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1、初识AR、VR与MR教学设计石嘴山市第八中学 陈亚菲一、教学目标1.知识与能力：了解并理解AR、VR与MR的概念;了解其应用领域及三者之间的区别和联系。2.过程与方法：通过相关设备的体验加深对相关技术与概念的理解，做到在理解的基础上巩固提升新知识。3.情感态度与价值观：增强学生的学习兴趣，强化学生的创新思维意识，引导学生对未来科技的探索。二、教材与学情分析：本节内容选自校本课程，主要是让学生理解AR、VR与MR的相关概念，并通过相关设备的体验，并知道它们之间的区别与联系，为以后学习相关知识打下基础。八年级学生对新技术新知识好奇心强，动手能力强，但是大部分同学都没有接触过甚至听说过AR、VR与M
2、R的概念和设备，理论知识较欠缺。所以在授课过程中，要注意理论知识的讲解，同时在体验过程中引导学生，合理使用设备，更进一步感受AR、VR与MR技术的使用。三、教学重点、难点：1.教学重点：AR、VR与MR的概念及应用领域。解决策略：整堂课采用理论知识与体验相结合的方式，并通过理论知识的讲解让学生了解、理解并掌握相关知识。2.教学难点：AR、VR与MR的区别和联系。解决策略：利用视频资料让学生掌握AR、VR与MR的区别。四、教学环境设施：硬件环境：希沃交互电子白板，联想平板电脑，UGP VR一体机。软件：希沃白板5，希沃授课助手，AR相机（APP），ARSchool(APP)。五、 教学过程：教师
3、组织与引导学生活动设计意图一、情景导入，激发兴趣：1、今天上课呢，老师给大家请来了一个好朋友。（利用希沃授课助手和AR相机APP，给学生展示，让小猫出现在课堂上）2、 大家觉得好玩吗？我们想一想：小猫是怎么出现在我们课堂上呢？有的同学看到了，老师刚才使用了一个APP叫AR相机。相机我们知道是什么，那这个AR是什么呢？观看老师展示的内容。学生根据自己经验回答老师提问。思考问题，产生疑惑。利用希沃授课助手和AR相机，用于辅助教学展现AR场景，激发学习兴趣。设置疑问，引出本节课内容，调动学生主动思考的积极性。二、导入新知，学习AR。1、我们先通过一个视频来了解一下，什么是AR。通过刚才的视频我们知道
4、AR指的是增强现实技术（Augmented Reality，简称 AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。利用AR技术，我们可以在手机上或者平板或者电脑上，把虚拟世界和现实世界进行一个叠加，并能够进行互动。在刚才我们利用的AR相机当中， 小猫咪就是一个虚拟世界的图像，而我们的课堂就是现实世界。 2、通过大家对AR技术的理解，大家来想一想： AR技术可以应用到哪些领域呢？ 可以用到古文物的复原、游戏场景、教学物体认知等等领域。当然除了这些之外，AR技术还有一些其他的应用范围，我们通过一个视频来了
5、解一下。教师总结AR的应用领域。观看视频，学习了解什么是AR。学生根据自己经验回答老师提问。这部分相对理论知识较多，所以选择了多媒体的教学手段，通过这些教学手段的运用可以使抽象的知识具体化，枯燥的知识生动化，乏味的知识兴趣化。并通过学生常见的事物来讲解，让学生更好的理解。3、体验AR 我们前面了解了AR，大家一定对AR技术很感兴趣，现在我们就来体验一下AR的乐趣。现在老师给大家准备了，一个平板和一本书。 请同学们四人分成一个小组，两个同学负责涂色，一个同学负责利用平板电脑呈现最终效果，最后一个同学负责汇报。 给大家五分钟的时间，请开始。引导学生交流展示。对学生整体表现进行总结。利用老师给定的平
6、板和材料，先涂色，然后利用平板上的APP来体验AR。交流展示作品。学生利用老师提供的AR涂涂乐4D互动涂色书，选择一页，小组合作涂色，在此过程中，调动了学生学习兴趣，同时与美术的结合，给学生提供了创作的空间，培养学生的审美。再利用平板电脑上 ARSchool的APP进行图片扫描，将学生的作品变成跃然纸上的立体动画，有声有色能互动，让学生更直观的体验和了解AR。三、激发想象，学习VR1、学习了AR ,我们再来学习一下它的好兄弟-VR。大家有没有听说或者了解过VR？ VR是什么呢？它的原理是什么？下面，我们通过一个短片来了解一下。通过刚才的视频资料我们知道，VR是指的虚拟现实技术，它是Virtua
7、l Reality的简称。虚拟和现实本来是一对相反的词语，把它们放在一起，虚拟现实，是什么意思呢？我们常说“耳听为虚，眼见为实”，而当我们通过技术让我们“眼见为虚”，而这个虚指的是虚拟的，虚拟的真实场景或者虚拟真实的环境。VR是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,使用户沉浸到该环境中，让我们身临其境。通过对VR的了解，我们猜想一下，VR可以应用到哪些领域呢？总结VR在游戏、教育、医疗、电商购物、旅游、地产、健身以及其他方面的应用。我们看一下，VR在游戏当中运用的一个实例。看了视频，大家是不是也
8、想体验一下VR？老师准备了一个VR眼镜，但由于设备较少，我们请三位同学来体验并给大家讲解一下。老师总结。观看视频，了解VR的概念和应用。学生根据自己理解回答老师提问。观看视频，了解VR在游戏中的应用。轮流佩戴VR眼镜，体验VR虚拟情景。结合视频资料让学生了解VR概念和应用领域，掌握教学重点。在VR眼镜中，老师提供了两张360度的全景图和一段5D电影。通过佩戴VR眼镜，让学生更直观的体验VR虚拟情景。同时，在体验过程中，让学生在用语言描述所看到的场景，培养学生的语言表达能力。四、课堂深入，学习MR除了AR、VR技术，还有一种MR技术Mixed Reality，称为混合现实技术。它是虚拟现实技术的
9、进一步发展，该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息，在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。它是AR和VR的进一步发展。MR技术运用领域也很广泛。比如，在医疗方面，通过MR技术，360度全景呈现，让医生跟患者和家属沟通手术方案更顺畅，实时共享的全息影像让手术精准度更高。此外，在2018年的淘宝造物节上，也运用到了MR技术。（播放视频）前面视频是MR技术已经运用到生活中的场景，在以后生活中，MR技术还可以实现哪些功能呢？（播放视频）虽然视频中展示的是概念产品，但是相信在不久的将来，这些全都可以实现。听老师讲解并观看视频，了解MR技术及其应用。采用多媒体的教
10、学手段，通过视频和具体实例，将使抽象的知识具体化，枯燥的知识生动化，调动学生学习兴趣，让学生更好的理解相关知识。五、课堂小结，拓展升华1、本节课，我们学习了AR、VR和MR技术，对它们的概念和应用领域有了一个了解。现在我们通过一个视频来总结一下它们之间的区别和联系。（播放视频）2、当然，这些技术还有很多限制和不成熟，但是随着科学技术的发展，我们相信这些技术都能更好的服务于我们的生活。我们畅想一下未来，这些技术的运用会对我们的生活有什么影响？结合所学，发挥想象，回答问题。通过提问，让学生自己思考这节课学到的知识，整理所学内容。通过课后拓展练习，让学生巩固提升所学，并将知识运用到生活中，达到学习的
11、最终目的。六、教学反思：本节课的教学内容偏重理论知识，且学生对AR、VR和MR没有一定的了解和理论知识基础，所以在讲解理论知识时，除了将概念分解化、具体化讲解后，再结合多媒体视频，让学生更进一步理解知识，然后通过相关设备的体验，加深对概念的掌握，同时提升学生的学习兴趣，进而突破本节课的教学重点和教学难点。在体验AR时，学生利用老师提供的AR涂涂乐4D互动涂色书，选择一页，小组合作涂色，在此过程中，调动了学生学习兴趣，同时与美术的结合，给学生提供了创作的空间，培养学生的审美。再利用平板电脑上 ARSchool的APP进行图片扫描，将学生的作品变成跃然纸上的立体动画，有声有色能互动，让学生更直观的体验和了解AR。在体验VR时，利用VR眼镜，老师提供了两张360度的全景图和一段5D电影。通过佩戴VR眼镜，让学生更直观的体验VR虚拟情景。同时，在体验过程中，让学生在用语言描述所看到的场景，培养学生的语言表达能力。虽然设备数量有限，在VR体验环节中只能抽几位同学进行体验，其他同学只能在课后轮流佩戴体验，但是学生对本节课学习内容还是比较感兴趣，尤其体验环节都能积极参与。通过本节课的教学，能够达到本节课的教学目标，在掌握知识和技能的基础上，强化了学生的信息意识，培养了学生网络数字化学习与创新思维，引导学生对未来科技的探索。
