崔寧波

AR技術(shù)具有實(shí)時(shí)交互性的特點(diǎn)，它能夠使虛擬化的環(huán)境和真實(shí)的世界產(chǎn)生聯(lián)系。在AR技術(shù)的幫助下，初中地理課堂教學(xué)給學(xué)生帶來一種“沉浸感”，不僅能增強(qiáng)教學(xué)的趣味性，還可提高課堂的互動(dòng)性。與傳統(tǒng)初中地理課堂教學(xué)相比，基于AR技術(shù)的初中地理教學(xué)優(yōu)勢(shì)明顯，即可讓學(xué)生積極主動(dòng)投入課堂學(xué)習(xí)中，使其專心致志地學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“學(xué)中玩，玩中學(xué)”。因此，筆者以“影響氣候的主要因素”一課為例，應(yīng)用AR技術(shù)為學(xué)生呈現(xiàn)一堂生動(dòng)形象、趣味性十足的地理課。

一、教學(xué)背景

隨著《義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》、“雙減”政策等的提出，如何實(shí)現(xiàn)初中地理課堂教學(xué)的改革與創(chuàng)新，成為初中地理教育教學(xué)發(fā)展的重要內(nèi)容。在傳統(tǒng)的初中地理課堂教學(xué)中，大多數(shù)教師采用多媒體課件展開相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)，雖然從一定程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并取得了一些教學(xué)成果，但也暴露出一些不足，如教師較長(zhǎng)時(shí)間占據(jù)課堂主導(dǎo)地位、學(xué)生思考的時(shí)間少、能力培養(yǎng)不到位等問題較為突出。為解決這些問題，不少初中地理教師對(duì)此進(jìn)行了積極的嘗試，不僅在教學(xué)理念上進(jìn)行創(chuàng)新，還在教學(xué)方法、教學(xué)形式上進(jìn)行了大量的探索。AR技術(shù)具有較大的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，能夠讓學(xué)生從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)與了解地理知識(shí)。為此，文章對(duì)初中地理教學(xué)中如何更好地應(yīng)用AR技術(shù)進(jìn)行了積極的探索。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.以AR技術(shù)下“地球形狀與氣候”的教學(xué)活動(dòng)為基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣。

2.開展AR技術(shù)下“地球運(yùn)動(dòng)與氣候”的教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多角度思考問題，形成地理思維。

3.進(jìn)行AR技術(shù)下“海陸分布與氣候”的教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生親身實(shí)踐，提高地理實(shí)踐能力。

4.通過AR技術(shù)下“地形地勢(shì)與氣候”的教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生重點(diǎn)關(guān)注地形地勢(shì)與氣候的關(guān)系，強(qiáng)化地理區(qū)域認(rèn)知。

5.借助AR技術(shù)下“人類活動(dòng)與氣候”的教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)人與自然的和諧發(fā)展問題，樹立正確的人地協(xié)調(diào)觀。

三、教學(xué)過程

（一）觀察“真實(shí)場(chǎng)景”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣

在利用AR技術(shù)開展此次初中地理教學(xué)之前，教師制作了AR演示模型，讓學(xué)生獲得沉浸式體驗(yàn)，同時(shí)設(shè)計(jì)一些引導(dǎo)性問題，旨在讓學(xué)生從深層次理解這節(jié)課內(nèi)容。

在講授“地球形狀與氣候”時(shí)，教師首先讓學(xué)生戴上AR眼鏡觀察地球的真實(shí)樣貌。學(xué)生通過對(duì)“地球真實(shí)樣貌”的觀察，能夠產(chǎn)生這樣一種認(rèn)識(shí)：如果某個(gè)地區(qū)的太陽高度角大，就可獲得較大的太陽輻射熱量，反之僅能獲得較少的太陽輻射熱量，因而世界各地的氣候是不同的。當(dāng)學(xué)生對(duì)“地球運(yùn)動(dòng)”和“太陽輻射”的情景有親身體驗(yàn)后，教師就可根據(jù)此節(jié)課內(nèi)容設(shè)計(jì)一些問題，以加深學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的理解。比如，地球是一個(gè)形狀并不規(guī)則的球體，不同區(qū)域?qū)?yīng)的太陽照射角度有哪些不同？在時(shí)間相同的條件下，不同區(qū)域的太陽照射角度一樣嗎？同一區(qū)域在不同時(shí)間，其區(qū)域溫度會(huì)有哪些變化？因?yàn)閷W(xué)生在AR眼鏡的幫助下，在頭腦中已經(jīng)形成了地球形狀影響氣候的3D場(chǎng)景，就會(huì)對(duì)這些知識(shí)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚興趣。

（二）思考“真實(shí)場(chǎng)景”，鍛煉綜合思維能力

在上一環(huán)節(jié)中，學(xué)生已經(jīng)對(duì)地球形狀對(duì)氣候溫度的影響有了一定了解。在這一環(huán)節(jié)中，教師將繼續(xù)利用AR技術(shù)開展初中地理課堂教學(xué)活動(dòng)，依然以“影響氣候的主要因素”為出發(fā)點(diǎn)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種真實(shí)情境，讓學(xué)生對(duì)影響氣候的因素進(jìn)行確定并做出正確判斷，在此基礎(chǔ)上提高學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力。

當(dāng)講授“地球的運(yùn)動(dòng)與氣候”這一部分內(nèi)容時(shí)，教師依然倡導(dǎo)學(xué)生使用AR眼鏡來親自觀察“地球自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)”的真實(shí)場(chǎng)景。在觀察中，學(xué)生認(rèn)識(shí)到：“因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)才有了晝夜的交替變化。清晨時(shí)氣溫較低，而中午時(shí)則氣溫較高，到了深夜氣溫又再度降低?！碑?dāng)學(xué)生有了這種認(rèn)識(shí)后，教師繼續(xù)讓學(xué)生利用AR眼鏡觀察“地球的公轉(zhuǎn)”過程。通過觀察，學(xué)生認(rèn)識(shí)到：因?yàn)榈厍虻墓D(zhuǎn)，所以才出現(xiàn)了四季的變化。春天大地回暖，花兒盛開；夏季，烈日炎炎，學(xué)生能夠感受到酷熱；秋季時(shí)，農(nóng)民在田間收獲勞動(dòng)的果實(shí)；冬季，雪花紛紛，一片白茫茫的世界。在這一過程中，通過AR技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生可從AR眼鏡中獲得真實(shí)的體驗(yàn)，并從模擬場(chǎng)景中總結(jié)出問題的答案，初步形成地理綜合思維。

（三）體驗(yàn)“真實(shí)場(chǎng)景”，強(qiáng)化地理區(qū)域認(rèn)知

在初中地理課堂教學(xué)中，教師普遍存在這樣一種共識(shí)：如果學(xué)生能夠?qū)虒W(xué)方式或者教學(xué)內(nèi)容充滿興趣，他們就會(huì)主動(dòng)參與到知識(shí)的學(xué)習(xí)與探究中，可極大程度提高課堂教學(xué)效率。由于AR技術(shù)在初中地理課堂教學(xué)中應(yīng)用具有一定優(yōu)勢(shì)，在開展“影響氣候的主要因素”這節(jié)課的教學(xué)中，教師就可將AR技術(shù)運(yùn)用其中，以此探究地形地勢(shì)是如何影響氣候的。

在初中地理課堂教學(xué)中，教師首先創(chuàng)設(shè)了這樣一種問題情境：地球是人類生存的家園，它的地形地勢(shì)和氣候之間存在一種怎樣的關(guān)系呢？然后，教師讓學(xué)生認(rèn)真閱讀教材內(nèi)容，并給出自己心目中的答案。在這個(gè)問題上，學(xué)生有著各自的認(rèn)識(shí)。有些學(xué)生認(rèn)為：“由于山脈會(huì)阻擋太陽輻射，山地陰坡僅可獲得較少的太陽輻射量，因而氣溫較低?！庇行W(xué)生提出：“山脈可阻擋低層空氣的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致山脈兩側(cè)氣溫和水分狀況差異明顯。例如，位于南美洲的安第斯山脈，它的南段將太平洋的水汽擋在一側(cè)，讓山脈東部的巴塔哥尼亞高原表現(xiàn)為荒漠性氣候景觀；而位于山脈西側(cè)的沿海地區(qū)，則表現(xiàn)為濕潤(rùn)的平原景觀?！碑?dāng)學(xué)生對(duì)地球上地形與氣候的關(guān)系有了初步了解后，教師將“AR卡片”與智能手機(jī)等傳感設(shè)備結(jié)合起來，向?qū)W生展示地勢(shì)影響氣候的真實(shí)場(chǎng)景。在這種學(xué)習(xí)情境中，學(xué)生能夠與“卡通人物”“機(jī)器人”等展開對(duì)話交流，向其提出“高海拔地區(qū)與低海拔地區(qū)之間的氣候差異”問題。在這種以AR技術(shù)為基礎(chǔ)的互動(dòng)交流活動(dòng)中，學(xué)生學(xué)習(xí)了大量的地理知識(shí)，強(qiáng)化了區(qū)域認(rèn)知。

（四）共探“真實(shí)場(chǎng)景”，提高地理實(shí)踐能力

學(xué)生對(duì)影響氣候的主要因素（地球形狀、地球運(yùn)動(dòng)和地形地勢(shì)）有了深入了解，接下來，教師將針對(duì)影響氣候因素中的另一個(gè)重要因素——海陸分布展開探究。在使用AR技術(shù)開展初中地理課堂教學(xué)的過程中，教師可讓學(xué)生以小組合作方式對(duì)這一節(jié)的內(nèi)容展開探究。

在圍繞“海陸分布與氣候”這部分知識(shí)點(diǎn)開展課堂教學(xué)的過程中，教師首先借助AR技術(shù)向?qū)W生呈現(xiàn)了一幅海陸場(chǎng)景：首先映入眼簾的是一個(gè)海灘，有藍(lán)色的海水，也有陸地，伴隨畫面向前推進(jìn)，出現(xiàn)了北半球和南半球的真實(shí)模擬圖。此時(shí)，教師向?qū)W生提問：從AR場(chǎng)景中，你能夠觀察出海陸分布是如何影響地球氣候的嗎？而后，教師將班級(jí)中的學(xué)生劃分為幾個(gè)小組，引導(dǎo)這些小組圍繞這一問題進(jìn)行討論。經(jīng)過一番激烈的討論，各個(gè)小組選出代表回答問題。教師對(duì)各小組的回答情況進(jìn)行總結(jié)，并得出結(jié)論：海洋對(duì)近海區(qū)域的氣候會(huì)產(chǎn)生較大影響，不僅晝夜溫差小，而且降水量多，內(nèi)陸地區(qū)則不同，溫差相對(duì)大，降水量偏少。在這種以AR技術(shù)為核心的合作探究活動(dòng)的引導(dǎo)下，教師不僅能活躍課堂氛圍，還可讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到小組合作中，在增強(qiáng)團(tuán)結(jié)合作意識(shí)的同時(shí)提高地理實(shí)踐能力。

（五）對(duì)比“真實(shí)場(chǎng)景”，正確認(rèn)識(shí)人地協(xié)調(diào)發(fā)展

在講授“人類活動(dòng)與氣候”這部分內(nèi)容時(shí)，教師就可將AR技術(shù)融入課堂教學(xué)，為學(xué)生設(shè)計(jì)不同的地理場(chǎng)景，讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比，總結(jié)出人類活動(dòng)對(duì)世界氣候的影響，從而樹立正確的人地協(xié)調(diào)觀。首先，教師可借助AR技術(shù)在同一場(chǎng)景中融入“影響氣候的五大因素”，引導(dǎo)學(xué)生將人類活動(dòng)和其他幾種影響氣候的因素進(jìn)行比較，分析這幾種影響因素之間有什么相同點(diǎn)和不同之處。AR場(chǎng)景為：在嚴(yán)寒的北極，冰蓋面積逐年縮小，每年都以3萬平方公里的速度在減少，冰層厚度也僅有約180厘米。過去的北極地區(qū)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去都是高高的冰川，北極熊、北極狐、海豹等動(dòng)物在各自的領(lǐng)地幸福地生活著”。待AR畫面中出現(xiàn)“人類活動(dòng)”后，原有的寧靜被打破，冰川快速消融，很多北極熊、北極狐等動(dòng)物被迫到處遷徙。當(dāng)畫面中出現(xiàn)“二氧化碳過量排放”的場(chǎng)景時(shí)，學(xué)生又觀察到北極地區(qū)的溫度有了明顯提升。

當(dāng)學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容有了充分認(rèn)識(shí)后，教師就可向?qū)W生繼續(xù)提出問題，以提升此次課堂教學(xué)的效果。在提問環(huán)節(jié)，教師提出了這樣兩個(gè)問題：（1）隨著人類活動(dòng)的開展，北極地區(qū)的氣候是如何變化的？（2）伴隨著二氧化碳的大量排放，全球氣候又會(huì)有怎樣變化呢？學(xué)生結(jié)合這兩個(gè)問題進(jìn)行討論，并給出問題的答案。最后，教師對(duì)學(xué)生的回答情況做出總結(jié)，并得出結(jié)論：人類活動(dòng)是北極地區(qū)冰川快速融化的主要因素，如果人類不減少二氧化碳的排放，就會(huì)導(dǎo)致全球氣候異常，形成溫室效應(yīng)。因此，人類要想更好地發(fā)展，就需堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展觀，實(shí)現(xiàn)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。

四、教學(xué)成效

在本次初中地理課堂教學(xué)中，教師利用AR技術(shù)主要從五個(gè)方面對(duì)“影響氣候的主要因素”進(jìn)行了探究。教學(xué)成效如下：

1.在觀察“真實(shí)場(chǎng)景”環(huán)節(jié)中，學(xué)生能夠在教師的指導(dǎo)下，使用AR眼鏡體驗(yàn)AR技術(shù)營(yíng)造的“真實(shí)場(chǎng)景”，并從這些場(chǎng)景中了解地球形狀是如何影響氣候的，激發(fā)了學(xué)生的參與興趣。

2.在思考“真實(shí)場(chǎng)景”環(huán)節(jié)中，學(xué)生能夠?qū)R技術(shù)模擬的“真實(shí)場(chǎng)景”進(jìn)行多角度思考，在了解地球運(yùn)動(dòng)影響氣候問題的基礎(chǔ)上形成了綜合思維。

3.在體驗(yàn)“真實(shí)場(chǎng)景”環(huán)節(jié)中，學(xué)生能夠?qū)處熖岢龅膯栴}進(jìn)行積極思考，并從AR技術(shù)模擬的真實(shí)場(chǎng)景中獲得了良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，強(qiáng)化對(duì)地理區(qū)域的認(rèn)知。

4.在共探“真實(shí)場(chǎng)景”環(huán)節(jié)中，學(xué)生以小組合作方式完成了既定的學(xué)習(xí)任務(wù)，親自實(shí)踐，提高了地理實(shí)踐能力。

5.在對(duì)比“真實(shí)場(chǎng)景”環(huán)節(jié)中，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下對(duì)不同的AR場(chǎng)景做對(duì)比，從對(duì)比和思考中加深對(duì)人與自然和諧發(fā)展理念的理解，從而樹立良好的人地協(xié)調(diào)觀。

五、教學(xué)反思

在本次初中地理課堂教學(xué)中，教師以AR技術(shù)的應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，以“影響氣候的主要因素”為教學(xué)內(nèi)容，并從影響氣候的五大因素出發(fā)，在探究這些因素的過程中運(yùn)用了AR技術(shù)。通過AR技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生能夠從不同的地理場(chǎng)景中學(xué)習(xí)并掌握地理知識(shí)，既豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，又讓學(xué)生主動(dòng)參與到地理知識(shí)的探究中，一定程度上提高了學(xué)生的各項(xiàng)能力，促進(jìn)了地理核心素養(yǎng)的落實(shí)。然而，此次教學(xué)活動(dòng)中也存在以下幾方面的不足：

1.在使用AR技術(shù)開展初中地理課堂教學(xué)的過程中，教師對(duì)學(xué)生之間的個(gè)體差異關(guān)注不夠，還需在后續(xù)的教學(xué)中關(guān)注這種差異，并針對(duì)不同層次的學(xué)生靈活采用教學(xué)方法，設(shè)計(jì)合適的教學(xué)內(nèi)容。

2.教師在借助AR技術(shù)呈現(xiàn)地理場(chǎng)景的過程中，為學(xué)生更好地觀察與體驗(yàn)AR技術(shù)模擬的真實(shí)場(chǎng)景提供了機(jī)會(huì)，但對(duì)學(xué)生如何觀察、觀察的側(cè)重點(diǎn)等缺乏有效指導(dǎo)，還需在后續(xù)的課堂教學(xué)中逐步完善。

3.從初中地理課堂教學(xué)實(shí)踐中可以看出，教師使用AR技術(shù)的形式相對(duì)單一，還需加強(qiáng)教師在AR技術(shù)方面的專業(yè)培訓(xùn)工作，提高他們對(duì)AR技術(shù)的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用能力，以便采取豐富的教學(xué)方式，進(jìn)一步提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

（作者單位：蘭州市第四十八中學(xué)）

編輯：陳鮮艷