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　　[摘要]“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”因其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，近年來(lái)頗受關(guān)注，在教育領(lǐng)域也不例外。通過(guò)綜述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)教育應(yīng)用研究的基礎(chǔ)，進(jìn)而分析了其在教育中的應(yīng)用價(jià)值和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，著重從增強(qiáng)教學(xué)效果、拓展學(xué)習(xí)空間兩個(gè)維度，對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育應(yīng)用展開了論述。

　　[關(guān)鍵詞]增強(qiáng)現(xiàn)實(shí);智慧學(xué)習(xí)環(huán)境;教學(xué)模式;電子書;移動(dòng)學(xué)習(xí);教育游戲

　　一、引言

　　近年來(lái)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)入了公眾視野，受到許多不同領(lǐng)域人們的普遍關(guān)注。所謂增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AugmentedReality,簡(jiǎn)稱AR)，是指通過(guò)電腦技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫面或空間而同時(shí)存在[1]。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)虛實(shí)信息疊加，對(duì)實(shí)時(shí)的視頻圖像進(jìn)行信息處理和傳輸，形成三維交互式的立體畫面

　　，給用戶以全新的體驗(yàn)與感受。因其相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)手段的獨(dú)特“增強(qiáng)”優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展前景廣闊。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)出現(xiàn)后，在許多領(lǐng)域有了不同程度地運(yùn)用，主要應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、軍事訓(xùn)練、娛樂、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。直到近年來(lái)，隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展，才有一些開發(fā)者和教育學(xué)者開始嘗試將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到教育領(lǐng)域。

　　二、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用研究綜述

　　(一)國(guó)外研究現(xiàn)狀

　　雖然增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域不久，但國(guó)外已經(jīng)做了大量的實(shí)踐研究?？傮w來(lái)看，國(guó)外關(guān)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教育應(yīng)用集中于以下幾個(gè)方面：(1)將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入課堂教學(xué)。如：Shelton和Hedley采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行了九大行星的教學(xué)實(shí)驗(yàn)[2];Kaufmann教授采用一個(gè)名為Construct3D的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)工具進(jìn)行空間幾何教學(xué)[3];Dünser與Horneker以寓言故事作為內(nèi)容，來(lái)觀察5-7歲的兒童如何利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行互動(dòng)與合作學(xué)習(xí)[4];ElSayed等人設(shè)計(jì)了一款增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)生卡片(ARSC)[5]。(2)將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于圖書。如：BillingHurst，Poupyrev等，研制開發(fā)的MagicBook，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將圖書內(nèi)容以動(dòng)畫形式呈現(xiàn)。[6](3)將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于游戲和娛樂學(xué)習(xí)。如：新加坡MXRCorporationPteLtd公司推出的娛教產(chǎn)品wIzQubes;HyeSunLee和JongWeonLee利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)教育游戲，用以幫助幼兒園和小學(xué)生掌握加法知識(shí)[7];OriInbar開發(fā)了一款手機(jī)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲，兒童可以利用iPhone實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)拼寫[8]。

　　(二)國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀

　　高等科研院校是我國(guó)研究增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的主力軍，相比于國(guó)外，研究尚處于初級(jí)層次，大多數(shù)研究還停留在算法實(shí)現(xiàn)階段,研究增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具體應(yīng)用比較少，研究其在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用則更少，但也出現(xiàn)了一批研究成果。如：北京師范大學(xué)現(xiàn)代教育研究所蔡蘇等人在介紹增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，探討了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)教學(xué)的意義和價(jià)值，對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教育應(yīng)用前景作出了展望，并利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究制作了一些教學(xué)案例，并將這些案例集成在“未來(lái)之書”上[9];張寶運(yùn)，惲如偉分析了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用需求和應(yīng)用優(yōu)勢(shì),并嘗試將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于物理教學(xué)[10];李婷分析了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)，探討了其在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用[11];徐媛根據(jù)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)所具備的性能和已有的研究成果，探討了其在教學(xué)中的應(yīng)用領(lǐng)域[12];張洪波對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)應(yīng)用的研究較為全面：探討了技術(shù)原理，設(shè)計(jì)了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持的教學(xué)模型，開發(fā)了教學(xué)應(yīng)用案例[13];蘇俊欽將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于兒童學(xué)習(xí)注音符號(hào)，輔助兒童進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)[14]，等等。

　　相關(guān)期刊推薦：《中國(guó)遠(yuǎn)程教育雜志》創(chuàng)刊于1981年，為教育行政部門、普通高校、成人高校、各類教育機(jī)構(gòu)、企業(yè)和中小學(xué)開展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育提供政策信息、理論信息、技術(shù)信息、產(chǎn)業(yè)信息、市場(chǎng)信息，在我國(guó)構(gòu)建終身教育體系，推動(dòng)教育現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮宣傳作用。設(shè)有：卷首，本刊特稿，學(xué)術(shù)論壇，開放學(xué)習(xí)，實(shí)踐探索，基礎(chǔ)教育，技術(shù)應(yīng)用，遠(yuǎn)教廣角等欄目。

　　從以上國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀來(lái)看，總體而言，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用尚處于起步階段，研究大多是單一研究，缺乏系統(tǒng)的闡述。從時(shí)間上看，國(guó)外的研究比國(guó)內(nèi)要早了幾年，研究的內(nèi)容也已經(jīng)從算法技術(shù)本身轉(zhuǎn)移到具體的應(yīng)用上，主要表現(xiàn)為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)輔助課堂教學(xué)和教育游戲的形式，而國(guó)內(nèi)當(dāng)前的研究還集中在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的算法實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化階段，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)產(chǎn)品還不多見。

　　三、“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”教育應(yīng)用價(jià)值與技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　戴爾曾指出，由于缺乏具體經(jīng)驗(yàn)的支撐，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中只是記住一些概念和普通的法則，而沒有真正領(lǐng)會(huì)這些概念和法則，這是教育的最大失敗。究其原因，不難發(fā)現(xiàn)，這與學(xué)習(xí)者使用的學(xué)習(xí)材料和學(xué)習(xí)方式有關(guān)。由于學(xué)習(xí)者使用的學(xué)習(xí)材料以文字符號(hào)等抽象內(nèi)容為主，學(xué)習(xí)者需要有豐富的現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)，再憑借自身的抽象思維和學(xué)習(xí)遷移能力才能較好地掌握學(xué)習(xí)的內(nèi)容，這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是困難的。因?yàn)槿狈ΜF(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)，加上抽象思維和學(xué)習(xí)遷移能力較弱，結(jié)果只能是強(qiáng)記一些概念，而無(wú)法真正領(lǐng)會(huì)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)無(wú)疑給戴爾指出的失敗的教育帶來(lái)了曙光。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可應(yīng)用于教育領(lǐng)域，比如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)電子書，通過(guò)對(duì)較難理解的抽象知識(shí)的“增強(qiáng)”，學(xué)習(xí)者便可以很容易地獲取抽象知識(shí)的直接經(jīng)驗(yàn)，從而降低了學(xué)習(xí)的難度，消除了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)材料的弊端，使學(xué)習(xí)變得更輕松有趣。

　　相較于目前被廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域的多媒體技術(shù)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。雖然，多媒體能快速、有效地表達(dá)和傳遞知識(shí)，并且能提供多種感官刺激來(lái)吸引學(xué)生的注意力，從而提高教學(xué)的效率，但其也存在難以表達(dá)知識(shí)的完整性、僅能強(qiáng)化視聽效果而缺乏深入互動(dòng)、缺少情境沉浸性等缺點(diǎn)。而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)則很好地彌補(bǔ)了以往多媒體教學(xué)的缺陷，為教育教學(xué)活動(dòng)帶來(lái)新的契機(jī)，為學(xué)習(xí)者提供了一種新型的學(xué)習(xí)工具。正如Billinghurst所指出的那樣，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)作為教具有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：(1)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓學(xué)習(xí)者在虛擬和真實(shí)的兩種環(huán)境中方便地進(jìn)行互動(dòng);(2)利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以創(chuàng)新教學(xué)策略，學(xué)生即使沒有電腦的經(jīng)驗(yàn)，也可以通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行互動(dòng)學(xué)習(xí);(3)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以改變學(xué)習(xí)者面對(duì)靜態(tài)學(xué)習(xí)內(nèi)容的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式，全身性沉浸于學(xué)習(xí)內(nèi)容之中。[15]KaufmannH.也認(rèn)為，模擬情境和學(xué)習(xí)效果成正比，基于AR的教學(xué)可以使學(xué)生保持較高的學(xué)習(xí)熱情，從而提高學(xué)習(xí)的效率，節(jié)約學(xué)習(xí)的時(shí)間。[16]另外，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)除了可以增強(qiáng)沉浸感，實(shí)現(xiàn)深入互動(dòng)外，還能有效促進(jìn)學(xué)習(xí)者的空間理解能力，增加學(xué)習(xí)者對(duì)復(fù)雜空間中概念及其相對(duì)關(guān)系的理解。Chih-HsiangKo等的研究表明：從學(xué)生的反饋來(lái)看，基于AR的模型可以更多地激發(fā)學(xué)生的思維，增強(qiáng)交流與互動(dòng)，易于理解空間問題。[17]

　　更加具體一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在教育應(yīng)用中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要有：(1)教學(xué)內(nèi)容展示形象直觀。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的信息呈現(xiàn)能力，能形象直觀地描述和呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)全方位的感官刺激，吸引學(xué)習(xí)者的注意力，提高學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。(2)模擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)，節(jié)約成本，減少污染，便于管理。實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)和研究方法，以及創(chuàng)新精神的培養(yǎng)等，都具有十分重要的作用。利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)可以節(jié)約真實(shí)實(shí)驗(yàn)所帶來(lái)的高額成本，并能取得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)十分接近的效果。特別是理科，尤其像物理、化學(xué)、生物等試驗(yàn)設(shè)備十分昂貴，真實(shí)實(shí)驗(yàn)又面臨環(huán)境污染和實(shí)驗(yàn)人員的安全問題。另外，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能解決試驗(yàn)設(shè)備管理上的不便。(3)有助于發(fā)展學(xué)生的多種能力?；谠鰪?qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)營(yíng)造的學(xué)習(xí)環(huán)境空間現(xiàn)實(shí)感很強(qiáng)，可以全景呈現(xiàn)虛實(shí)疊加的信息，給學(xué)習(xí)者以強(qiáng)烈的全方位的刺激，從而可以極大地激發(fā)學(xué)習(xí)者的身體機(jī)能，促使多元智能的發(fā)展。

　　四、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)教育應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

　　一項(xiàng)新技術(shù)應(yīng)用到教育領(lǐng)域，除了考慮技術(shù)本身的因素外，更要放到教育理論的框架下來(lái)審視，要有相關(guān)學(xué)習(xí)理論和教育理論作支撐，指導(dǎo)教育的實(shí)踐，從而保障技術(shù)應(yīng)用效果的最大化，避免誤入歧途。

　　(一)沉浸理論

　　早期沉浸理論指出，挑戰(zhàn)(challenge)與技巧(skill)是影響沉浸的主要因素。若挑戰(zhàn)太高，使用者對(duì)環(huán)境會(huì)缺少控制能力，而產(chǎn)生焦慮或挫折感;反之，挑戰(zhàn)太低，使用者會(huì)覺得無(wú)聊而失去興趣。沉浸狀態(tài)主要發(fā)生在兩者平衡的情況下(Csikszentmihalyi,1975)。

　　1985年，米蘭大學(xué)的馬西米尼和卡里對(duì)“挑戰(zhàn)”與“技能”的關(guān)系進(jìn)行了梳理，得到八種組合，只有當(dāng)高挑戰(zhàn)同時(shí)輔之以高技能時(shí)，人才進(jìn)入并維持一種沉浸狀態(tài)，他們并把這種狀態(tài)稱之為“心流”(flow)。“心流”是由于全神貫注投入而更好地完成任務(wù)的一種心理狀態(tài)，達(dá)到沉浸體驗(yàn)需要一定的條件：(1)操作者的技能與任務(wù)挑戰(zhàn)之間達(dá)到平衡;(2)操作者全神貫注投入;(3)操作者有明確的任務(wù)目標(biāo);(4)操作者不斷地得到直接迅速的反饋;(5)操作者能控制任務(wù)的進(jìn)程。

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)以其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能讓學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)進(jìn)程中，拋開周圍工具的干擾，集中注意力，全身心投入于學(xué)習(xí)內(nèi)容之中，從而進(jìn)入忘我(沉浸)狀態(tài)。沉浸理論所揭示的“挑戰(zhàn)—技能”之間的復(fù)雜關(guān)系以及達(dá)到沉浸狀態(tài)所需的一般條件，對(duì)研究基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)環(huán)境下，如何適當(dāng)、合理地利用這種關(guān)系，創(chuàng)造沉浸條件，從而使得學(xué)習(xí)者進(jìn)入沉浸學(xué)習(xí)狀態(tài)，提供了切實(shí)的理論指導(dǎo)。

　　(二)情境認(rèn)知學(xué)習(xí)理論

　　情境認(rèn)知學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,真實(shí)的活動(dòng)和情景是知識(shí)的來(lái)源，情境是一切認(rèn)知活動(dòng)的基礎(chǔ)，認(rèn)知過(guò)程的本質(zhì)是由情境決定的[18]，而且，知識(shí)只有在運(yùn)用的過(guò)程中才能被完全理解。因此，人們要想真正理解知識(shí)的內(nèi)涵，并靈活、正確地應(yīng)用，必須在豐富的社會(huì)真實(shí)情境中去認(rèn)知。真實(shí)的活動(dòng)應(yīng)當(dāng)成為學(xué)習(xí)的中心，學(xué)習(xí)要在一定的情境中發(fā)生才能有效。知—行是交互的，知識(shí)是情境化的，知識(shí)是活動(dòng)、背景和文化的一部分，并通過(guò)活動(dòng)，在豐富的情境中不斷地得到應(yīng)用和發(fā)展。情境學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)在情境中學(xué)習(xí)知識(shí)和掌握技能，內(nèi)容、背景、實(shí)踐共同體以及參與是情境學(xué)習(xí)的四個(gè)基本要素。

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與情境學(xué)習(xí)具有天然的契合性，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)很容易創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的情境，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，能切實(shí)體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。從一種情境到另一種情境，也即遷移能力，是一個(gè)非常重要的技能，增強(qiáng)實(shí)可以促進(jìn)遷移能力的提高。

　　五、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用

　　歷史實(shí)踐證明，信息技術(shù)的每一項(xiàng)進(jìn)步，都對(duì)教育產(chǎn)生巨大影響。信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性的影響[19]，信息技術(shù)的深度應(yīng)用將帶動(dòng)教育從目標(biāo)、內(nèi)容、模式到方法的全面變革。作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教育價(jià)值日益凸顯，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到教育領(lǐng)域，必將給教育注入新的生機(jī)與活力：一方面，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于日常教學(xué)，將帶來(lái)教學(xué)領(lǐng)域的變革，增強(qiáng)教學(xué)效果;另一方面，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以拓展學(xué)習(xí)的空間，豐富學(xué)習(xí)的形式和體驗(yàn)。

　　(一)創(chuàng)設(shè)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，提升教學(xué)效果

　　近年來(lái)，“智慧”一次炙手可熱。在教育領(lǐng)域，智慧教室、智慧教學(xué)等概念紛紛被提起。在學(xué)習(xí)環(huán)境方面，有學(xué)者在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的基礎(chǔ)上，提出了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的概念。所謂智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，北師大黃榮懷教授將其定義為：“智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是一種能感知學(xué)習(xí)情景、識(shí)別學(xué)習(xí)者特征、提供合適的學(xué)習(xí)資源與便利的互動(dòng)工具、自動(dòng)記錄學(xué)習(xí)過(guò)程和評(píng)測(cè)學(xué)習(xí)成果，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)場(chǎng)所或活動(dòng)空間[20]。”黃教授同時(shí)指出，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的重要特征，是應(yīng)能實(shí)現(xiàn)物理空間和虛擬空間的無(wú)縫銜接，提供適應(yīng)學(xué)習(xí)者個(gè)性特征的學(xué)習(xí)支持和服務(wù)。由此可見，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境要求較強(qiáng)的對(duì)物理空間的感知、監(jiān)控和調(diào)節(jié)能力，這恰恰與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)相吻合。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種高效的互動(dòng)工具和其虛實(shí)無(wú)縫融合的特點(diǎn)，在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建中將大有可為。

　　實(shí)際上，作為一種有效的學(xué)習(xí)環(huán)境，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境除了具有感知、識(shí)別、支持、反饋等智慧性功能外，它還應(yīng)當(dāng)具有情境性。因?yàn)?，只有在情境中，有效學(xué)習(xí)才能真正發(fā)生。怎樣創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境?希拉里·麥克萊倫認(rèn)為，依據(jù)情境學(xué)習(xí)的模式，知識(shí)必須在情境中才能學(xué)到，那么，情境就可以是：真實(shí)的工作場(chǎng)景;高度的真實(shí)，或真實(shí)的工作環(huán)境的“虛擬”的代用品;一種可停留的環(huán)境，如影像或多媒體程序。由此可見，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境可以有幾種途徑，第一種途徑，即提供真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，這種途徑固然最好，但操作難度較大，容易受到現(xiàn)實(shí)條件的種種制約而無(wú)法實(shí)施。在現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐下，采用第二種途徑無(wú)疑是行之有效的辦法。特別是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，將仿真環(huán)境的真實(shí)程度提高到了前所未有的高度，其創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境與真實(shí)環(huán)境的吻合度非常之高，并且允許學(xué)習(xí)者實(shí)時(shí)交互和開展任務(wù)協(xié)作。實(shí)際上，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)生之前，虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)業(yè)已給情境認(rèn)知與學(xué)習(xí)提供了十分強(qiáng)大的支持，而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，則給情境認(rèn)知與學(xué)習(xí)提供了更為豐富的支持。正如前文所述，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與情境學(xué)習(xí)具有天然的匹配性，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以方便地創(chuàng)設(shè)逼真的學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)習(xí)者沉浸學(xué)習(xí)活動(dòng)之中，從而提高學(xué)習(xí)的效率。國(guó)內(nèi)外的一些教學(xué)案例也證明了這一點(diǎn)，如：歐盟資助的iTactus項(xiàng)目，它利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)輔助歷史教學(xué)，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的疊加，將死氣沉沉的歷史內(nèi)容活靈活現(xiàn)地展現(xiàn)在學(xué)習(xí)者的面前，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)者積極性，提升了學(xué)習(xí)的效果;VRLAB的Lifeplus11項(xiàng)目也是通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)歷史教學(xué)的一個(gè)典型案例，用戶通過(guò)重返近兩千年前的意大利龐碚古城，了解古城的人物情境，真切體驗(yàn)羅馬帝國(guó)的歷史文化;再如，考慮到小學(xué)生的認(rèn)知能力有限，在學(xué)習(xí)地球自傳、公轉(zhuǎn)現(xiàn)象時(shí)難以理解的情況，教育部教學(xué)儀器研究所的雷靜，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建了一個(gè)地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)的虛實(shí)結(jié)合的場(chǎng)景，學(xué)生如身臨其境，原本抽象的概念直觀地呈現(xiàn)在眼前，大大地激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效率。

　　(二)革新教學(xué)模式，優(yōu)化課堂教學(xué)

　　1.革新教學(xué)模式

　　信息技術(shù)的不斷發(fā)展及其在教學(xué)中的普遍應(yīng)用，已經(jīng)使得傳統(tǒng)的教學(xué)模式發(fā)生了根本性的變革，而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，憑借其鮮明的特色和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，必將推進(jìn)教學(xué)模式的進(jìn)一步變革。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教學(xué)活動(dòng)的要素是教師、學(xué)生、教材。這種模式下，教師是教學(xué)的主體，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)。多媒體技術(shù)支持下的教學(xué)模式中，教師、學(xué)生、教材、媒體等要素之間的關(guān)系是以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體，教師扮演著組織者、指導(dǎo)者、幫助者的角色，利用多媒體創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)環(huán)境充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，最終達(dá)到使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容的目的。在這種教學(xué)模式下，教學(xué)活動(dòng)進(jìn)程的結(jié)構(gòu)形式較之于傳統(tǒng)的教學(xué)模式發(fā)生了翻天覆地的變化，學(xué)生的主體地位凸顯出來(lái)，教學(xué)更加注重交互。學(xué)生的主體地位雖然在這種教學(xué)模式下得到了普遍的重視，但在這種結(jié)構(gòu)框架下，學(xué)生的能動(dòng)性發(fā)揮有限，主體地位和交互層次都不能達(dá)到應(yīng)然的要求。而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，不僅豐富了交互的媒體、深化了交互的深度，還更加強(qiáng)化了學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位。在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生自由地徜徉在知識(shí)的海洋中，可以自己決定學(xué)習(xí)路線，自行決定學(xué)習(xí)節(jié)奏，真正做到自己是學(xué)習(xí)的主人。同時(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)由于支持學(xué)習(xí)過(guò)程中的情境學(xué)習(xí)和深度互動(dòng)，從而可以讓學(xué)習(xí)者在“做中學(xué)”，有助于學(xué)生知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的獲取與建構(gòu)。在這種活動(dòng)結(jié)構(gòu)下，教育者可以通過(guò)呈現(xiàn)豐富的媒體信息刺激學(xué)習(xí)者的感官，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī);可以通過(guò)設(shè)定多重任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)逐步走向深化;通過(guò)合作交流、及時(shí)反饋等環(huán)節(jié)確保學(xué)生的學(xué)習(xí)高效的進(jìn)行。

　　隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們的生活和交往方式發(fā)生了巨大的變化，新生代學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好也與以前有了很大的不同。當(dāng)前的學(xué)生不再習(xí)慣于傳統(tǒng)的課堂接受學(xué)習(xí)模式，擅長(zhǎng)非線性處理信息，偏愛多重任務(wù)，喜歡主動(dòng)探究學(xué)習(xí)而非被動(dòng)接受學(xué)習(xí)。而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)恰恰迎合了新生代學(xué)生的這一學(xué)習(xí)需求和特點(diǎn)，在教學(xué)應(yīng)用中有著廣闊的前景。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域，知識(shí)的構(gòu)建順序發(fā)生了改變，學(xué)習(xí)過(guò)程呈現(xiàn)出非線性、主體性、交互性、合作性及學(xué)習(xí)結(jié)果的及時(shí)評(píng)價(jià)和反饋。據(jù)此，我們將基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)模式概括為非線性主動(dòng)交互式教學(xué)模式(見圖1)。——論文作者：胡智標(biāo)