AR技術(shù)在小學(xué)美術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

舒奇

摘 ? 要：建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者基于原有的知識經(jīng)驗生成意義、建構(gòu)理解的過程，強調(diào)學(xué)習(xí)者的主動性?！八囆g(shù)來源于生活”，學(xué)生如果沒有足夠的生活經(jīng)驗，是無法刻畫出美妙的世界的。增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）技術(shù)的出現(xiàn)，能將學(xué)生帶入超現(xiàn)實的情境之中，給學(xué)生真切的體驗，幫助學(xué)生獲得更多的經(jīng)驗，給美術(shù)教育教學(xué)帶來了巨大的機遇。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義 ? AR技術(shù) ? 美術(shù)教學(xué)

“信息革命”被稱為世界“第四次工業(yè)革命”，對于人類社會的發(fā)展具有里程碑式的意義?！霸鰪姮F(xiàn)實”（Augmented Reality，AR）技術(shù)正是“信息革命”中至關(guān)重要的一部分。現(xiàn)代教育技術(shù)和信息技術(shù)融合可以促進教學(xué)模式的創(chuàng)新、教學(xué)內(nèi)容的改變、教學(xué)觀念的更新、學(xué)習(xí)方式的改變，本文從“微景觀設(shè)計”社團課程教學(xué)實踐出發(fā)，闡述AR技術(shù)應(yīng)用于美術(shù)教學(xué)的意義、AR軟件的應(yīng)用、存在的問題和相應(yīng)的對策。

一、AR技術(shù)的發(fā)展

AR技術(shù)是指對真實環(huán)境“增加”虛擬數(shù)字信息，并將虛擬數(shù)字信息和真實環(huán)境相互疊加融合，使觀者產(chǎn)生現(xiàn)實與虛擬共生感受的一種場景體驗新技術(shù)。簡單來說，人們看到的AR技術(shù)是一種局部或部分虛擬，是連接現(xiàn)實和虛擬的橋梁，能滿足用戶超越現(xiàn)實的感官體驗，具有虛擬結(jié)合、無縫交互、沉浸學(xué)習(xí)等特點。近年來，AR技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，包括教育、游戲、旅游、醫(yī)學(xué)、圖書、電商、家裝等，其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研發(fā)和理論研究成為教育工作者的研究熱點。

二、AR技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)——建構(gòu)主義

“藝術(shù)來源于生活”，“生活”對于每個人來說都是客觀存在的，但是每個人對于“生活”的觀察和理解又是各不相同的，因此每個孩子對于“生活”的繪畫也是千差萬別的。皮亞杰的建構(gòu)主義指出，知識不是通過教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境下，借助他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式獲得的。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，“情境”“協(xié)作”“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。

AR技術(shù)可以讓學(xué)生所創(chuàng)作的對象以立體、直觀、形象的影像呈現(xiàn)在學(xué)生面前，有些甚至是學(xué)生不曾接觸過的事物，如大熊貓、蛇、恐龍等動物，霸王花、捕蠅草等植物，泰姬陵、五角大樓等建筑……學(xué)生在這些情境中可以結(jié)合已有經(jīng)驗去深入觀察相關(guān)事物的特點，并建立起自己對事物的獨特認(rèn)知。

三、AR技術(shù)應(yīng)用于小學(xué)美術(shù)教學(xué)的意義

美術(shù)是一門視覺藝術(shù)，AR技術(shù)可以增強圖文感知和情景融合，使物體更直觀、立體、真實地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，讓學(xué)生能夠在二維的世界里感知三維物體。這對小學(xué)美術(shù)的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容都產(chǎn)生了巨大的影響。

（一）創(chuàng)設(shè)“情境”，升華學(xué)生的創(chuàng)作熱情

AR技術(shù)的應(yīng)用可以把抽象的理論知識變?yōu)橹庇^的立體形象，虛擬與現(xiàn)實結(jié)合，具有強烈的代入感、沉浸感。通過把動植物、建筑等虛擬模型投射在移動設(shè)備上，能將抽象的文字具象化，將平面的二維圖片立體化，將虛幻的記憶真實化，增強學(xué)生對圖文的理解，寓教于樂，加深學(xué)生對相關(guān)事物的認(rèn)知。

（二）建立“會話”，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)作思維

AR技術(shù)應(yīng)用相對于普通的圖片、視頻、實物模型而言，具有立體、真實、形象等特點。學(xué)生的創(chuàng)作靈感一般來源于生活，但現(xiàn)在的學(xué)生對于生活的觀察越來越少，尤其是自然世界，很多事物是他們不曾接觸的，如雞、鴨、鵝等動物，國內(nèi)外著名人文建筑，宇宙空間等。AR技術(shù)可以輕松地將這些學(xué)生不曾親眼見過的事物的模型投射在教室里、課桌上，在學(xué)生與自然世界之間建立“會話”機制，讓學(xué)生更直觀地去觀察世界，為學(xué)生的繪畫創(chuàng)作、作品設(shè)計積累經(jīng)驗和靈感，激發(fā)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)作思維。

（三）“意義建構(gòu)”，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式

傳統(tǒng)的美術(shù)教學(xué)以教師講授為主，多媒體設(shè)備也只是播放音樂或視頻，學(xué)生被動接受知識，對課堂效果和學(xué)習(xí)結(jié)果的反饋幾乎沒有。由于傳統(tǒng)教學(xué)方法單一，教師不可能兼顧到每個學(xué)生，導(dǎo)致學(xué)生上課缺乏積極性。AR技術(shù)的應(yīng)用，能創(chuàng)新教育教學(xué)模式。在使用AR技術(shù)的相關(guān)軟件時，學(xué)生成為課堂“情境”的主人，教師屬于旁觀者、引導(dǎo)者。教師通過語言去引導(dǎo)學(xué)生自主操作、觀察“情境”中的相關(guān)事物，從而建構(gòu)自己獨有的認(rèn)知，為美術(shù)創(chuàng)作積累經(jīng)驗。

四、AR技術(shù)在“微景觀設(shè)計”社團課程中的應(yīng)用

“微景觀設(shè)計”社團課程由筆者開發(fā)研究，包括優(yōu)秀城市案例賞析、建筑模型制作、景觀小品設(shè)計、城市沙盤制作等內(nèi)容，旨在提高學(xué)生對城市建筑、景觀的審美能力，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注城市生活，關(guān)注人與自然和諧發(fā)展的思想。在教學(xué)過程中，筆者運用了與AR技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用軟件，如谷歌地球、Expeditions、Qlone 3D掃描儀等。

（一）AR技術(shù)軟件在“微景觀設(shè)計”中的應(yīng)用

谷歌地球是一款虛擬地球軟件，把衛(wèi)星照片、航空照相和GIS放置在一個地球的三維模型上，用戶可以使用谷歌地球去“游覽”世界各地。筆者在教學(xué)過程中挑選了巴黎、京都、漢堡等優(yōu)秀城市規(guī)劃的案例，帶領(lǐng)學(xué)生“行走”在城市的大街小巷中，分析當(dāng)?shù)氐闹麣v史建筑和不同的人文歷史，使學(xué)生身臨其境，直觀地學(xué)習(xí)優(yōu)秀城市的規(guī)劃與設(shè)計。

Expeditions是谷歌面向教育機構(gòu)推出的免費VR體驗服務(wù)，包含谷歌紙板VR模具和Expeditions戶外仿真軟件系統(tǒng)兩個部分。在教學(xué)過程中，筆者帶領(lǐng)學(xué)生將不同的AR 建筑模型投射在課桌上，并從不同的角度分析這些建筑的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和樣式等，以便后期學(xué)生按照比例去制作建筑模型。

Qlone 3D掃描儀是一款3D掃描軟件，用戶能利用手機、相機等，將真實的物體掃描進手機里形成AR模型，并且支持后期渲染和導(dǎo)出。Qlone 3D掃描儀不僅可以將學(xué)生設(shè)計制作的建筑、景觀實物模型變?yōu)锳R虛擬模型，將學(xué)生的實物作業(yè)以數(shù)字的形式保存，還可以通過社交軟件進行分享。

（二）AR技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)存在的問題

一是學(xué)校硬件條件落后。AR技術(shù)軟件對硬件要求較高，學(xué)校現(xiàn)有的電腦只能滿足AR軟件的基本使用需求。并且學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)速度較慢，導(dǎo)致軟件在加載相關(guān)電子數(shù)據(jù)、AR影像的時候較慢，影響了教師的教學(xué)進度，耽誤了課堂教學(xué)的時間，也在一定程度上影響了學(xué)生使用AR軟件的體驗感。

二是學(xué)生實際學(xué)情和教師信息技術(shù)應(yīng)用能力的阻礙。AR技術(shù)軟件對學(xué)生的動手操作能力要求較高，學(xué)生很難獨立操作軟件，這就需要教師在繁忙的教學(xué)任務(wù)和繁雜的工作任務(wù)之外，不斷去學(xué)習(xí)新的計算機技術(shù)和軟件，無形中增加了教師的工作壓力。

三是優(yōu)質(zhì)的AR教育資源欠缺。網(wǎng)絡(luò)上涉及各個領(lǐng)域的AR資源很多，但由于防火墻、版權(quán)等問題，真正適用于小學(xué)美術(shù)教學(xué)的資源并不多，并且這些資源都或多或少存在著缺陷。例如，AR模型畫質(zhì)較低、軟件加載時間過長等。

（三）解決AR技術(shù)應(yīng)用問題的對策

首先，優(yōu)化學(xué)校平板電腦系統(tǒng)，建立專用功能教室，搭建AR技術(shù)專用網(wǎng)絡(luò)，全面提升學(xué)校的硬件環(huán)境。教師在教學(xué)設(shè)計中，可以巧妙利用數(shù)據(jù)加載的時間，設(shè)計其他教學(xué)內(nèi)容，使課堂教學(xué)更加流暢，提高課堂效率。其次，加強學(xué)科整合和項目化學(xué)習(xí)，多層次、多角度提升學(xué)生對計算機、手機、平板電腦等電子產(chǎn)品的使用能力。最后，教師要提升自身的信息技術(shù)應(yīng)用能力，統(tǒng)籌利用好這些軟件，發(fā)揮它們不同的優(yōu)勢，輔助美術(shù)教學(xué)工作。同時，教師要對教材進行整合改編，改進教學(xué)設(shè)計，并經(jīng)常進行自我反思和自我批判，不斷提升自身綜合素質(zhì)。

總之，美術(shù)是一門視覺藝術(shù)，AR技術(shù)將許多學(xué)生不曾接觸的事物搬進了課堂，搬上了課桌，給學(xué)生帶來真實、立體、多樣化的視覺沖擊，使學(xué)生對生活、自然的觀察更直觀、更深刻。教師要充分利用AR技術(shù)，將其與教學(xué)相結(jié)合，讓學(xué)生得到更直觀、更真實的美術(shù)學(xué)習(xí)體驗，進而提升美術(shù)學(xué)習(xí)能力和綜合素養(yǎng)。

參考文獻：

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[2]劉芳芳. 基于增強現(xiàn)實的體驗式學(xué)習(xí)活動設(shè)計研究[D].上海：華東師范大學(xué)，2016.

（作者單位：江蘇省南京市陶行知學(xué)校）