淺談AR技術(shù)在教育教學中的應(yīng)用

淺談AR技術(shù)在教育教學中的應(yīng)用摘要：新課標的改革強調(diào)信息技術(shù)和各個學科的密切聯(lián)系，信息技術(shù)對現(xiàn)代教學產(chǎn)生了重大意義，營造有利于學生形成信息意識和能力的教學環(huán)境。隨著科學技術(shù)的發(fā)展進步，AR智能應(yīng)用越來越廣泛，在不同的領(lǐng)域都起到了非常重要的作用。AR技術(shù)應(yīng)用到教育行業(yè)中的是從早出現(xiàn)的AR早教領(lǐng)域慢慢擴散到大學生應(yīng)用領(lǐng)域，在領(lǐng)域擴大過程中，AR技術(shù)也不斷的鞏固，應(yīng)用專家們也在找到適合AR（增強現(xiàn)實）技術(shù)應(yīng)用的應(yīng)用方式。由單一變得多元，由傳統(tǒng)的圖書、童話書變?yōu)楝F(xiàn)場模擬教學等等，這一系列的轉(zhuǎn)變都說明，AR技術(shù)在教育行業(yè)得到不錯的發(fā)展。尤其是在提高教學質(zhì)量的基礎(chǔ)上，結(jié)合地域差異有效的利用到課堂教學中，很大的提高了課堂效果。關(guān)鍵詞：增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)；AR圖書；AR課堂；作用增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)AR(AugmentedReality):增強現(xiàn)實是一種全新的人機交互技術(shù)；是一種實時的計算攝影機影像位置、角度并加上圖像視頻、3D模型的技術(shù)；是利用計算機生成一種逼真的聲音、視覺信息、觸覺和動作等感覺的虛擬環(huán)境。通過各種設(shè)備將用戶"引領(lǐng)"到這中虛擬的環(huán)境中,實現(xiàn)用戶和環(huán)境直接進行自然交互。使用者不僅能查看到現(xiàn)實世界的信息，還能將虛擬的信息同時顯示出來，兩種信息互相補充、疊加。它能夠使使用者感受到"身臨其境"的逼真性。二、AR技術(shù)在教育圖書方面的應(yīng)用在教育領(lǐng)域里最早運用AR技術(shù)的案例是畢靈赫斯特制作的魔法書。由于傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖書版面限制，有時候一個知識點或者一個知識結(jié)構(gòu)只能用一個圖片展示。利用增強現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計的圖書，可以實現(xiàn)在圖書的一個特定的位置設(shè)置一個啟動開關(guān)，當我們讀到這一段時可以把圖書中內(nèi)容從不同的角度、層次闡述出來，使內(nèi)容更加立體化，通過音頻、視頻、三維動畫、三維模型等資源較為客觀的構(gòu)建一個接近真實的立體化知識體系，知識化的脈絡(luò)一下子就可以清晰的模擬出來。這樣不僅大大節(jié)省了印刷廠的紙張數(shù)量，同時也節(jié)省了圖書管的空間，更節(jié)省了各類費用。在這種情況下，不僅豐富了學生閱讀體驗，還加強學生對復雜空間實物、抽象概念的理解，還承載了更多圖書信息，亦起到了事半功倍的效果。學生們從文字語言中，結(jié)合AR技術(shù)能夠?qū)F(xiàn)實世界的知識技能與AR環(huán)境中描繪的虛擬世界相結(jié)合，猶如“身臨其境”的感覺，不僅能夠提高學生熱愛閱讀的興趣，還能夠提高學生對文字語言的理解能力。例如學前幼兒在理解抽象的數(shù)字時，可以利用AR技術(shù)展示出數(shù)量模型，然后根據(jù)數(shù)量關(guān)系來認識數(shù)字，這比傳統(tǒng)的書本啟蒙互動性更強，更加有意思，使學生們從小就養(yǎng)成良好的學習習慣和思維習慣。或者在認識動物世界時，也可以實時的建立三維動物模型，從形態(tài)、外觀、聲音等多方面立體了解動物習性。三、AR技術(shù)在課堂中的應(yīng)用老師在課堂上課過程中，會用到一些實物模型，而這中實物模型是有一定的局限性的，如果在一節(jié)課中講到多種模型時，這就要求老師準備不同的模型，但是有些東西隱藏在實體模型的里面或者后面，學生是看不到的。然而如果利用增強技術(shù)后，用到立體幾何的教學中，當我們講到一個立方體的時候，我們可以直接在我們的正前方投出一個立方體的模型，我們可以對它進行旋轉(zhuǎn)、放大、縮小的操作。例如如果講到立方體表面展開圖的時候，有同學在大腦中無法完成思維想像，有不理解的概念的時候，我們可以通過把立方體的各個面做一個繪圖處理，然后可以直接把畫面中立方體的一個面慢慢的展開直至另一個面，這樣的話我們學生可以直接看到正方體展開圖的一個展開生成過程，這樣就會有一個非常直觀的印象，也能加強對立方體各個面的一個了解。不僅在數(shù)學中得到應(yīng)用，例如在一些物理課中，一些物理抽象的模型，如原子模型、分子模型等這些東西。都是要通過學生的想象去實現(xiàn)的，那么現(xiàn)在如果說有這樣的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，我們就可以直接把這樣的模型疊加到我們的書本上，或者特定的位置上，每當我看到這個地方，就會出現(xiàn)這個模型，能夠把一些抽象的概念變成一個很形象的概念。這樣老師教起來也會省事很多，關(guān)鍵是學生對抽象知識的理解運用的效率提高了很多。在城市和農(nóng)村學生對不同區(qū)域事物認知的差異，可以使用增強現(xiàn)實技術(shù)，農(nóng)村里的孩子大部分都沒有去過動物園、植物園、大型超市等地方，更沒有去祖國各地旅游，體驗各地的風土民情，以及各地的文化、美食。而城市里的孩子們對農(nóng)村的田園生活也不是很了解，想要種出一根玉米應(yīng)該怎么做、想知道小麥和韭菜的區(qū)別、想知道葵花籽時從哪里來的等等，這些內(nèi)容在書本中提到的時都是文字描述或者圖片形式的，并不能從根本上讓學生們對這些知識得到感官上的認識。所以通過增強現(xiàn)實技術(shù)就能夠很好的解決這個問題。這些抽象知識可以利用AR技術(shù)映射到書本上，學習者通過輸入學習指令，或者教師的展示，將不同領(lǐng)域的知識形象直觀的展示出來，這樣不僅可以活躍課堂氛圍，讓學生們在愉悅的環(huán)境中獲取知識，激發(fā)學習興趣。AR技術(shù)不僅在以上學科得以運用，還可以運用到地理學科、生物學科、化學學科等各種學科領(lǐng)域。四、AR技術(shù)的作用每當學生利用AR技術(shù)去學習時，他們不再是靠死記硬背來掌握知識，掌握某項技能，而是在體驗中學習，在圖形圖像演示中熟知技能，并且還可以以團隊合作的方式參與到教學學習過程中。AR能夠為學習者創(chuàng)造一個特殊的環(huán)境，讓他們感受到跟其他人或者事物處于一個位置。這樣存在感可以加強學生對學習社區(qū)的認知。總之，在AR技術(shù)創(chuàng)設(shè)的學習環(huán)境中，不僅改善了學習效果的途徑，同時傳統(tǒng)的教學模式也悄悄的發(fā)生了改變，AR技術(shù)時一種有形的、可感知的界面，能夠增加課堂教學的真實感，學生可以通過視覺、聽覺等來對抽象概念的理解，不僅提高學生掌握知識、技能的效率，還調(diào)動學生學習的積極性，教學的重點、難點得到了突破，學生學習各科知識的興趣得到了提高，甚至