打造AR教育新模式 让课堂“活”起来

何翠娇

越来越多的旅游景区开始推行“智慧旅游”模式，比如全景旅游图、人工智能解说等，人们出行旅游变得更加方便。结合行业发展的新趋势及旅游专业发展的特点，推进岗课融合，利用科技手段（如AR技术）将“智慧旅游”巧妙融入教学中，更能激发学生的学习兴趣，提高教学效果。

AR即增强现实（Augmented Reality，简称AR），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的技术，将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术。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，增强现实技术（AR）可以应用到医疗、军事、旅游、教育、游戏等领域。

对于教学来说，借助AR增强现实技术，能将教学过程中一些较难说明和感受的内容表现出来，为学生营造更加真实的课堂体验，学生在逼真的情境中充分参与学习。本案例作品中的古建筑、古园林，一砖一瓦、一草一木仿佛就在眼前。诚然，对于喜欢可视化教学的学生来说，用说的不如用看的更加直接。通过新模式的试行，我们发现学生在课堂上更加积极主动，比以往更加沉浸在学习中。下面以笔者的国赛（团队）作品《中国古代建筑和古典园林艺术》为例，结合几个代表课例，初探AR技术在课堂教学中的应用。

一、AR技术创新教学模式，让课堂活起来

1 .AR演示，巧妙识时

在“故宫博物院”这一课例的教学中，利用AR技术展示故宫的宫外陈设之日晷。古老而神奇却处于静态的日晷用以记录时间，于学生来说难免有点抽象。而利用AR资源，学生互动参与，通过动态模拟太阳升降过程中日晷指针位置的变化过程，学生可以清晰地了解日晷这一古代计时仪器的组成及其计时原理（图1）。抽象的知识趋向形象化、趣味化，学生学习兴趣高，学习效果好。在学习的過程中，还感受到了中国人民的古老智慧。

2 .AR唤醒，文物“复苏”

在“秦始皇陵及兵马俑坑”这一课例的教学中，利用丰富的兵马俑AR资源，带领学生进行探秘。学生借助平板电脑，扫描兵马俑坑的“跪射俑”AR码，立体的兵马俑像立刻呈现出来，埋藏地下千年的历史色彩被重现，多彩的历史景观被“唤醒”。同时，兵马俑的脸部轮廓和表情顿时变得更加清晰了，两千年前能工巧匠制作完工时的兵马俑模型瞬间被神奇还原。从“斑驳残迹”到“色彩斑斓”的变化，学生强烈的现场感、参与感和求知欲一一被激发，文化遗产也焕发出新的生命力（图2）。

在AR技术的支持下，学生还能跟兵马俑进行“穿越时空”的对话，进行沉浸式体验，进一步加深了对兵马俑的有关历史背景、文化内涵等知识的深层次理解。AR技术使课堂不仅“活”了起来，而且充满了科技感，深受学生的喜欢，也大大提高了课堂教学效率。

在这个课例的教学中，我们还通过AR技术当场解构秦陵铜车马的惊人构造，复述大秦的艺术文化，令学生叹为观止。学生对祖国优秀传统文化的骄傲感和自豪感更是油然而生（图3）。

在一系列的超现实感官体验后，教师介绍铜车马的艰辛修复过程，学生感悟工匠们的精神品质，爱岗敬业、精益求精的工匠精神随之得到培育。课程思政无痕融入，巧妙实现德技有机融合。

3 .AR破解，传承非遗

在“江南三大名楼”这一课例的教学中，以岳阳楼为例，利用AR技术讲解介绍中国传统木构建筑中的独特构件——榫卯结构，解密“墙倒屋不倒”现象。榫卯工艺相当复杂，结构奇特，如果仅是传统的讲授，学生理解起来存在一定的困难。通过AR技术的演示和破解，学生清楚认识到榫卯构成的特殊柔性结构体，不但可以承受较大的荷载，且允许产生一定的变形，通过变形吸收和损耗部分地震能量，就能达到减震的作用，教学难点轻松实现突破（图4）。

教学中我们还借助AR技术展示中式家具中的榫卯结构，认识榫卯工艺在古今生活中的应用，感受中国匠人的智慧和高超技艺。学生深刻感受到在科学技术的助力下，传统文明的精华部分重新焕发新生。

在拓展提升环节，学生还借助榫卯模型，亲自动手拆装小玩具，仔细观察榫卯构件的巧妙之处，感受榫卯构件的独特魅力。在参与体验中，践行做非遗的传播者和传承者（图5）。

4 .AR渲染，文化浸润

在“留园”这一课例的教学中，AR技术的融入，让文化气息更加浓郁，让感悟文化变得更加具体、形象。富有文化色彩的建筑和景点处处蕴含着园林丰富的历史文化内涵，虽由人作、宛自天开的古典园林更是体现出造园者的独特匠心。借助AR技术呈现苏州博物馆新馆片石假山的意境来源：宋代米芾的水墨山水画，学生仿佛身临其境，从诗词里、画作中沉浸到江南烟雨笼罩的美好意境中（图6）。

二、教学中应用AR增强现实技术的几点优势

1 .为学生提供了更加多元化的课堂

传统课堂以教师讲授为主，即使信 息化手段逐渐融入课堂，也多以图片、  音频或视频等方式出现，有一定的听觉和视觉冲击，但学生参与较少，感官体验不强烈。AR技术则创新了不同视觉效果的教育教学模式，避免了单调、乏味的知识讲授，为学生营造身临其境的真实情境。学生主动参与到课堂教学中，以互动的方式探查、研究更深层次的内容，更有利用于学生建立自我的完整的知识体系。

2 .为学生的自主学习创设了更开放的空间

教师提供AR资源，或者直接利用有关官网上的AR资源，在网络条件下，学生的学习不受空间和时间的限制，可以随时随地进行相关内容的学习，还可以随时复习，加深巩固课堂学习效果。

3 .能有效激发学生的学习兴趣

AR技术的融入，更有利于任务驱动、情境教学等教法和自主学习、体验式学习等学法的使用。同时，也是教师教法改革创新的一种体现，转变了传统的教学理念和教学氛围。利用AR技术，学生能借助情境体验和动感交互，激发学习兴趣，提高体验感和沉浸感。在新模式试行后，从学生的反馈可以得知，在AR增强现实技术的辅助下，他们感受到了新颖的学习方式，新奇、生动、有趣甚至充满科技感的学习场景充分调动了他们的学习积极性，并对后续的学习充满期待。

三、教学中应用AR增强现实技术面临的若干问题

虽然AR增强现实技术不是新生事物，但总的来说其仍处于起步阶段，尤其是在教育教学应用方面。在实践中，仍然有许多问题需要克服和探索。

1 .AR资源数量不足且零散

目前主要是根据专业及学科的特点，在教学中将AR技术和课程相关内容结合在一起，能一定程度显示技术的优越性，但资源还不够充足，基本属于中浅度应用，呈现方式存在一定的空间转换痕迹。教师还需设法有效地整合教学资源，确保教学流程的完整性，进行更加系统化的技术应用规划。

2 .应用设备单一

教学实践中学生主要是利用移动设备（平板），结合相应的APP软件完成课堂教学流程，获取相应的教学体验，体验感不够全面丰富。在条件允许的情况下，如果能投入使用头戴式虚拟现实设备（如虚拟现实头盔）甚至桌面式教学设备（系统平台），身临其境的感受可能会更加强烈，体验感更好。

3 .技术应用与教学融合还需提升

鉴于目前可利用的AR资源存在一定的局限性，AR教育模式的推广也相应受限。比如，对于很多教师和学生来说，为AR创建3D模型的任务难度较大。因此，如何提升技术应用和教学融合是值得思考的问题。未来的努力方向应该是更好地将因材施教的教学理念和技术体系结合在一起，真正优化课堂教学效果。借助技术的应用，提高学生对知识的内化能力，真正有效提升学生的核心素养。

责任编辑  陈春阳