基于AR技术的高中历史课堂混合式教学的设计与实践

基于AR技术的高中历史课堂混合式教学的设计与实践摘要：本文以高中历史统编版《中外历史纲要》下册第1课《文明的产生与早期发展》教学设计为例，依托国家中小学智慧教育平台资源和功能，运用翻转课堂教学模式，将线上教学资源和线下学生活动相结合，通过增强现实AR技术，对古代埃及法老陵墓进行直观展示，虚拟情境和现实相结合，创建沉浸式历史学习情境，并通过技术中的交互性，增强学生的学习兴趣。运用信息技术，推动教育转型，赋能教育教学变革，形成学生为主体的线上线下混合式教学新模式，打造学生沉浸式学习新空间，促进教育高质量发展。关键词：增强现实AR技术；线上线下混合式教学；沉浸式历史学习引言我国“十四五”规划纲要专门设置“加快数字化发展建设数字中国”章节，2022年全国教育工作会议明确提出实施教育数字化战略行动，这是加快教育数字化转型的战略举措，更是我国未来教育创新变革的必然要求。因此，新时代高中教师必须要改变传统教学模式，结合新型信息技术手段，探索教育教学新模式，实现信息技术和课堂教学模式的融合创新与发展。二、混合式教学的价值混合式教学，是在线教学资源自主学习和线下教学师生互动的优势结合起来的一种线上+线下的教学方式。[]混合式教学克服了传统的线下教学和线上教学的弊端，有机的融合了两者的优势，既能够充分发挥教师在课堂上的主要作用，又能够充分发挥学生的主体优势。真正做得到了1+1>2的效应。线下教学，在课堂上老师可以通过学生自主探究、小组合作学习等活动，通过对学生表情和动作等的观察，实时了解学生对本节课内容的了解程度，从而随时调整教学的节奏。线上教学，资源丰富精致，大数据分析水平精准，能够随时随地、个性化学习、自主学习、差异化学习，能够满足不同学生对于同一学习内容需求不同的要求等，从而更好地实现学生为主体的教学。通过教育教学新模式，实现信息技术和课堂教学更好地融合与创新。三、增强现实技术的价值增强现实（AugmentedReality，AR）技术通过信息技术将真实世界和数字化信息相结合，利用计算机系统计算的信息来增强用户对现实世界感知能力，具有实时交互性。[]AR作为增强现实技术，通过虚实结合的技术手段，生成增强式的数字化学习资源，学生真正能够实现体验式学习和发现式学习，沉浸式学习。实现“以心带身，身心一体，身临其境”[]。教育数字化的环境下，学生的学习方式和教育形态都发生着革命性变化，教学技术越来越多样化，AR技术能够更好地促进数字化背景下的信息技术与教育教学更好的深度融合。在高中历史课堂中，学生仅从文字和图片等史料中的掌握了解历史是远远不够的，AR技术能够基本还原部分历史真实场景，从而让学生真正的走近历史，“触摸”历史。数字化技术真正推动历史课堂数字转型，实现高质量高中历史教学。四、基于AR技术的高中历史课堂混合式教学设计（一）混合式教学的设计背景按照教育部推进教育数字化战略行动的总体部署，更好地服务“双减”工作深入实施和推进基础教育高质量发展，教育部在总结“国家中小学网络云平台”运行服务经验的基础上，将其改版升级为“国家中小学智慧教育平台”，成为助推基础教育现代化的重要驱动和有力支撑。平台的电子教材、课程教学、课后服务等资源非常丰富，还有九大应用场景，其中的自主学习、作业活动、答疑辅导等应用功能为线上教学提供了便利条件。高中历史课程是高中学生的必修课，高中学生对历史的掌握有一定的史实基础，能够说出重大历史事件的基本史实，而且具备了一定的自学能力，对历史事物具备强烈的好奇心，但是高中生的历史思维能力还有待提升，时空观念和史料实证能力也还欠缺，缺乏一定的想象力。家国情怀也需要进一步提升。基于AR技术的线上线下混合式历史课堂能够更好地落实历史学科核心素养，弥补高中学生学习的不足，做到信息技术与教学深度融合，积极引导学生自主性学习、探究性学习和个性化学习，构建任务驱动的线上线下混合式教学模式。本节课的设计便是以落实历史学科核心素养为导向，利用线上丰富资源和线下AR课堂因学定教，打造学生沉浸式学习空间。（二）混合式教学的设计思路本次选择的是高中历史统编版下册第一课《文明的产生与早期发展》作为混合式教学设计的主题。通过AR技术创造多种历史情境，结合中小学智慧教育平台，以及通过“课前线上自主学习、课中线下翻转课堂、课后线上课堂延伸及作业巩固线下反馈”的混合式教学模式，重建高中历史课堂结构，搭建沉浸式和开放式的学习情境，从而构建信息技术和高中历史深度融合课堂。（三）混合式教学流程基于AR技术的高中历史课堂混合式教学设计流程如图1所示。图1基于AR技术的高中历史课堂混合式教学设计流程1.课前阶段课前，通过国家中小学智慧教育平台发布学习任务，让学生预习本课相关教材（图2），利用平台资源进行线上学习（图3），完成并提交表格（图4）。学生通过课前线上学习，完成学习任务，搜集自己喜欢的资源，并线上提交表格。初步了解古代文明的形成条件、政治制度、文化成就，对古代文明形成多元性的认识，体会世界古代文明的丰富多样和古代人民的聪明智慧。同时，教师通过国家中小学智慧教育平台和学生加强交流，解答学生在自主学习过程中发现的问题以及困惑，指导不同层次的学生进行不同程度的自主探索，从而获得更多的学习收获，实现因人施教，事半功倍的效果。2.课中阶段课中主要以线下学生活动为主，教师依据学生反映的问题以学定教，进行重难点解释和课堂总结。具体流程如下。首先，老师先介绍文明的定义导入本节课内容，并明确本节课的学习任务。接下来，进行翻转课堂。同学们分组讨论线上学习的成果，继续修改完善表格进行补充。利用点名器随机抽取学生进行上台成果展示，增加课堂学习的趣味性和挑战性。同时把自己搜集到的资源也展示给同学们，学会学习共享，培养学生的班级合力意识。展示完成后，同学们利用国家中小学智慧教育平台的投票功能选出最佳展示的个人和小组。然后，老师将自己搜集到的AR资源（图坦卡蒙的陵墓app）分享给同学们。在课堂中，通过AR技术，同学们可以直接观察达到埃及的金字塔和内部结构，狮身人面像，图坦卡蒙内部的结构，死亡面具，古代埃及法老陵墓壁画——通往来世之旅，通过交互功能发现并组合成古埃及的象形文字等，运用AR技术全方位接触到古埃及的文明（见图5），通过直接观察了解古代埃及文明，感悟古代埃及文明，并分析出古埃及文明的特点。接下来，老师和学生进行合作探究，解决本节课的重难点内容：古代文明形成的不同时空条件，并形成认识：人类早期各个文明都是在特定的时空条件下所孕育的，受到多方面的因素共同作用的结果。通过思维导图的形式对本节课的内容进行归纳总结，梳理古代文明的产生与早期发展的历史主线。最后一部分是随堂检测的环节，老师通过国家中小学智慧教育平台发布线上作业，当堂检测学习效果，并及时解决检测中出现的问题。图53.课后阶段课后，同学们自主进行课后延伸：《考古的故事》。利用国家中小学智慧教育平台的“课后服务”栏目，自主阅读（图6、图7），深化本节课的内容，扩充学生知识的广度和深度。加深对古代文明多元性的理解。并完成本节课的课后作业。4.设计反思利用国家中小学智慧教育平台提供的丰富的教材资源、课程资源、课后延伸资源以及功能，能够充分的进行线上教学和课后延伸，扩展学生的学习广度和深度，帮助学生更好地理解历史知识，提高核心素养能力。课堂上利用AR技术把古埃及丰富多样的文明“请”进教室，让学生能够近距离直接接触到古埃及文明，做到了让历史“活”起来，比传统的授课方式能够更加活跃课堂气氛，加深学生的学习兴趣和学习印象，真正做到让学生沉浸式学习。五、结语基于AR技术的高中历史课堂混合式教学设计，将数字化技术应用到了课堂教学中，实现了数字化背景下信息技术与教育教学深度融合，教育数字化赋能教育教学变革，激发了学生历史课堂学习的主观能动性，提升了学生的学习兴趣，能更好的落实高中历史学科核心素养。课前，基于国家中小学智慧教育平台进行线上学习互动，培养学生的自学能力。课中，线下的AR展示、生生合作、师生