基于增强现实的小学数学立体图形教学软件的开发和应用研究

来源 :湖北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lihaolong2005
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科技的发展和革新不断推动着教育的进步,促进着教学理念、教学模式和教学内容的改革。增强现实(AR)这一新兴技术也被越来越多的应用于教育教学中。针对小学生空间思维和抽象思维能力不足导致的对小学阶段立体图形知识理解困难的问题,本文设计开发了基于增强现实技术的小学数学立体图形教学软件,为验证该软件的教学效果,设计了课堂教学的对比实验和教师云体验的调查问卷,取得了良好效果。主要工作包括:(1)梳理总结增强现实技术的相关文献,并整理分析了增强现实及教育教学的相关理论,给下一步的软件开发和课堂实验提供理论依据。(2)依据软件开发的流程,设计了一款适用于小学数学立体图形的AR教学软件。本文选取的软件开发案例是小学数学四年级人教版的“观察物体(二)”这一节,进行了软件开发和测试。该软件包括显示模型、模型移动缩放、三视图交互三个功能,可以满足该课的教学需要。(3)将增强现实教学软件应用到实际的教学过程中。首先,设计了测验试卷和学习态度量表,进行对照实验检验使用AR教学软件与传统教学资源授课对学生学习态度、学习效果的影响。之后,采用云体验的方式,搜集了小学数学一线教师对该软件的评价。最后,使用SPSS对数据进行整理分析,从学与教两方面对增强现实教学软件在小学数学立体图形教学中的应用价值进行探索。本研究的创新之处在于将增强现实技术应用于小学数学立体图形的教学中,并依据课本内容,开发出一款可以不借助辅助卡片,直接用于课堂教学的AR软件,方便学生和教师的使用。在实验中,不仅对学生的成绩和态度进行了课堂测验,还针对教师群体进行了AR教学软件的云体验,收集教师对该软件的评价。通过课堂的对比实验,可以看出该AR教学软件可以提升学生的学习效果,尤其对处于中下等的学生效果更佳,促进学生学习态度的正向积极转变;帮助教师专注于教学,提升自身教育信息素养。通过教师的云体验数据,可以看出绝大部分教师认为该软件操作简单,可以很好地辅助教学,并愿意在课上尝试使用这款教学软件。
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