的 身上的東西就是虛擬的物體，識(shí)別半徑為30英尺。AximXSls內(nèi)置的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件 將在真實(shí)場景的基

7、礎(chǔ)上疊加并顯示虛擬對(duì)象（或人），視聽信息和文本信息，提供敘 述，導(dǎo)航，協(xié)作線索和學(xué)術(shù)挑戰(zhàn)。學(xué)生（四人一組）要能跟虛擬的角色做溝通，把虛擬的物體收集起來。能把科學(xué) 還有語言的問題給解決掉。把外星人的方向給確定了。這些小組里面有四個(gè)不同的 成員，他們分別都有自己的角色。根據(jù)自己拿到的角色來做一些扮演，把這些不完 整的證據(jù)收集完整。以解決各種問題。樣品問題，學(xué)生必須分享信息并與隊(duì)友合 作。就比如，當(dāng)碎片和外星人的航天E船接近的時(shí)候。這里面的成員就可以獲得相 關(guān)的碎片尺寸的一些測(cè)量的數(shù)據(jù)（是不同和不完整的），如果團(tuán)隊(duì)成員沒有相互合 作，就沒辦法獲得進(jìn)一步的信息。在設(shè)計(jì)的開始，有定制的空間。教師可以根據(jù)

8、學(xué)生的專業(yè)水平，針對(duì)不同學(xué)科 （數(shù)學(xué)、英語/語言藝術(shù)、科學(xué)、社會(huì)學(xué)、歷史等）或熱點(diǎn)（能源危機(jī)、石油短缺、核 威脅、文化差異）靈活選擇學(xué)習(xí)材料。馬特鄧?yán)S（Matt DUnIeaVy）團(tuán)隊(duì)從杰斐遜高中、韋斯利中學(xué)、愛因斯坦中學(xué) （EinStein Middle SChOOl）三所學(xué)校中選取六名教師和80名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從多個(gè) 數(shù)據(jù)源（教師和學(xué)生）中收集各種類型的數(shù)據(jù)（觀察、訪談、文檔）。通過對(duì)數(shù)據(jù)的分 析，馬特鄧?yán)S（Matt DUnIeaVy）認(rèn)為，這一類的游戲是有獨(dú)特的能力的，在這個(gè)的 上面就可以創(chuàng)造出一個(gè)很身臨其境的環(huán)境。對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)都能有所促進(jìn)。緊跟著就是溝通和解決問題的能力都有所發(fā)展，

9、這就是教師還要學(xué)生的關(guān)鍵動(dòng)機(jī)/還有他們 的吸引力因素來進(jìn)行活動(dòng)。數(shù)據(jù)收集、分布式知識(shí)、主動(dòng)相互依賴、角色扮演等。7. AR技術(shù)在教育中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)(1) 有效的技術(shù)支持硬硬件效果和舒適度相比較VR要強(qiáng)，不用像VR那樣帶著厚厚的頭盔。軟件 方面，AR更加方便人們對(duì)學(xué)習(xí)者的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行查閱和跟蹤，能夠方便不同的 學(xué)生使用其共同學(xué)習(xí)。(2) 豐富的學(xué)習(xí)資源AR讓學(xué)習(xí)的內(nèi)容表現(xiàn)形式變的更加的多彩，它融合了多種媒體設(shè)備，因此能夠讓更多的教學(xué)活動(dòng)和知識(shí)在其中表現(xiàn)。(3) 真實(shí)的學(xué)習(xí)場景使用AR,能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)一些自己無法親身體會(huì)到的東西當(dāng)中得到身臨 其境的感覺，這主要是其特性所造成的。&發(fā)展趨勢(shì)未來，教師可以根據(jù)實(shí)際的課堂活動(dòng)個(gè)性化地設(shè)計(jì)、開發(fā)相應(yīng)的資源,信息素 養(yǎng)和時(shí)間精力這塊都是一個(gè)挑戰(zhàn)同時(shí)也是一個(gè)對(duì)教師的能力進(jìn)行考驗(yàn)的過程。增強(qiáng) 的軟件平臺(tái)是研究的人建議去用的,上面