AR技術(shù),讓小學(xué)科學(xué)教學(xué)"活"起來

曾啟蓉

摘要：小學(xué)科學(xué)這門學(xué)科，屬于鍛煉學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的啟蒙學(xué)科。在既往時期的小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中，常受客觀條件束縛，無法直觀呈現(xiàn)科學(xué)知識。最近幾年，AR技術(shù)很受科學(xué)教學(xué)人員的青睞，在小學(xué)科學(xué)課堂上廣泛使用AR技術(shù)，增強了科學(xué)課堂氛圍感。本文以“AR技術(shù)”為切入點，探討該項技術(shù)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實踐，希望能真正變“活”科學(xué)課堂。

關(guān)鍵詞：AR技術(shù)：小學(xué)階段;科學(xué)教學(xué);教學(xué)方法

中圖分類號：G4 文獻標(biāo)識碼：A

引言

如今，我國小學(xué)學(xué)校已普遍開設(shè)科學(xué)課程。然而，個別地區(qū)受經(jīng)濟發(fā)展制約，加上師資條件影響，導(dǎo)致不同地區(qū)的科學(xué)課程教學(xué)情況呈現(xiàn)出差異化特點。不可否認，最近幾年大肆流行的AR技術(shù)，為小學(xué)科學(xué)課教學(xué)帶來了新思路。下面，本文就重點闡述該項技術(shù)在科學(xué)課堂中的實際應(yīng)用。

一、應(yīng)用AR技術(shù)完善實驗設(shè)計

在傳統(tǒng)科學(xué)課堂教學(xué)工作進行時，教師僅僅通過講解文字以及出示圖片、演示實驗等方法為學(xué)生傳授科學(xué)內(nèi)容。關(guān)于現(xiàn)實生活中常常接觸的實驗內(nèi)容，演示過程更便捷，比如認知植物、光電實驗等演示過程更易于被學(xué)生接受，但是在講解“宇宙科學(xué)”領(lǐng)域知識以及一些消失的動物、植物時，則只能通過觀看圖片或者紀(jì)錄片指導(dǎo)教學(xué)，無法演示實驗過程，所以常常會制約學(xué)生科學(xué)思維。但是，在應(yīng)用AR技術(shù)后，便可有效優(yōu)化科學(xué)實驗，所有與科學(xué)知識相關(guān)的實驗都可以借助AR技術(shù)加以模擬，即使是不尋常的事物，也可以在AR技術(shù)下變得活靈活現(xiàn)。

比如，在講解“晝夜交替”相關(guān)知識時，就可以巧妙使用AR技術(shù)制作教學(xué)資源。這一部分知識，主要講解地球、太陽和自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)等內(nèi)容，采取AR技術(shù)設(shè)計實驗步驟，如下所示：①使用3dsmax創(chuàng)建模型，展示地球動畫，包含靜止動畫及轉(zhuǎn)動動畫，并制作對應(yīng)材質(zhì)的有關(guān)貼圖。②導(dǎo)出地球模型動畫及太陽模型動畫，儲存為FBX格式，用同一個文件保存所有材質(zhì)貼圖。③創(chuàng)建Unity項目，導(dǎo)入前一步驟儲存的文件與貼圖，并為每一貼圖賦予對應(yīng)模型材質(zhì)。④在場景內(nèi)拖入模型，創(chuàng)建UI場景，保存下來。⑤創(chuàng)設(shè)地球停止以及自轉(zhuǎn)動畫，添置狀態(tài)連線與“isrotate”（觸發(fā)變量），結(jié)合不同狀態(tài)設(shè)置轉(zhuǎn)換條件。⑥在項目內(nèi)導(dǎo)入太陽系平面圖，明確EasyAR識圖目標(biāo)圖像，設(shè)置即將識別的對象圖片，即“tyxjpg”。⑦重新創(chuàng)建腳本play.cs，并編輯每一菜單按鈕功能，形成“晝夜交替”AR運行效果圖[1]。

二、應(yīng)用AR技術(shù)強化科學(xué)實驗效果

在制作AR演示軟件后，便可以將其高效應(yīng)用在課堂上。為了保障AR實驗在小學(xué)科學(xué)教學(xué)時發(fā)揮優(yōu)良效果，教師在課堂上通常都會先向?qū)W生拋出一些問題，鼓勵學(xué)生進一步分析晝夜變化規(guī)律，并向?qū)W生表明古往今來歷代研究者對這一類現(xiàn)象的看法與與研究。接著，引導(dǎo)學(xué)生驗證晝夜交替以及地球自轉(zhuǎn)間存在的關(guān)系。在帶領(lǐng)學(xué)生模擬實驗時，需要分別演示公轉(zhuǎn)場景以及自轉(zhuǎn)場景，這一過程就可以全面展現(xiàn)AR技術(shù)的輔助作用了[2]。

在結(jié)束課堂教學(xué)后，邀請班級內(nèi)學(xué)生完成課堂教學(xué)問卷，問卷中既含有單選題，又包括多選題。如：

①通過AR演示，這一節(jié)課中哪一部分知識給你留下了最為深刻的記憶呢？（可多選）

A.地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn) B.AR技術(shù)展現(xiàn)的晝夜交替現(xiàn)象 C.手電筒地球儀模擬過程 D.古人研究現(xiàn)象

②相比傳統(tǒng)科學(xué)課堂，你喜歡AR技術(shù)支持的科學(xué)課堂嗎？

A.非常喜歡 B.十分喜歡 C.一般喜歡 D.還可以 E.不喜歡

據(jù)學(xué)生反映，在引入AR技術(shù)的科學(xué)課堂上，每一環(huán)節(jié)都極其有趣，令學(xué)生充分了解了“晝夜交替”的相關(guān)知識，充分活躍了學(xué)生學(xué)習(xí)這一部分知識的興趣，課堂教學(xué)收效明顯。

三、應(yīng)用AR技術(shù)創(chuàng)建生動科學(xué)情景

在小學(xué)科學(xué)教材中，《云的觀測》始終是學(xué)習(xí)難點，教師應(yīng)用傳統(tǒng)教學(xué)的方法，無法向?qū)W生透徹講解這一部分內(nèi)容，即使教師賣力講解，學(xué)生聽課過程也常常處于一知半解的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，學(xué)生無法在頭腦中想象真實的科學(xué)畫面，勢必會影響科學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)效率。所以，教師不妨采取AR技術(shù)，使用AR設(shè)備教學(xué)。

在教學(xué)實踐過程中，應(yīng)用AR設(shè)備進行投影，構(gòu)造生動畫面：一望無垠的藍色湖泊，周邊有山地，山地上漲著蔥郁植物，使用黑板筆輕點湖水，湖面上便升起水霧，水霧越來越高，上升到高空，遭到了冷空氣，凝結(jié)成了小冰晶。湖面上的水蒸氣持續(xù)增發(fā)，在高空中組成大量小冰晶，當(dāng)這些小冰晶凝結(jié)后，便形成了千奇百怪的云朵。在AR技術(shù)作用下，仿佛學(xué)生身臨其境地看到了水蒸氣的蒸發(fā)過程，進而加深了對“云”形成過程的印象。由此可見，通過AR教學(xué)方法，可以輕而易舉地令學(xué)生了解“云”的相關(guān)知識點，這遠遠要比教師“灌輸式”教學(xué)以及學(xué)生“死記硬背式”學(xué)習(xí)取得的效果更明顯[3]。

結(jié)束語

引進AR技術(shù)的小學(xué)科學(xué)課堂，能夠構(gòu)造逼真且生動的科學(xué)實驗情景，令復(fù)雜科學(xué)知識更形象化及簡單化，進而有效打開學(xué)生好奇心，吸引學(xué)生主動探究科學(xué)知識，全方位培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，為其日后深入鉆研科學(xué)內(nèi)容奠定堅實基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]王玉梅.提高小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)效率的策略研究[J].天天愛科學(xué)（教學(xué)研究），2021（11）：183-184.

[2]孫燕燕.探究在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中開展創(chuàng)新教學(xué)的有效策略[J].天天愛科學(xué)（教育前沿），2021（11）：31-32.

[3]王玉梅.淺談核心素養(yǎng)培養(yǎng)視角下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式[J].天天愛科學(xué)（教育前沿），2021（11）：77-78.