增强现实技术支持的理解性教学模式对写作的影响研究

李倩 杨刚 韩苗 郑丹

摘要：写作兴趣缺乏、写作素材贫乏、表达能力欠佳是当前学生写作学习中亟待解决的问题，虽然增强现实技术能够为学生营造沉浸性虚拟体验，提高写作兴趣、丰富写作素材，但要使学生获得对写作的深层理解，提升写作表达能力，还需将增强现实技术与写作教学深度融合。因此，文章首先构建了增强现实技术支持的理解性教学模式（UBAR）。然后，文章采用准实验研究，探索了UBAR对学生写作成绩和投入度的影响，以及师生对UBAR的学习满意度情况。研究结果表明，UBAR可在完整性、正确性和表达性三个维度提升学生的写作成绩，在情感和认知两方面提升学生的学习投入度，师生对该模式的学习满意度都较高。文章通过研究，旨在改善增强现实技术支持下的写作教学，充分发挥技术的作用优化课堂教学方式，推动技术支持下的教学模式变革。

关键词：增强现实；理解性教学；写作学习

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009—8097（2024）06—0081—10 【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2024.06.009

一 问题提出

写作不仅是语文学科重要的学习领域，也是跨学科学习的工具及未来职业发展的重要技能。目前，中小学语文写作课堂存在写作兴趣缺乏、写作素材贫乏、表达能力欠佳等问题^[1]，将增强现实技术整合到写作教学中可以帮助学生提升写作体验^[2]、激发写作动机^[3]、丰富写作素材^[4]。然而，有研究表明，增强现实技术与教学整合过程中衍生出了一系列新问题，造成了学生写作过程中的理解障碍。例如，增强现实环境下讲授式教学模式中复杂的任务设置导致学生对写作主题理解不够深入^[5]、多模态信息带来的冗余性导致学生的注意力不集中^[6]、学生对技术使用不当导致学习满意度不高^[7]。由此可见，在增强现实技术与写作教学整合的过程中，需要设置明确的任务来解决学生写作目标不清晰的问题，同时设计结构化问题内嵌于AR场景中以助力学生对写作内容的深层“理解”。那么，在增强现实技术支持的课堂教学环境中，如何让学生充分“理解”写作主题和意义将是教师在实际教学中需要着力思考的关键问题。因此，本研究以学生理解为中心设计教学活动，提出一种增强现实技术支持的理解性教学模式（Understanding teaching mode Based on Augmented Reality，UBAR），并将这种教学模式应用于小学语文写作教学中，试图回答以下问题：①增强现实技术支持的理解性教学模式对学生的写作成绩影响如何？②增强现实技术支持的理解性教学模式对学生的学习投入度影响如何？③师生对增强现实技术支持的理解性教学模式的学习满意度如何？

二 理解性教学的内涵

威金斯等^[8]将理解归纳为能解释、能阐明、能应用、能洞察、能深入、能自知的“理解六侧面”，并详细阐述了每个“理解”侧面的功能、特点和表现，有助于“理解”层次的界定，便于以“理解”为目标的教学实施。受国际理解教育思潮的推动，国内研究者也在积极开展以“理解”为核心的教学理论研究和实践探索。例如，熊川武^[9]认为，理解性教学是教学人员借助一定的教学条件，在相互理解与自我理解的同时使自己生命意义得到更好实现的过程。陈明选等^[10]认为，理解性教学倡导以问题为线索开展学习活动，学习过程伴随着探究、发现、合作和实践，充满了不确定性和创新性。综上所述，本研究认为，“问题”是理解性教学的关键点，具有不同知识基础和能力水平的学生可以通过合作学习共同探究“问题”，使所有人都有得到理解的可能。因此，教师在理解性教学过程中需以问题为导向来优化教学，激发学生的思考和探究，促进学生对知识的理解和应用。

三 增强现实技术支持的理解性教学模式构建

相关研究表明，成功的理解性教学离不开良好的合作^[11]。增强现实技术具有物体识别、地理定位、即时推演等功能^[12]，其建构的学习情境包括用户情境、资源情境、技术情境、服务情境^[13]，体现出深层交互、具身形态、空间视角三大特征^[14]，可为理解性教学提供交互支持、内容支持和线索支持，进而为理解性教学创造良好的合作探究环境。因此，本研究在理解性教学理论的指导下，基于问题解决的一般过程模型设计教与学^[15]，以“理解六侧面”为核心，将学生写作能力培养划分为情境启发理解、目标引领理解、交互支持理解和反思表征理解四个理解阶段，以促进学生、教师和教学内容之间的视域融合为目标来构建UBAR，如图1所示。

1 UBAR的基础：内容前理解

理解性教学的基础是内容前理解，指学生自身原有的知识基础和经验。理解性学习的核心是学生根据自身已有知识基础对新信息意义本质的内化、联系与建构，以到达新的理解层次^[16]。因此，增强现实（AR）写作情境的创设、结构化问题的设计以及UBAR教学活动的开展均要以学生对学习内容的前理解为基点。

2 UBAR的过程：问题解决

教师在了解学生内容前理解的基础上开展UBAR教学，教学过程包含情境启发理解、目标引领理解、交互支持理解、反思表征理解四个理解阶段。学生在UBAR教学的过程中经过内化、联系与建构不断提升理解层次。

①情境启发理解阶段：本阶段通过体验AR写作情境使学生明确学习目标，以“能解释”为理解层次标准，即学生完整说明学习目标。教师利用AR环境创设问题情境并告知学生学习目标，学生在学习兴趣较高、动机较强时进入学习情境，经过内化、联系和建构明确学习目标。

②目标引领理解阶段：本阶段使学生回忆先前经验，将理解新知识所需要的信息提取到工作记忆中来，以“能阐明”为理解层次标准，即学生能够通过讲故事的方式描述已获得的知识经验。教师提示学生回忆，唤醒其与新知识相关的先前知识，学生在教师的引导下明确知识间的结构关系，为下一阶段的知识获取与表征打好基础。

③交互支持理解阶段：本阶段通过范例支架、AR情境支架、问题支架支持学生交互式学习活动的开展，促进其对核心知识的理解，以“能应用”和“能洞察”为理解层次标准，即将所学应用于新的情境中，能在分析表象的基础上提出问题解决方案。教师设计结构化问题，带领学生在写作案例分析中获取写作知识，提炼写作技巧，学生结合问题支架、借助AR情境支架开展沉浸式观察活动，由浅入深逐层探究问题，获取写作素材并构思写作素材之间的结构关系。

④反思表征理解阶段：本阶段指导学生完成写作并在评价的基础上提供有建设性的修改建议，以“有同理心”和“能自纠”为理解层次标准，即能够多角度设身处地思考问题，具有结合读者视角写作的能力，能够依据教师的评价和反馈自主修改完善作文。教师批改作文并给予及时的反馈指导，学生在梳理写作思路、运用写作技巧、组织写作素材的基础上输出写作内容，包括书写作文和修改作文两大步骤。

3 UBAR的终极：视域融合

UBAR教学以视域融合为最终目标，即教师、学生与学习内容在互动交流中的一种视域融合，最终在相互理解中达成一种共享式的自我理解。这种视域融合的达成有三个层面：①统一共识层面，体现在教师、学生与学科概念之间达成的共识，即师生对学科概念理解的一致性；②质疑批判层面，体现在教师和学生在真实情境中通过分析论证来促成理解，即师生在情境应用中开展思考与讨论以达到更高层次的视域融合；③理解重建层面，即在批判的基础上，师生对写作思路、内容等方面形成新的认知与理解。

四 UBAR的实践应用设计

本研究以统编版小学语文四年级上册第三单元习作课“写观察日记”为例，在浙江省温州市某小学四年级开展实践应用，以验证UBAR的有效性。

1 以“写观察日记”为例的教学活动

①学习者分析：小学四年级是写作能力发展的关键期，学生经过一年的写作练习，能有意识地留心周围事物，且对书面表达有一定的兴趣，但将所见所闻条理清晰、真情实感地用书面形式表达出来对学生来说存在一定的困难。②教学实施过程：在学生分析过程中，教师对学生的“前理解”有了一定程度的把握，并在此基础上开展教学，具体如表1所示。

2 研究设计

（1）研究对象

本研究在温州市某小学随机选取了80名写作成绩相近的四年级学生，并设置实验组和对照组，每组40人。为控制无关变量，两组学生均由同一位教师授课，授课内容和学习环境相同。

（2）研究材料

本研究选用基于增强现实技术的“AR森林动物园”APP作为教学实验材料，构建AR体验学习系统。AR体验学习系统包括AR场景、沉浸式大自然音效和语音解说，为学生观察和体验提供学习指导，图2所示为AR森林动物园系统界面。

（3）研究工具

本研究使用的测量工具有作文评价量规、学习投入度和学习满意度量表、学习体验访谈提纲。作文评价量规在Cheung等^[17]提出的作文量表的基础上修订而成，包括完整性、正确性、表达性和创新性四个维度，各维度得分比例分别为35%、35%、20%、10%，满分为100分。学习投入度和学习满意度量表均为李克特五点量表，其中学习投入度量表在Lee等^[18]开发量表的基础上调整形成，包含行为、情感、认知三个维度；学习满意度量表参考Cano等^[19]开发的量表进行调整，包括写作技能满意度、交流互动满意度、学习互助满意度、总体满意度四个维度。学习体验访谈提纲是在Huang等^[20]类似研究中访谈提纲的基础上，结合本研究内容修订而成，包含学生主观体验、写作内容结构、写作活动组织、与传统写作课对比、未来期望五个维度。

（4）研究过程

研究过程分为三个阶段：①实验组和对照组学生熟悉AR系统界面，并进行写作成绩和学习投入度测试作为前测结果；②开展教学实验，实验组和对照组开展为期3周的写作教学活动；③试验结束后，两组学生进行写作成绩、学习投入度、学习满意度测试作为后测结果，同时对学生和教师进行学习体验访谈，具体如图3所示。

五 研究结果

1 写作成绩对比分析

本研究对实验组和对照组学生的前测写作成绩进行独立样本T检验，结果如表2所示，两组学生的前测写作成绩无显著性差异（t=-1.156，p=0.251＞0.05），说明实验组和对照组为同质组，可以作为实验研究小组。

在经过3周的写作教学活动后，实验组与对照组的后测-前测配对样本T检验结果如表3所示。根据结果可知，实验组和对照组学生的写作成绩均有提升，但实验组学生的写作成绩显著提升（M_前测=88.38，M_后测=90.65，t=3.453，p＜0.01），对照组学生写作成绩前后测无显著差异（M_前测=87.83，M_后测=88.12，t=0.619）。这表明UBAR能有效提升学生的写作成绩。

本研究采用独立样本T检验分析实验组和对照组学生的写作成绩，结果如表4所示。实验组和对照组学生在写作成绩（F=0.209，p=0.000＜0.001）上存在显著差异，具体体现在正确性（F=0.508，p=0.000＜0.001）、完整性（F=0.346，p=0.000＜0.001）和表达性（F=0.410，p=0.003＜0.01）三个维度，且实验组成绩均优于对照组成绩，但两组学生在创新性这一维度的成绩不存在显著差异（F=0.976，p=0.111＞0.05）。这表明UBAR对学生写作的完整性、正确性和表达性具有显著的促进作用，但对创新性的促进作用不明显。

2 学习投入度对比分析

本研究首先采用独立样本T检验对两组学生的学习投入度前测水平进行比较，结果如表5所示。两组学生的前测学习投入度没有显著差异（t=-0.456，p=0.650＞0.05），即实验组和对照组学生原本的学习投入度没有明显差别。然后，本研究采用配对样本T检验对两组学生的学习投入度前-后测进行分析，结果如表6所示。两组学生学习投入度的后测平均分均高于前测平均分，这说明增强现实技术在课堂中的应用会提高学生的学习投入度。其中，对照组学生的前-后测学习投入度水平不存在显著差异，而实验组学生的前-后测学习投入度水平在情感和认知两个维度存在显著差异，可见相较于讲授式教学模式，增强现实技术支持的理解性教学模式更有助于提升学生的情感投入度和认知投入度。

3 学习满意度对比分析

通过实验组与对照组学习满意度各维度得分的描述性统计（如图4所示），本研究发现在写作技能满意度维度，实验组的平均分（M_实=20.40）高于对照组（M_对=19.58）；在交流互动满意度维度，实验组的平均分（M_实=11.53）等于对照组（M_对=11.53）；在学习互助满意度维度，实验组的平均分（M_实=15.48）高于对照组（M_对=15.33）；在总体满意度维度，实验组的平均分（M_实=4.28）高于对照组（M_对=4.15）。由此可见，相较于讲授式教学模式，学生对AR技术支持的理解性教学模式满意度更高。

六 讨论与分析

1 UBAR有助于提升学生写作的正确性、完整性和表达性

由表4可知，相较于AR技术支持的讲授式教学模式，UBAR能有效提升学生在正确性、完整性和表达性三个方面的写作表现，主要是因为UBAR清晰明确的教学目标、典型的习作范例以及结构化的问题：首先，UBAR清晰明确的教学目标保证了学生写作主题的正确性。本研究设定了符合学生认知特点的观察目标、习作目标和素养目标，学生在了解目标的基础上开展学习活动，并根据学习目标来调整自身的学习行为，确保学习不偏离方向。其次，UBAR典型的习作范例为学生写作的完整性提供支持。本研究提供的“可爱的小乌龟”范例能够帮助学生在分析范例的过程中，积累写作素材、掌握写作方法并清晰写作结构。最后，UBAR结构化的问题可以帮助学生梳理写作表达的思路。例如，结构化问题中的核心问题“你想怎么观察这个小动物呢？”可从外貌、动作、观察过程、想法和心情四个维度引导学生边观察边记录，在获取写作素材的同时厘清写作要素之间的关系，提升写作的逻辑表达。

2 UBAR有助于提升学生的情感投入度和认知投入度

由表6可知，UBAR有助于提升学生的学习投入度，特别是针对情感和认知两个维度的提升较为显著。本研究认为原因主要有以下两点：①以问题为导向的教学过程。UBAR教学从创设“AR森林动物园”问题情境开始，整个教学过程围绕“如何通过细致的观察描写小动物”这一问题开展，学生理解知识的过程是思维围绕问题不断深化的过程，在问题的引导下，学生能够集中注意力于知识的理解；②聚焦理解层次提升的教学评价。UBAR教学的评价以“理解六侧面”为核心，贯穿教学活动的始终，能够为学生提供及时有效的反馈，在学生理解的过程中评价，在评价的过程中促进学生的理解，学生在反馈互动中将注意力集中于知识的表征。

3 师生对UBAR持有较高的学习满意度

由图4可知，AR技术支持下学生对理解性教学模式的学习满意度高于讲授式教学模式，特别在写作技能满意度、学习互助满意度、总体满意度三个维度。为进一步探究师生的UBAR使用体验，本研究结合学习满意度结果对访谈材料进行了分析。在写作技能方面，受访学生一致认为该模式能帮助其提升内容创生、语言表达、行文规范等技能，如有学生认为：“通过AR边观察边与同学讨论交流，并把观察到的内容和产生的想法有条理地记录在任务单上，使我在写作时思路更加清晰。”也有学生表示：“写作文时我会模仿范例，使用拟人、夸张等修辞手法来描述我观察的小动物。”还有学生提到：“我和同学交换作文，指出对方作文里的错别字、病句和标点符号运用不当等问题，修改后，我们的作文都更加规范了。”在学习互助方面，大多数学生认为写作课堂中人机、师生、生生之间的互助是有效的，如有学生指出：“AR软件可以随意切换角度和大小，让我多角度观察，更深入地了解小动物。”也有学生表示：“与老师和同学一起探究问题，可以让我了解不同的思维方式，拓宽我的写作思路。”在总体满意度方面，UBAR受到师生的一致好评。教师认为该模式下的写作教学有质又有效，以结构化问题开展学习活动，使学生的问题解决过程环环相扣，理解程度螺旋上升，知识点落实到位，教学效率较高。学生认为该模式下的写作学习有趣又有料，如有学生认为：“虽然自己被AR软件里真实有趣的场景所吸引，但课堂上列出的问题要求我在理解知识方面投入更多的时间和精力。”

七 总结与展望

本研究在分析理解性教学内涵的基础上，构建了增强现实技术支持的理解性教学模式，并设计了准实验研究，探究了该模式对促进学生写作学习的有效性。研究发现，UBAR可以在完整性、正确性和表达性等方面显著提升学生的写作学习成绩，在情感和认知两个维度提升学生的写作学习投入度，师生对增强现实环境下理解性教学模式的学习满意度都较高。虽然增强现实技术在写作课堂教学中的应用有助于实现减负提质的目标，但当技术、教师、学生三者的关系错位时，也会产生过度依赖技术、极端追求教学效率、仅满足于感官理解等问题。因此，增强现实技术赋能写作课堂提质增效还需进一步厘清教师教学、学生学习与技术辅助三者的关系，明确其各自在课堂中的角色任务。在教师教学方面，需明确技术在教学中的作用方式，灵活应用技术，实现人机协同以满足学生需求；在学生学习方面，需要让学生将注意力集中于对内容的理解而非技术带来的新奇感，实现从感官到思维的深层理解；在技术辅助方面，要基于教学理论设计沉浸式智能交互系统，通过人机交互促进知识理解与建构，实现理解性教育情境创设。

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A Study on the Impact of Understanding Teaching Mode onWriting Supported by Augmented Reality

LI Qian¹    YANG Gang^{2[Corresponding Author]}    HAN Miao³    ZHENG Dan⁴

（1.Agricultural College of Yangzhou University， Yangzhou， Jiangsu， China 225000; 2. College of Education， Wenzhou University， Wenzhou， Zhejiang， China 325035; 3. Department of Information Technology， Pudong Foreign Affairs Service School， Shanghai， China 200126; 4. Tongren City Education Bureau， Tongren， Guizhou， China 554399）

Abstract：Lack of writing interest， poor in writing materials and poor expressive ability are the problems that need to be solved urgently in in students writing learning. Although augmented reality technology can create immersive virtual experience for students， improve writing interest and enrich writing materials， it is necessary to deeply integrate augmented reality technology with writing teaching to make students gain a deep understanding on writing and improve their writing expression ability. Therefore， this paper firstly constructed an understanding teaching mode based on augmented reality （UBAR）. Then， this paper adopted quasi-experimental research to explore the influence of UBAR on students writing performance and engagement， and teachers and students satisfaction degree on UBAR. The research results showed that UBAR model could improve students writing performance in three dimensions of completeness， correctness and expressiveness， and enhance students learning engagement in both cognitive and emotional aspects. In addition， both teachers and students were satisfied with this model. Through research， it was expected in this paper to improve the writing teaching supported by augmented reality technology， give full play to the technology role to optimize classroom teaching methods， and promote the reform of teaching mode supported by technology.

Keywords： augmented reality; understanding teaching; writing learning

*基金项目：本文为2021年浙江省教育厅科研项目“‘AR+PBL教学模式对写作学习成效影响的实证研究”（项目编号：Y202147428）的阶段性研究成果。

作者简介：李倩，助教，硕士，研究方向为信息技术教学，邮箱为2372809396@qq.com。

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