AR技術在不同學科教學中的應用

1、AR技術在不同學科教學中的應用1增強現(xiàn)實技術XX應用2016年7月，任天堂(Nintendo)博蒙(POk MOn)和谷歌NiantiC實驗室(GOOgIe NiantiC LabS)開發(fā)的增強現(xiàn)實RPG掌上游戲POk MOngO在短短的這段時間能能在世 界各地瘋傳的散播。緊接著。教育游戲也用到了 AR技術并且可以為他提供很好的 發(fā)展動力。游戲可以用到AR的技術來展示好教學的內容。把現(xiàn)實的世界里的信息 做虛擬化處理信息來幫助反映和傳播游戲中的知識內容。擴展了游戲活動的形式。BiIl MOgriCh提出了交互設計。在互動體驗上要有所重視，20世紀80年代就是 它誕生的時間。早期能得到認可的就是國

2、外的教育理念。這就有了在游戲市場里面 的對教育和游戲的設置，其在運營以及開發(fā)上是很成熟的。質量同樣也很高。所涵 蓋的知識很豐富，特別是在教育旅游方面。從互動的方式，教學媒體的發(fā)展，學習 者與其他要素的互動，互動和有效的學習，從教育博弈互動的外部特征到教育博弈 互動對人類的深刻影響，有著豐富而豐富的理論研究。研究類型還包括單學科研 究，以及多學科合作研究。摩爾在1989年定義了互動的概念，并將其分為兒種類型:讓學習的人能和學習 的材料產(chǎn)生互動的感覺;讓教師還要專家都能參與到互動里面;然后，互聯(lián)網(wǎng)遠程的 丄作者MCISaaC和GUnaWardena把媒體還有學習的人的互動加強了。2. AR技術在數(shù)

3、學中的應用數(shù)學的重要性是非常高的，是訓練思維的有效方式。數(shù)學最重要的是對事物進 行抽象理解的能力。AR技術擅長顯示抽象的三維圖形。因此，AR在數(shù)學教育中得 到了廣泛的應用。在學前教育階段，當前很多程序開發(fā)公司嘗試使用自動回歸技術(AR technology)幫助學生理解數(shù)學，學習基本數(shù)字和計數(shù)規(guī)則。來自馬來西亞的研究人 員將增強現(xiàn)實內容作為小學生計數(shù)相關知識學習的一種書本上的附加設備，利用情 境故事教學模式和增強現(xiàn)實技術充分調動了學生的積極性。這種方式提供了一種新 的學習方式。實驗表明，AR技術可以在學習數(shù)學中發(fā)揮作用。3. AR技術在物理教學中的應用對圖形還有圖像的準確運用不止是物理學用的，

4、還要求能把概念都理解個透 徹。就是因為有這樣的特點就能找到物理教學和AR技術能夠結合的方法。物理教 學也正是早期的時候AR所經(jīng)常用到的地方。這一時期的增強現(xiàn)實只是一個示范。 在教學過程中，對增強現(xiàn)實技術的推廣并不重視。當前使用AR技術應用到物理教 學的內容僅僅是實驗性質的，并沒有將其作為大規(guī)模推廣的趨勢。4. AR技術在化學教學中的應用像物理教學一樣，化學教學也強調實驗，涉及許多不能直接觀察到的內容(如 分子和原子結構)。這使得AR技術在教學中更加有用。第一批嘗試在分子結構相關 教學中使用AR技術的學者將其作為展示內容的手段，并將傳統(tǒng)的3D演示系統(tǒng)和 手持PC作為展示內容的手段。比較了通用上的

5、增強現(xiàn)實和頭盔顯示器上的增強現(xiàn) 實，得出手持PC是增強教學中最合適的顯示設備的結論。這一結論已被移動智能 設備的快速發(fā)展和大量的移動AR應用所證實。蔡、王、蔣三人設計了兒項初中化 學結構虛擬真實融合操作實驗。學生可以在虛擬微觀世界中以一種自然的交互方式 操縱分子和原子，并可以組合和創(chuàng)造。實驗表明，這種相互作用是可以實現(xiàn)的。交 互作用可以大大提高學生對材料微觀結構的學習和理解。5. AR技術在地理教學中的應用地理AR應用可分為兩類:輔助課堂教學和輔助野外教學。前者主要通過掃描圖 片或標記代碼以反饋物理模型或現(xiàn)象來直觀地呈現(xiàn)知識，從而幫助學習者加深對知識的理解。后者主要用于提供相應的指導信息，幫助

6、學習者根據(jù)自己的地理位置進 入，或者是進行路線查詢。6. 案例分一觸外星人雷德福大學的馬特鄧利維（Matt DUnIeaVy）和他在麻省理工學院和威斯康星大學 的同事合作做一個現(xiàn)實的游戲能和外星人產(chǎn)生一些聯(lián)系，科學素養(yǎng)，能夠讓初中生 去培養(yǎng)自己的主題技能、語言的藝術。這款游戲有著敘事的驅動的特點，使用戴爾AXimX51掌上電腦（內置GPS）作為 硬件基礎。AXimX51經(jīng)過學生的持有后可以并進入物理空間（如學校操場）。AXimX51在一個數(shù)字的地圖上面就可以標記出角色的對象還有位置。貼合到學生的 身上的東西就是虛擬的物體，識別半徑為30英尺。AximXSls內置的增強現(xiàn)實軟件 將在真實場景的基

7、礎上疊加并顯示虛擬對象（或人），視聽信息和文本信息，提供敘 述，導航，協(xié)作線索和學術挑戰(zhàn)。學生（四人一組）要能跟虛擬的角色做溝通，把虛擬的物體收集起來。能把科學 還有語言的問題給解決掉。把外星人的方向給確定了。這些小組里面有四個不同的 成員，他們分別都有自己的角色。根據(jù)自己拿到的角色來做一些扮演，把這些不完 整的證據(jù)收集完整。以解決各種問題。樣品問題，學生必須分享信息并與隊友合 作。就比如，當碎片和外星人的航天E船接近的時候。這里面的成員就可以獲得相 關的碎片尺寸的一些測量的數(shù)據(jù)（是不同和不完整的），如果團隊成員沒有相互合 作，就沒辦法獲得進一步的信息。在設計的開始，有定制的空間。教師可以根據(jù)

8、學生的專業(yè)水平，針對不同學科 （數(shù)學、英語/語言藝術、科學、社會學、歷史等）或熱點（能源危機、石油短缺、核 威脅、文化差異）靈活選擇學習材料。馬特鄧利維（Matt DUnIeaVy）團隊從杰斐遜高中、韋斯利中學、愛因斯坦中學 （EinStein Middle SChOOl）三所學校中選取六名教師和80名學生進行實驗，從多個 數(shù)據(jù)源（教師和學生）中收集各種類型的數(shù)據(jù)（觀察、訪談、文檔）。通過對數(shù)據(jù)的分 析，馬特鄧利維（Matt DUnIeaVy）認為，這一類的游戲是有獨特的能力的，在這個的 上面就可以創(chuàng)造出一個很身臨其境的環(huán)境。對學生的評價都能有所促進。緊跟著就是溝通和解決問題的能力都有所發(fā)展，

9、這就是教師還要學生的關鍵動機/還有他們 的吸引力因素來進行活動。數(shù)據(jù)收集、分布式知識、主動相互依賴、角色扮演等。7. AR技術在教育中應用的優(yōu)勢(1) 有效的技術支持硬硬件效果和舒適度相比較VR要強，不用像VR那樣帶著厚厚的頭盔。軟件 方面，AR更加方便人們對學習者的實時狀態(tài)進行查閱和跟蹤，能夠方便不同的 學生使用其共同學習。(2) 豐富的學習資源AR讓學習的內容表現(xiàn)形式變的更加的多彩，它融合了多種媒體設備，因此能夠讓更多的教學活動和知識在其中表現(xiàn)。(3) 真實的學習場景使用AR,能夠讓學生在學習一些自己無法親身體會到的東西當中得到身臨 其境的感覺，這主要是其特性所造成的。&發(fā)展趨勢未來，教師可以根據(jù)實際的課堂活動個性化地設計、開發(fā)相應的資源,信息素 養(yǎng)和時間精力這塊都是一個挑戰(zhàn)同時也是一個對教師的能力進行考驗的過程。增強 的軟件平臺是研究的人建議去用的,上面