【課題實(shí)施方案】《增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）在生物教學(xué)中的應(yīng)用研究》課題實(shí)施方案

1、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)在生物教學(xué)中的應(yīng)用研究課題實(shí)施方案一、本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評、選題意義和研究價值1、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)滯后整合研究的需要。隨著科技發(fā)展，現(xiàn)代媒體技術(shù)層出不窮，從投影機(jī)、電腦、網(wǎng)絡(luò)教室到如今的電子白板，教學(xué)整合的應(yīng)用總是慢了一步。根據(jù)查閱的資料和文獻(xiàn)內(nèi)容，國外對于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR這門技術(shù)的研究主要集中于市場營銷、機(jī)械制造工業(yè)、游戲設(shè)計開發(fā)和教育等領(lǐng)域。而我國對于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究則比較晚，主要集中于開發(fā)一些娛樂性的游戲APP,在教育領(lǐng)域，基于AR技術(shù)的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境是一個新生事物，基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR的教學(xué)與學(xué)習(xí)將有很大的潛能發(fā)揮。2、選題意義和研究價值克服課堂教學(xué)的弊

2、端：當(dāng)前課堂教學(xué)存在很多問題，如難以照顧每個學(xué)生的個體差異，做到因材施教；容易導(dǎo)致教師一言堂、滿堂灌，難以發(fā)揮學(xué)生的主體性和獨(dú)立性；學(xué)生實(shí)踐機(jī)會少，難以將理論與實(shí)際結(jié)合起來；難以發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力，而只學(xué)到一些書面知識。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有虛實(shí)結(jié)合、虛實(shí)同步、交互自然的特點(diǎn)，能夠有效的補(bǔ)充部分傳統(tǒng)教學(xué)模式的缺陷，尤其是AR技術(shù)交互自然的特點(diǎn)能夠補(bǔ)充傳統(tǒng)教學(xué)中師生一對多交互不足的缺陷。當(dāng)現(xiàn)實(shí)的教具不足以支撐老師高效、快速的教學(xué)時，通過AR高新技術(shù)，就能夠?yàn)閷W(xué)生老師創(chuàng)造更加方便、快捷、形象生動的教育器材，不但節(jié)省了現(xiàn)實(shí)教具的投資，還促進(jìn)了教學(xué)更加有效的實(shí)施?；贏R的教學(xué)方式優(yōu)化了教與學(xué)過程。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

3、技術(shù)的大大的豐富了教學(xué)情境，有助于教師對學(xué)生抽象知識的教學(xué)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過將虛擬與現(xiàn)實(shí)的疊加，創(chuàng)設(shè)虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境。這樣通過創(chuàng)建形象生動的學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠大大增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，創(chuàng)造性，而且還能夠讓學(xué)生、教師在互動中交流、成長，達(dá)到高效的教學(xué)水平。AR教學(xué)模式落實(shí)新課程的教學(xué)要求。為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富的課程資源和個性化的自主學(xué)習(xí)環(huán)境；切實(shí)為改變教與學(xué)的方式，促進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的廣泛應(yīng)用提供了有效的支撐。二、本課題的研究目標(biāo)、研究內(nèi)容、主要觀點(diǎn)和創(chuàng)新之處1、研究目標(biāo)使用現(xiàn)代教育理論，應(yīng)用AR教學(xué)手段，構(gòu)建起一系列符合我校實(shí)際教學(xué)需要的信息技術(shù)環(huán)境下新的學(xué)科教學(xué)模式和教學(xué)方法，逐步實(shí)現(xiàn)

4、教學(xué)內(nèi)容的表現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革和教學(xué)模式的創(chuàng)新，帶動教育思想、教育觀念的更新，促進(jìn)我校教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生整體素質(zhì)的提高。2、研究內(nèi)容構(gòu)建增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR技術(shù)環(huán)境下符合學(xué)科教學(xué)需要的教學(xué)模式和教學(xué)方法。構(gòu)建增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR技術(shù)環(huán)境下的教學(xué)資源。研究增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR技術(shù)環(huán)境下學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)方式的形成，以促進(jìn)學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高并形成學(xué)生終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。建構(gòu)和完善信息技術(shù)環(huán)境下教學(xué)和學(xué)習(xí)的評價機(jī)制。3、主要觀點(diǎn)基于IPAD白板的探究教學(xué)體系應(yīng)以科學(xué)探究為核心學(xué)習(xí)方式，應(yīng)從“記憶科學(xué)”轉(zhuǎn)向“理解科學(xué)”來確定探究教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)從“主客體分離”走向“主客體作用”來體現(xiàn)探

5、究教學(xué)過程，應(yīng)從“單向評價”走向“多維評價”來實(shí)施探究教學(xué)評價，應(yīng)從“傳授型”轉(zhuǎn)為“探究型”來重塑教師角色與教學(xué)行為。4、創(chuàng)新之處使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR教學(xué)將抽象的學(xué)習(xí)內(nèi)容可視化、形象化，學(xué)生能夠通過多種不同的視角來觀察模型，這種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的元素所產(chǎn)生的可視化效果，能夠大大加強(qiáng)學(xué)生對抽象概念和不可見現(xiàn)象的感知。支持移動式環(huán)境學(xué)習(xí)。在擁有移動設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)條件下，使無處不在的合作式和情境式學(xué)習(xí)得到加強(qiáng)在實(shí)踐應(yīng)用上，使信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合提升更高層次。從AR的視角來審視與重構(gòu)教與學(xué)體系三、本課題的研究思路、研究方法、技術(shù)路線和實(shí)施步驟1、研究思路本課題以現(xiàn)代教育技術(shù)理論為指導(dǎo)，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR為技術(shù)載體

6、，通過開展開題與教學(xué)實(shí)踐、研究與交流、檢查與指導(dǎo)等活動，推動整個課題研究工作的不斷深入。2、研究方法文獻(xiàn)分析法。從多角度地開展對資料的比較研究，借鑒已有的研究成果和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，找到新的生長點(diǎn)，為課題研究提供理論框架和方法論。調(diào)查法：綜合使用各種調(diào)查方法，掌握實(shí)驗(yàn)研究的第一手材料，為課題提供充足的事實(shí)依據(jù)。行動研究法。教師要將行動與研究結(jié)合起來，教師參與研究和實(shí)踐，并根據(jù)研究中遇到的具體情況，邊實(shí)踐、邊探索、邊修改、邊完善，使理論與實(shí)踐，成果與應(yīng)用有機(jī)統(tǒng)一起來。經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法。積累有價值的個案，并上升推廣。3、技術(shù)路線(1)以發(fā)現(xiàn)問題一提出方案一解決問題入手，發(fā)揮教師的主體作用，立足解決一線教學(xué)中暴露

7、的問題，堅持理論構(gòu)建與實(shí)踐相結(jié)合，案例分析與模式建構(gòu)相結(jié)合，綜合使用行動研究法、案例分析法等多種研究方法提高教師的專業(yè)素質(zhì)和學(xué)校的教科研水平，從而有效提高教師的現(xiàn)代教育技術(shù)素質(zhì)。(2)匯總教學(xué)設(shè)計、課件、反思、評課、論文、視頻等資料，為教師提供一個分享的平臺，從而有效提高課堂教學(xué)水平。4、實(shí)施步驟初級階段(2020年1月3月)調(diào)查研究教學(xué)現(xiàn)狀，確定課題研究方向，制定課題研究方案。階段達(dá)成目標(biāo)，明確課題研究的目標(biāo)、內(nèi)容和方法，使課題組成員的現(xiàn)代教育理論水平，教研能力和使用以AR信息技術(shù)的能力得到提高。實(shí)施階段(4月10月)組織學(xué)習(xí)理論、定期進(jìn)行課題研討活動、交流經(jīng)驗(yàn)，及時解決課題研究中存在的問題，總結(jié)成果。階段達(dá)成目標(biāo)：探索增強(qiáng)現(xiàn)