廣州市教育信息中心 鐘 毅

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱AR）是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，將虛擬的信息技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)的世界中，使得虛擬的事物與真實(shí)的環(huán)境疊加一起，在同一畫(huà)面或空間中存在，通過(guò)這種疊加，將虛實(shí)的現(xiàn)實(shí)世界視頻進(jìn)行傳輸，并形成三維立體式的交互方式，給用戶以全新的體驗(yàn)，提高虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用效果。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在教育中的應(yīng)用，可以用于模擬學(xué)習(xí)對(duì)象，向?qū)W習(xí)者通過(guò)模擬，能夠體驗(yàn)到現(xiàn)實(shí)環(huán)境中事物的生存模型，為學(xué)習(xí)者搭建了接近真實(shí)環(huán)境的自由交互方式，對(duì)抽象的教學(xué)內(nèi)容與提升學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)能力具有十分重要的作用。

一、創(chuàng)設(shè)智慧化的學(xué)習(xí)環(huán)境，提升教學(xué)效率

智慧化的學(xué)習(xí)環(huán)境能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)性特征，為學(xué)習(xí)者提供有針對(duì)性的學(xué)習(xí)資源，在這種環(huán)境中，學(xué)習(xí)者能夠感知學(xué)習(xí)情況與自己的學(xué)習(xí)過(guò)程，智慧化學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)能夠智能的對(duì)學(xué)習(xí)者特征進(jìn)行分析，對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行干預(yù)，同時(shí)智慧化的學(xué)習(xí)環(huán)境能夠有效的將物理環(huán)境與虛擬環(huán)境結(jié)合在一起，為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)與支持服務(wù)。這就要求智慧化的學(xué)習(xí)環(huán)境能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的感知、監(jiān)控與調(diào)節(jié)的功能，并學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行管理，它的功能與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)相似，能夠?qū)⑻搶?shí)的環(huán)境結(jié)合在一起，為智慧環(huán)境提供學(xué)習(xí)支持服務(wù)。智慧化的學(xué)習(xí)環(huán)境還能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)的情境性，促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)的產(chǎn)生，而如何有效的創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的情境性，可以從如下兩個(gè)方面進(jìn)行：第一種方法是為學(xué)習(xí)者提供真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，但是這種學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)操作難度比較大，而且還會(huì)受到各種現(xiàn)實(shí)條件的制約，導(dǎo)致這種效果不是十分理想；第二種方法是利用仿真環(huán)境來(lái)創(chuàng)設(shè)接近真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供實(shí)時(shí)的交互與協(xié)同學(xué)習(xí)服務(wù)，而利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)完全可以實(shí)現(xiàn)這種功能，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供強(qiáng)大的學(xué)習(xí)環(huán)境支持服務(wù)，讓學(xué)習(xí)者沉浸在增強(qiáng)的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率。例如iTactus項(xiàng)目就是采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)輔助歷史教學(xué)，將歷史事實(shí)通過(guò)虛擬場(chǎng)景呈現(xiàn)出來(lái)，學(xué)習(xí)者能夠體驗(yàn)到具體歷史事實(shí)的發(fā)展情況，激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。因此，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到課堂教學(xué)中，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)接近真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，優(yōu)化課堂環(huán)境，提升課堂教學(xué)效率。

二、變革課程教學(xué)模式，優(yōu)化課堂教學(xué)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用，能夠有效的將虛實(shí)的環(huán)境結(jié)合在一起，讓學(xué)習(xí)者在體驗(yàn)的過(guò)程中主動(dòng)探究課堂教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而能夠有效的幫助學(xué)習(xí)者掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效率。

1.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)變革課程教學(xué)模式

隨著信息技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用，學(xué)習(xí)者在信息技術(shù)環(huán)境下的學(xué)習(xí)與交互方式發(fā)生了巨大的變化，而且學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)偏好與資源的利用方式與以前也呈現(xiàn)出明顯的不同，學(xué)習(xí)者在課堂學(xué)習(xí)中不再以傳統(tǒng)的教學(xué)模式來(lái)接受知識(shí)，而是擅長(zhǎng)使用非線性的信息處理方式，在課堂學(xué)習(xí)中偏好多種任務(wù)的學(xué)習(xí)，喜歡在學(xué)習(xí)的的過(guò)程中采用主動(dòng)探究式的學(xué)習(xí)方式，而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠有效的滿足學(xué)習(xí)者的這一學(xué)習(xí)需求，在非線性的教學(xué)模式中具有廣泛的應(yīng)用前途，使得學(xué)習(xí)者的知識(shí)構(gòu)建順序能夠發(fā)生改變，使得學(xué)習(xí)者的課堂學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出現(xiàn)非線性、主體性、交互性、多元化的特征，同時(shí)也使得學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)與反饋發(fā)生改變，學(xué)習(xí)者在交互的過(guò)程中能夠得到及時(shí)的反饋與評(píng)價(jià)，然后根據(jù)評(píng)價(jià)的結(jié)果轉(zhuǎn)變自己的學(xué)習(xí)策略。因此，在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)線學(xué)習(xí)者非線性的主動(dòng)交互學(xué)習(xí)模式，如圖1所示：

圖1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)環(huán)境下學(xué)習(xí)者非線性主動(dòng)交互學(xué)習(xí)模式

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用，學(xué)習(xí)者之間知識(shí)的傳遞是多向的與多元化的，而且學(xué)習(xí)者之間的交互也是多途徑的，在非線性學(xué)習(xí)者的過(guò)程中，學(xué)習(xí)者掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)，可以根據(jù)自己的需要選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，與碎片化的學(xué)習(xí)內(nèi)容利用相比較，碎片化的學(xué)習(xí)往往存在著鍋中不確定性，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的學(xué)習(xí)環(huán)境是一種發(fā)散式的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需要，按照自己的步驟進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬環(huán)境與真實(shí)環(huán)境的結(jié)合來(lái)完成意義的建構(gòu)，而在學(xué)習(xí)者遇到問(wèn)題或者問(wèn)題出現(xiàn)不確定性時(shí)，學(xué)習(xí)者可以方便的利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與教師、同學(xué)之間進(jìn)行交互，并能夠得到及時(shí)的幫助與反饋。

2.優(yōu)化課堂教學(xué)

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師、學(xué)生、教材等構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單、實(shí)用的課堂教學(xué)環(huán)路，這種教學(xué)方式便于管理與知識(shí)的集中傳遞，一直受到人們的推崇，隨著信息技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用，傳統(tǒng)的單一途徑傳遞教學(xué)信息的模式被打破，信息的形象、直觀演示、師生之間交互方式的多元化，改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用，讓學(xué)習(xí)者能夠以日常所熟悉的方式來(lái)獲取教學(xué)資源，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在教學(xué)內(nèi)容的界面設(shè)計(jì)、知識(shí)呈現(xiàn)與師生交互的方式，具體十分突出的表現(xiàn)力與模擬教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，使得學(xué)習(xí)者在與學(xué)習(xí)環(huán)境交互的過(guò)程中體驗(yàn)到事物的發(fā)展與變化過(guò)程，獲取的信息資源取得更加多元化，信息的呈現(xiàn)更加直觀而全面，讓學(xué)生能夠從多個(gè)方面體驗(yàn)到知識(shí)的形成與傳遞過(guò)程，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。例如華東師范大學(xué)陳向東等利用增加現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)的日、地月課堂教學(xué)演示系統(tǒng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行展示，從個(gè)體識(shí)別、系統(tǒng)識(shí)別和認(rèn)識(shí)日食、月食幾個(gè)階段對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行展示，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，幫助學(xué)生體驗(yàn)與理解日食、月食的形成過(guò)程與原理，利用形象直觀的教學(xué)方式，提高了課堂教學(xué)的效率，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)參與課堂的學(xué)習(xí)興趣。

三、拓展學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)空間，豐富學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)資源

隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用，使得學(xué)習(xí)者獲取信息資源的途徑與渠道變得更加多元化，非正式學(xué)習(xí)也被越來(lái)越多的學(xué)習(xí)者接受，同時(shí)也能夠有效的轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)觀念，拓寬學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)空間，也能夠從多種途徑來(lái)豐富學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)資源。

1.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)電子書(shū)

隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷的成熟以及其在教育教學(xué)中的應(yīng)用，一些也“增強(qiáng)、立體化”呈現(xiàn)書(shū)籍內(nèi)容的電子書(shū)也在不斷的被開(kāi)發(fā)出來(lái)，從容能夠更加吸引學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)者的閱讀興趣與閱讀體驗(yàn)，例如泰國(guó)推出的《Earth Structure》增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)電子書(shū)、德國(guó)ArsEdition公司推出的《Lams&UFO》增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)電子書(shū)就充分的調(diào)動(dòng)了讀者的閱讀興趣，也增強(qiáng)了讀者的閱讀體驗(yàn)，再如中華商務(wù)聯(lián)合印刷(廣東)有限公司開(kāi)發(fā)的《中國(guó)彈起》增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)電子書(shū)，將我國(guó)歷史文化進(jìn)程以立體紙雕的形式展示，便于讀者能夠輕松的理解中國(guó)的歷史文化發(fā)展。增加現(xiàn)實(shí)電子書(shū)利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在書(shū)籍內(nèi)容中融入了“真實(shí)的場(chǎng)景”，提升了書(shū)籍內(nèi)容的表現(xiàn)形式與手法，以形象、直觀、立體的方式將教學(xué)內(nèi)容展示給讀者，讓學(xué)生能夠從多角度、全方位與書(shū)籍進(jìn)行深度交互，不僅能夠有效的增強(qiáng)電子書(shū)閱讀的趣味性，還能夠讓學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)變得更加容易。因此，可以預(yù)見(jiàn)，增加現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷成熟以及其在教育中的應(yīng)用范圍不斷拓展，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)電子書(shū)必將會(huì)引領(lǐng)書(shū)籍革命性的變化，能夠在更大的范圍內(nèi)調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)電子書(shū)時(shí)，需要保證知識(shí)之間的相互關(guān)聯(lián)并，保證知識(shí)之間的系統(tǒng)性、邏輯性，以增強(qiáng)讀者的體驗(yàn)。

2.基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的移動(dòng)學(xué)習(xí)

移動(dòng)學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在利用信息資源的移動(dòng)性，強(qiáng)調(diào)技術(shù)對(duì)教育的驅(qū)動(dòng)與管理，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，提高了移動(dòng)學(xué)習(xí)資源的使用效率，為學(xué)習(xí)者提供了全新的知識(shí)體驗(yàn)服務(wù)?，F(xiàn)代智能移動(dòng)學(xué)習(xí)設(shè)備是體現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重要平臺(tái)，也創(chuàng)新了移動(dòng)學(xué)習(xí)的新模式，為移動(dòng)學(xué)習(xí)提供了新的學(xué)習(xí)支持服務(wù)。利用在移動(dòng)學(xué)習(xí)資源中，加入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的沉浸技術(shù)，可以讓學(xué)習(xí)者能夠有效的關(guān)注在移動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程中，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的高度交互性，能夠提高移動(dòng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，進(jìn)而能夠有效的消除學(xué)習(xí)者在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的孤獨(dú)感，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率。隨著移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷成熟，移動(dòng)學(xué)習(xí)模式將會(huì)給學(xué)習(xí)者帶來(lái)更多、更深層次的學(xué)習(xí)體驗(yàn)服務(wù)。

3.基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育游戲

目前，教育優(yōu)勢(shì)是當(dāng)前教育研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，它兼具有娛樂(lè)性與教育性的優(yōu)點(diǎn)，能夠讓學(xué)習(xí)者在游戲的過(guò)程中掌握知識(shí)，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教育游戲，將會(huì)為學(xué)習(xí)者提供更深層級(jí)的交互，也能夠拓展教育游戲的應(yīng)用領(lǐng)域，提高教育游戲的應(yīng)用效果，使得教育游戲具有更強(qiáng)的交互性與沉浸性，采用虛實(shí)結(jié)合的情景提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也能給學(xué)習(xí)者接近真實(shí)的體驗(yàn)，這種教育游戲不同于現(xiàn)有的二維或者三維游戲，而是能夠?qū)W(xué)習(xí)者的多重感官的刺激融合在一起，來(lái)吸引學(xué)習(xí)者的注意力，從而能夠提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將虛擬現(xiàn)實(shí)中的沉浸性與高度的交互性融合在一起，為教育游戲提供模擬、分析與游戲過(guò)程進(jìn)行融合，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的體驗(yàn)性，也能夠有效激發(fā)學(xué)習(xí)者參與到學(xué)習(xí)中的積極性與主動(dòng)性。

四、結(jié)束語(yǔ)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用，能夠有效的改革現(xiàn)有的課堂教學(xué)模式，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供多種學(xué)習(xí)方式，將會(huì)為學(xué)習(xí)者提供更為深度的交互行為，也能夠?qū)⑹挛锏陌l(fā)展過(guò)程進(jìn)行模擬，讓學(xué)習(xí)者在與學(xué)習(xí)環(huán)境的互動(dòng)中，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)習(xí)者的積極性與主動(dòng)性。同時(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，通過(guò)其本身具有的高度交互性與融合性，使得學(xué)習(xí)者能夠體驗(yàn)到學(xué)習(xí)過(guò)程中的樂(lè)趣，提高學(xué)習(xí)效率。

[1]王萍.基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的移動(dòng)學(xué)習(xí)研究初探[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2013(5):5-9.

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