近年来,随着“教育信息化2.0行动计划”的持续推进,教育过程中的教研、教学、教管等核心环节与各种信息技术和数字技术加大了融合创新力度,使教学的质量和效率得到不断的提高。
在众多的创新教学模式中,以学习者为中心,突出沉浸式、探究式学习的“AR智慧教室”颇具代表性。由于推广应用还处于初级阶段,很多人对它不太了解。
接下来,我会从教学理念、技术原理、硬件方案、课程内容等多个角度、多个维度深度分析,为您呈现一个真实的AR智慧教室。
什么是AR智慧教室?
AR智慧教室,是以具身认知理论、体验式学习理论和情境式学习理论为基础,将AR技术、体感技术与寓教于乐的教育理念融合创新,一种以学习者为中心的全新的情境式、沉浸式、探究式教学模式。
AR智慧教室,沉浸式教室
AR智慧教室打破了传统课堂的由老师全程负责讲授知识,学生只负责接收和记录,缺乏双向互动的固有模式,让学生真正成为学习的主体,以直观的、三维的、互动的方式进行学习和体验,能够激发孩子的学习兴趣,培养孩子的和探究能力。
AR智慧教室的技术原理
AR智慧教室,融合了AR技术,体感技术、人脸识别技术和语音识别技术等多项技术。
其中,AR技术能够将现实环境与虚拟环境进行重叠,将学生的真实影像与虚拟场景融合,让学生沉浸在逼真的三维场景里面进行互动,营造出身临其境的学习体验。
体感技术,也叫做动作识别技术、手势识别技术。是通过3D深度摄像头识别人体骨骼和三维空间,使用户通过肢体动作实现凌空操控,可以在真实的环境里面与虚拟影像进行互动,使学生的视觉、听觉和体能都得到充分的锻炼。
AR智慧教室的软硬件方案
从呈现的效果来看,AR智慧教室很“酷”,很“炫”,给人一种“高大上”的感觉。事实上,AR智慧教室并不复杂,她是由教学系统、中控系统和多媒体投影系统组合而成。
教学系统,就是智慧教室里面的课程内容,这些AR课程都是大型的三维场景开发,因为三维场景恢宏,画面逼真,所以在课室现场感受到的视觉冲击力很强。
中控系统,就是控制整个AR智慧教室的软件和硬件的中枢,由她来控制智慧教室的软硬件播放。
多媒体投影系统,就是将若干台高流明的投影机整合在一起,实现多个画面融合显示,营造情景式,沉浸式的环境空间。
AR智慧教室的课程内容
在“教育信息化2.0行动计划”实施之前,硬件设备教育信息化的“主角”,软件和内容只能担任“配角”。
“教育信息化2.0行动计划”实施之后,“主角”和“配角”的关系逐渐开始变换。如果说,教育硬件是AR智慧教室的“躯壳”。那么,课程内容就是AR智慧教室的“灵魂”。
AR智慧教室的课程内容,涵盖了人文、科学、自然、安全、健康等类别,每个课程都是一个独立的故事和逼真的三维场景,知识点就蕴含在故事和场景里面。同时,在场景里面设置了知识问答环节,孩子们是带着学习任务去玩,在玩的过程中必须要全神贯注地观察,只有全情投入地参与才能完成任务,因此能够培养孩子的观察力和专注力。
AR智慧教室,沉浸式教室
在AR智慧教室里面,学生们可以体验危机四伏的地震、火灾、溺水等危险场景,从中学习安全知识。也可以虚拟遨游浩瀚的宇宙,深邃的海底世界,神奇的非洲大草原,从中学习天文和地理知识。通过这种身临其境的互动体验,拓宽了学生们的视界,培养了学生的探索精神。
小结
实践证明,兴趣是最好的老师,好奇心是最大的学习驱动力。在AI和5G时代,我们必须与时俱进,通过数字技术和信息技术创新我们教育装备和教学环境,实施多元化,个性化的教学模式,以此来提高学生的学习兴趣和专注力。
当然,仅是技术、硬件和内容的创新远远不够。我们首先要有创新的思维只有思维创新了,我们的教学方式和教学模式才会源源不断的创新。