小学科学课程是一门与其他学科有密切联系的课程，将AR技术应用在小学科学课堂中，能够更好地发展学生的自主探索能力、观察能力、科学思维能力、动手实践能力和创造创新能力，技术对科学教育起到了促进与推动的作用。

一、AR技术背景概述

AR技术是在虚拟现实技术基础上发展的新技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。它不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加，达到超越现实的感官体验。同时虚拟与现实之间的联系并未被切断，交互方式也就更加的自然。

二、AR技术在科学教育的嵌入

科学无处不在，无事不用。科学教育是通过科学课程的学习，使学生掌握关键的基础科学知识和技能，培养科学兴趣和思维习惯，了解科学研究的基本过程和方法，并应用于力所能及的科学研究活动中。科学课堂的教学是充满活力的，然而科学万物的表达并不是常规教具能够完全呈现的，因此AR技术的出现弥补了传统教育的短板。

新技术如何与传统教学内容衔接配合呢？在AR技术出现以前，对于复杂的空间结构及抽象概念问题给我们的直观感受都有一定的限制，而在AR出现之后，传统内容知识可以绘声绘色的跃然在眼前，调动学生多感官参与，为学生的学习提供了新颖的教学工具。

利用AR技术为学生提供动态信息，与视频、文字、图片等多媒介融合，呈现出科学知识中不宜呈现或者无法展示的内容，丰富学生知识学习内容与形式。小学生年龄较小，处于形象思维阶段，利用AR技术通过形、声、色等多种感官刺激，可以为学生创建情景式教学环境，提升学生在学习中的存在感、参与感、专注度。

三、AR技术应用在科学教育中的必要性

（一）趣味性

著名心理学家皮亚杰曾经强调“所有智力方面的工作都要依赖于兴趣，成功的教学不是强制，而是激发孩子的兴趣”。学生有了兴趣，也就有了探索的求知欲望与主动参与学习的动机，因此科学课堂上一定要培养学生科学兴趣，让学生能够主动的探索科学、亲近科学、了解科学。

AR技术能够塑造生动直观的情景，将学生带入到一个充满学习内容的独特环境中去，为学生提供多种形式的学习内容，让学生自然而然的去想象、去探索，通过自己的自主学习掌握科学事物的真相。AR给学生带来一种身临其境的感觉，能够让学生有种存在感，提高学生学习兴趣，增强学生的直觉，让学生能够专注其中，加强学生对学习的认知。

（二）可视化形象化

AR技术拓展了人类对于客观世界的认识，打破时间及空间的限制，对宇宙天空、微观世界等人类无法抵达的视界进行再塑，绘声绘色地将课本教学内容演绎出来，拉近学生与时空的距离，帮助学生理解抽象的概念，丰富儿童的想象力和认知度，突破认知的界限。

（三）自然真实性

AR技术可以提供一些传统多媒体技术无法模拟出来的真实感。例如在物质科学教学中，学生可以直接用手操作虚拟的实验器材，这种非鼠标、非键盘的自然交互方式，与真实实验的操作感觉一样，给予学生在学习中的真实性，提升学习参与感。

（四）探究式学习

AR技术的应用，使课堂传统教与学的关系得到改变，学生不再是被动的学习知识，而是主动的学习与探索，教师变为引导者与辅助者。AR技术不仅仅是为学生们建造了虚拟与真实相融合的学习空间，更让学生成为这个环境中的主角，先从教学形式上吸引学生的兴趣，再从互动与探究之中提高学生的探究精神及探究能力。

四、AR科学仿真实验

云幻科教AR科学仿真实验，根据教育部颁发的《中小学综合实践活动课堂指导纲要》要求和小学科学教科书主题设置，以培养学生综合素质为导向，应用先进AR技术，现实手势与虚拟场景无缝衔接，通过不同主题的深入学习和模拟实践，引导学生打开思维全面思考，提高实践动手能力和实践创新能力。

地球与宇宙：模拟宇宙太空与地球万物，拉近学生和地球与宇宙的距离，让宇宙星空近在眼前，犹如置身其中，让学生对于地球与宇宙有更深刻的了解。

物质科学：模拟各项探究实验器材，为学生的学习提供丰富的内容，增强学生探究物质世界奥秘的好奇心，辅助学生掌握科学事实。

生命科学：促进学生了解和认识自然界，为学生观察生命体的结构与功能、局部与整体等提供内容，加强学生对生命的认知。

技术与工程：设置拓展实验，让学生体会到动手做的乐趣，促进学生对技术知识的理解，能够有意识的用自己掌握的技术去优化和改进日常生活的生活物品。

AR技术融合科学教学可以充分的调动学生学习的浓厚兴趣，激发学生探求自然知识奥秘的求知欲望，让学生更加积极、主动的投入到科学知识的学习之中，达到教学目的。AR技术在科学教学领域的应用还有很大的拓展空间，带给我们的不仅仅是一个技术平台或工具，更是一种新模式新方法。