探讨AR技术运用于初中地理教学的作用

薛洪全

摘 要：新课程改革强调信息技术在地理学习中的应用，充分考虑信息技术对地理教学的影響，营造有利于学生形成地理信息意识和能力的教学环境。AR技术以其独具的多感知性、交互性、实效性等特点，受到地理教师关注。本文着重探讨了AR技术运用于初中地理教学的作用。

关键词：初中地理;AR技术;作用

中图分类号：G633.55          文献标识码：A     文章编号：1992-7711（2019）11-121-1

增强现实技术（Augmented Reality，简称AR），也被称为扩增现实（中国台湾地区），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。

AR技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息，声音，味道，触觉等），通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

AR技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。那么，AR技术运用于初中地理教学有哪些作用呢？笔者认为可以从以下几方面探讨。

一、AR让“平面”知识“立体化”

初中地理知识具有一定的袖象性，对刚接触地理的学生来讲，学习起来有一定难度，尤其是七年级上册的“经纬网”“地球运动”“等高线地形图”等内容。以“等高线地形图”为例，传统教学主要依靠教师讲授，或者在课堂上利用切土豆或者超轻黏土制作山体模型等形式讲解等高线、等高面、等高距和山体部位等抽象的地理概念。这些传统的教学方法和手段形式较为单一，无法有效激发学生学习的积极件，加之操作过程比较复杂，故效果往往不太理想。借助AR技术，学生只需打开“妙懂初中地理”APP，点击“AR难点妙懂”，扫一扫配套教材中相应的图片，平面山体就会即刻在虚拟空间延展，立体地呈现在移动设备的屏幕上，点击屏幕右侧便出现系列菜单，可互动操作，学生可打开或关闭等高线，配合语音讲解，了解什么是等髙线;可打开或关闭标尺，了解等高距;可打开或关闭等高面，了解等髙面的概念;可打开或关闭山体的不同部位，了解山峰、鞍部、山脊、山谷的位置等;还可左右旋转手持设备，从不同的角度观察等卨线地形图，从而立体、全方位地了解和学习相关内容。这样原本抽象的地理事物和地理概念，便容易被学生理解。

二、提高学生团队协作能力

当学生们用AR技术去学习的时候，他们不再是死记硬背，而是去体验学习内容，并且可以以团队协作的方式参与到教学中。AR能够给学习者一个特殊的空间，让他们感觉到跟其他人或者事物同处一个位置。这种存在感可以加强学生对学习社区的认知。

三、AR有利于提高课堂效率

在以往的教学中，老师往往先用PPT、视频等方式进行虚拟的讲解，然后拿出实物进行观察。有了虚实融合的AR技术，很多数字化的教学内容可以直接融合到实体教学物品上，为教师带来巨大的方便，不需要在虚拟和现实之间进行反复切换，从而节省了大量时间，提高了教学的效率。以幻实科技的AR地球仪为例，学生们一扫实体的地球仪，就可以看到世界各国地图上对应的建筑、国家介绍、气象等地理百科知识。另外，传统教学中，不同学生之间的学习水平差异很大，教师想要做到因材施教的个性化教育需要耗费大量时间。AR技术可以轻松的帮助老师实现个性化教学。如扫描纸质教材中地球仪图片，会呈现出立体的地球仪，学生可用手拨动地球仪让其旋转演示地球自转;扫描教材中我国主要地形区的地图，会呈现出立体起伏的中国地形，二者结合，一方面可以让学生直观感受我国的地形地势特征，另一方面可以帮助学生掌握分层设色地形图的阅读;扫描教材中民居图片，会呈现出立体的民居，有利于学生理解民居的结构与特色。

四、AR提高了课堂的趣味性

因为AR呈现的内容全部是3D立体的，非常生动、直观、形象，有助于学生理解和记忆。借助AR技术，学生们的课堂体验从2D跃升到3D，不再是图书或黑板呈现出的平面内容，而是栩栩如生的三维内容。对动物、植物、日常用品等那些原本就是现实中可见的三维物体，学生们不需要再从平面2D形象中脑补3D形象。另外，AR的可视化、互动性可以自然的设计出非常吸引人的游戏化教学内容，寓教于乐，从而大幅度提升学生们的学习兴趣，提高了学习效果。

五、拓展纸质教材，丰富媒体形式

由于传统纸质教材版面限制，针对一个内容点有时只能用一幅地图。通过AR这一技术手段，可以实现在同一版面位置提供系列图片、视频等，从不同角度、不同层次阐述同一知识点，使内容更加立体化。通过三维模型、视频影像、高清图片、电子交互地图等，较为客观地构建一个接近真实的知识体系，模拟出可视化的知识脉络，加强学生对复杂空间事物、抽象概念的理解，大大提升了阅读体验和课堂学习效果。

当然，任何一种新的事物都有两面性，AR技术亦是如此。对于某些知识的学习可以起到事半功倍的效果，也可能会适得其反，所以对于地理教师而言，要把握好运用时机。

总之，在AR技术创设的学习环境中，传统的教学模式也在发生改变。学生除了被动接受教师传授的知识，还可以与学习信息随时进行互动，实现以知识建构为目的的“做中学”。AR技术将增加地理课堂教学的真实感，学生通过视觉、听觉和触觉等，来进一步提高学生掌握知识、技能的效率，调动学生学习积极性，突破教学重难点，使学生学习地理知识的兴趣得到提高，有效解决很多以前根本无法解决的教育问题。