AR技术在古诗词教学中的场景还原与情感体验提升研究

期刊: 素质教育 DOI: PDF下载

李俊

滨州市沾化区第三实验小学 256800

摘要

本研究以部编人教版小学语文教材为依托,聚焦AR技术在古诗词教学中的场景还原与情感体验提升作用。通过文献分析与实证研究,发现AR技术能突破传统教学局限,通过三维场景重构、互动叙事及多模态感官刺激,显著增强学生对古诗词意境的感知深度。研究以部编人教版小学语文教材中经典篇目为载体,构建了"虚实共生"的教学模型,验证了AR技术在提升学生文化认同感、审美素养及学习兴趣方面的有效性,为传统文化教育数字化转型提供了实践路径。


关键词

AR技术;古诗词教学;场景还原;情感体验;部编教材

正文


 

正文:

一、引言

古诗词是中华文化基因的重要载体,部编人教版小学语文教材中古诗词占比达30%,覆盖从《咏鹅》到《示儿》等经典篇目。然而,传统教学存在"文本平面化""情感体验断层"等问题。增强现实(AR)技术通过虚实融合特性,为解决这一困境提供了新方案。本研究以小学部编版语文教材为蓝本,探索AR技术如何通过场景还原重构古诗词教学时空,实现从"文字符号解码"到"情感共鸣生成"的认知跃迁。

 

二、文献综述

(一)古诗词教学现状与困境

当前古诗词教学存在三重突出矛盾。在时空维度上,传统教学以二维文字和静态插图为载体,导致学生难以在脑海中重构"孤舟蓑笠翁"的立体雪景画面,对"千山鸟飞绝"的苍茫意境缺乏具象感知,造成诗词意境与现实体验的割裂。

认知层面,学生对"床前明月光"中"床"的语义从坐具到卧具的历史演变缺乏语境支撑,对"春风又绿江南岸"中"绿"的炼字艺术仅停留在字面理解,难以把握诗词的文化精髓。

情感维度上,学生因缺乏历史代入感,难以共情"国破山河在"的悲怆与"独怆然而涕下"的孤寂,使诗词情感教育浮于表面。

 

(二)AR技术教育应用研究

现有研究已充分验证AR技术在教育领域具有三大核心优势。在认知方式革新方面,AR技术通过具身认知机制打破传统教学的单向输入模式,例如学生可借助手势交互技术"触摸"《静夜思》中虚拟投影的月光,通过多感官协同激活空间感知能力。

在情境建构层面,该技术能突破物理空间限制,在教室中实时还原《清明》诗中"杏花微雨"的江南春景,通过动态雨幕、花瓣飘落等环境模拟增强意境感染力。实证数据显示,基于AR设计的互动任务可使知识留存率提升至75%,较传统讲授模式(仅5%)产生显著提升,印证了其通过多模态交互促进深度学习的有效性。

 

三、研究设计

(一)研究对象

本研究聚焦部编人教版小学语文教材,从中精选12首具有代表性的古诗词作为分析样本。所选篇目涵盖咏物、写景、叙事三类题材,确保题材多样性,并完整覆盖小学一至六年级教材,体现学段衔接性。

 

(二)技术框架

本研究基于Unity3D引擎构建AR古诗词教学系统,系统采用模块化设计架构,涵盖三大核心功能模块。场景数据库模块通过三维建模技术,精准还原《江雪》中孤舟独钓的雪景动态效果,包括雪粒飘落轨迹、江面冰裂纹路等细节,同时复现《春晓》中鸟鸣声波可视化模型,结合粒子系统模拟花瓣飘落轨迹,构建多感官融合的沉浸式场景。

交互引擎模块支持多模态交互操作,学生可通过手势缩放调整场景视角,以触屏滑动模拟"推窗观景"动作,或通过语音指令触发诗句朗诵、意象解析等功能。

情感分析系统集成眼动追踪技术,实时记录学生在学习过程中对特定意象(如"蓑笠翁""花落知多少")的注视时长与路径,结合面部表情识别算法,生成情感投入度热力图,为教学优化提供数据支撑。

 

(三)实证方法

本研究采用准实验设计中的“实验组-对照组”对比范式,选取两个平行班级作为研究样本,实验组采用基于AR技术开发的古诗词教学系统开展教学,对照组沿用传统PPT课件配合教师讲授的教学模式。

为确保数据可靠性,研究采用混合式数据采集策略:通过设计包含认知理解、情感体验、学习动机等维度的结构化问卷(经预测试得Cronbach's α系数为0.87,信度良好),结合课堂行为编码表进行非参与式观察,并收集学生课后创作的诗词仿写作品进行文本分析,形成多维度评估体系。

 

四、AR技术实现路径

(一)场景还原策略

本研究以《钱塘湖春行》为例构建三维教学场景,采用多源数据融合技术实现历史场景的精准复现。地理重构层面,通过整合GIS地理信息系统数据,在虚拟空间中精确定位白堤、孤山寺等关键地标的唐代坐标,并基于历史地图与卫星影像比对还原湖岸线变迁;生物复原方面,依据《齐民要术》等典籍记载,复现唐代杭州地区特有的垂柳品种形态特征,同时采集现存莺科鸟类鸣叫频谱进行音频建模,形成"莺啼绕堤"的沉浸式听觉体验;气象模拟环节则通过流体动力学算法,动态呈现"水面初平云脚低"的潮汐涨落与云层运动轨迹,实现自然现象的时空再现。

 

(二)情感体验设计

本研究以“叙事-交互”双轨联动机制深化《钱塘湖春行》的情感渗透。叙事层构建沉浸式故事脉络,通过全息投影技术塑造唐代诗人虚拟向导形象,结合动态分镜脚本演绎白居易任杭州刺史期间的历史背景,穿插唐代文人雅集、西湖水利修缮等文化切片,形成“历史情境-创作动机-诗意表达”的叙事闭环。

交互层设置阶梯式任务链,包含“补全残缺诗句”的逻辑推理、“收集莺柳意象”的场景探索、“拼贴春行路线”的空间认知等环节,通过即时反馈机制与成就徽章系统,将诗词情感内核转化为可操作的探索目标,实现认知建构与情感共鸣的双重驱动。

 

(三)跨学科融合

本研究在《使至塞上》AR教学中构建“文学-地理-科学”三维融合框架。与地理学科深度联动,通过卫星遥感影像精准定位萧关遗址历史坐标,叠加唐代疆域图层形成时空对照;引入气象学模型解析“大漠孤烟直”现象,模拟沙尘暴卷烟柱的垂直上升气流与风速关系,结合大气折射原理揭示“孤烟”形态的成因;运用几何投影算法解析“长河落日圆”的视觉原理,通过三维建模还原地平线弧度、太阳直径与河流曲率的数学关系,将抽象诗句转化为可量化的跨学科知识网络。

 

五、教学效果分析

本研究从认知、情感、行为三维度系统评估AR教学对古诗词学习的影响。在认知维度,实验组学生在意象识别准确率(89% vs 62%)与背景知识掌握度(82% vs 54%)两项核心指标上均显著优于对照组(p<0.01),证实AR技术通过三维场景重构与多模态交互有效促进知识内化。

情感维度分析显示,实验组学生诗评文本中“感动”“震撼”“身临其境”等情感词汇的出现频率为对照组的2.3倍,表明沉浸式场景体验显著增强了情感共鸣。

行为维度方面,实验组课后主动创作诗词的比例达47%,远高于对照组的19%,且实验组作品在“意象运用”“意境营造”等维度得分更高,体现出AR教学对创作迁移能力的正向影响。综合三维度数据,AR技术通过具身认知与情境沉浸机制,在知识建构、情感激发、能力迁移层面均展现出传统教学难以替代的优势。

 

六、结论与建议

本研究验证了AR技术对古诗词教学的增效作用,其核心价值体现在三大机制:具身认知机制通过三维场景重构将抽象意境转化为可交互的具象体验,如将“大漠孤烟直”的诗意空间转化为可缩放观察的动态沙盘,破解传统教学中“只可意会”的困境;情感投射机制以虚拟场景为媒介,构建“人-诗-境”的沉浸式情感回路,学生通过手势交互触发历史场景回溯,在虚实融合中深化情感共鸣;文化记忆机制通过多模态信息编码(视觉、听觉、触觉)形成立体化认知图式,使文化符号的存储与提取效率提升40%以上。

基于此,我们提出以下几点建议。首先,建议开发AR注释版教材,在经典诗句旁嵌入动态扫描标识。其次,建立教师AR教学设计工作坊,强化三维建模与交互叙事能力。最后,推广轻量化AR眼镜与移动端兼容方案,降低设备成本与操作门槛,进而推动AR教学规模化应用。

 

参考文献:

[1]崔建桐.增强现实技术在小学语文教学中的应用[J].汉字文化,2024,(19):138-140.

[2]王莉莉.AR技术在语文教学中的应用策略[J].中小学电教,2024,(Z2):152-154.

[3]张德梅,郭媛媛.VR/AR技术在小学课堂教学中的应用[J].河南教育(教师教育),2024,(03):74-75.

 


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