AR技術,讓小學科學教學"活"起來

曾啟蓉

摘要：小學科學這門學科，屬于鍛煉學生科學素養的啟蒙學科。在既往時期的小學科學教學過程中，常受客觀條件束縛，無法直觀呈現科學知識。最近幾年，AR技術很受科學教學人員的青睞，在小學科學課堂上廣泛使用AR技術，增強了科學課堂氛圍感。本文以“AR技術”為切入點，探討該項技術在小學科學教學中的應用實踐，希望能真正變“活”科學課堂。

關鍵詞：AR技術：小學階段;科學教學;教學方法

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A

引言

如今，我國小學學校已普遍開設科學課程。然而，個別地區受經濟發展制約，加上師資條件影響，導致不同地區的科學課程教學情況呈現出差異化特點。不可否認，最近幾年大肆流行的AR技術，為小學科學課教學帶來了新思路。下面，本文就重點闡述該項技術在科學課堂中的實際應用。

一、應用AR技術完善實驗設計

在傳統科學課堂教學工作進行時，教師僅僅通過講解文字以及出示圖片、演示實驗等方法為學生傳授科學內容。關于現實生活中常常接觸的實驗內容，演示過程更便捷，比如認知植物、光電實驗等演示過程更易于被學生接受，但是在講解“宇宙科學”領域知識以及一些消失的動物、植物時，則只能通過觀看圖片或者紀錄片指導教學，無法演示實驗過程，所以常常會制約學生科學思維。但是，在應用AR技術后，便可有效優化科學實驗，所有與科學知識相關的實驗都可以借助AR技術加以模擬，即使是不尋常的事物，也可以在AR技術下變得活靈活現。

比如，在講解“晝夜交替”相關知識時，就可以巧妙使用AR技術制作教學資源。這一部分知識，主要講解地球、太陽和自轉、公轉等內容，采取AR技術設計實驗步驟，如下所示：①使用3dsmax創建模型，展示地球動畫，包含靜止動畫及轉動動畫，并制作對應材質的有關貼圖。②導出地球模型動畫及太陽模型動畫，儲存為FBX格式，用同一個文件保存所有材質貼圖。③創建Unity項目，導入前一步驟儲存的文件與貼圖，并為每一貼圖賦予對應模型材質。④在場景內拖入模型，創建UI場景，保存下來。⑤創設地球停止以及自轉動畫，添置狀態連線與“isrotate”（觸發變量），結合不同狀態設置轉換條件。⑥在項目內導入太陽系平面圖，明確EasyAR識圖目標圖像，設置即將識別的對象圖片，即“tyxjpg”。⑦重新創建腳本play.cs，并編輯每一菜單按鈕功能，形成“晝夜交替”AR運行效果圖[1]。

二、應用AR技術強化科學實驗效果

在制作AR演示軟件后，便可以將其高效應用在課堂上。為了保障AR實驗在小學科學教學時發揮優良效果，教師在課堂上通常都會先向學生拋出一些問題，鼓勵學生進一步分析晝夜變化規律，并向學生表明古往今來歷代研究者對這一類現象的看法與與研究。接著，引導學生驗證晝夜交替以及地球自轉間存在的關系。在帶領學生模擬實驗時，需要分別演示公轉場景以及自轉場景，這一過程就可以全面展現AR技術的輔助作用了[2]。

在結束課堂教學后，邀請班級內學生完成課堂教學問卷，問卷中既含有單選題，又包括多選題。如：

①通過AR演示，這一節課中哪一部分知識給你留下了最為深刻的記憶呢？（可多選）

A.地球自轉與公轉 B.AR技術展現的晝夜交替現象 C.手電筒地球儀模擬過程 D.古人研究現象

②相比傳統科學課堂，你喜歡AR技術支持的科學課堂嗎？

A.非常喜歡 B.十分喜歡 C.一般喜歡 D.還可以 E.不喜歡

據學生反映，在引入AR技術的科學課堂上，每一環節都極其有趣，令學生充分了解了“晝夜交替”的相關知識，充分活躍了學生學習這一部分知識的興趣，課堂教學收效明顯。

三、應用AR技術創建生動科學情景

在小學科學教材中，《云的觀測》始終是學習難點，教師應用傳統教學的方法，無法向學生透徹講解這一部分內容，即使教師賣力講解，學生聽課過程也常常處于一知半解的狀態。在這種狀態下，學生無法在頭腦中想象真實的科學畫面，勢必會影響科學學科學習效率。所以，教師不妨采取AR技術，使用AR設備教學。

在教學實踐過程中，應用AR設備進行投影，構造生動畫面：一望無垠的藍色湖泊，周邊有山地，山地上漲著蔥郁植物，使用黑板筆輕點湖水，湖面上便升起水霧，水霧越來越高，上升到高空，遭到了冷空氣，凝結成了小冰晶。湖面上的水蒸氣持續增發，在高空中組成大量小冰晶，當這些小冰晶凝結后，便形成了千奇百怪的云朵。在AR技術作用下，仿佛學生身臨其境地看到了水蒸氣的蒸發過程，進而加深了對“云”形成過程的印象。由此可見，通過AR教學方法，可以輕而易舉地令學生了解“云”的相關知識點，這遠遠要比教師“灌輸式”教學以及學生“死記硬背式”學習取得的效果更明顯[3]。

結束語

引進AR技術的小學科學課堂，能夠構造逼真且生動的科學實驗情景，令復雜科學知識更形象化及簡單化，進而有效打開學生好奇心，吸引學生主動探究科學知識，全方位培養學生科學素養，為其日后深入鉆研科學內容奠定堅實基礎。

參考文獻

[1]王玉梅.提高小學科學實驗教學效率的策略研究[J].天天愛科學（教學研究），2021（11）：183-184.

[2]孫燕燕.探究在小學科學教學中開展創新教學的有效策略[J].天天愛科學（教育前沿），2021（11）：31-32.

[3]王玉梅.淺談核心素養培養視角下的小學科學教學模式[J].天天愛科學（教育前沿），2021（11）：77-78.