浅谈AR技术在教育教学中的应用

浅谈AR技术在教育教学中的应用摘要：新课标的改革强调信息技术和各个学科的密切联系，信息技术对现代教学产生了重大意义，营造有利于学生形成信息意识和能力的教学环境。随着科学技术的发展进步，AR智能应用越来越广泛，在不同的领域都起到了非常重要的作用。AR技术应用到教育行业中的是从早出现的AR早教领域慢慢扩散到大学生应用领域，在领域扩大过程中，AR技术也不断的巩固，应用专家们也在找到适合AR（增强现实）技术应用的应用方式。由单一变得多元，由传统的图书、童话书变为现场模拟教学等等，这一系列的转变都说明，AR技术在教育行业得到不错的发展。尤其是在提高教学质量的基础上，结合地域差异有效的利用到课堂教学中，很大的提高了课堂效果。关键词：增强现实（AR）技术；AR图书；AR课堂；作用增强现实（AR）技术AR(AugmentedReality):增强现实是一种全新的人机交互技术；是一种实时的计算摄影机影像位置、角度并加上图像视频、3D模型的技术；是利用计算机生成一种逼真的声音、视觉信息、触觉和动作等感觉的虚拟环境。通过各种设备将用户"引领"到这中虚拟的环境中,实现用户和环境直接进行自然交互。使用者不仅能查看到现实世界的信息，还能将虚拟的信息同时显示出来，两种信息互相补充、叠加。它能够使使用者感受到"身临其境"的逼真性。二、AR技术在教育图书方面的应用在教育领域里最早运用AR技术的案例是毕灵赫斯特制作的魔法书。由于传统的纸质图书版面限制，有时候一个知识点或者一个知识结构只能用一个图片展示。利用增强现实技术设计的图书，可以实现在图书的一个特定的位置设置一个启动开关，当我们读到这一段时可以把图书中内容从不同的角度、层次阐述出来，使内容更加立体化，通过音频、视频、三维动画、三维模型等资源较为客观的构建一个接近真实的立体化知识体系，知识化的脉络一下子就可以清晰的模拟出来。这样不仅大大节省了印刷厂的纸张数量，同时也节省了图书管的空间，更节省了各类费用。在这种情况下，不仅丰富了学生阅读体验，还加强学生对复杂空间实物、抽象概念的理解，还承载了更多图书信息，亦起到了事半功倍的效果。学生们从文字语言中，结合AR技术能够将现实世界的知识技能与AR环境中描绘的虚拟世界相结合，犹如“身临其境”的感觉，不仅能够提高学生热爱阅读的兴趣，还能够提高学生对文字语言的理解能力。例如学前幼儿在理解抽象的数字时，可以利用AR技术展示出数量模型，然后根据数量关系来认识数字，这比传统的书本启蒙互动性更强，更加有意思，使学生们从小就养成良好的学习习惯和思维习惯。或者在认识动物世界时，也可以实时的建立三维动物模型，从形态、外观、声音等多方面立体了解动物习性。三、AR技术在课堂中的应用老师在课堂上课过程中，会用到一些实物模型，而这中实物模型是有一定的局限性的，如果在一节课中讲到多种模型时，这就要求老师准备不同的模型，但是有些东西隐藏在实体模型的里面或者后面，学生是看不到的。然而如果利用增强技术后，用到立体几何的教学中，当我们讲到一个立方体的时候，我们可以直接在我们的正前方投出一个立方体的模型，我们可以对它进行旋转、放大、缩小的操作。例如如果讲到立方体表面展开图的时候，有同学在大脑中无法完成思维想像，有不理解的概念的时候，我们可以通过把立方体的各个面做一个绘图处理，然后可以直接把画面中立方体的一个面慢慢的展开直至另一个面，这样的话我们学生可以直接看到正方体展开图的一个展开生成过程，这样就会有一个非常直观的印象，也能加强对立方体各个面的一个了解。不仅在数学中得到应用，例如在一些物理课中，一些物理抽象的模型，如原子模型、分子模型等这些东西。都是要通过学生的想象去实现的，那么现在如果说有这样的虚拟现实技术，我们就可以直接把这样的模型叠加到我们的书本上，或者特定的位置上，每当我看到这个地方，就会出现这个模型，能够把一些抽象的概念变成一个很形象的概念。这样老师教起来也会省事很多，关键是学生对抽象知识的理解运用的效率提高了很多。在城市和农村学生对不同区域事物认知的差异，可以使用增强现实技术，农村里的孩子大部分都没有去过动物园、植物园、大型超市等地方，更没有去祖国各地旅游，体验各地的风土民情，以及各地的文化、美食。而城市里的孩子们对农村的田园生活也不是很了解，想要种出一根玉米应该怎么做、想知道小麦和韭菜的区别、想知道葵花籽时从哪里来的等等，这些内容在书本中提到的时都是文字描述或者图片形式的，并不能从根本上让学生们对这些知识得到感官上的认识。所以通过增强现实技术就能够很好的解决这个问题。这些抽象知识可以利用AR技术映射到书本上，学习者通过输入学习指令，或者教师的展示，将不同领域的知识形象直观的展示出来，这样不仅可以活跃课堂氛围，让学生们在愉悦的环境中获取知识，激发学习兴趣。AR技术不仅在以上学科得以运用，还可以运用到地理学科、生物学科、化学学科等各种学科领域。四、AR技术的作用每当学生利用AR技术去学习时，他们不再是靠死记硬背来掌握知识，掌握某项技能，而是在体验中学习，在图形图像演示中熟知技能，并且还可以以团队合作的方式参与到教学学习过程中。AR能够为学习者创造一个特殊的环境，让他们感受到跟其他人或者事物处于一个位置。这样存在感可以加强学生对学习社区的认知。总之，在AR技术创设的学习环境中，不仅改善了学习效果的途径，同时传统的教学模式也悄悄的发生了改变，AR技术时一种有形的、可感知的界面，能够增加课堂教学的真实感，学生可以通过视觉、听觉等来对抽象概念的理解，不仅提高学生掌握知识、技能的效率，还调动学生学习的积极性，教学的重点、难点得到了突破，学生学习各科知识的兴趣得到了提高，甚至