增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中小學(xué)美術(shù)教學(xué)活動中的應(yīng)用

摘要：在這個數(shù)字媒體高速發(fā)展的時代，中小學(xué)美術(shù)教育應(yīng)當(dāng)與時俱進(jìn)，將新興技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)活動中，以更好地實(shí)現(xiàn)美術(shù)教育的目標(biāo)。在各類新技術(shù)中，以主動構(gòu)建知識為目標(biāo)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將彌補(bǔ)當(dāng)前采用多媒體教學(xué)系統(tǒng)的被動接受知識的教學(xué)方式的不足。本文論述了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢和在中小學(xué)美術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用，為在美術(shù)教學(xué)活動中使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育工作者們提供了有價值的參考。

關(guān)鍵詞：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；主動構(gòu)建知識；美術(shù)教學(xué)

中小學(xué)美術(shù)教學(xué)力求以活潑多樣的課程內(nèi)容呈現(xiàn)形式和教學(xué)方式來激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，并使這種興趣轉(zhuǎn)化成持久的情感態(tài)度。當(dāng)前中小學(xué)美術(shù)教育所采用的教學(xué)材料如幻燈片、視頻資料、實(shí)物等大多缺乏互動性和沉浸式體驗，因此難以激發(fā)學(xué)生主動探索、研究、創(chuàng)造以及綜合解決問題的能力。近期的研究成果表明利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能構(gòu)建出更具吸引力的美術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境[1]。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用科技的便捷性和舒適性，為美術(shù)作品的“美”服務(wù)；利用數(shù)字化、智能化技術(shù)，完成對美術(shù)作品的重構(gòu)，使其具有更強(qiáng)的表現(xiàn)力；讓學(xué)生能在廣泛的虛擬情境下學(xué)習(xí)美術(shù)、感悟美術(shù)、理解美術(shù)，能更好地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力和認(rèn)知能力[2]。

一、當(dāng)前美術(shù)教學(xué)方式

中小學(xué)美術(shù)教學(xué)的目的是著重培養(yǎng)學(xué)生的審美能力，提高學(xué)生的觀察力、想象力、形象思維能力和創(chuàng)造能力。目前，我國中小學(xué)美術(shù)課堂的教學(xué)模式主要采用書面教材和多媒體教學(xué)系統(tǒng)來向?qū)W生講解美術(shù)知識，這種被動接受知識的教學(xué)方式很難激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)新思維，原因在于：

1.教學(xué)過程缺乏實(shí)時交互

教學(xué)過程中學(xué)生們是被動地接受知識，難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、啟發(fā)學(xué)生們的思維和想象力。

2.教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式單調(diào)

當(dāng)前教學(xué)主要利用多媒體技術(shù)呈現(xiàn)圖片、視頻等，這些二維數(shù)字內(nèi)容由于形式上的局限性難以被有效地感知。

著名美術(shù)教育家豐子愷先生說過：“想象是繪畫上極其重要的一事，有形的東西，可用想象使它變形；無形的東西，也可以用想象使它有形。”為了突破當(dāng)前中小學(xué)美術(shù)教學(xué)方式的局限性，本文認(rèn)為可以采用具備“有形到變形，無形變有形”能力的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生主動構(gòu)建知識的目的，最大程度地激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。下文將對增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)和其在美術(shù)教學(xué)活動中的應(yīng)用展開具體的論述。

二、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種將現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界融合的先進(jìn)技術(shù)，其將在現(xiàn)實(shí)世界的時空范圍內(nèi)難以捕獲的信息，通過先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)融合到現(xiàn)實(shí)世界中，即現(xiàn)實(shí)的環(huán)境和虛擬的物件實(shí)時地合成到了同一個時空中，讓虛擬世界的信息能被感知，從而實(shí)現(xiàn)超越現(xiàn)實(shí)的體驗。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅展現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)世界的信息，并將虛擬世界的信息呈現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)實(shí)世界的信息的增強(qiáng)和延伸。

早期研究者認(rèn)為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)需要通過頭戴式設(shè)備（HMD）來實(shí)現(xiàn)，但發(fā)展到今天，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的形式可以是HMD、眼鏡、智能手機(jī)、電視、投影儀等等。隨著技術(shù)的高速發(fā)展，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備越來越輕，成本越來越低，當(dāng)下的技術(shù)已經(jīng)滿足了實(shí)用性要求。因此，拋開增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)具體實(shí)現(xiàn)的物理形態(tài)，可以認(rèn)為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)具備三個特性：虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時交互和空間定位[3]。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)正是憑借這三個關(guān)鍵特性在美術(shù)教學(xué)活動中發(fā)揮重要作用。

三、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在美術(shù)教學(xué)活動中的應(yīng)用

在實(shí)際的美術(shù)教學(xué)活動中，可以采用智能手機(jī)、平板電腦等手持式移動設(shè)備來實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用，這種方案成本低，互動性強(qiáng)。在多人協(xié)作的教學(xué)活動中，則可以采用空間增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。空間增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的延伸，其利用投影儀創(chuàng)造的虛實(shí)融合的空間具有自然的視場，通過空間體感設(shè)備（例如Microsoft Kinect、Intel RealSense、Leap Motion等）實(shí)現(xiàn)自然的人機(jī)交互，達(dá)到沉浸式的體驗效果。在需要復(fù)雜或超大空間交互的教學(xué)情境下，可以采用全息眼鏡（例如Microsoft HoloLens、 Magic Leap One）來實(shí)現(xiàn)最佳的教學(xué)效果。美術(shù)教學(xué)利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)生營造具有吸引力的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生通過交互式體驗主動構(gòu)建知識與技能。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在美術(shù)教學(xué)上的優(yōu)勢如下：

1.教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)形式生動有趣

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以對原有課本上的美術(shù)作品的信息進(jìn)行增強(qiáng)和延伸，利用豐富的數(shù)字化資源，通過視覺、聽覺、觸覺等感官層面的感受變化進(jìn)行交互，將原來抽象的內(nèi)容直觀、形象、有趣地展現(xiàn)出來，從而激發(fā)學(xué)生對美術(shù)作品的興趣，并引導(dǎo)他們正確地理解作品。

2.實(shí)時交互、全面感知

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將課本上二維的美術(shù)作品的照片通過三維的數(shù)字化模型展示出來，逼真地還原美術(shù)作品。例如，通過手機(jī)攝像頭實(shí)時捕獲課本上的雕塑圖片，應(yīng)用程序借助人工智能技術(shù)識別出圖片對應(yīng)的雕塑信息后，將雕塑作品的交互式三維數(shù)字化模型展現(xiàn)出來，讓學(xué)生可以進(jìn)一步探索。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的虛擬物件可以被全方位的觀察和感知，并允許學(xué)生自由地改變虛擬物件，享受自主創(chuàng)作的樂趣。有趣的交互形式不但可以提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，也培養(yǎng)了其善于探索和創(chuàng)新的思維。

四、總結(jié)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為新興的輔助教學(xué)技術(shù)被應(yīng)用到中小學(xué)美術(shù)教學(xué)活動中，創(chuàng)造了虛實(shí)結(jié)合的沉浸式、交互式學(xué)習(xí)環(huán)境。隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的迅速發(fā)展，將大量涌現(xiàn)出基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)工具和資源，能夠豐富美術(shù)課堂的教學(xué)模式，更有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，進(jìn)而不斷提升教學(xué)效果。

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作者簡介：

徐曉丹，出生年月：1988年12月—，性別：女，民族：漢族，籍貫：重慶，當(dāng)前職務(wù)：教師，當(dāng)前職稱：中學(xué)二級教師，學(xué)歷：本科，作者單位全稱：廈門外國語學(xué)校湖里分校，單位所在地：廈門市殿前長岸路1862號，單位所在地郵編：361006。