王瓊 王威

摘 ?要：課程資源開發(fā)一直是加速教育發(fā)展的重要研究方向，AR作為科技發(fā)展的先進(jìn)成果，它所具有的將虛擬疊加于現(xiàn)實(shí)的功能對于生物這一需要大量圖片提升課堂效率的科目具有很大的有效性。

關(guān)鍵詞：AR;課程資源開發(fā);生物教材

一.什么是AR

AR，是（Augmented Reality）即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。它通過電腦技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫面或空間同時(shí)存在。

二.AR的應(yīng)用現(xiàn)狀

國外已經(jīng)有許多實(shí)際的應(yīng)用。在德國，工程技術(shù)人員，在進(jìn)行機(jī)械安裝、維修、調(diào)式時(shí)通過頭盔顯示器，可以將原來不能呈現(xiàn)的機(jī)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及它的相關(guān)信息、數(shù)據(jù)完全呈現(xiàn)出來。并可以按照電腦的提示，來進(jìn)行工作，解決技術(shù)難題。使我們的工作非常方便、快捷、準(zhǔn)確。摒棄了我們以前，需要帶著大量、笨重的資料在身邊，邊工作，邊查閱，一但出現(xiàn)，難題、緊急情況，不知所措的落后的方法和現(xiàn)象。在醫(yī)療方面，醫(yī)生可以利用AR，輕易地進(jìn)行手術(shù)部位的精確定位。在軍事方面，部隊(duì)可以利用AR，進(jìn)行方位的識別，獲得目前所在地點(diǎn)的地理數(shù)據(jù)等重要軍事數(shù)據(jù)。在航空、航海方面，駕駛?cè)藛T，通過AR系統(tǒng)，能夠輕易、快捷、準(zhǔn)確地獲得所處方位的地理、天氣、氣候等相關(guān)資料，保證順利地完成航空、航海工作。在旅游、展覽方面，人們在瀏覽、參觀的同時(shí)，將接收到途經(jīng)建筑的相關(guān)資料，觀看展品的相關(guān)數(shù)據(jù)資料。

三.已有的可參考教材

在教育方面，在國內(nèi)近期出版的醫(yī)學(xué)第九版教材運(yùn)用了AR技術(shù)，通過下載相關(guān) APP掃描圖書內(nèi)容中的二維碼，提供與紙質(zhì)圖書內(nèi)容相契合的各種多媒體資源。包括高清大圖、視頻、PPT、音頻、各類文檔等。尤為突出的是課本中原本是黑白的圖，通過AR技術(shù)成為一個(gè)立體的三位彩圖。AR虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于教育是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)飛躍。

四.AR在生物教材中使用的可行性

1.AR提升學(xué)習(xí)體驗(yàn)

AR的使用可以將學(xué)習(xí)體驗(yàn)從2D時(shí)代提升到3D時(shí)代，尤其是圖像這類。AR對于那些在空間認(rèn)知方面將2D概念轉(zhuǎn)化為3D有困難的學(xué)生，尤其有用。生物課是一個(gè)充滿動態(tài)與過程的課程，傳統(tǒng)的教材用平面的文字和圖片講述過程，難免會晦澀難懂不便與學(xué)生的理解與記憶。依照國內(nèi)已有的AR應(yīng)用于教材的成果，我們也可以將生物書上的結(jié)構(gòu)圖片以立體的方式展現(xiàn)出來。例如DNA雙螺旋模型，在學(xué)習(xí)這一章節(jié)的時(shí)候，很多學(xué)生對堿基配對充滿疑惑，立體的圖形給予學(xué)生一個(gè)直觀的形象，還有在學(xué)習(xí)細(xì)胞膜、細(xì)胞器這些需要利用圖去記憶的內(nèi)容，我們會去制作模型來刺激學(xué)生記憶，利用AR技術(shù)省時(shí)省力，用科技的手段加深學(xué)生的記憶。

2. AR激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、想象空間

生物教學(xué)中的絕大部分教學(xué)資源來源于生物教材，而傳統(tǒng)的教材枯燥、死板 應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識與經(jīng)驗(yàn)，主動地探索知識的發(fā)生與發(fā)展過程。學(xué)生敢想、敢說、敢做，他們富有個(gè)性化的奇異的想法、出人意料的操作、探索，往往超出教師預(yù)先的設(shè)計(jì)。面對學(xué)生的“標(biāo)新立異”、“異想天開”，教師應(yīng)努力使自己所掌握的課程資源與學(xué)生所提供的充滿個(gè)性化的課程資源相融合，促進(jìn)師生之間、生生之間的資源共享，將學(xué)生所掌握的信息轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)的現(xiàn)實(shí)資源。而AR的使用，可以激發(fā)學(xué)生無盡的想象，當(dāng)學(xué)生看到書本上的細(xì)胞器，DNA以立體的方式呈現(xiàn)給他們，他們可以看到血管和心臟的每一根毛細(xì)血管，那么學(xué)習(xí)的效果將會不言而喻。

3.AR加強(qiáng)與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系

AR無縫的融合了虛擬數(shù)字世界和現(xiàn)實(shí)世界。AR的一項(xiàng)功能，就是使用過程中的存在感和實(shí)體感。在生物的學(xué)習(xí)中，很多知識我們只能以圖片的形式去呈現(xiàn)，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，人體的器官，動物的器官，很多我們?nèi)粘Ｉ钪幸姷交蛘咭姴坏降臇|西，當(dāng)我們用AR技術(shù)將他們以動態(tài)立體的形式呈現(xiàn)在我們眼前時(shí)，就像是親眼見到了這個(gè)實(shí)物，這可以幫助學(xué)生回想以前有親身經(jīng)歷的體驗(yàn)，和之前學(xué)到的和以后將要學(xué)到的知識建立更深的聯(lián)系。

4.AR促進(jìn)生物教學(xué)變革

隨著科技發(fā)展和社會的進(jìn)步，應(yīng)用于教育的科技也在不斷的進(jìn)步，社會需要的人才也需要緊跟科技的發(fā)展，那么學(xué)樣的培養(yǎng)目標(biāo)也隨之進(jìn)步。通過AR技術(shù)推動傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式代之為學(xué)習(xí)者通過自身與信息環(huán)境的相互作用來得到知識、技能的新型學(xué)習(xí)方式，使學(xué)習(xí)者在接受知識的同時(shí)，也在感受和學(xué)習(xí)進(jìn)步的科技。，促進(jìn)這種教育方式的創(chuàng)新和教學(xué)方法的變革。

五.預(yù)期結(jié)果

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及硬件設(shè)備價(jià)格的不斷降低，我們相信，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以其自身強(qiáng)大的教學(xué)優(yōu)勢和潛力，將會逐漸受到教師的重視和青睞，提升課堂效率予以了充分肯定，并對技術(shù)推動教學(xué)提出了更多的設(shè)想與可延伸的空間。將AR技術(shù)融入教育教學(xué)，并開發(fā)出一系列豐該方案由硬件、軟件、控制系統(tǒng)、教材、教案、試卷等組成，圍繞學(xué)科課程、地方課程以及校本課程，實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新、學(xué)科融合及延伸，讓學(xué)習(xí)更有趣、更安全、更主動。但是教師需要強(qiáng)大的支持才能將AR技術(shù)整合進(jìn)課程設(shè)計(jì)和教學(xué)計(jì)劃。AR在教育領(lǐng)域的應(yīng)用會有一個(gè)非常陡峭但是令人興奮的學(xué)習(xí)曲線。

參考文獻(xiàn)

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