近年來,隨著“教育信息化2.0行動計劃”的持續推進,教育過程中的教研、教學、教管等核心環節與各種信息技術和數字技術加大了融合創新力度,使教學的質量和效率得到不斷的提高。
在眾多的創新教學模式中,以學習者為中心,突出沉浸式、探究式學習的“AR智慧教室”頗具代表性。由于推廣應用還處于初級階段,很多人對它不太了解。
接下來,我會從教學理念、技術原理、硬件方案、課程內容等多個角度、多個維度深度分析,為您呈現一個真實的AR智慧教室。
什么是AR智慧教室?
AR智慧教室,是以具身認知理論、體驗式學習理論和情境式學習理論為基礎,將AR技術、體感技術與寓教于樂的教育理念融合創新,一種以學習者為中心的全新的情境式、沉浸式、探究式教學模式。
AR智慧教室打破了傳統課堂的由老師全程負責講授知識,學生只負責接收和記錄,缺乏雙向互動的固有模式,讓學生真正成為學習的主體,以直觀的、三維的、互動的方式進行學習和體驗,能夠激發孩子的學習興趣,培養孩子的和探究能力。
AR智慧教室的技術原理
AR智慧教室,融合了AR技術,體感技術、人臉識別技術和語音識別技術等多項技術。
其中,AR技術能夠將現實環境與虛擬環境進行重疊,將學生的真實影像與虛擬場景融合,讓學生沉浸在逼真的三維場景里面進行互動,營造出身臨其境的學習體驗。
體感技術,也叫做動作識別技術、手勢識別技術。是通過3D深度攝像頭識別人體骨骼和三維空間,使用戶通過肢體動作實現凌空操控,可以在真實的環境里面與虛擬影像進行互動,使學生的視覺、聽覺和體能都得到充分的鍛煉。
AR智慧教室的軟硬件方案
從呈現的效果來看,AR智慧教室很“酷”,很“炫”,給人一種“高大上”的感覺。事實上,AR智慧教室并不復雜,它是由教學系統、中控系統和多媒體投影系統組合而成。
教學系統,就是智慧教室里面的課程內容,這些AR課程都是大型的三維場景開發,因為三維場景恢宏,畫面逼真,所以在課室現場感受到的視覺沖擊力很強。
中控系統,就是控制整個AR智慧教室的軟件和硬件的中樞,由它來控制智慧教室的軟硬件播放。
多媒體投影系統,就是將若干臺高流明的投影機整合在一起,實現多個畫面融合顯示,營造情景式,沉浸式的環境空間。
AR智慧教室的課程內容
在“教育信息化2.0行動計劃”實施之前,硬件設備教育信息化的“主角”,軟件和內容只能擔任“配角”。
“教育信息化2.0行動計劃”實施之后,“主角”和“配角”的關系逐漸開始變換。如果說,教育硬件是AR智慧教室的“軀殼”。那么,課程內容就是AR智慧教室的“靈魂”。
AR智慧教室的課程內容,涵蓋了人文、科學、自然、安全、健康等類別,每個課程都是一個獨立的故事和逼真的三維場景,知識點就蘊含在故事和場景里面。
同時,在場景里面設置了知識問答環節,孩子們是帶著學習任務去玩,在玩的過程中必須要全神貫注地觀察,只有全情投入地參與才能完成任務,因此能夠培養孩子的觀察力和專注力。
在AR智慧教室里面,學生們可以體驗危機四伏的地震、火災、溺水等危險場景,從中學習安全知識。也可以虛擬遨游浩瀚的宇宙,深邃的海底世界,神奇的非洲大草原,從中學習天文和地理知識。通過這種身臨其境的互動體驗,拓寬了學生們的視界,培養了學生的探索精神。
小結
實踐證明,興趣是最好的老師,好奇心是最大的學習驅動力。在AI和5G時代,我們必須與時俱進,通過數字技術和信息技術創新我們教育裝備和教學環境,實施多元化,個性化的教學模式,以此來提高學生的學習興趣和專注力。
當然,僅是技術、硬件和內容的創新遠遠不夠。我們首先要有創新的思維只有思維創新了,我們的教學方式和教學模式才會源源不斷的創新。