基于AR技术在初中地理教学应用研究

马小明

摘要：信息时代加速了课堂课教学改革的步伐，信息技术的发展则给全面实施素质教育提供了一个有效手段，AR技术在初中地理课堂内外的教学应用，在实现教学目标和提高课堂教学质量效果中优势明显，开辟了课堂教学的新天地。本文就当前AR技术与课堂教学融合进行探讨研究，并结合课堂教学理论和实践研究，探讨AR技术如何更好的促进课堂教学，应用于初中地理教学。

关键词： 课堂教学;AR技术;地理空间

一、研究背景

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》提出：拓展教育新形态，以教育信息化推动教育现代化，积极促进信息技术与教育的融合创新发展，全力推动信息技术与教育教学深度融合，推进“互联网+教育”发展[1]。

《义务教育地理课程标准（2011年版）》关于课程资源开发与利用建议：有条件的教师可以从计算机网络上获取各种适用于地理教学的电子资源，如地理文字资料、地理图像、地理视频、地理动画、地理书刊、电子教案等。教师要积极利用地理信息资源和信息技术手段，优化和丰富地理教学活动，促进学生学习方式的转变[2]。

然而，目前初中学生地理空间感不强，特别是刚入学的初中生，传统的地图视频等平面媒体很难培养学生的地理空间感。AR技术应用于地理课堂培养学生地理空间感效果更好，因此基于AR技术提升初中学生地理空间感实践研究迫在眉睫，势在必行。

二、国内研究现状

国内与AR技术相关的理论研究最早在教育领域讨论AR技术的是徐媛，其在研究阐述了AR 技术在三维书籍、教育游戏、技能培训中的应用潜力，为AR技术进入教育领域提供指导和参考[3];蔡苏、宋倩等人论证了 AR 技术在教学中的应用价值，制作出基于AR学习环境的“未来之书” [4];张洪波通过 AR 技术辅助月相变化规律的教学案例，为AR技术在教学中的应用提供了思路[5];全希将 AR 技术与初中地理“多民族的国家”进行整合，指出AR技术实现了沉浸式学习，对提高地理学习效果作用显著[6];李鹏飞详细阐述了开发AR学具的全部过程，并指出AR学具给当前的教学带来前所未有的体验[7];杨文喜结合等高线知识的特点和AR沙盘的特点，提出了AR沙盘在地理教学中的应用策略[8];罗春、阳金秀指出借助AR技术开发地理课程，能够突出学生的主体地位，对地理学习产生了有益影响[9]。

三、研究的主要内容

（一）、核心概念的界定

1.增強现实（AR）技术

AR技术： AR（Augmented Reality）是指将计算机渲染生成的三维模型、视频、文字、图片等数字信息实时的与真实世界融合，然后用设备将虚实结合的场景显示出来。本文把其概念界为应用AR技术相关APP帮助学生在创设的各种学习情境中体验、观察复杂抽象的知识，利用AR技术提高学生的地理空间感。

2.地理空间

地理空间：袁孝亭对地理空间的定义，主要指地球表面各地理要素有机联系、相互作用而形成的地理空间或者环境空间。在中学地理学科涉及的地理空间主要包括空间位置、空间分布和空间关系，具有一定的空间维度与地理尺度。

（二）、研究目标和意义

基于AR技术应用的教学案例研究，为初中地理教师提高学生地理空间感提供参考与借鉴。在今后的教学活动中指导教师AR技术应用于课堂教学，提高教学效果;设计出科学有高效的且切合学生实际让学生感兴趣的课件设计，从而减少教师备课时间和减轻学生过重的学习负担，维持学生地理学习的信心和兴趣，提高学生地理空间感。

国内在这一方面的实践性研究才刚刚起步，因此本研究将对指导当前AR技术应用于初中地理课堂教学实践研究起到一定的积极作用。

（三）、研究的主要内容

1.通过听课、访谈、问卷调查了解师生对AR技术等应用于课堂的现状。

2.验证AR技术对学生课堂学习效率的影响。

3.探究AR技术应用于教学的效果评价。

4.设计以AR技术为主的课堂教学课件，课例反思，指导手册。

（四）、研究的重点难点

本文研究重点是通过AR技术的应用，提高初中生的地理空间感和学科核心素养。难点是在运用AR技术进行学习，学生会不会趁机玩手机，很难控制。信息技术应用家长会不会担心看手机等电子产品影响视力。

四、 研究的思路方法

（一）、具体方法

1.文献研究法：

有关文献资料，研究与本文相关的研究状况。通过借助图书馆、网络和中国知网等途径，查找有关AR技术应用，地理空间感等相关文献资料。

2.调查研究法：

通过访谈或问卷调查地理教师、中学生，收集在地理教学中AR技术应用的途径和方法。通过对师生调查问卷的分析，调查AR技术在初中地理教学中存在的问题，初步了解学生对地理学习兴趣情况，为基于AR技术进行教学设计和后期开展教学案例，教学反思提供研究基础。为本文的探究提供充足的事实依据。

3.行动研究法

文组将通过一系列具体行动来实践AR技术应用于课堂教学，并在实践中揭示教学规律，在研究中不断思考、相互商讨、交流意见、发现问题及时解决，最终圆满实现研究目标。

五、未来展望

初中地理教学AR技术提高学生地理空间感实践研究是在未来课堂教学中应用将会随处可见，形成的相关成果将在地理教师课堂应用中进行推广。

在信息化建设的大潮和目前“双减”的形势下，积极发展课堂教学与信息化的融合，大力发展课堂信息化教育，提升课堂地位，提高教学水平，全面发展素质教育。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通初中地理课程标准（2011版）[M].北京：人民教育出版社，2011.

[2]中华人民共和国教育部.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[M].北京：人民出版社，2010.

[3]徐媛.增强现实技术的教学应用研究[J].中国远程教育，2007（10）：68-70.

[4]蔡苏，宋倩，唐瑶.增强现实学习环境的架构与实践[J].中国电化教育，2011（8）：114-119.

[5]张洪波.增强现实技术在教学中的应用研究[D].河南大学，2012.

[6]全希.增强现实技术（AR）在地理教学中的应用探究—以中图版“多民族的国家”为例[J].地理教育，2016（12）：55-56.

[7]李鹏飞.增强现实技术下的学具设计与实现[D].西南大学， 2016 [52]郭威.基于增强现实的初中科学课程学习活动设计与应用[D].华东师范大学，2018.

[8]杨文喜.基于AR沙盘的高中地理等高线教学研究[D].福建师范大学，2018.

[9]罗春，阳金秀.初中地理信息化教学变革——从“微课”迈向“增强现实（AR）”[J].中学地理教参，2018.