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(jí)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(jiǎn)稱(chēng)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(dòng)、更豐富、更直觀(guān)的圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)等信息，若將該技術(shù)有機(jī)融入教學(xué)，則勢(shì)必會(huì)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(huì)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(guó)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(guó)Lee等人的團(tuán)隊(duì)采用了AR書(shū)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(yǔ)的課堂教學(xué)中，其教育軟件應(yīng)用模式主要包括：（1）圖書(shū)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(yǔ)學(xué)習(xí)活動(dòng);浙江工業(yè)大學(xué)的蔡健設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的小學(xué)漢字識(shí)記軟件，高度逼真地模擬了漢字對(duì)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(guò)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(guò)程中，通過(guò)攝像頭取景，可在屏幕上感應(yīng)出七巧板實(shí)體對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)容。

（一）借助劇情模式情景引入

通過(guò)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(shí)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(wèn)題。有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）通過(guò)難度模式進(jìn)行分層教學(xué)

在幫助學(xué)生初步認(rèn)識(shí)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(duì)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(tái)

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(guò)定時(shí)間，隨機(jī)圖形讓學(xué)生們進(jìn)行比拼，滿(mǎn)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(mén)，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(guò)程中，在情境中看到自己的作品推動(dòng)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(dòng)物選擇解決問(wèn)題的方法和解決問(wèn)題的過(guò)程中，也培養(yǎng)了學(xué)生喜于思考，樂(lè)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(duì)于模仿環(huán)節(jié)學(xué)生拼搭作品的正確率檢測(cè)是一個(gè)大工程。但是在A(yíng)R技術(shù)支持下的軟件中，別說(shuō)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(huì)得到肯定提示。

此外，對(duì)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(dòng)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A(yíng)R技術(shù)的支持下，基礎(chǔ)拼搭環(huán)節(jié)感應(yīng)區(qū)會(huì)根據(jù)已拼搭圖形組合提示拼搭是否正確，對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生還會(huì)提示拼搭步驟。每一次的拼搭成功的鼓勵(lì)都會(huì)給學(xué)生帶來(lái)無(wú)比的成就感。

（四）AR技術(shù)便于開(kāi)展分層教學(xué)

由于練習(xí)模式分為簡(jiǎn)單、一般和復(fù)雜，分別對(duì)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(xiàn)、但是內(nèi)部會(huì)有一塊已知圖形的圖形，最后升華到只保留外部輪廓線(xiàn)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(huà)龍點(diǎn)睛的作用。但是，在實(shí)際操作的過(guò)程中，也有一定的局限性和一些值得反思的問(wèn)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(kāi)展。

其次，這款基于A(yíng)R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(guò)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(wèn)題供學(xué)生帶著問(wèn)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(huà)題。對(duì)于新興科技的研究與運(yùn)用也永無(wú)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(yǔ)

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(xiàn)課堂是一種趨勢(shì)。在實(shí)踐和探索的過(guò)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(kāi)展錦上添花。