当今数字化教育蓬勃发展的时代,AR(增强现实)技术逐渐走进高中地理教学课堂,为传统教学带来了全新的活力与变革,以下是一个详细的 AR 技术辅助高中地理教学案例。
以高中地理“地球的内部结构”这一章节教学为例,在传统教学模式下,学生对于地球内部分层抽象的圈层结构、物质组成等知识理解起来往往存在较大难度,单纯依靠书本文字、图片以及教师口头讲解,缺乏直观的感性认识,而借助 AR 技术,教学过程有了全新呈现。
课前,教师精心准备 AR 教学资源,利用专业的 AR 制作软件,将地球内部结构的三维模型、各圈层的典型岩石样本虚拟影像、地震波在不同圈层传播的动态演示等内容进行整合,构建成一个专属的 AR 地理教学素材库,并把这些素材与课本上相应的知识点进行精准关联,通过二维码等形式进行标注。
课堂伊始,教师先引导学生回顾之前所学的地球表面形态等基础知识,进而提出问题:“我们脚下的地球内部究竟隐藏着怎样的奥秘呢?”激发学生的好奇心与探究欲,随后,让学生打开手机端的 AR 地理学习 APP,对准课本上带有特定标识的区域进行扫描,瞬间,手机屏幕上呈现出一个逼真的地球立体模型,并且可以根据学生的操作随意旋转、放大缩小。
当聚焦到地球内部结构时,AR 技术的优势尽显无遗,原本晦涩难懂的地壳、地幔、地核三层结构,以绚丽且清晰的三维形式展现在学生眼前,地壳部分,能清晰看到不同厚度区域的差异,像大陆地壳较厚、海洋地壳较薄的特点一目了然;地幔呈现出流动状的岩浆模拟形态,仿佛让学生看到地下炽热岩浆缓缓涌动的场景;地核则通过特殊的光影效果展示出其金属质感与大致轮廓,学生们不再是单纯地死记硬背各圈层的厚度、组成,而是可以直观地观察、感受,不少学生发出惊叹声,学习兴趣被充分调动起来。
深入探究各圈层物质组成,随着扫描不同区域的二维码,对应圈层的岩石样本虚拟影像弹出,在地壳部分,展示了花岗岩、玄武岩等常见岩石的实物模样,还能点击查看其矿物成分构成,通过虚拟放大镜功能细致观察岩石内部的晶体结构;对于地幔的橄榄岩等岩石,同样全方位展示,同时配合语音讲解,阐述这些岩石如何在高温高压环境下形成,以及它们与地球内部物理化学条件的紧密联系,这种可视化呈现,让复杂知识变得通俗易懂,学生理解起来轻松许多。
在讲解地震波这一重难点时,AR 技术更是发挥了独特作用,传统教学中,地震波在地球内部传播速度变化、反射折射等原理,依靠二维动画都不易让学生完全吃透,而 AR 场景里,模拟出地震波从震源发出,以纵波和横波两种形式向四周扩散传播的过程,学生们看着彩色的波纹在地球内部不同圈层中穿梭,由于各圈层介质不同导致波速改变、传播方向变化的动态效果,一下子就明白了为何能通过监测地震波来推断地球内部结构,还可以暂停画面,进行局部分析,教师适时提问引导,如“横波在某个深度突然消失,说明了什么?”促使学生主动思考,加深对知识的掌握。
为了让学生巩固所学,课堂设置了小组合作探究环节,学生们利用 AR 技术再次观察地球内部结构,尝试自主分析各圈层特点,并结合所学讨论现实中的地理现象,比如火山喷发物质的来源、温泉水形成与地球内部热量传递的关系等,小组内成员分工协作,有的负责操作 AR 设备展示相关影像,有的记录关键信息,有的阐述观点,课堂气氛热烈非凡。
课后,教师将 AR 教学资源上传至班级学习平台,方便学生随时复习回顾,学生在家也能通过手机再次沉浸式体验地球内部探秘之旅,强化记忆,教师布置作业,要求学生利用 AR 技术制作一份关于地球内部结构的简易科普小海报,进一步促使他们深入理解知识,锻炼动手与创新能力。
通过这次 AR 技术辅助的“地球的内部结构”地理教学实践,可以看到学生的学习积极性大幅提高,对抽象知识的理解程度远超以往传统教学效果,AR 技术打破了时空限制,将微观、抽象的地理概念宏观化、具象化,为学生搭建起更贴合认知规律的学习桥梁,