当今社会，培养学生获得复杂知识和技术的能力是非常必要的。如何利用信息技术优化教育教学近年来一直是教育领域的研究热点。一般认为，陈旧的教学模式已不足以满足当今高中学生的需求，他们的成长伴随着互联网的蓬勃发展，渴望快速获取信息，更喜欢图片和视频等媒介形式，具有平行的认知结构，大多能同时完成多项工作[1]。因此，必须基于这一代学生的学习特点，使用适合其特点的教学方法来设计教育教学过程，重塑课程结构和教学环境，促进新教育技术的应用。

　　纸质教学材料使学习更加有形且持久，但在成本、便携性、可用性、可访问性等方面存在一些不足，因此近年来教学材料开始向数字化转变。当前，高中教学中除了使用各种常规教学方法外，数字化工具和材料的应用也逐渐普及，体现为将教学与新兴技术相结合，从由固定文本和图形组成的学习材料转向更具互动性的多媒体材料[2]。除了超媒体(文字、图形、图像、视频、音频等)和Web 2.0等技术工具外，还出现了利用可移动和可穿戴技术开发的适合于教学环境的新技术，其中一种便是增强现实(Augmented Reality，AR)技术。

　　AR技术是一种将真实世界信息和虚拟世界相融合的技术，它通过添加到现实中的虚拟对象丰富了现有环境，使其更具活力。随着科学技术的不断发展，AR技术已经从只能在特殊设备上使用，转变为可以在计算机和移动设备上轻松使用。在教学中，AR技术可用于开展现实世界中无法接触或观察到的事物的教学，也可用于模拟危险或复杂的实验操作，或将抽象的概念具象化[3]。此外，AR技术在学生的认知和情感发展中可发挥积极作用，如提高学生学习的持久性，使其保持较高的学习兴趣。高中阶段，生物等学科因包含较多抽象概念和理论，容易使学生产生畏难情绪，AR技术可以较好地改善这种情况。

　　本研究旨在探索应用AR技术教学高二年级生物《细胞的基本结构》单元对学生的学习成绩和学习动机的影响。本单元的教学内容主要包括：原核细胞的组成部分、真核细胞的结构和构成该结构的部分、细胞器在细胞中的功能、不同的细胞实例和细胞内组织等。这些内容非常抽象，因而常常需要采用多媒体技术、实物模型、动画等手段表现教学内容。实践证明，应用AR技术可有效提高学生的学习成绩并增强学生的学习动机。

　　一、实验方法

　　二、实验结果

　　三、结论与启示

　　通过检测两组学生在实验前后的成绩可以看出，实验开始前，两组学生的成绩基本相当，而实验结束后，两组学生通过课程的学习，学习成绩均有所提高，且实验组学生的成绩平均值显著高于对照组学生。基于这一发现，可以认为，与常规教学设计相比，AR技术对于促进高二年级生物《细胞的基本结构》单元的学习是有效的。这一发现表明，在生物等理科类学科的教学中使用AR技术辅助教学有利于提高学生的学习成绩。这一结果与访谈结果也基本一致，大部分学生认为AR技术的应用有效降低了学习的难度，提高了学习效果。此外，学生对AR技术应用的评价大部分是积极的，认为其使抽象科学知识呈现出直观性、互动性、趣味性，实现了前所未有的课堂体验，一定程度上消除了课程偏见。上述结果显示，AR技术可通过多方面因素提高学生的学习成绩。

　　当检验实验组和对照组学生的学习动机时，结果显示，两组的学习动机总分与外在动机、学习兴趣、学习信心等维度均具有显著差异。说明在教学过程中有效使用AR等技术有利于培养学生的想象力和创造力、激发和保持其学习动机。在教学中利用AR技术创设虚实结合的学习环境，可以使学生获得多元观感，情境式、沉浸式的教学，能促进学生高级认知的发展。

　　但关于AR技术的应用也存在一些质疑。有学生表示，AR应用程序需要占用较多的课堂学习时间，刚开始学习使用软件也需要花费一定的时间和精力;同时，使用AR对设备和学生自律性要求也较高。如今，大部分青少年都有使用智能移动设备的经验，但主动使用其做家庭作业、收集学习资料的比例要小得多[5]。基于此，今后的研究中需要充分考虑学生这方面的顾虑，如可以在课前开展技术使用的培训等，并进一步加强学生自律等方面的教育。

　　信息技术为教育领域的创新发展提供了新的机遇，将智能移动设备和AR技术相结合用于抽象知识学习，有助于学生通过各种方式额外获得课程相关的信息，更好地吸引学生的注意力，更容易地理解与掌握复杂的学习内容，从而提高学生的学习动机和有效性。综上所述，AR技术可以使课堂更具吸引力，使教学更高效，真正落实寓教于乐的教育理念。

　　参考文献

　　[1] 杨欢欢.高中生生物学信息素养现状的调查研究[D].伊犁:伊犁师范大学,2021.

　　[2] 罗成.数字化探究实验,拓宽生物教学的道路[J].课堂内外(高中版),2023(3):53-54.

　　[3] 田悦,张秀琦.利用AR技术升级信息技术课堂的探索[J].中国教育技术装备,2022(19):39-41.

　　[4] GLYNN S M, KOBALLA T R. Motivation to learn in college science[R]//Handbook of College Science Teaching,2006:25-32.

　　[5] 李江涛.基于实证分析的高中生智能手机管理建议[J].基础教育论坛,2021(33):9-10.

沈秋燕　江苏省石庄高级中学