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增强现实技术（AR）在地理教学中的实践应用

【摘要】增强现实技术AR（AugmentedReality）是把计算机生

成的虚拟信息合成到用户看到的真实世界中，使真实世界与虚拟物体实

时叠加到同一时空且同时存在的一种技术。本文介绍了增强现实技术的

概念、特点等，根据增强现实技术所具备的特性及已有研究成果，思考

其在地理教学中的应用方式，探究其在地理教学中的实践意义。

近年来，随着智能设备的普及以及移动互联网络的高速发展，增

强现实技术AR（AugmentedReality）已经逐渐走进了我们的生活，

如2017年春节期间支付宝推出的“实景红包”就是增强现实技术的

一种应用。增强现实技术的核心是补充和增强真实世界，而非代替真实

世界，增强现实技术实现的成本低，使用者通过普通智能手机的摄像头

就可以实现真实世界与被整合进真实世界中的计算机模型相叠加的

增强现实效果。可以说，增强现实技术实现起来方便快捷，潜力和优

势巨大，特别适合解决某些地理教学中的重点、难点问题，本文将探讨

思考增强现实技术在地理教学中的应用。

一、增强现实技术在地理教学中的优势分析

地理学科不同于其他学科，地理学科特别强调培养学生的地图运

用能力和空间思维能力，但传统地理课堂教学呈现方式枯燥乏味，地理

学科所使用的平面教材与教师的讲授并不能使学生形成空间概念和

空间思维，教师对于一些需要空间思维和想象的地理现象往往采取

“填鸭式”的知识灌输，让学生直接记忆概念或结论，学生则是“你教

我学”的传统学习形式，往往也是死记硬背，根本不能理解其中的地理

原理，更不能在教学中体现个性学习。久而久之这也造成了学生学习兴

趣缺乏，学习精力不集中的现象，这非常不利于学生地理核心素养的形

成。实际上，增强现实技术发展的今天已经日趋成熟，它具有良好的互

动性和展示效果，可以使学生在地理学习中达到“沉浸式”的体验，很

好的弥补了传统教学方式的不足，通过增强现实技术可以进行现实世界的

虚拟叠加，在真实世界中虚拟出地理地貌、地理现象、宇宙变迁等相关信

息来辅助教学，增强学生的学习兴趣，促进学生地理核心素养的形成。

总的来说，使用增强现实技术辅助地理教学有以下几个优点：

（一）体现沉浸式地理教育理念

学生是地理课堂教学的主体，关注学生在地理课堂上参与程度非常

重要，只有将学生融入地理课堂中，才能内化学生地理核心素养的形成。

增强现实技术本身是一种新鲜事物，中学阶段的学生对新鲜事物具有一

定的好奇性，接受起来较为容易；从表现形式上来看，增强现实技术可

以将虚拟物体与真实情境进行融合呈现，可以将较为抽象的概念，特别

是与地理空间相关的概念，例如地球圈层结构、地图要素等在真实环境

中进行立体呈现。增强现实技术的这些特点可以极大提高学习者学习的临

场感，使学习者身临其境，具有很强的“沉浸感”。

对于地理微观抽象的概念，增强现实技术所呈现的虚拟效果也可

以提高学习者对于地理重点概念的理解和掌握。这可以极大的提升学

习者的学习兴趣，让学习者以更加互动的方式探查、研究更深层次的

内容。

（二）多种媒体方式融合，表现力更强

地理教学是一门融合空间思维的学科，传统的地理教学中空间思

维的呈现方式多以平面的地图，景观图片等进行呈现，从平面到立体转

化是教学中的难点，学生接受起来有一定的困难。一般的解决方式是辅

以地理教具模型，学生通过观察地理模型构建空间思维，但地理教具模

型往往体积巨大，成本高，更新换代速度慢，内容固定，一定程度上也

妨碍了教师对地理课程资源的开发。增强现实技术的表现力强大，可以

在学习者参与真实情景探究学习活动的同时，将数字化的学习资源以图

形，三维模型甚至视频、音频、网络连接等多种形式根据学习者所处位

置或平面标识信息进行呈现，呈现方式上更加多样，实现了真实情景

探究与数字化学习资源的有效融合，提高学习者参与探究学习的兴趣。

（三）全新互动体验，增强实践能力

地理核心素养特别强调地理实践能力，地理实践能力是地理学科

的基本活动经验，但由于活动场地、安全条件等一系列限制，地理实践

活动难以开展，增强现实技术可以呈现三维模型和讲解，其特有的互动

体验可以调动学习者多种感官，让学习者用眼看、用耳听、动手做、用

脑想，真正实现了多元化的教育体验。将增强现实技术应用于地理课堂，

可以将正式的学习环境和非正式的学习环境相连接，将地理博物馆

“搬”进课堂。

二、增强现实技术在地理教学中的应用场景