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AR 技术在小学数学教学中的沉浸式实践与创新

徐海燕
  
大鑫媒体号
2025年23期
河北省邯郸市鸡泽县第六实验小学 057350

摘要:信息技术迅猛进步,教育行业正面临空前的转型。增强现实(AugmentedReality,简称 AR)作为一款新兴的教育工具,为小学校数学教学带来了崭新视角。AR 技术通过融合虚拟与真实世界,构建出一种沉浸式的学习场景,显著增加了学习的乐趣和互动性。本文着重研究 AR 技术在小学数学教学中的沉浸式应用与创新实践,探讨其对提升学生学习兴趣、加强理解和促进创新思维的积极作用。

关键词:AR 技术;小学数学教学;沉浸式实践;创新

引言

在现今教育场景中,传统的教学手段已无法完全迎合学生多样化的学习需求。引入AR 技术为小学数学课堂带来了新生,它不仅使复杂的数学理论以直观、生动的形式展现,而且通过互动性的体验点燃了学生的学习热情,让他们在愉悦的学习氛围中轻松吸收知识。

1AR 技术概述

增强现实技术,作为将数字信息融合于现实场景的前沿技术,正逐步在教育界显现出其强大的应用价值。该技术利用智能设备的摄像头捕捉现实世界的画面,并将生成的虚拟信息叠加其上,形成一种新颖的、互动的视觉体验。在小学数学教育中,AR 技术的引入不仅丰富了教学方法,也为学生营造了一个更为直观和形象的学习氛围。

AR 技术通过三维模型、动态效果及互动游戏等方式,将数学中的复杂概念形象化,助力学生深入掌握抽象概念。例如,在学习几何形状时,学生借助AR 应用可观赏立体图形的不同视图,全面认识其构造与特性,增强对几何图形的认识。而且,AR 技术还能模仿现实世界的数学应用,让学生在虚拟环境中实施操作,增强他们的实践操作和问题解决技能。

2 沉浸式教学理念

沉浸式教学模式着重于学生在学习中的主动性和互动性,主张学习应是一种全方位的参与与体验。遵循此理念,教学不仅仅是知识的单向传递,更是情感的互动与能力的塑造。增强现实(AR)技术是实现这一教学模式的重要手段之一。它通过构建逼真的虚拟世界和互动体验,让学生仿佛身临其境,从而点燃他们的学习激情和探索动力。在小学数学教育中,沉浸式教学理念与 AR 技术的融合,为学生们搭建了一个全新的学习舞台。在这里,学生通过与虚拟实体的互动,深入挖掘数学世界的深层奥秘。比如,在学习分数概念时,学生能通过AR 软件亲自操作分数的虚拟模型,直观地观察分数的分解与合并,进而更深刻地掌握分数的内涵和计算方法。这种教学手段不仅提升了学生的兴趣,也促进了他们对知识的深入领悟和灵活运用。此外,沉浸式教学理念还重视学生在学习中的情感体验和价值认同。AR 技术的运用,让学生在学习中收获更多的自豪感和自信。每当他们凭借自己的努力攻克一个又一个数学难关,那份由内而外的喜悦和成就感将驱使他们持续探索与学习。同时,AR 技术还能为学生提供定制化的学习路径和即时反馈,协助他们更好地了解自我、发掘潜能与不足,进而制订更符合个人需求的成长计划。

3AR 技术在小学数学教学中沉浸式实践与创新策略

3.1 设计富有吸引力的AR 教学场景

在小学数学教育中,打造有趣的AR 教学环境对于打造沉浸式体验和促进创新至关重要。教师需结合课程内容和学生年龄特性,精心设计AR 教学环境,确保其既顺应学生认知发展,又能有效点燃学习热情。比如,在学习基础的加减运算时,可构建一个虚拟的购物环境,让学生借助AR 工具模拟购物行为,实战练习加减法。此类设计贴近学生生活,在模拟购物中不经意间学会加减法,增强学习效果。此外,教师依据学生的学习进展和反馈,持续改善和调整AR 教学环境,使之更贴合学生需求,增强教学成效。

3.2 利用AR 技术开展互动教学活动

AR 技术的显著特点在于其高度互动性。在小学数学的教学中,教师能够借助 AR 技术实施多样化互动教学,例如角色扮演、互动提问、虚拟实验等。这类活动不仅能够唤起学生的学习热情,还加强了师生间的沟通与互动,让课堂气氛更加生动。比如,当教授时间概念时,教师可以制作一个虚拟时钟的互动游戏,让学生运用AR 应用操纵时钟指针,学习时间的读写与运算。学生通过与虚拟时钟的互动,能够更好地掌握时间概念,并在游戏中感受学习的乐趣。同时,教师通过观察学生在互动中的表现,能够掌握他们的学习状态和存在的问题,进而实施针对性的辅导和支持。

3.3 融合AR 技术的项目式学习实践

项目式学习作为一种以学生为主体的教学模式,通过参与项目来推动学生自主学习。在小学数学教育中,融入 AR 技术能让学生享受到更为多彩和立体的学习经历。教师能够策划与数学课程相契合的项目,比如设计建筑模型、模拟天气预报等,让学生借助 AR 技术进行实际操作和研究。在项目执行过程中,学生需运用所学数学知识,借助AR 技术的支持,展开团队合作与创新思考。这种方式不仅能增强学生的实践和协作技能,还能激发他们的创新意识和问题解决技巧。比如,在学习立体几何时,教师可设定一个建筑模型设计的项目,让学生运用AR 技术挑选建筑材料和形态,进行虚拟建造。在建造过程中,学生需计算材料数量和尺寸,思考建筑结构和稳定性,以此深化对立体几何的理解。此外,AR 技术还能提供即时反馈与评估,帮助学生调整优化设计,提升项目完成度。

3.4AR 技术在小学数学教学中的评估与反思

首先,运用AR 技术的教学班在知识吸收效率及成绩进步上往往表现更优。借助 AR 技术,学生能够对数学知识有更深入的理解和更稳固的记忆,这主要归功于AR 技术将抽象内容具象化的特点以及它通过互动增强记忆的效果。再者,在激发学习兴趣和提升参与度方面,AR 技术也显示出其独特优势。学生对AR 教学的课堂充满兴趣和活力,热衷于参与互动环节,使得课堂气氛活跃。这种积极的学习态势不仅增强了学生对当前知识的掌握,也为他们未来的学习打下了坚实的基础。

结语

AR 技术在小学数学教学中的应用,为传统教学方法带来了颠覆性的变化。通过融合虚拟与现实技术,这种技术不仅丰富了教学手段,也为学生营造了一个充满趣味与互动的学习空间。在这种环境下,学生能够更直观地把握数学中的抽象概念,通过互动体验激发学习热情,增强问题解决技巧。展望未来,随着AR 技术的持续进步与优化,其在小学数学教学中的应用范围将进一步拓展。教育工作者应积极探索与创新,将 AR 技术与小学数学教学深度融合,助力培养具备创新精神和实践技能的新时代人才。

参考文献:

[1]陈鹤勉,吴光远,王炳博.基于 AR 感官体验的模型玩具盲盒包装设计[J].绿色包装,2024(9):79-84.

[2]王柏衡.增强现实(AR)在模块化儿童认知玩具上的设计应用[D].桂林:广西师范大学,2021.

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