小學科學課程是一門與其他學科有密切聯系的課程，將AR技術應用在小學科學課堂中，能夠更好地發展學生的自主探索能力、觀察能力、科學思維能力、動手實踐能力和創造創新能力，技術對科學教育起到了促進與推動的作用。

一、AR技術背景概述

AR技術是在虛擬現實技術基礎上發展的新技術，將虛擬的信息應用到真實世界，真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。增強現實提供了在一般情況下，不同于人類可以感知的信息。它不僅展現了真實世界的信息，而且將虛擬的信息同時顯示出來，兩種信息相互補充、疊加，達到超越現實的感官體驗。同時虛擬與現實之間的聯系并未被切斷，交互方式也就更加的自然。

二、AR技術在科學教育的嵌入

科學無處不在，無事不用。科學教育是通過科學課程的學習，使學生掌握關鍵的基礎科學知識和技能，培養科學興趣和思維習慣，了解科學研究的基本過程和方法，并應用于力所能及的科學研究活動中。科學課堂的教學是充滿活力的，然而科學萬物的表達并不是常規教具能夠完全呈現的，因此AR技術的出現彌補了傳統教育的短板。

新技術如何與傳統教學內容銜接配合呢？在AR技術出現以前，對于復雜的空間結構及抽象概念問題給我們的直觀感受都有一定的限制，而在AR出現之后，傳統內容知識可以繪聲繪色的躍然在眼前，調動學生多感官參與，為學生的學習提供了新穎的教學工具。

利用AR技術為學生提供動態信息，與視頻、文字、圖片等多媒介融合，呈現出科學知識中不宜呈現或者無法展示的內容，豐富學生知識學習內容與形式。小學生年齡較小，處于形象思維階段，利用AR技術通過形、聲、色等多種感官刺激，可以為學生創建情景式教學環境，提升學生在學習中的存在感、參與感、專注度。

三、AR技術應用在科學教育中的必要性

（一）趣味性

著名心理學家皮亞杰曾經強調“所有智力方面的工作都要依賴于興趣，成功的教學不是強制，而是激發孩子的興趣”。學生有了興趣，也就有了探索的求知欲望與主動參與學習的動機，因此科學課堂上一定要培養學生科學興趣，讓學生能夠主動的探索科學、親近科學、了解科學。

AR技術能夠塑造生動直觀的情景，將學生帶入到一個充滿學習內容的獨特環境中去，為學生提供多種形式的學習內容，讓學生自然而然的去想象、去探索，通過自己的自主學習掌握科學事物的真相。AR給學生帶來一種身臨其境的感覺，能夠讓學生有種存在感，提高學生學習興趣，增強學生的直覺，讓學生能夠專注其中，加強學生對學習的認知。

（二）可視化形象化

AR技術拓展了人類對于客觀世界的認識，打破時間及空間的限制，對宇宙天空、微觀世界等人類無法抵達的視界進行再塑，繪聲繪色地將課本教學內容演繹出來，拉近學生與時空的距離，幫助學生理解抽象的概念，豐富兒童的想象力和認知度，突破認知的界限。

（三）自然真實性

AR技術可以提供一些傳統多媒體技術無法模擬出來的真實感。例如在物質科學教學中，學生可以直接用手操作虛擬的實驗器材，這種非鼠標、非鍵盤的自然交互方式，與真實實驗的操作感覺一樣，給予學生在學習中的真實性，提升學習參與感。

（四）探究式學習

AR技術的應用，使課堂傳統教與學的關系得到改變，學生不再是被動的學習知識，而是主動的學習與探索，教師變為引導者與輔助者。AR技術不僅僅是為學生們建造了虛擬與真實相融合的學習空間，更讓學生成為這個環境中的主角，先從教學形式上吸引學生的興趣，再從互動與探究之中提高學生的探究精神及探究能力。

四、AR科學仿真實驗

云幻科教AR科學仿真實驗，根據教育部頒發的《中小學綜合實踐活動課堂指導綱要》要求和小學科學教科書主題設置，以培養學生綜合素質為導向，應用先進AR技術，現實手勢與虛擬場景無縫銜接，通過不同主題的深入學習和模擬實踐，引導學生打開思維全面思考，提高實踐動手能力和實踐創新能力。

地球與宇宙：模擬宇宙太空與地球萬物，拉近學生和地球與宇宙的距離，讓宇宙星空近在眼前，猶如置身其中，讓學生對于地球與宇宙有更深刻的了解。

物質科學：模擬各項探究實驗器材，為學生的學習提供豐富的內容，增強學生探究物質世界奧秘的好奇心，輔助學生掌握科學事實。

生命科學：促進學生了解和認識自然界，為學生觀察生命體的結構與功能、局部與整體等提供內容，加強學生對生命的認知。

技術與工程：設置拓展實驗，讓學生體會到動手做的樂趣，促進學生對技術知識的理解，能夠有意識的用自己掌握的技術去優化和改進日常生活的生活物品。

AR技術融合科學教學可以充分的調動學生學習的濃厚興趣，激發學生探求自然知識奧秘的求知欲望，讓學生更加積極、主動的投入到科學知識的學習之中，達到教學目的。AR技術在科學教學領域的應用還有很大的拓展空間，帶給我們的不僅僅是一個技術平臺或工具，更是一種新模式新方法。