打造AR教育新模式 讓課堂“活”起來

何翠嬌

越來越多的旅游景區(qū)開始推行“智慧旅游”模式，比如全景旅游圖、人工智能解說等，人們出行旅游變得更加方便。結合行業(yè)發(fā)展的新趨勢及旅游專業(yè)發(fā)展的特點，推進崗課融合，利用科技手段（如AR技術）將“智慧旅游”巧妙融入教學中，更能激發(fā)學生的學習興趣，提高教學效果。

AR即增強現(xiàn)實（Augmented Reality，簡稱AR），是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像的技術，將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術。這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進行互動，增強現(xiàn)實技術（AR）可以應用到醫(yī)療、軍事、旅游、教育、游戲等領域。

對于教學來說，借助AR增強現(xiàn)實技術，能將教學過程中一些較難說明和感受的內容表現(xiàn)出來，為學生營造更加真實的課堂體驗，學生在逼真的情境中充分參與學習。本案例作品中的古建筑、古園林，一磚一瓦、一草一木仿佛就在眼前。誠然，對于喜歡可視化教學的學生來說，用說的不如用看的更加直接。通過新模式的試行，我們發(fā)現(xiàn)學生在課堂上更加積極主動，比以往更加沉浸在學習中。下面以筆者的國賽（團隊）作品《中國古代建筑和古典園林藝術》為例，結合幾個代表課例，初探AR技術在課堂教學中的應用。

一、AR技術創(chuàng)新教學模式，讓課堂活起來

1 .AR演示，巧妙識時

在“故宮博物院”這一課例的教學中，利用AR技術展示故宮的宮外陳設之日晷。古老而神奇卻處于靜態(tài)的日晷用以記錄時間，于學生來說難免有點抽象。而利用AR資源，學生互動參與，通過動態(tài)模擬太陽升降過程中日晷指針位置的變化過程，學生可以清晰地了解日晷這一古代計時儀器的組成及其計時原理（圖1）。抽象的知識趨向形象化、趣味化，學生學習興趣高，學習效果好。在學習的過程中，還感受到了中國人民的古老智慧。

2 .AR喚醒，文物“復蘇”

在“秦始皇陵及兵馬俑坑”這一課例的教學中，利用豐富的兵馬俑AR資源，帶領學生進行探秘。學生借助平板電腦，掃描兵馬俑坑的“跪射俑”AR碼，立體的兵馬俑像立刻呈現(xiàn)出來，埋藏地下千年的歷史色彩被重現(xiàn)，多彩的歷史景觀被“喚醒”。同時，兵馬俑的臉部輪廓和表情頓時變得更加清晰了，兩千年前能工巧匠制作完工時的兵馬俑模型瞬間被神奇還原。從“斑駁殘跡”到“色彩斑斕”的變化，學生強烈的現(xiàn)場感、參與感和求知欲一一被激發(fā)，文化遺產也煥發(fā)出新的生命力（圖2）。

在AR技術的支持下，學生還能跟兵馬俑進行“穿越時空”的對話，進行沉浸式體驗，進一步加深了對兵馬俑的有關歷史背景、文化內涵等知識的深層次理解。AR技術使課堂不僅“活”了起來，而且充滿了科技感，深受學生的喜歡，也大大提高了課堂教學效率。

在這個課例的教學中，我們還通過AR技術當場解構秦陵銅車馬的驚人構造，復述大秦的藝術文化，令學生嘆為觀止。學生對祖國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的驕傲感和自豪感更是油然而生（圖3）。

在一系列的超現(xiàn)實感官體驗后，教師介紹銅車馬的艱辛修復過程，學生感悟工匠們的精神品質，愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神隨之得到培育。課程思政無痕融入，巧妙實現(xiàn)德技有機融合。

3 .AR破解，傳承非遺

在“江南三大名樓”這一課例的教學中，以岳陽樓為例，利用AR技術講解介紹中國傳統(tǒng)木構建筑中的獨特構件——榫卯結構，解密“墻倒屋不倒”現(xiàn)象。榫卯工藝相當復雜，結構奇特，如果僅是傳統(tǒng)的講授，學生理解起來存在一定的困難。通過AR技術的演示和破解，學生清楚認識到榫卯構成的特殊柔性結構體，不但可以承受較大的荷載，且允許產生一定的變形，通過變形吸收和損耗部分地震能量，就能達到減震的作用，教學難點輕松實現(xiàn)突破（圖4）。

教學中我們還借助AR技術展示中式家具中的榫卯結構，認識榫卯工藝在古今生活中的應用，感受中國匠人的智慧和高超技藝。學生深刻感受到在科學技術的助力下，傳統(tǒng)文明的精華部分重新煥發(fā)新生。

在拓展提升環(huán)節(jié)，學生還借助榫卯模型，親自動手拆裝小玩具，仔細觀察榫卯構件的巧妙之處，感受榫卯構件的獨特魅力。在參與體驗中，踐行做非遺的傳播者和傳承者（圖5）。

4 .AR渲染，文化浸潤

在“留園”這一課例的教學中，AR技術的融入，讓文化氣息更加濃郁，讓感悟文化變得更加具體、形象。富有文化色彩的建筑和景點處處蘊含著園林豐富的歷史文化內涵，雖由人作、宛自天開的古典園林更是體現(xiàn)出造園者的獨特匠心。借助AR技術呈現(xiàn)蘇州博物館新館片石假山的意境來源：宋代米芾的水墨山水畫，學生仿佛身臨其境，從詩詞里、畫作中沉浸到江南煙雨籠罩的美好意境中（圖6）。

二、教學中應用AR增強現(xiàn)實技術的幾點優(yōu)勢

1 .為學生提供了更加多元化的課堂

傳統(tǒng)課堂以教師講授為主，即使信 息化手段逐漸融入課堂，也多以圖片、 ?音頻或視頻等方式出現(xiàn)，有一定的聽覺和視覺沖擊，但學生參與較少，感官體驗不強烈。AR技術則創(chuàng)新了不同視覺效果的教育教學模式，避免了單調、乏味的知識講授，為學生營造身臨其境的真實情境。學生主動參與到課堂教學中，以互動的方式探查、研究更深層次的內容，更有利用于學生建立自我的完整的知識體系。

2 .為學生的自主學習創(chuàng)設了更開放的空間

教師提供AR資源，或者直接利用有關官網上的AR資源，在網絡條件下，學生的學習不受空間和時間的限制，可以隨時隨地進行相關內容的學習，還可以隨時復習，加深鞏固課堂學習效果。

3 .能有效激發(fā)學生的學習興趣

AR技術的融入，更有利于任務驅動、情境教學等教法和自主學習、體驗式學習等學法的使用。同時，也是教師教法改革創(chuàng)新的一種體現(xiàn)，轉變了傳統(tǒng)的教學理念和教學氛圍。利用AR技術，學生能借助情境體驗和動感交互，激發(fā)學習興趣，提高體驗感和沉浸感。在新模式試行后，從學生的反饋可以得知，在AR增強現(xiàn)實技術的輔助下，他們感受到了新穎的學習方式，新奇、生動、有趣甚至充滿科技感的學習場景充分調動了他們的學習積極性，并對后續(xù)的學習充滿期待。

三、教學中應用AR增強現(xiàn)實技術面臨的若干問題

雖然AR增強現(xiàn)實技術不是新生事物，但總的來說其仍處于起步階段，尤其是在教育教學應用方面。在實踐中，仍然有許多問題需要克服和探索。

1 .AR資源數(shù)量不足且零散

目前主要是根據(jù)專業(yè)及學科的特點，在教學中將AR技術和課程相關內容結合在一起，能一定程度顯示技術的優(yōu)越性，但資源還不夠充足，基本屬于中淺度應用，呈現(xiàn)方式存在一定的空間轉換痕跡。教師還需設法有效地整合教學資源，確保教學流程的完整性，進行更加系統(tǒng)化的技術應用規(guī)劃。

2 .應用設備單一

教學實踐中學生主要是利用移動設備（平板），結合相應的APP軟件完成課堂教學流程，獲取相應的教學體驗，體驗感不夠全面豐富。在條件允許的情況下，如果能投入使用頭戴式虛擬現(xiàn)實設備（如虛擬現(xiàn)實頭盔）甚至桌面式教學設備（系統(tǒng)平臺），身臨其境的感受可能會更加強烈，體驗感更好。

3 .技術應用與教學融合還需提升

鑒于目前可利用的AR資源存在一定的局限性，AR教育模式的推廣也相應受限。比如，對于很多教師和學生來說，為AR創(chuàng)建3D模型的任務難度較大。因此，如何提升技術應用和教學融合是值得思考的問題。未來的努力方向應該是更好地將因材施教的教學理念和技術體系結合在一起，真正優(yōu)化課堂教學效果。借助技術的應用，提高學生對知識的內化能力，真正有效提升學生的核心素養(yǎng)。

責任編輯 ?陳春陽