讓AR技術(shù)叩響教育革新的大門(mén)

吳鳴遠(yuǎn)

摘要：現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)運(yùn)（AR）提供用戶(hù)的交互體驗(yàn)，可以將以往書(shū)本上難以理解的抽象敘述以直觀(guān)演示或更為全面的方式呈現(xiàn)在學(xué)習(xí)者面前，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究參與感最終達(dá)到更加理想的效果，將AR技術(shù)用到教育中的好處也在逐步顯現(xiàn)出來(lái)，其帶來(lái)的教育革新也在不斷的醞釀之中，AR技術(shù)的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)教育方式的局限性，為教育改革提供了契機(jī)。

關(guān)鍵詞：交互體驗(yàn)? ?強(qiáng)化教學(xué)? ?增加參與感

隨著現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)（AR）技術(shù)的誕生，許多行業(yè)都在引入這項(xiàng)技術(shù)，又依靠這項(xiàng)技術(shù)使本行業(yè)不斷發(fā)展進(jìn)步，AR技術(shù)可以充分將以往抽象的文字?jǐn)⑹龊蛷?fù)雜的空間圖形以直觀(guān)的形式呈現(xiàn)在使用者面前，讓使用者產(chǎn)生更好的切身體驗(yàn)，從而達(dá)到預(yù)期的的效果，這種效果是其他技術(shù)手段無(wú)法比擬與達(dá)到的。近年來(lái)社會(huì)愈發(fā)注重教育的各個(gè)方面，而將AR這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用到教育中的好處也在逐步顯現(xiàn)出來(lái)，其帶來(lái)的教育革新也在不斷的醞釀之中，可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)的教育與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)一定是密不可分的，AR技術(shù)對(duì)于教育領(lǐng)域的應(yīng)用有著很大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗闲碌慕逃碚撍枷搿?/p>

提到傳統(tǒng)的教育方式，往往會(huì)出現(xiàn)灌輸、填鴨、老師僅負(fù)責(zé)講學(xué)生只負(fù)責(zé)聽(tīng)等情況，這些情況無(wú)一不體現(xiàn)出傳統(tǒng)教育的枯燥與模式化，根本就不能激發(fā)出學(xué)生對(duì)于知識(shí)獲取的欲望，也不能提起他們對(duì)于學(xué)習(xí)過(guò)程的興致，不客氣的說(shuō)傳統(tǒng)的教育模式禁錮了學(xué)生的發(fā)散思維，而當(dāng)今社會(huì)越來(lái)越需要?jiǎng)?chuàng)新型人才，因此改變傳統(tǒng)的教育方式便迫在眉睫。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)正好為新的教育方式提供了媒介，其本身所具有的展示性以及良好的聯(lián)動(dòng)性，完全以學(xué)習(xí)參與者的角度出發(fā)，最大限度發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主觀(guān)能動(dòng)性，讓學(xué)習(xí)者在參與學(xué)習(xí)的過(guò)程中可以更加自主的探索各種需要的素材，這種方式能促進(jìn)學(xué)習(xí)興趣的產(chǎn)生，從而形成良性循環(huán)的模式。

借助AR技術(shù)提供用戶(hù)的交互體驗(yàn)，可以將以往書(shū)本上難以理解的抽象敘述以直觀(guān)演示或更為全面的方式呈現(xiàn)在學(xué)習(xí)者面前，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究參與感最終達(dá)到更加理想的效果。將AR技術(shù)運(yùn)用于課堂在世界上已經(jīng)有了不少實(shí)例，通過(guò)實(shí)例發(fā)現(xiàn)使用AR技術(shù)的課堂蘊(yùn)含著非常廣泛的教育形式，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的提出，科技正與教育越發(fā)的緊密結(jié)合起來(lái)，可以預(yù)見(jiàn)在不遠(yuǎn)的將來(lái)AR技術(shù)會(huì)逐步進(jìn)入課堂教學(xué)，學(xué)生可以隨心所欲的在3D空間學(xué)習(xí)知識(shí)。

一、AR技術(shù)與教育的結(jié)合給傳統(tǒng)教育的改革帶來(lái)了契機(jī)

（一）提高學(xué)生的感受體驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生參與感

AR的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)，更便于給學(xué)生創(chuàng)造出一個(gè)與學(xué)習(xí)內(nèi)容互動(dòng)的空間，讓學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容之間產(chǎn)生緊密的互動(dòng)，學(xué)生在參與的過(guò)程中獲取知識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的體驗(yàn)，讓學(xué)生的存在感得到提升，這種存在感對(duì)學(xué)生的直覺(jué)培養(yǎng)有著巨大的推動(dòng)作用。將AR與教育相結(jié)合的教育方式不僅可以為素質(zhì)教育提供新的培養(yǎng)方法又可以為教育的改革提供全新的思路。

（二）利用AR技術(shù)可以將抽象復(fù)雜的知識(shí)直觀(guān)化與形象化

對(duì)于學(xué)習(xí)者無(wú)法理解的抽象概念和難以呈現(xiàn)出的復(fù)雜現(xiàn)象AR技術(shù)較以往的教育形式也存在更多優(yōu)勢(shì)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的3D展示功能可以把需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容以及其相關(guān)資料采用可視化的效果，直觀(guān)、清晰與全面的展現(xiàn)在學(xué)習(xí)者面前，使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生了強(qiáng)烈的代入感，較傳統(tǒng)書(shū)本中的抽象敘述，這種方式更利于學(xué)習(xí)者對(duì)所要學(xué)習(xí)知識(shí)的掌握。

（三）AR技術(shù)的應(yīng)用不只限于課堂

AR借助真實(shí)的環(huán)境，于真實(shí)的環(huán)境中加入虛擬的物體，并依托虛擬物體的幫助，達(dá)到強(qiáng)化情境，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的感官的效果，因此AR的使用并不會(huì)局限于課堂，學(xué)習(xí)者可以將生活所有的環(huán)境都加以利用，使之成為學(xué)習(xí)的背景因素，更好的借助與虛擬的互動(dòng)以及個(gè)性化的學(xué)習(xí)方式而增進(jìn)知識(shí)水平。AR技術(shù)讓學(xué)習(xí)者所產(chǎn)生的浸入感還可以極大地支配學(xué)生的注意力，人與機(jī)器的交互功能不僅能迅速進(jìn)行反饋還可以讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生身臨其境的感受，知識(shí)的學(xué)習(xí)更加深刻，增強(qiáng)探索知識(shí)的真實(shí)感。

二、AR技術(shù)與教育結(jié)合所產(chǎn)生的優(yōu)勢(shì)

隨著生活節(jié)奏的加快，淺閱讀方式逐漸被大眾認(rèn)可，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于書(shū)本的依賴(lài)性逐步減弱，越來(lái)越多的學(xué)生借助高科技手段來(lái)獲取自己想要的知識(shí)，其中包括電子讀物，有聲讀物等，而AR技術(shù)的互動(dòng)性和娛樂(lè)性可以讓學(xué)生重新回到書(shū)本之中。教育與AR技術(shù)結(jié)合能產(chǎn)生以下的優(yōu)點(diǎn)：

（一）AR技術(shù)可以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

AR技術(shù)資源具有的多樣性，可以保存于移動(dòng)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、或者紙質(zhì)圖書(shū)等中，便于學(xué)習(xí)者在不同的地點(diǎn)采用設(shè)備方便，進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)，使學(xué)生在離開(kāi)課堂的時(shí)間里也可以把自己未能理解的知識(shí)再進(jìn)行探索從而更好地掌握，達(dá)到鞏固知識(shí)突破難點(diǎn)的效果。學(xué)習(xí)者借助AR技術(shù)即使沒(méi)有教師的引導(dǎo)也可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，教師利用AR技術(shù)也可以從不斷的機(jī)械性講解中解脫出來(lái)，采用“微課”、“翻轉(zhuǎn)課堂”的新形勢(shì)對(duì)于學(xué)生在學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)有針對(duì)性的講解，從而改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式。

（二）AR技術(shù)帶來(lái)更加真實(shí)的情景，便于學(xué)習(xí)者產(chǎn)生身臨其境的感受。

以往的課堂，教師借助文字、圖片、動(dòng)畫(huà)、幻燈等形式向?qū)W生傳授知識(shí)，但是一些復(fù)雜的知識(shí)通過(guò)抽象的敘述，或語(yǔ)言講解很難把它們描述具體，并且又因?yàn)閷W(xué)生的水平不同，理解能力也存在差異，對(duì)于理解力弱的學(xué)生會(huì)無(wú)法形成直觀(guān)印象，達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果，借助AR技術(shù)就可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題，AR技術(shù)的呈現(xiàn)方式，可以把想象起來(lái)較困難的事物以三維形式進(jìn)行展示，直觀(guān)、形象的出現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生便于理解抽象的知識(shí)或文字無(wú)法表述的內(nèi)容，在真實(shí)的情景中教學(xué)更加便于學(xué)生理解知識(shí)，豐富學(xué)生想象。

（三）AR技術(shù)有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)的教育，學(xué)生為了應(yīng)對(duì)考試而采取死記硬背的方式，這種做法最后的結(jié)果就是考試結(jié)束后，強(qiáng)記下來(lái)的知識(shí)被很快遺忘，學(xué)生學(xué)習(xí)宛若嚼蠟，無(wú)法體會(huì)并享受學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，而利用AR技術(shù)組織教學(xué)，其帶來(lái)的豐富的情境不僅可以讓課堂更加具有趣味性，還能讓學(xué)生對(duì)于所學(xué)的知識(shí)更好的理解， AR技術(shù)本身帶來(lái)的視聽(tīng)覺(jué)感受，不斷刺激學(xué)生感官，讓學(xué)生有一種身臨其境的感覺(jué)，讓原本索然枯燥的學(xué)習(xí)內(nèi)容，可以進(jìn)行操作、互動(dòng)，這種方式可以讓許多學(xué)習(xí)者共同參與到學(xué)習(xí)之中，伴隨著AR技術(shù)創(chuàng)設(shè)出的難點(diǎn)一個(gè)一個(gè)被學(xué)生研究突破，學(xué)生體會(huì)到成功的喜悅，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，并且利用AR技術(shù)，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)有探索發(fā)現(xiàn)總結(jié)提煉的過(guò)程，使知識(shí)的掌握更加牢固，理解更加透徹，針對(duì)過(guò)程中的不足，還可以引導(dǎo)學(xué)生反思與修正，逐步提高學(xué)習(xí)能力。

（四）AR技術(shù)可以強(qiáng)化課堂教學(xué)

當(dāng)前的教育還是以教師、教材、學(xué)生為基本構(gòu)成要素的，三要素依托課堂進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)，其中以教師講解為主導(dǎo)，學(xué)生互動(dòng)仍占整體學(xué)習(xí)中比較少的部分，利用AR技術(shù)可以讓教師更直觀(guān)地進(jìn)行演示，讓課堂教學(xué)從平面化轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw化，學(xué)生逐漸變成學(xué)習(xí)的主體，可以與AR設(shè)計(jì)出的場(chǎng)景進(jìn)行互動(dòng)，將單一的信息傳輸變成雙向信息交互，增加學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，發(fā)散學(xué)生思維，并且在互動(dòng)中提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

（五）使用AR技術(shù)能更好的促進(jìn)師生合作學(xué)習(xí)

合作學(xué)習(xí)是通過(guò)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生間相互協(xié)作，以實(shí)時(shí)互動(dòng)的方式進(jìn)行教學(xué)，以往的教學(xué)環(huán)境，合作學(xué)習(xí)往往只是流于形式，有的學(xué)生在參與的過(guò)程中，只起到觀(guān)看的效果，不能保證全員參與其中。利用AR技術(shù)可以讓互動(dòng)更加順暢，學(xué)生的反饋更加及時(shí)，全員參與更加有保障，在合作學(xué)習(xí)中，學(xué)生的認(rèn)知水平在相互促進(jìn)的作用下得到不斷提升，讓以往不愿參與的學(xué)生也能發(fā)揮自身作用，共同發(fā)展與進(jìn)步。

三、傳統(tǒng)教學(xué)手段與利用AR組織教學(xué)之間的差別

傳統(tǒng)的教學(xué)方式將知識(shí)總結(jié)于書(shū)本中，教師利用書(shū)本組織教學(xué)，在教學(xué)過(guò)程教師是主體，教師針對(duì)全體學(xué)生情況制定教學(xué)任務(wù)，設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，預(yù)設(shè)教學(xué)效果，運(yùn)用教學(xué)手段開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生被動(dòng)參與，吸收知識(shí)，進(jìn)行反饋訓(xùn)練，，整個(gè)活動(dòng)中學(xué)生依賴(lài)于教師對(duì)知識(shí)的傳授。AR技術(shù)組織教學(xué)，可以脫離教師、課堂隨時(shí)隨地的進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)生參與其中具有強(qiáng)烈的沉浸感。AR技術(shù)較以往的教學(xué)手段更容易做到：

（一）利用AR技術(shù)，學(xué)生可以自主的決定想要達(dá)到的教學(xué)效果，讓學(xué)生通過(guò)自身的探索獲取知識(shí)，啟迪智慧，解決問(wèn)題。

（二）AR技術(shù)可以讓學(xué)生脫離課堂的束縛，充分利用時(shí)間開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)

（三）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界之間構(gòu)筑了橋梁，讓學(xué)生正在現(xiàn)實(shí)與虛擬之間隨心所欲的轉(zhuǎn)換。

（四）可以將傳統(tǒng)的靜態(tài)演示轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)展示，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，良好的學(xué)習(xí)興趣又能帶動(dòng)學(xué)生更好的提高學(xué)習(xí)效率，縮短學(xué)習(xí)時(shí)間。

（五）AR技術(shù)有助于學(xué)生空間思維想象，更好的幫助學(xué)生理解復(fù)雜抽象的概念

（六）AR技術(shù)的及時(shí)反饋能讓學(xué)生盡快發(fā)現(xiàn)自身學(xué)習(xí)中的瑕疵，及時(shí)彌補(bǔ)形成良性循環(huán)

盡管AR技術(shù)在使用上還存在不少的局限性，但是近年來(lái)很多高科技技術(shù)的迅猛發(fā)展，也為AR技術(shù)的普及奠定了基礎(chǔ)，未來(lái)AR技術(shù)將與更多高科技元素相結(jié)合，會(huì)越來(lái)越多的應(yīng)用于人們生活之中。AR技術(shù)與教學(xué)相結(jié)合不僅能帶來(lái)新的教育教學(xué)模式的產(chǎn)生，更能加快落實(shí)教育部提出的“發(fā)展未來(lái)教育”，這項(xiàng)技術(shù)為學(xué)生提供豐富的情境，給學(xué)生帶來(lái)愉悅的學(xué)習(xí)感受，讓學(xué)生不斷自己探索知識(shí)的同時(shí)，又可以與教師和同學(xué)產(chǎn)生互動(dòng)，不斷發(fā)掘自己的未知潛力，促進(jìn)自身素質(zhì)全面提高。加快AR技術(shù)與教育相結(jié)合，讓AR技術(shù)走進(jìn)課堂，將為未來(lái)教育創(chuàng)新之路打開(kāi)大門(mén)。

（作者單位：天津師范大學(xué)附屬小學(xué)）