AR技术赋能小学科学课，创新实践开启趣味学习新篇章

AR 技术在小学科学课的实践 ** 本文详细阐述了 AR 技术在小学科学课中的应用实践，包括其在激发学习兴趣、突破教学重难点、增强实验体验等方面的优势，通过具体教学案例展示其实施过程，并探讨了应用过程中的注意事项及对未来小学科学教学的积极影响。

随着科技的飞速发展,增强现实（AR）技术逐渐走进教育领域，为小学科学教学带来了全新的机遇与变革，小学科学课程旨在培养学生对自然现象的好奇心与探究精神，AR 技术凭借其独特的交互性、直观性和趣味性，能够将抽象的科学知识具象化，为学生创造沉浸式的学习体验，从而提升科学教学的效果与质量。

AR 技术在小学科学课中的优势

（一）激发学习兴趣

传统科学教学往往依赖于书本文字、图片和教师讲解，对于小学生而言，部分知识较为抽象难懂，容易产生枯燥感，而 AR 技术能够将虚拟的科学元素与现实世界相结合，如通过手机或平板电脑扫描特定的图像卡片，即可呈现出生动的 3D 模型、动画演示或互动场景，例如在学习动物习性时，学生扫描动物卡片，就能看到该动物在自然环境中的活动姿态、觅食过程等，这种新奇的学习方式能极大地吸引学生的注意力，激发他们对科学知识的探索欲望，让他们更主动地参与到学习中来。

（二）突破教学重难点

科学课程中存在一些难以用常规教学方法让学生理解透彻的重难点内容,如微观世界的细胞结构、宇宙星空的运行规律等，AR 技术可以将这些抽象的概念转化为直观的视觉呈现，以细胞结构教学为例，利用 AR 软件，学生能够身临其境地观察细胞的各个组成部分，甚至可以模拟进入细胞内部，近距离查看细胞核、线粒体等结构的形态与功能，使原本复杂的微观知识变得易于理解，有效突破教学重难点，帮助学生构建准确的科学概念。

（三）增强实验体验

在小学科学实验教学中,有些实验由于受到时间、空间、安全等因素的限制，无法让学生充分动手操作或观察到完整的实验过程，AR 技术可以模拟实验场景，让学生在虚拟环境中进行实验预演或重复实验，比如在进行一些危险化学实验或长时间才能观察到结果的生物实验时，学生通过 AR 设备可以按照正确的步骤进行操作，实时观察实验现象，并可反复尝试不同的变量设置，加深对实验原理和过程的理解，同时避免了实际实验中的安全风险和资源浪费。

AR 技术在小学科学课的教学案例

（一）《植物的生长过程》

教学准备
- 教师制作一系列关于植物生长不同阶段的 AR 图像卡片，包括种子发芽、幼苗生长、开花结果等，并开发配套的 AR 应用程序，在应用程序中设置详细的植物生长过程介绍、语音讲解以及互动问答环节。
- 准备相应的移动设备（如平板电脑）供学生使用，并确保设备上已安装该 AR 应用程序且网络连接正常。
教学过程
- 课堂导入时,教师先展示一颗真实的种子，提问学生：“你们知道这颗种子是怎么慢慢长大，变成一株美丽的植物的吗？”引发学生的好奇心和思考。
- 教师向学生介绍 AR 技术以及本次课程将使用的 AR 图像卡片，示范如何通过平板电脑扫描卡片来触发 AR 内容。
- 学生分组领取 AR 图像卡片，按照植物生长的顺序依次扫描卡片，当扫描种子卡片时，屏幕上会呈现出一颗立体的种子模型，并伴有语音讲解种子的结构和发芽条件，学生扫描幼苗卡片，AR 场景中会显示出种子发芽后逐渐长出幼苗的过程，幼苗还会随着时间推移而生长，学生可以旋转模型从不同角度观察幼苗的形态特征，同时应用程序会自动弹出相关文字介绍幼苗的生长特点和所需环境条件。
- 在观察开花结果阶段时,学生扫描相应卡片后，屏幕上会展现出植物绽放花朵、形成果实的动态过程，并且可以点击果实查看其内部结构，在整个过程中，学生可以随时点击屏幕上的问答按钮，提出自己关于植物生长的问题，应用程序会及时给予解答。
- 小组讨论环节,学生们基于刚才观察到的 AR 内容，讨论植物生长过程中各个阶段的变化特点、影响植物生长的因素等，教师巡视各小组并参与讨论，适时给予指导和补充。
- 教师进行总结归纳,强化学生对植物生长过程的理解，并布置课后作业，要求学生回家观察身边的植物生长情况，并记录下自己的发现，下次课堂进行分享。

（二）《太阳系的奥秘》

教学准备
- 设计并打印太阳系各大行星的 AR 识别图，包括太阳以及八大行星，同时开发专属的太阳系 AR 教学软件，软件中包含行星的 3D 模型、自转公转动画演示、行星相关数据介绍（如直径、质量、表面温度等）以及互动小游戏等功能。
- 准备多媒体教室,确保电脑、投影仪等设备能正常使用，并将太阳系 AR 教学软件安装在电脑上，同时准备好足够数量的移动设备供学生个人操作使用。
教学过程
- 课程开始,教师通过多媒体展示一些关于宇宙星空的图片或视频片段，引出本节课的主题——太阳系的奥秘，激发学生对太空探索的兴趣。
- 教师向学生讲解 AR 技术在本节课中的应用方法，即通过扫描行星识别图来获取关于各个行星的详细信息和精彩演示。
- 学生先使用移动设备扫描太阳的识别图,屏幕上会出现一个逼真的太阳 3D 模型，模型会发光发热，并显示太阳的一些基本数据，如直径约 139.2 万千米、表面温度约 5500 摄氏度等，同时伴有语音讲解太阳的重要性以及它是如何发光发热的。
- 学生依次扫描八大行星的识别图,当扫描到水星时，AR 场景中会呈现出水星的 3D 模型，并演示其围绕太阳公转的轨道和自转方向，同时显示水星与太阳的距离、公转周期、自转周期等数据信息，还可以点击模型查看水星表面的地貌特征，同样的方式，学生继续探索金星、地球、火星等其他行星的秘密，在探索过程中，学生可以直观地比较各大行星的大小、体积、颜色等差异，深入了解太阳系中各行星的特点和相互关系。
- 为了让学生更好地理解行星的公转和自转现象,教学软件中设置了互动小游戏环节，学生可以通过拖动行星模型，模拟它们在太阳系中的运动轨迹，如果操作正确，行星会按照设定好的轨道顺利运行；如果操作错误，行星则会偏离轨道，游戏会给出相应的提示和纠正建议，让学生在玩乐中巩固所学知识。
- 小组合作环节,学生们共同完成一个太阳系模型的搭建任务，每个小组利用卡纸、泡沫球等材料，根据刚才通过 AR 技术学到的行星特征和相对位置关系，制作一个简易的太阳系模型，在制作过程中，小组内成员需要分工协作，有的负责裁剪材料，有的负责粘贴组装，有的负责查阅资料确定模型的比例和细节，教师在各小组间巡回指导，帮助学生解决遇到的问题。
- 各小组展示自己制作的太阳系模型,并派代表向全班同学介绍模型的特点和制作过程中的收获，教师对各小组的表现进行评价和总结，强调太阳系各行星之间的联系和宇宙的浩瀚无垠，鼓励学生在未来继续探索太空的奥秘。

AR 技术在小学科学课应用中的注意事项

（一）设备与技术保障

确保学校有足够的移动设备（如平板电脑）供学生使用，且设备性能良好，能够流畅运行 AR 应用程序，要定期对设备进行维护和更新，防止出现故障影响教学，教师要提前熟悉 AR 技术的操作流程和相关软件的功能，以便在课堂上能够熟练引导学生使用，及时解决技术问题。

（二）教学内容整合

AR 技术应作为辅助教学工具，与教材内容紧密结合，不能过于依赖而忽略了基础知识的讲解和传授，教师要根据教学目标和学生的实际情况，合理选择和设计 AR 教学资源，使其能够有效地补充和拓展教材内容，帮助学生更好地理解和掌握科学知识，而不是单纯为了追求新技术而使用 AR 技术。

（三）学生引导与管理

在 AR 教学过程中，学生可能会被新颖的技术所吸引，而忽视对知识本身的关注和思考，教师要注重引导学生将注意力集中在科学知识的学习上，组织学生开展有效的讨论、交流和探究活动，让学生在体验 AR 技术带来的乐趣的同时，真正学会科学知识，培养科学思维和探究能力，要加强对学生使用移动设备的管理，确保学生遵守课堂纪律，合理使用设备进行学习和探索。

AR 技术在小学科学课中的应用具有显著的优势和广阔的前景，它能够激发学生的学习兴趣，突破教学重难点，增强实验体验，为小学科学教学注入新的活力，通过合理的教学设计和实施，AR 技术可以与小学科学课程深度融合，帮助学生更好地理解科学知识，培养学生的科学素养和创新能力，在应用过程中也需要注意设备与技术保障、教学内容整合以及学生引导与管理等方面的问题，以确保 AR 技术能够在小学科学教学中发挥最大的作用，为学生的科学学习和发展提供有力的支持。