孟晨 李利 沈曉茜

摘? 要：研究者運(yùn)用視頻分析方法，從學(xué)習(xí)活動設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)動機(jī)激發(fā)的角度，對增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)支持的一節(jié)小學(xué)科學(xué)課進(jìn)行個(gè)案研究。研究發(fā)現(xiàn)：AR技術(shù)創(chuàng)設(shè)出的獨(dú)特的基于“感知-行動”具身學(xué)習(xí)環(huán)境，很好地支持了學(xué)生參與的學(xué)習(xí)活動。結(jié)合AR技術(shù)自身的優(yōu)勢，并運(yùn)用基于ARCS模型的學(xué)習(xí)動機(jī)策略進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，優(yōu)化了課堂教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：AR技術(shù);視頻分析法;ARCS動機(jī)模型;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù);小學(xué)科學(xué)

中圖分類號：G434? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：1673-8454（2019）10-0036-06

一、問題提出

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡稱AR）技術(shù)，作為整合聯(lián)結(jié)虛擬數(shù)字教學(xué)資源和現(xiàn)實(shí)空間世界的一種有效技術(shù)，是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的延伸。[1]它可以用來模擬對象，讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)環(huán)境背景中看到虛擬生成的模型對象。[1]增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)允許用戶看到真實(shí)世界以及融合于真實(shí)世界之中的虛擬對象，因此增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是“增強(qiáng)”了現(xiàn)實(shí)中的體驗(yàn)，而不是替代現(xiàn)實(shí)，它能在最貼近自然的交互形式下為學(xué)生搭建一個(gè)自主探索的空間。[2]該技術(shù)所具有的沉浸性、交互性、構(gòu)想性、夸張性和社會性等特征，使其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用具有獨(dú)特的優(yōu)勢。[3]

蔡蘇[1]認(rèn)為，AR對教學(xué)的支持主要體現(xiàn)在將抽象的內(nèi)容可視化、形象化，在融合的情境中，提升學(xué)生的存在感、直覺和專注度以及自然交互的方式等。顯然，在AR技術(shù)支持的課堂教學(xué)中，需要充分發(fā)揮這些優(yōu)勢，進(jìn)行學(xué)習(xí)活動的設(shè)計(jì)。另外，AR技術(shù)對學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)激發(fā)有著天然的優(yōu)勢。學(xué)習(xí)動機(jī)作為有效教學(xué)的重要因素之一，它不僅是組織和調(diào)節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)的心理動因，還是直接推動學(xué)生學(xué)習(xí)活動的內(nèi)部動力。[4]因此，在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)支持的課堂教學(xué)中，技術(shù)的使用、技術(shù)支持的學(xué)習(xí)活動，都應(yīng)該將學(xué)習(xí)動機(jī)的激發(fā)與維持納入到重要的考慮范疇中。本研究嘗試以蘇州教育學(xué)會首批AR試點(diǎn)學(xué)校開展的小學(xué)科學(xué)AR課研究實(shí)踐為依托，通過一個(gè)典型案例，嘗試對基于AR技術(shù)的課堂學(xué)習(xí)活動設(shè)計(jì)和動機(jī)激發(fā)策略進(jìn)行分析，以期對AR技術(shù)更好地支持課堂教學(xué)做出貢獻(xiàn)。

二、研究思路與方法

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)作為一種“具身效應(yīng)”顯著的新型教學(xué)媒體，如何與傳統(tǒng)媒體相配合，支持課堂的學(xué)習(xí)活動設(shè)計(jì)？這是我們首先關(guān)注的問題。研究首先對課堂如何基于AR設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)活動進(jìn)行分析，考察技術(shù)的作用。在此基礎(chǔ)上，基于ARCS動機(jī)模型分析教學(xué)活動背后蘊(yùn)含的動機(jī)策略。

本研究選擇了一節(jié)基于AR和智慧教室環(huán)境支持的小學(xué)三年級校本科學(xué)課《恐龍》，采用教學(xué)視頻分析的方法，將質(zhì)性與量化研究相結(jié)合，既從宏觀角度把握整個(gè)教學(xué)架構(gòu)全景，又從細(xì)微處分析教師的教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)活動以及學(xué)習(xí)動機(jī)策略的運(yùn)用帶來的課堂學(xué)習(xí)結(jié)果。首先，將課堂視頻導(dǎo)入到Nvivo軟件中，根據(jù)孫眾提出的以課堂基本活動作為視頻分析的基本單元[5]的方法，以最小意義單元為一個(gè)單位，對教學(xué)視頻進(jìn)行切片分析，時(shí)長為42min的視頻被切分成60個(gè)片段。然后，通過反復(fù)觀察每一個(gè)視頻片段，把課堂中教與學(xué)的過程記錄下來。繼而通過對教學(xué)活動中的技術(shù)使用進(jìn)行編碼，考察在教學(xué)活動中AR的使用狀況;并通過基于ARCS動機(jī)模型的動機(jī)策略編碼，分析動機(jī)策略的應(yīng)用情況。質(zhì)性分析部分，主要是通過對典型的AR技術(shù)支持的教學(xué)活動進(jìn)行內(nèi)容分析，對活動中應(yīng)用的動機(jī)激發(fā)策略進(jìn)行概括、歸納，以便進(jìn)一步深度分析AR技術(shù)支持的動機(jī)策略激發(fā)及效果。

三、AR課堂中技術(shù)使用狀態(tài)

1.AR課堂教學(xué)過程

本節(jié)課為小學(xué)科學(xué)課《恐龍》，教師利用AR技術(shù)支持的4D夢想課堂平臺和4D書城軟件呈現(xiàn)典型的恐龍骨架，營造恐龍的生活場景，借助現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，運(yùn)用多個(gè)屏幕以及學(xué)生平板電腦，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)與虛擬場景的互動。通過初步觀察，課堂氣氛輕松、活潑，學(xué)生的參與積極性高。具體課堂教學(xué)過程和課堂任務(wù)分析見表1和表2。

2.AR課堂教學(xué)媒體

在整體把握了課堂教學(xué)過程的基礎(chǔ)上，研究者通過視頻切片，對教師和學(xué)生在AR恐龍課堂使用的教育技術(shù)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)編碼，同時(shí)記錄相應(yīng)時(shí)長，然后對其進(jìn)行意義聚類，得出教師和學(xué)生在AR課堂中關(guān)于教育技術(shù)使用概況的數(shù)據(jù)（見表3和圖1）。

表3和圖1中的數(shù)據(jù)反映了本節(jié)課教育技術(shù)應(yīng)用的整體情況。AR技術(shù)在本節(jié)課的教育技術(shù)使用（教師AR+學(xué)生AR）節(jié)點(diǎn)比重為72%，使用時(shí)長比為78%，占比較大，技術(shù)主導(dǎo)地位明顯。師生的技術(shù)應(yīng)用分析顯示，教師使用占比最高的還是傳統(tǒng)的圖文展示（50%），教師在課堂中使用了4次AR技術(shù)，主要目的是示范任務(wù)，占教師教學(xué)時(shí)長比32%;學(xué)生使用技術(shù)（55%）略高于教師（45%），且從技術(shù)使用時(shí)長比看，學(xué)生使用技術(shù)時(shí)長（74%）遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過教師（26%），其主要活動為運(yùn)用AR技術(shù)支持模擬探究、小組討論匯報(bào)、制作基于AR媒體的4D電子書以及AR支持的體驗(yàn)活動（抓恐龍、喂恐龍）。

由此可見，相對于基于傳統(tǒng)媒體的教學(xué)，AR技術(shù)及智慧教學(xué)環(huán)境的支持強(qiáng)化了學(xué)生的參與。學(xué)生“用技術(shù)學(xué)習(xí)”（Learn with Technology）成為課堂的主要活動。Squire 和 Klopfer指出，讓學(xué)生在真實(shí)空間中玩虛擬游戲，能夠提升學(xué)生對環(huán)境的感知，能夠促使他們結(jié)合所有環(huán)境因素做出明智的決定。[6]本節(jié)課中，學(xué)生在虛擬環(huán)境支持下，通過自主選擇、控制學(xué)習(xí)資源進(jìn)行模擬考古探究和體驗(yàn)活動，相比傳統(tǒng)媒體（如圖片）支持下的角色扮演活動，學(xué)生在具身環(huán)境下的觀察更加細(xì)致，觀點(diǎn)表述時(shí)有更多的論據(jù)支持。另外，在AR相關(guān)軟件及平板電腦的支持下，本節(jié)課設(shè)計(jì)了“思維外顯”的學(xué)習(xí)任務(wù)，即通過信息整理、組織和多元化表述，完成關(guān)于恐龍介紹的“電子書”制作任務(wù)。這一活動的設(shè)計(jì)，使學(xué)生在AR技術(shù)環(huán)境下獲得的感知和直覺行動，經(jīng)過思維的深度加工，產(chǎn)生了深度學(xué)習(xí)的“學(xué)習(xí)效能”。與一般智慧教室中學(xué)生使用平板電腦進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動相比，整合了AR技術(shù)（4D書城）的本課堂中，平板電腦不僅只是提交答案的工具，而且成為學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)作表達(dá)、交流展示和體驗(yàn)學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具。

四、AR技術(shù)應(yīng)用的動機(jī)激發(fā)策略分析

1.編碼設(shè)計(jì)

ARCS動機(jī)設(shè)計(jì)模式是由美國南弗羅里達(dá)大學(xué)的心理學(xué)教授凱勒（Keller）提出的。該模式認(rèn)為，影響學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的因素有四類：注意（Attention）、切身性（Relevance）、自信心（Confidence）、滿足感（Satisfaction）。[7]具體解讀如下：A（注意）：動機(jī)主體首先會注意自己感興趣的事物或行為;R（關(guān)聯(lián)）：如果動機(jī)主體找到了所注意到的對象與自己的預(yù)期目標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性，動機(jī)則得以維持;C（自信）：當(dāng)動機(jī)主體認(rèn)為自己具備足夠的認(rèn)知與實(shí)踐準(zhǔn)備，相信自己能夠利用所注意到的對象達(dá)到自己的預(yù)期目標(biāo)，并且能夠在實(shí)踐過程中得到適當(dāng)?shù)闹С?，動機(jī)則得以繼續(xù)維持;S（滿足）：當(dāng)動機(jī)主體最終實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)，體驗(yàn)到成功帶來的滿足感，則動機(jī)會得以長效的維持。學(xué)習(xí)動機(jī)的激發(fā)是一個(gè)教師充分應(yīng)用教學(xué)各類要素（教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、教學(xué)媒體的表現(xiàn)、教學(xué)語言的藝術(shù)表達(dá)、教學(xué)活動的設(shè)計(jì)等）進(jìn)行的一種系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)。凱勒的動機(jī)模型中的22個(gè)二級策略也涵蓋了以上諸方面。但是，由于本文重點(diǎn)考察基于AR媒體的學(xué)習(xí)動機(jī)激發(fā)策略，考慮到其22個(gè)二級策略中有個(gè)別與AR媒體的使用缺乏關(guān)聯(lián)度（例如，A：幽默，指向課堂語言表達(dá);R：當(dāng)前價(jià)值、未來價(jià)值，指向教學(xué)內(nèi)容的價(jià)值性），因此，筆者對凱勒的動機(jī)策略模型的22個(gè)二級策略進(jìn)行篩選，形成了針對AR媒體應(yīng)用分析的編碼方案（見表4），新的編碼表主要由4 個(gè)一級策略和11個(gè)二級策略組成。

編碼由兩名研究人員完成，筆者完成第一輪編碼后，邀請另外一位研究人員對該節(jié)課進(jìn)行觀察與編碼（提供給該研究生課堂觀察記錄，但不提供編碼結(jié)果），然后對兩者的編碼進(jìn)行比較。對于不一致之處，再邀請另外一名研究人員進(jìn)行編碼，最終確定不合理編碼5處，并進(jìn)行了修訂。

2.數(shù)據(jù)分析

通過對表4中的課堂編碼進(jìn)行整理歸類，得到表5中的AR視頻ARCS編碼數(shù)據(jù)。

從一級策略來看，使用最多的是A類（注意）策略，使用次數(shù)為95次，占比52.2%;其次是R類（關(guān)聯(lián)）策略，使用次數(shù)為37次;C類（自信）和S類（滿足）策略使用次數(shù)相同，均為25次。從二級策略來看，11個(gè)二級策略都被使用，其中A1（具體化）使用最多，使用了32次;A4（參與）和R3（提供選擇）被使用相對較多，次數(shù)均為29次;還有A3（探究）、C2（自信）和S1（自然結(jié)果）使用次數(shù)也超過了20次。對ARCS策略的歸類分析顯示：AR對A（注意）策略的支持顯著，其二級策略中有三個(gè)策略的節(jié)點(diǎn)數(shù)在20以上，分別是A1（具體化）、A3（探究）、A4（參與）。R（關(guān)聯(lián)）、C（自信）、S（滿足）策略的使用分別為20.3%、13.7%、13.7%。

3.AR課堂活動的內(nèi)容分析

以下，研究者選擇典型的課堂AR支持活動，對其所內(nèi)含的動機(jī)策略進(jìn)行質(zhì)性分析。重點(diǎn)探討經(jīng)由注意策略激發(fā)的學(xué)習(xí)動機(jī)如何通過“關(guān)聯(lián)”“自信”和“滿足”策略的實(shí)施得以持續(xù)維持。本節(jié)課由本文作者之一沈曉茜老師主講。

（1）AR課堂活動：觀察恐龍骨骼

在觀察恐龍3D骨骼之前，沈老師先通過讓學(xué)生觀察恐龍牙齒圖片進(jìn)行推測，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)。通過這一前一后的教育技術(shù)的變化，維持了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。在進(jìn)行小組討論之前，沈老師利用Pad同屏簡單地做了一個(gè)AR演示（T代表老師，S代表學(xué)生）

T：在你們的電子書里有兩具恐龍骨骼，每個(gè)小組選擇一種，點(diǎn)開以后，你們面前就出現(xiàn)了什么??？（S：恐龍骨骼）。你可以先整體旋轉(zhuǎn)它觀察它的整體構(gòu)造，也可以選擇局部的，把它放大了看一看它局部的構(gòu)造，仔細(xì)觀察交流一下你們的發(fā)現(xiàn)，做出一些合理的推測，好嗎？

從沈老師的提示中可以得知，與傳統(tǒng)圖片不同的是，AR技術(shù)模擬的3D恐龍骨骼在移動終端平板的支持下，可以實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)和放大縮小的操作，進(jìn)而讓學(xué)生的觀察更加細(xì)致深入。通過屏幕互動和小組協(xié)作，學(xué)生在知覺被激活的同時(shí)，探究欲望也隨之強(qiáng)烈。

在小組討論結(jié)束之后，沈老師要求進(jìn)行小組匯報(bào)，并且由兩位小組成員合作完成，下面是第一小組的匯報(bào)記錄，主要觀察的骨骼是三角龍。

S1：（一個(gè)學(xué)生在白板上指，另一個(gè)學(xué)生操作Pad）你們看這個(gè)三角龍的牙齒很平，我能推測它是食草性恐龍，放大腳部（骨骼）。

S1：它有三根腳趾（其他學(xué)生糾正說是四根）。

T：哦，你的組員幫你糾正了啊，沒關(guān)系，繼續(xù)。

S1：不是四只，要調(diào)到頭部。

T：你按照他的要求調(diào)到頭部。

S1：這邊有一個(gè)角估計(jì)是被別人弄傷了。

T：弄傷的，你怎么推測他這個(gè)角是被人家弄傷的？

S1：因?yàn)檫@邊有個(gè)凹的。

T：凹的，你覺得原來可能有一個(gè)角被弄傷了，這是你的推測，很好。

S1：尾巴，它的尾巴很長……

T：為什么它的尾巴可以攻擊別人？

S1：因?yàn)槲舶秃荛L，可以甩到別人。

T：哦，很長的尾巴，說不定能攻擊別人，這個(gè)推測也很棒，其他小組有沒有要補(bǔ)充的？

S1：在這邊還有一個(gè)頭盾。

T：你指在這邊，好的，有沒有小組要補(bǔ)充這個(gè)恐龍骨架，你的發(fā)現(xiàn)？

S（其他）：它的那個(gè)頭部有點(diǎn)像扇子。

T：像扇子，很好，還有要補(bǔ)充的嗎？沒有啦，好，這個(gè)小組觀察得仔不仔細(xì)??？

S（全）：仔細(xì)（齊聲）！

T：掌聲給他們這一小組！

從第一小組的匯報(bào)記錄中可以看到，整個(gè)過程以學(xué)生為主，沈老師的言語支持主要是及時(shí)反饋有用的信息給學(xué)生，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候給予鼓勵性的評價(jià)。這一活動主要是通過學(xué)生的表達(dá)交流促進(jìn)其思維外顯。三年級的學(xué)生在完整的邏輯表達(dá)方面還存在欠缺，通過充分發(fā)揮學(xué)習(xí)伙伴的作用，可以增強(qiáng)學(xué)生的自信心和滿足感。因此，在利用AR展示交流時(shí)，沈老師要求兩個(gè)學(xué)生合作完成，需要一個(gè)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立演講，另一個(gè)學(xué)生完成技術(shù)配合操作，鍛煉學(xué)生邏輯表達(dá)能力的同時(shí)，也鼓勵學(xué)生在實(shí)際情境中使用新的技能，培養(yǎng)其技術(shù)素養(yǎng)。面對學(xué)生的錯誤表達(dá)，沈老師首先想到的是其他學(xué)生的糾正和補(bǔ)充，而不是自己“知識權(quán)威”的地位。利用AR技術(shù)進(jìn)行觀察，可以充分激發(fā)學(xué)生的想象力，產(chǎn)生不尋常的聯(lián)想和比喻，比如有的學(xué)生將三角龍頭部的環(huán)狀物與現(xiàn)實(shí)生活中的扇子進(jìn)行類比。

下一環(huán)節(jié)，第二組學(xué)生進(jìn)行展示，該小組觀察研究的是副櫛龍的骨骼。

T：好，來這一組，你來操作，那我們請?jiān)S同學(xué)來說，你們觀察的是另一具骨架。

S2：先放頭，放大到牙齒。它的牙齒很平，是鋸齒狀的，所以可以推測它是食草的。

T：你現(xiàn)在是小主角兒，可以面向大家說，食草性的，還有發(fā)現(xiàn)嗎？

S2：它的頭上有個(gè)像雞冠一樣的（櫛）。

T：哦，有同學(xué)補(bǔ)充了，叫櫛是吧，你的課外知識很豐富，還有發(fā)現(xiàn)嗎？

S2：放腳，它有三根腳趾。

T：觀察得很仔細(xì)啊，跟剛剛那具恐龍不太一樣是吧，還有發(fā)現(xiàn)嗎？

S2：放尾巴，它的尾巴很長，可以攻擊別人。

T：這也是你的推測是吧，它也可以攻擊別人。

顯然，第二小組的默契度比第一小組略高，通過使用AR技術(shù)，學(xué)生的觀察切換自如，從頭部放大到牙齒再到頭部，從腳部再到尾巴等。學(xué)生在推測時(shí)，能從鋸齒狀的牙齒推測食性，能清晰看到它有三根腳趾，能看到像雞冠一樣的櫛，還能通過長長的尾巴推測它是如何襲擊別人。AR直觀的視覺刺激背后，留下的是學(xué)生的思考和好奇心。第三小組是對第二小組的補(bǔ)充。

T：好的，有沒有其他小組要上來補(bǔ)充的？好，上來，也是一個(gè)人操作，一個(gè)人解說。

S3：我們剛才數(shù)了一下，它有13根肋骨。

T：哇，數(shù)的很仔細(xì)啊，是不是很棒啊他們，然后呢？

S3：然后它這邊有這個(gè)，不知道是什么東西，從這邊開始到這邊，尾巴上也有。

T：這個(gè)小組觀察得很仔細(xì)，他們說脖子和尾巴上面都有一些小小的一排排的，他們也不知道是什么，有沒有同學(xué)可以幫他解釋一下？推測推測，你說！

S（其他）：叫骨刺。

T：骨刺，哦，這是你課外看到的??？（該學(xué)生點(diǎn)頭）課外知識很豐富。這個(gè)小組是不是觀察得更仔細(xì)了？連這么小的細(xì)節(jié)都看到了，我們掌聲給他們！

第三小組的觀察更加細(xì)致入微，他們數(shù)出副櫛龍有13根肋骨，并且發(fā)現(xiàn)副櫛龍身上有好多一排一排的小骨刺，這正是AR技術(shù)支持下的觀察應(yīng)該有的深度和獨(dú)特之處。在整個(gè)AR活動中，教師充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，將課堂交給學(xué)生，學(xué)生在進(jìn)行小組交流時(shí)可以暢所欲言。運(yùn)用了AR技術(shù)的小組討論，能充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，給學(xué)生提供滿足他們好奇心和求知欲的探究任務(wù)，增強(qiáng)課堂環(huán)節(jié)的多變性，將現(xiàn)實(shí)與虛擬世界聯(lián)結(jié)，支持學(xué)生無限的想象空間。

由以上質(zhì)性分析可總結(jié)出該教學(xué)活動的AR教學(xué)策略示例圖，如圖2所示。

4.ARCS的策略聯(lián)動使用

ARCS模型各個(gè)策略的展開傳遞出兩個(gè)核心理念：①注意力的提升是動機(jī)激發(fā)的關(guān)鍵點(diǎn);②動機(jī)的維持比激發(fā)更重要。維持動機(jī)是促進(jìn)持續(xù)學(xué)習(xí)、高效學(xué)習(xí)的重要條件。也就是說A（注意）策略激發(fā)的興趣還需借助于R（關(guān)聯(lián)）、C（自信）、S（滿足）策略使用的聯(lián)動支持。以下，我們結(jié)合視頻觀察，對本節(jié)課的ARCS策略聯(lián)動使用進(jìn)行具體分析（見圖3）。

量化數(shù)據(jù)已經(jīng)顯示，本節(jié)課的注意激發(fā)策略使用最多。A（注意）策略指向?qū)W生好奇心的激發(fā)，這與AR技術(shù)的支持有很大關(guān)系。首先，AR技術(shù)的優(yōu)勢首先在于“知覺激活”，直接體現(xiàn)在對A1（具體化）、A4（參與）策略的支持上。通過AR，將抽象的內(nèi)容可視化、形象化，是一種對“具體化”的支持;同時(shí)，能給學(xué)生提供一種沉浸式的學(xué)習(xí)互動空間，激發(fā)學(xué)生的存在感，通過激發(fā)參與者的知覺反應(yīng)增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)參與，體現(xiàn)出對A4（參與）策略的支持。本課中，AR技術(shù)呈現(xiàn)的恐龍骨骼和3D恐龍真實(shí)、具體地呈現(xiàn)了恐龍的形態(tài)，并且允許學(xué)生對恐龍的3D模型進(jìn)行放大、縮小以及旋轉(zhuǎn)等操作來獲得真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，方便學(xué)生觀察、推測;AR恐龍園探險(xiǎn)、喂食恐龍活動設(shè)計(jì)，支持學(xué)生以自然交互的方式（利用喂食板給恐龍喂食）與學(xué)習(xí)對象進(jìn)行交互，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)沉浸式的探索情境，有利于激發(fā)學(xué)生的具身認(rèn)知，有學(xué)生描述自己“仿佛騎到了小盜龍的脖子上，在恐龍園里馳騁”就是一個(gè)典型的例子。其次，在“知覺激活”的基礎(chǔ)上，教學(xué)設(shè)計(jì)要重視“探究激活”，這需要A3（探究）策略的運(yùn)用。本節(jié)課基于AR的一個(gè)重要教學(xué)活動是“模擬科學(xué)家考古，對兩具恐龍骨骼進(jìn)行細(xì)致觀察，推測其屬于那種恐龍”，這一活動為學(xué)生營造了科學(xué)家考古的探究任務(wù)，有效地激發(fā)了學(xué)生的探究興趣。

R（關(guān)聯(lián)）策略，主要指向?qū)W習(xí)任務(wù)對學(xué)生的切身需求的滿足。當(dāng)學(xué)習(xí)材料與學(xué)生感興趣的目標(biāo)相關(guān)聯(lián)，學(xué)習(xí)任務(wù)通過切合學(xué)生需要的教學(xué)方法展開時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)維持就得到了有力的支持。在本節(jié)課中，“模擬考古”的教學(xué)活動設(shè)計(jì)，通過角色扮演將“恐龍骨架”與“恐龍考古”任務(wù)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，幫助學(xué)生產(chǎn)生了明確的學(xué)習(xí)目標(biāo);在活動開展的過程中，小組合作的方式以及匯報(bào)中兩兩合作的設(shè)計(jì)滿足了高親和需求的學(xué)生;AR技術(shù)對學(xué)生探究操作的支持，使學(xué)生可以自主選擇觀察的角度、方法，賦予了學(xué)生自主控制學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)資源的權(quán)利?！安蹲娇铸?，并根據(jù)學(xué)習(xí)到的恐龍?zhí)卣魍瓿煽铸埮卸ā边@一任務(wù)，通過AR帶來的獨(dú)特體驗(yàn)，關(guān)聯(lián)了學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)。這些都體現(xiàn)了R（關(guān)聯(lián)）策略的成功運(yùn)用。

C（自信）策略，核心是幫助學(xué)生發(fā)展對成功的自信。這其中最重要的設(shè)計(jì)要素是能力知覺和控制知覺的提高。本課中，“恐龍的電子書制作”對三年級學(xué)生而言是一個(gè)高認(rèn)知投入的任務(wù)。需要學(xué)生通過對信息的加工、整理，及時(shí)輸出自己的觀點(diǎn)、想法和推測。這一任務(wù)看似超出了學(xué)生的能力范圍，但是4D書城軟件工具可視化的界面和豐富資源的提供大大降低了任務(wù)的難度，AR技術(shù)對人類自然交互的支持，使技術(shù)擺脫了復(fù)雜的操作，提高了學(xué)生的能力知覺和控制知覺，從而提高了學(xué)生完成這一復(fù)雜任務(wù)的自信心。

S（滿足）策略，指向產(chǎn)生與學(xué)生預(yù)期相一致的積極后果?！澳M考古”匯報(bào)活動、“恐龍電子書”的展示活動，都在教學(xué)活動設(shè)計(jì)層面體現(xiàn)了S策略的應(yīng)用。而AR技術(shù)所特有的基于自然交互的即時(shí)反饋，也成為給學(xué)生帶來“滿足感”的有效強(qiáng)化手段?！拔故晨铸垺杯h(huán)節(jié)中，學(xué)生基于對恐龍食草性和食肉性特征的認(rèn)知，選擇相應(yīng)的“喂食板”與恐龍交互，恐龍“吃”與“不吃”的即時(shí)反饋，強(qiáng)化了學(xué)生的認(rèn)知，體驗(yàn)成功帶來的滿足感。

研究者通過視頻分析方法，對運(yùn)用AR技術(shù)的一節(jié)小學(xué)科學(xué)課進(jìn)行個(gè)案研究。研究發(fā)現(xiàn)：作為一種增強(qiáng)情境的教學(xué)媒體運(yùn)用，AR技術(shù)帶給學(xué)生的新奇感受，有效地支持了學(xué)生在課堂活動中“身體”和“認(rèn)知”的參與，符合學(xué)習(xí)動機(jī)激發(fā)和維持的ARCS策略的運(yùn)用，優(yōu)化了課堂教學(xué)。本研究為AR技術(shù)進(jìn)入課堂教學(xué)提供了理論與實(shí)踐的例證，以期為其他研究者提供參考。

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（編輯：魯利瑞）