ARVR技术在小学科学教学中的实践运用策略

李玲娓

一、AR＼VR技术定义

增强现实（AR）是一种实时地计算机摄像机摄影的位置及角度并加上相应圖像、视频、3D模型的技术，这种技术的最终目的是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。

虚拟现实技术（VR）是一种有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术;它采用计算机技术生成一个逼真的虚拟环境，使置身于该环境中的人能通过各种传感交互设备与这一虚拟环境进行相互操作，达到彼此交换更替、融为一体的程度。

论文中运用于科学教学中的VR技术为头盔式显示器、立体耳机，以及头盔中的相关教学资源。

二、AR＼VR技术运用科学教学策略

（一）改被动学习为主动学习

细胞在血液中的流动、浩瀚宇宙中一颗颗瑰丽神秘的行星到底是什么样子的……诸如此类科普知识用传统方式很难表现，但是使用3D虚拟现实技术，学习者可以直观的、毫无限制的身临其境去体验种种身临其境的乐趣。通过交互式的AR技术手段学生主动参与探究环节中去，例如：现行教科版科学四年级上册《呼吸与健康生活》一课中，学生要了解呼吸系统中器官的结构，从结构中同时了解呼吸系统的功能，通过整体呼吸系统的介绍，3D模型—呼吸系统（包含肺部器官、肺泡、器官等模型）的直观展示，学生对于呼吸系统有更细致的了解，在进行3D视频资源—呼吸与健康生活来回顾气体在呼吸系统中的运行路径，呼吸系统的重要性以及如何保护呼吸系统等，科学课堂中的直观表露无疑。

（二）激发学生的思维与创造力

3D超感创客教室中丰富的教学资源能够解决小学科学教学中面临的学科关键问题较多，比如：地球与宇宙领域中，太空给我们呈现的是一个神秘而陌生的世界，如何感受身体在太空中的感觉是很多人梦寐以求的事情。通过3D制作资源方式，体现虚拟现实制作的虚拟空间，我们可以进入这个虚拟的空间去感受宇宙的奥妙，也可以观察太阳系中各个行星的面貌和运动情况。再比如生命领域中人体真实的结构无法展现在学生眼前，呼吸的气体经过了人体的那些器官不能直观地看到，血液在心脏血管中的流动等场景，通过虚拟资源，学生能亲眼看到这些人体的结构，给教学模式带来了新一轮的冲击，同时对一线教学老师来说是一次全新的挑战。

宇宙和生命单元领域抽象的概念难以被学生理解和接受，而3D的资源和AR增强现实和VR虚拟现实资源与科学探究的融合运用于教学中，学生的抽象逻辑思维得到了充分地锻炼和发展，在学习的过程，多元的探究因素能让学生更深层次的理解，在这一基础上，引发学生对宇宙空间的探索，创造性地使用虚拟编程技术、定格动画等技术手段创造宇宙空间模型以及深入介绍作品等。

（三）开展个性化的学习模式

创新型教学模式的产生都是源于课堂教学发展的内驱力，也有利于信息时代促进学生的自然成长和思维发展。从学生的角度出发，未来在“互联网+教育”时代，课堂教学方式一定会多种多样，且在教育大数据背景下，学习将会越来越智能化，不断地培养出具有适应21世纪能力的人才。我校3D超感创客教室运用于教学的模式正在不断探索，未来更将拓宽3D资源的广泛运用，以科学学科为圆心辐射到其他各个学科，形成新型教育模式共同体，在创新型教学模式和资源开发的基础上，实现学生的个性化学习，满足学生的求知欲。

3D/AR教学资源的运用于教育是教育事业发展的一次飞跃。它营造了"自主学习"的环境，由传统的"以教促学"的学习方式取代为学习者通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。

三、AR＼VR技术运用科学教学案例分析

现行教科版五年级上册内容《地球内部运动引起的地形变化》，教学环节：3D视频能更直观的让学生观看到地球内部的运动，提升学生研究的兴趣，具体运用案例如下：

（作者单位：德润园小学）