增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)融入小學(xué)七巧板課堂教學(xué)的一些思考

徐衍青

摘要：當(dāng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)與學(xué)科教學(xué)碰撞，激發(fā)了教學(xué)新的火花。運(yùn)用AR技術(shù)輔助小學(xué)二年級數(shù)學(xué)七巧板教學(xué)，在激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)效率方面起到積極作用。

關(guān)鍵詞：AR小學(xué)數(shù)學(xué) 七巧板

一、前言

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡稱AR）技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的擴(kuò)展分支，相比早期的信息技術(shù)，具有更生動、更豐富、更直觀的圖像、聲音、動畫等信息，若將該技術(shù)有機(jī)融入教學(xué)，則勢必會給傳統(tǒng)課堂教學(xué)提供豐富的教學(xué)信息，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的濃厚興趣。

筆者嘗試將AR技術(shù)引入小學(xué)七巧板課堂教學(xué)，當(dāng)古老的七巧板邂逅現(xiàn)代的智能終端，會碰撞出怎樣的火花？筆者就哪一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)可以融入該技術(shù)輔助教學(xué)，從而提升課堂教學(xué)效率進(jìn)行思考。

二、AR技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）AR技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

基礎(chǔ)教育是目前國際上AR在數(shù)學(xué)中應(yīng)用研究案例最多、最集中的領(lǐng)域。韓國Lee等人的團(tuán)隊(duì)采用了AR書本的模式，制作了AR版的“大富翁”教育游戲。墨西哥的Salinas等人將AR應(yīng)用于函數(shù)圖像學(xué)習(xí)。

（二）AR技術(shù)在小學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

目前，典型的AR技術(shù)更多的應(yīng)用于小學(xué)英語的課堂教學(xué)中，其教育軟件應(yīng)用模式主要包括：（1）圖書型AR教育軟件。（2）卡片型AR教育軟件。

此外，李鵬飛設(shè)計(jì)了一種AR技術(shù)下的小學(xué)成語學(xué)習(xí)活動;浙江工業(yè)大學(xué)的蔡健設(shè)計(jì)開發(fā)出基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的小學(xué)漢字識記軟件，高度逼真地模擬了漢字對應(yīng)的模型;寧夏大學(xué)的路玲玉在教學(xué)實(shí)踐中利用一款以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為依托的軟件colARmix進(jìn)行研究，探索增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在美術(shù)學(xué)科教學(xué)中的教學(xué)價(jià)值。

三、AR技術(shù)在小學(xué)七巧板教學(xué)中的實(shí)踐

為了探索AR技術(shù)數(shù)學(xué)教學(xué)軟件在實(shí)際教學(xué)過程中的應(yīng)用價(jià)值，本次研究選擇了面向低齡兒童的應(yīng)用軟件，在使用過程中，通過攝像頭取景，可在屏幕上感應(yīng)出七巧板實(shí)體對應(yīng)的動態(tài)內(nèi)容。

（一）借助劇情模式情景引入

通過AR技術(shù)，學(xué)生拼搭完成的七巧板實(shí)體可以被攝像頭識別，同時(shí)在智能終端上同步出相應(yīng)的圖形。這些圖形作為工具幫助軟件中的小狐貍解決旅途中遇到的各種問題。有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）通過難度模式進(jìn)行分層教學(xué)

在幫助學(xué)生初步認(rèn)識七巧板的教學(xué)環(huán)節(jié)后，進(jìn)入模仿拼搭環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)的教學(xué)中，因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生對于圖形的敏感度不同，此時(shí)軟件中有多種難度選擇，學(xué)生可以根據(jù)自己實(shí)際的能力選擇適合自己能力的難度進(jìn)行拼搭，從而切實(shí)做到了因材施教。

（三）挑戰(zhàn)模式提供比拼展示平臺

為進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的興趣，可借助挑戰(zhàn)模式在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)通過定時(shí)間，隨機(jī)圖形讓學(xué)生們進(jìn)行比拼，滿足學(xué)生的成就感，提升學(xué)習(xí)興趣。

（四）提供更大的課外學(xué)習(xí)空間

所謂師父領(lǐng)進(jìn)門，修行在個(gè)人。在課后學(xué)生也可以借助這一技術(shù)在七巧板中練習(xí)中繼續(xù)自我提升，實(shí)現(xiàn)從課內(nèi)走向課外的自主學(xué)習(xí)。

四、AR技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值

（一）AR技術(shù)能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生在拼搭七巧板的過程中，在情境中看到自己的作品推動故事發(fā)展有代入感而更感興趣。在一次次幫助軟件中小動物選擇解決問題的方法和解決問題的過程中，也培養(yǎng)了學(xué)生喜于思考，樂于助人的品格。

（二）AR技術(shù)能提升教學(xué)效率

以往的教學(xué)中，對于模仿環(huán)節(jié)學(xué)生拼搭作品的正確率檢測是一個(gè)大工程。但是在AR技術(shù)支持下的軟件中，別說是整幅作品的正確度，學(xué)生的作品就算只是一部分圖形的組合拼搭正確都會得到肯定提示。

此外，對于拼搭速度較快的學(xué)生而言，完成后就可以進(jìn)行下一輪作品的拼搭，而不是被動坐在那里等老師講解反饋，在有限的時(shí)間內(nèi)得到了最大限度的練習(xí)，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

（三）AR技術(shù)更能讓學(xué)生體驗(yàn)成就感

在AR技術(shù)的支持下，基礎(chǔ)拼搭環(huán)節(jié)感應(yīng)區(qū)會根據(jù)已拼搭圖形組合提示拼搭是否正確，對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生還會提示拼搭步驟。每一次的拼搭成功的鼓勵(lì)都會給學(xué)生帶來無比的成就感。

（四）AR技術(shù)便于開展分層教學(xué)

由于練習(xí)模式分為簡單、一般和復(fù)雜，分別對應(yīng)常規(guī)教學(xué)環(huán)節(jié)的照著內(nèi)部有格子的圖形拼一拼，再提升到保留外部輪廓線、但是內(nèi)部會有一塊已知圖形的圖形，最后升華到只保留外部輪廓線的圖形拼一拼。學(xué)生可以根據(jù)自己的掌握水平選擇合適的難度進(jìn)行挑戰(zhàn)，并不斷挑戰(zhàn)自我完成新任務(wù)，這是普通的實(shí)物七巧板教學(xué)所不能實(shí)現(xiàn)的教學(xué)環(huán)境。

五、關(guān)于在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)的反思

將承載先進(jìn)AR技術(shù)的軟件融入到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，能起到畫龍點(diǎn)睛的作用。但是，在實(shí)際操作的過程中，也有一定的局限性和一些值得反思的問題。

首先，這款軟件需要搭配智能手機(jī)或平板電腦進(jìn)行操作使用，需要課上配有相關(guān)電子產(chǎn)品才能夠進(jìn)一步開展。

其次，這款基于AR技術(shù)的軟件并不能替代整節(jié)課的教學(xué)，在運(yùn)用軟件進(jìn)行練習(xí)的過程中，軟件只是輔助，要注意時(shí)間節(jié)點(diǎn)的把控，在真正需要的環(huán)節(jié)合理應(yīng)用才能真正切實(shí)提高教學(xué)效率。

再次，在學(xué)生練習(xí)環(huán)節(jié)，教師的任務(wù)絕不是下放軟件任由學(xué)生發(fā)揮，而是要注重相關(guān)環(huán)節(jié)提出問題供學(xué)生帶著問題去思考練習(xí)，然后脫離學(xué)具進(jìn)一步設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，切忌不能忽略學(xué)生的抽象思維能力培養(yǎng)。

最后，終身學(xué)習(xí)仍舊是永恒的話題。對于新興科技的研究與運(yùn)用也永無止盡。其他承載AR技術(shù)的程序，比如魔方AR程序是否能有機(jī)融入數(shù)學(xué)教學(xué)也有待進(jìn)一步探究。

六、結(jié)語

在信息技術(shù)與教學(xué)相融合的大背景下，AR技術(shù)走進(jìn)一線課堂是一種趨勢。在實(shí)踐和探索的過程中，我們要找到常規(guī)教育手段與信息技術(shù)的平衡點(diǎn)，更好地將技術(shù)融入教學(xué)，并為教學(xué)所用，相信信息技術(shù)能為教學(xué)工作的開展錦上添花。