AR 技术辅助高中地理教学案例
在当今教育领域,随着科技的飞速发展,AR(增强现实)技术逐渐崭露头角,为高中地理教学带来了全新的机遇与变革,以下是一个关于 AR 技术辅助高中地理教学的详细案例。
在高中地理“地球的运动”这一章节教学中,传统教学手段往往依赖于二维的教材插图、动画演示以及教师的口头讲解,学生虽然能够在一定程度上理解地球自转和公转的概念,但对于诸如昼夜交替、时差、四季更替等现象的形成机制,难以有直观且深入的感受,为了突破这些教学难点,提升教学效果,我们引入了 AR 技术辅助教学。
在课堂教学前,教师提前准备好相关的 AR 教学资源,这些资源包括专门针对地球运动开发的 AR 应用程序,以及与之配套的地理模型卡片,卡片上绘制有地球、太阳、月球等天体,以及经纬线、晨昏线等关键地理要素。
课堂伊始,教师先通过传统的教学方法,引导学生复习之前所学的地球基础知识,如地球的形状、大小等,然后引出本节课的主题——地球的运动,教师向学生展示 AR 应用程序的操作界面,并简要介绍其功能。
随后,教学进入关键环节,教师将地理模型卡片放置在讲台上的特定区域,打开 AR 应用程序对准卡片进行扫描,瞬间,卡片上的地球模型在手机屏幕上“活”了起来,学生通过手机屏幕看到,地球开始缓慢地自转起来,同时屏幕上显示出自转的方向、周期等关键信息,在地球自转的过程中,阳光模拟射线照射过来,地球上不同地区依次迎来黎明、白天、黄昏和夜晚,清晰地展示了昼夜交替的现象。
为了让学生更好地理解时差的形成,教师在应用程序中调整了地球自转的速度,并选择了不同的经度地点进行标注,学生可以直观地看到,当北京时间是白天时,纽约、伦敦等地区可能正处于夜晚,而且随着地球的自转,各地的时间变化情况一目了然,这种动态的演示方式,让学生深刻地认识到时区划分的必要性以及不同时区时间差异的原因。
在讲解地球公转时,同样利用 AR 技术,卡片上的地球围绕太阳开始公转,应用程序实时显示公转的轨道、周期以及速度,随着地球公转位置的变化,屏幕上呈现出不同季节地球上的日照情况、昼夜长短变化等信息,当地球运行到夏至日位置时,北半球昼长夜短,且太阳直射点在北回归线,学生可以清晰地看到北回归线以北地区正午太阳高度角最大,而南半球则昼短夜长;当地球运行到冬至日位置时,情况则相反,通过这种直观的展示,学生轻松理解了四季更替的根本原因是地球公转过程中太阳直射点的南北移动。
在教学过程中,教师还设置了互动环节,学生分成小组,每组使用一台安装有 AR 应用程序的手机,对地理模型卡片进行扫描观察,并尝试回答教师提出的问题,如“当东经 120 度经线正午时,旧金山(西经 124 度)大约是几点?”“地球公转至春分日时,全球昼夜长短有何特点?”等,小组成员之间相互讨论、交流,共同探索答案,教师在各小组间巡视指导,及时解答学生在操作和思考过程中遇到的问题。
通过这样的 AR 技术辅助教学,学生对地球运动这一抽象复杂的地理知识有了更深入、更直观的理解,课后,教师通过课堂测验、作业批改以及与学生的交流反馈发现,学生在学习效果上有了很大的提升,以往容易混淆的概念,如地方时与区时、昼长与夜长的计算等,学生能够更加准确地掌握;在分析实际生活中的地理现象,如航班飞行时间计算、不同地区季节差异等问题时,也能够运用所学的地球运动知识进行合理的解释。
AR 技术的应用还极大地激发了学生对地理学科的学习兴趣,在教学过程中,学生被这种新颖的教学方式所吸引,积极参与课堂互动,主动探索地理知识,许多学生表示,以前觉得地球运动这部分内容很难理解,现在通过 AR 技术看到的动态演示,感觉豁然开朗,对地理学习也有了更大的热情。
从教师的教学角度来看,AR 技术也为教学提供了更多的便利和灵活性,教师可以根据教学进度和学生的实际情况,随时调整 AR 演示的内容和节奏,突出重点、突破难点,AR 技术丰富的资源库还可以为教师提供更多的教学素材,如不同地区的地形地貌、气候类型等,有助于拓展教学内容,丰富教学体系。
在实际应用中,AR 技术辅助高中地理教学也存在一些挑战,学校的信息化基础设施建设需要进一步完善,确保学生能够顺利使用 AR 应用程序和相关设备,教师需要花费一定的时间学习和掌握 AR 技术的操作方法,以及如何将其有效地整合到地理教学中,这对教师的信息技术能力和教学设计能力提出了更高的要求。
总体而言,AR 技术辅助高中地理教学是一种具有广阔前景的教学创新模式,通过将虚拟的地理信息与现实世界相结合,为学生创造了更加生动、直观、富有交互性的学习环境,