毛仁民
南京师范大学盐城实验学校 224006
摘要：随着信息技术被广泛应用到课堂教学中，更多智能化的辅助教学工具被开发出来。其中交互式AR技术就是一种新型辅助工具，能够创建真实的体验课堂，从而促进学生认知思维能力的提升。本文就以高中化学电解池知识点教学为例，探索了交互式AR教学对学生认知能力产生的影响。
关键词：高中化学；交互式AR教学；电解池知识；认知能力
交互式AR辅助教学工具具有较多的优势，它既能够实现实时的信息交互，并且实现虚实结合，还可以为学生提供三维真实空间，将化学学习中一些宏观和微观现象用立体的成像模式展示出来，让一些抽象微观的知识点变得更加具体，从而提升学生的理解能力，帮助他们实现认知能力的发展。在电解池教学中，由于涉及到许多微观离子数量的变化和反应，利用交互式AR可以更加清晰地呈现实验现象，让实验探究变得具体和真实，有利于构建高效课堂。
一、交互式AR教学教具的设计准备
电解池是一节重要的过程，教学目的是让学生能够理解电解的原理，并且可以利用这些原理分析电解反应产物。在探究电解池的过程中，学生需要具备一定的观察和分析能力，并且在具体的实验中进行归纳总结，从而提升认知能力。因此在利用交互式AR进行教学时首先就要进行设计准备工作，明确教学的重点，并且将用交互式AR工具呈现的内容进行规划，提前准备好教案内容，以便教学时可以科学规划教学流程，提升教学质量[1]。在电解池课堂中主要有两个重要的实验，分别是电解氯化铜单一溶液和电解氯化铜和硫化锌混合溶液，而学生需要从微观和宏观的角度去分析实验原理，因此就要去观察微观和宏观实验现象，结合研究的内容改变实验变量，进一步观察微观和宏观现象。而在电解溶液的过程中，宏观的现象可以通过观察溶液的颜色去判断铜离子、氯离子等阴阳离子的移动方向和变化，但是对于微观现象，则需要利用交互式AR辅助工具进行教学，所以教师要讲实验的微观表现提前放在辅助工具中，让学生在学习过程中可以对微观和宏观现象进行良好对比。而在高中化学学习中，由于部分学生基础水平较低，在分析宏观现象的过程中，他们可能对不同离子的运动方向和溶液变化了解不深入，所以无法很好地认知电解原理知识。但是在观察交互式AR中的微观现象时，就能够为其呈现具体的实验画面，提升他们的认知能力。
二、科学设计教学环节，促进学生积极探索
交互式AR辅助工具可以通过模拟各种真实场景来提高教学的生动性，给学生的视觉、听觉以及各个感官带来深入地学习体验，从而全方位地营造良好学习环境，促进学生学习思维和认知思维能力的提升[2]。因此在利用交互式AR设计教学环节时，教师需要充分发挥辅助工具的优势，通过创建真实的生活场景激发学生的学习积极性，同时展示多维实验数据和现象，帮助学生创建立体的学习模式，促进学生构建全面知识系统，提升学生的认知能力。在电解池知识点教学中，教师可以先用交互式AR创建这样一个生活场景：在一个商场内，一名净水器销售员在现场演示这样的实验：用由铁棒和铝棒组成电极的电解器放在自来水中，通电以后，自来水就逐渐变浑浊。而在净水器净化过的水被电解后，依然是纯净的。此时推销员讲解了原因。因为褐色物质是铁锈，过滤净化的水没有铁锈，净水器把有害物质去掉了。学生在AR体验中仿佛置身在商场中，在观察了推销员的实验和讲解后，教师可以进行提问：推销员讲解得对吗？从而引出课程内容。其次，在电解溶液的教学中，教师可以用交互式AR工具展示微观实验现象，让学生可以更加清楚地观察铜离子和氯离子分别向负极阴极和正极的阳极移动的现象，让学生仿佛置身于溶液中，而这种体验不仅可以强化学生的记忆，还可以帮助他们深入了解反应原理，提升认知能力。
三、进行课后分析总结，提升学生认知能力
课后的分析和总结是当前课堂教学中的重要过程，特别是在使用交互式AR辅助工具时，教师需要关注学生的积极性和参与度，并且对他们了解和掌握知识的效果进行评价，才能更好地分析交互式AR的教学价值，从而不断调整教学方案。在具体的实施过程中，大部分学生对交互式AR教学都充满了兴趣和好奇，特别是通过展示化学微观世界，能够为学生打开想象的大门，让他们认识到化学学习的乐趣和价值，发展学生的认知能力。教师也可以利用AR辅助工具为学生设计更多的实验，引导学生从不同的角度去观察电解池的原理，从而促进学生可以实现自主探究和学习，促进认知水平的不断提升。教师在课堂上也要对学生的表现进行及时评价和记录，还要积极了解学生的学习效果，了解他们对AR辅助工具的兴趣，从而不断改善教具的内容，让其充分发挥价值。
结束语：
综上所述，在高中化学教学中，教师要积极开发创新的教学工具和手段，利用交互式AR教具提高教学的生动性和有效性，为学生创建真实的课堂，从而提升他们学习积极性，在促进学生动手实践中提升整体教学水平，发展学生的认知能力。
参考文献：
[1]朱鹏飞.增强现实(AR)技术促进高中生化学微观结构学习的研究[J].化学教学,2019,No.390(09):36-40.
[2]张连煌.运用化学史促进初中生化学学科认知能力发展的教学策略[J].福建教育研究,2020(2):37-38.