(增强现实)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术,它通过在现实场景中叠加虚拟的图像、声音、视频等内容,创造出一种增强的视觉和交互体验,在高中地理教学中,AR 技术的应用为传统教学带来了新的活力与变革,以下是一个详细的 AR 技术辅助高中地理教学案例。
在高中地理“地球的运动”这一章节的教学中,传统教学往往依赖于二维的教材图片、动画以及教师的口头讲解,学生对于地球自转和公转产生的诸如昼夜交替、四季更替、时区计算等复杂现象的理解存在一定困难,为了突破这些教学难点,提升学生的学习兴趣和空间思维能力,我们引入了 AR 技术辅助教学。
在课堂教学前,教师提前准备好基于 AR 技术的地理教学软件及相关的识别卡片、模型等教具,这些识别卡片上印有地球、太阳、月球等天体的图像,以及经纬网、晨昏线等地理要素标识,当讲解地球自转时,教师拿出印有地球图像的识别卡片,通过平板电脑或智能手机等设备打开 AR 地理教学软件,对准卡片进行扫描,瞬间,卡片上的二维地球图像在屏幕上变成了一个栩栩如生的三维地球模型,并且开始按照真实的自转方向缓慢转动,学生可以通过手势操作,从不同角度观察地球的自转过程,清晰地看到地球上不同地区随着自转依次进入昼半球和夜半球,直观地理解了昼夜交替现象的产生原因,软件还在相应的区域实时显示该地的太阳高度角、时间等信息,将抽象的时间概念与空间位置变化紧密联系起来,让学生对时区的概念有了更深刻的认识。
在讲解地球公转时,同样利用识别卡片调出三维的地球公转模型,学生不仅能够看到地球围绕太阳公转的轨道轨迹,还能观察到地球在公转过程中地轴的倾斜方向以及由此导致的太阳直射点的南北移动,通过 AR 技术,将原本在脑海中难以构建的地球公转动态过程以直观的三维形式呈现在学生面前,大大降低了学习难度,教师可以引导学生在模型上标记出二分二至日时太阳直射点的位置,以及全球各地的昼夜长短变化情况,让学生在互动操作中深入理解四季更替和五带划分的原理。
除了课堂演示,AR 技术还为学生的自主学习和探究提供了丰富的资源,课后,学生可以使用手机端的 AR 地理学习应用程序,随时随地扫描课本上的相关图片或文字,获取更多的拓展知识,扫描课本上关于地质构造的图片,手机上就会呈现出该地质构造形成的过程动画,以及相关的地震、火山等地质灾害案例介绍,帮助学生更好地理解褶皱、断层等地质构造在实际中的应用和影响。
在地理野外考察活动中,AR 技术也发挥了独特的作用,当学生在实地考察河流地貌时,使用 AR 设备扫描河流两岸的地形地貌,设备会叠加显示出该区域的地形剖面图、河流流速模拟图以及历史上河道变迁的信息,学生可以更加深入地分析河流侵蚀、沉积作用的发生过程和地形演变规律,将理论知识与实际观察紧密结合,培养了学生的实践能力和地理综合思维。
AR 技术在高中地理教学中的应用,通过将抽象的地理概念和现象转化为直观、可交互的三维模型和动画,为学生创造了沉浸式的学习环境,激发了学生的学习兴趣和主动性,有效提升了地理教学的效果和质量,