小學(xué)科學(xué)課程是一門(mén)與其他學(xué)科有密切聯(lián)系的課程，將AR技術(shù)應用在小學(xué)科學(xué)課堂中，能夠更好地發(fā)展學(xué)生的自主探索能力、觀(guān)察能力、科學(xué)思維能力、動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng )造創(chuàng )新能力，技術(shù)對科學(xué)教育起到了促進(jìn)與推動(dòng)的作用。
一、AR技術(shù)背景概述
AR技術(shù)是在虛擬現實(shí)技術(shù)基礎上發(fā)展的新技術(shù)，將虛擬的信息應用到真實(shí)世界，真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫(huà)面或空間同時(shí)存在。增強現實(shí)提供了在一般情況下，不同于人類(lèi)可以感知的信息。它不僅展現了真實(shí)世界的信息，而且將虛擬的信息同時(shí)顯示出來(lái)，兩種信息相互補充、疊加，達到超越現實(shí)的感官體驗。同時(shí)虛擬與現實(shí)之間的聯(lián)系并未被切斷，交互方式也就更加的自然。
二、AR技術(shù)在科學(xué)教育的嵌入
科學(xué)無(wú)處不在，無(wú)事不用?？茖W(xué)教育是通過(guò)科學(xué)課程的學(xué)習，使學(xué)生掌握關(guān)鍵的基礎科學(xué)知識和技能，培養科學(xué)興趣和思維習慣，了解科學(xué)研究的基本過(guò)程和方法，并應用于力所能及的科學(xué)研究活動(dòng)中?？茖W(xué)課堂的教學(xué)是充滿(mǎn)活力的，然而科學(xué)萬(wàn)物的表達并不是常規教具能夠完全呈現的，因此AR技術(shù)的出現彌補了傳統教育的短板。
新技術(shù)如何與傳統教學(xué)內容銜接配合呢？在A(yíng)R技術(shù)出現以前，對于復雜的空間結構及抽象概念問(wèn)題給我們的直觀(guān)感受都有一定的限制，而在A(yíng)R出現之后，傳統內容知識可以繪聲繪色的躍然在眼前，調動(dòng)學(xué)生多感官參與，為學(xué)生的學(xué)習提供了新穎的教學(xué)工具。
利用AR技術(shù)為學(xué)生提供動(dòng)態(tài)信息，與視頻、文字、圖片等多媒介融合，呈現出科學(xué)知識中不宜呈現或者無(wú)法展示的內容，豐富學(xué)生知識學(xué)習內容與形式。小學(xué)生年齡較小，處于形象思維階段，利用AR技術(shù)通過(guò)形、聲、色等多種感官刺激，可以為學(xué)生創(chuàng )建情景式教學(xué)環(huán)境，提升學(xué)生在學(xué)習中的存在感、參與感、專(zhuān)注度。
三、AR技術(shù)應用在科學(xué)教育中的必要性
（一）趣味性
著(zhù)名心理學(xué)家皮亞杰曾經(jīng)強調“所有智力方面的工作都要依賴(lài)于興趣，成功的教學(xué)不是強制，而是激發(fā)孩子的興趣”。學(xué)生有了興趣，也就有了探索的求知欲望與主動(dòng)參與學(xué)習的動(dòng)機，因此科學(xué)課堂上一定要培養學(xué)生科學(xué)興趣，讓學(xué)生能夠主動(dòng)的探索科學(xué)、親近科學(xué)、了解科學(xué)。
AR技術(shù)能夠塑造生動(dòng)直觀(guān)的情景，將學(xué)生帶入到一個(gè)充滿(mǎn)學(xué)習內容的獨特環(huán)境中去，為學(xué)生提供多種形式的學(xué)習內容，讓學(xué)生自然而然的去想象、去探索，通過(guò)自己的自主學(xué)習掌握科學(xué)事物的真相。AR給學(xué)生帶來(lái)一種身臨其境的感覺(jué)，能夠讓學(xué)生有種存在感，提高學(xué)生學(xué)習興趣，增強學(xué)生的直覺(jué)，讓學(xué)生能夠專(zhuān)注其中，加強學(xué)生對學(xué)習的認知。
（二）可視化形象化
AR技術(shù)拓展了人類(lèi)對于客觀(guān)世界的認識，打破時(shí)間及空間的限制，對宇宙天空、微觀(guān)世界等人類(lèi)無(wú)法抵達的視界進(jìn)行再塑，繪聲繪色地將課本教學(xué)內容演繹出來(lái)，拉近學(xué)生與時(shí)空的距離，幫助學(xué)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(shí)性
AR技術(shù)可以提供一些傳統多媒體技術(shù)無(wú)法模擬出來(lái)的真實(shí)感。例如在物質(zhì)科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生可以直接用手操作虛擬的實(shí)驗器材，這種非鼠標、非鍵盤(pán)的自然交互方式，與真實(shí)實(shí)驗的操作感覺(jué)一樣，給予學(xué)生在學(xué)習中的真實(shí)性，提升學(xué)習參與感。
（四）探究式學(xué)習
AR技術(shù)的應用，使課堂傳統教與學(xué)的關(guān)系得到改變，學(xué)生不再是被動(dòng)的學(xué)習知識，而是主動(dòng)的學(xué)習與探索，教師變?yōu)橐龑д吲c輔助者。AR技術(shù)不僅僅是為學(xué)生們建造了虛擬與真實(shí)相融合的學(xué)習空間，更讓學(xué)生成為這個(gè)環(huán)境中的主角，先從教學(xué)形式上吸引學(xué)生的興趣，再從互動(dòng)與探究之中提高學(xué)生的探究精神及探究能力。
四、AR科學(xué)仿真實(shí)驗
云幻科教AR科學(xué)仿真實(shí)驗，根據教育部頒發(fā)的《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課堂指導綱要》要求和小學(xué)科學(xué)教科書(shū)主題設置，以培養學(xué)生綜合素質(zhì)為導向，應用先進(jìn)AR技術(shù)，現實(shí)手勢與虛擬場(chǎng)景無(wú)縫銜接，通過(guò)不同主題的深入學(xué)習和模擬實(shí)踐，引導學(xué)生打開(kāi)思維全面思考，提高實(shí)踐動(dòng)手能力和實(shí)踐創(chuàng )新能力。
地球與宇宙：模擬宇宙太空與地球萬(wàn)物，拉近學(xué)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(xué)生對于地球與宇宙有更深刻的了解。
物質(zhì)科學(xué)：模擬各項探究實(shí)驗器材，為學(xué)生的學(xué)習提供豐富的內容，增強學(xué)生探究物質(zhì)世界奧秘的好奇心，輔助學(xué)生掌握科學(xué)事實(shí)。
生命科學(xué)：促進(jìn)學(xué)生了解和認識自然界，為學(xué)生觀(guān)察生命體的結構與功能、局部與整體等提供內容，加強學(xué)生對生命的認知。
技術(shù)與工程：設置拓展實(shí)驗，讓學(xué)生體會(huì )到動(dòng)手做的樂(lè )趣，促進(jìn)學(xué)生對技術(shù)知識的理解，能夠有意識的用自己掌握的技術(shù)去優(yōu)化和改進(jìn)日常生活的生活物品。
AR技術(shù)融合科學(xué)教學(xué)可以充分的調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的濃厚興趣，激發(fā)學(xué)生探求自然知識奧秘的求知欲望，讓學(xué)生更加積極、主動(dòng)的投入到科學(xué)知識的學(xué)習之中，達到教學(xué)目的。AR技術(shù)在科學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的應用還有很大的拓展空間，帶給我們的不僅僅是一個(gè)技術(shù)平臺或工具，更是一種新模式新方法。