基于AR技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計

尹天竺

【摘要】傳統(tǒng)的高中地理教學(xué)，往往以教師為主體，在課堂教授知識，學(xué)生被動接收，在課后通過作業(yè)等完成知識的內(nèi)化吸收。本文初步探討在線上教學(xué)中，以AR技術(shù)來翻轉(zhuǎn)課堂，讓學(xué)生在課堂上經(jīng)教師指導(dǎo)，以完成知識的內(nèi)化。本文以“流水作用與地貌”為例，初步探究讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)、解決地理問題，從而提高學(xué)生的地理核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】AR技術(shù) ? 線上教學(xué) ? 流水作用與地貌

一、目前教學(xué)現(xiàn)狀及展望

目前的傳統(tǒng)的地理教學(xué)，以教師為主體，學(xué)生在課堂被動接受知識。老師講什么，學(xué)生就聽什么，學(xué)生只是被動接受，參與教學(xué)活動的機會少，思考不深，對知識點的理解不透徹。翻轉(zhuǎn)課堂則顛覆了這個教學(xué)過程，課前組織學(xué)生先學(xué)習(xí)（如體驗AR視頻），然后學(xué)生在課堂上在老師的指導(dǎo)下，最終完成知識內(nèi)化。

受新冠疫情影響，全國各地高中都延遲了2020年春季開學(xué)時間，并開展了各種形式的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，力爭做到：“停課不停學(xué)”。筆者在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)這是實踐翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的好時機。學(xué)生在家時間上相對靈活，教師可以提前讓他們觀看微視頻，主動去探究問題、發(fā)現(xiàn)問題。在網(wǎng)絡(luò)授課中，與同學(xué)們一起討論相關(guān)的問題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而提高地理核心素養(yǎng)。

二、“流水作用與地貌”的教學(xué)設(shè)計過程

流水作用是外力作用當(dāng)中最為重要的環(huán)節(jié)之一，其中又涉及到流水的侵蝕、搬運及沉積作用，而不同的作用又會形成不同的地貌形態(tài)。涉及知識范圍廣，是“地質(zhì)作用”知識點當(dāng)中，較難理解的內(nèi)容。在常規(guī)的教學(xué)中，常以河流的上流、中流、下流為例，分別闡述說明流水作用對河流地貌的影響。如下圖所示，AR視覺下河流地貌讓人眼前一亮：

為了讓學(xué)生們更好地理解以上的教學(xué)內(nèi)容，筆者嘗試引入AR技術(shù)來翻轉(zhuǎn)課堂。AR技術(shù)是增強現(xiàn)實（Augmented Reality，簡稱 AR）技術(shù)，可在手機、平板電腦屏幕之上，把虛擬世界與現(xiàn)實世界整合在一起，通過形象生動的地理事物來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并且互動性極強。

（一）課前任務(wù)布置

請學(xué)生們在手機、平板電腦下載AR軟件：“WWF Free

Rivers”。（這是一款由世界自然基金會主持開發(fā)的科普軟件，主要探究水壩截斷河流對環(huán)境的影響。筆者認(rèn)為這也是一款很好的教學(xué)軟件，可以讓學(xué)生充分了解河流的地貌。）并提前掌握使用方法，多角度、多方位去觀察該AR軟件的各個地理要素，如可放大觀察河流的上游的冰川，河谷等。

課前作業(yè)以問題形式呈現(xiàn)，學(xué)生在手機、平板電腦使用AR軟件時，要認(rèn)真全面觀察河流，解決如下幾個問題：河流上游、中游和下游的地貌有什么不同？（在AR中尋找沖積扇、河漫灘和三角洲平原）這些河流地貌的形成與流水作用有著怎么樣的關(guān)系？

（二）課堂的有效組織

在網(wǎng)絡(luò)課堂上（釘釘直播），老師先給大家展示AR軟件視頻，并請幾位同學(xué)連麥講解在屏幕上看到了哪些流水地貌？它們形成的原因是什么？

網(wǎng)絡(luò)課堂上同學(xué)們表現(xiàn)很積極，都躍躍欲試，很多同學(xué)不斷地在信息欄留言，提出自己的看法。老師和同學(xué)們一起交流，引導(dǎo)同學(xué)們觀察流水作用影響下地貌的變化。

最后，在課堂上的教學(xué)內(nèi)容總結(jié)如圖表所示：

（三）課后的擴展訓(xùn)練

擴展問題的思考有助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，可分析流速變化對地貌、生態(tài)環(huán)境的影響。于是我給同學(xué)們布置了一道作業(yè)題：請談一下在大壩建成后，它對河流周邊地區(qū)會產(chǎn)生什么影響？（分析利弊）

三、“流水作用與地貌”的教學(xué)課后思考

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，相對于傳統(tǒng)教學(xué)而言，能夠讓學(xué)生主動去學(xué)習(xí)，其學(xué)習(xí)積極性得到了極大提高。而基于AR技術(shù)的地理互動視頻，使得學(xué)生對地理事物的探索達(dá)到了更高的層次。晦澀難懂的自然地理問題轉(zhuǎn)成了形象生動的畫面，有助于學(xué)生更好地理解地理事物的規(guī)律，從而發(fā)現(xiàn)問題并動手解決問題。這些往往都是傳統(tǒng)教學(xué)難以給予的。

翻轉(zhuǎn)課堂要求學(xué)生課前主動學(xué)習(xí)相關(guān)的視頻，這對于高中生來說還是一定難度的，畢竟高中生一般以寄宿為主，課程安排緊，很難抽出時間每節(jié)課前都去研究觀看視頻。作為地理老師可根據(jù)實際情況，對于一些有趣的、抽象的地理課程可考慮使用這種教學(xué)設(shè)計，而AR技術(shù)融入其中，使得課前的視頻立體化、互動性強，直觀明了，不失為一種優(yōu)秀的地理教學(xué)手段。

AR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)之中，目前仍是探索之中，以“WWF Free Rivers”軟件為例，除了可應(yīng)用于“流水作用與地貌”知識點外，教師還可以充分發(fā)掘潛力，如雪線、植被、動物、水循環(huán)、農(nóng)業(yè)區(qū)位因素、大壩與農(nóng)業(yè)、風(fēng)電等等。AR技術(shù)應(yīng)用及翻轉(zhuǎn)課堂，關(guān)鍵在于教師如何去發(fā)現(xiàn)問題，構(gòu)思問題設(shè)計，并引導(dǎo)學(xué)生也去發(fā)現(xiàn)并解決問題，這無疑對教師提出了更高的要求。

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