VR技术在高中地理教学中的应用.doc

VR技术在高中地理教学中的应用【摘 要】新课程改革对高中地理教学提出了新的要求，教学不仅要满足不同学生的学习需要，还要构建富有多样性、选择性的课程，满足学生探索自然奥秘、认识社会生活环境、掌握现代地理科学技术方法等需求，并且强调信息技术在地理学习中的应用，充分考虑信息技术对地理教学的影响，营造有利于学生形成地理信息意识和能力的教学环境。虚拟现实（VR）技术的出现将打破原有高中地理教学的常规模式，使更富有多样性、创造性和新颖性。 【关键词】高中地理教学；科学技术方法；虚拟现实技术 一、VR技术简介 VR（Virtual Reality），即虚拟现实技术或称灵境技术，实际上是一种可创建和体验虚拟世界（Virtual World）的计算机系统。其具体内涵是：综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。 VR技术的出现，将打破现有的常规教学模式，可以将教学过程从二维模式带入到多维模式，对于教学而言，会出现更为新颖的教学方式与方法；对于学生而言，新技术的出现会更有效地促进知识与技能的学习，并且学生会更主动地学习，一改过去被动接受知识的局面。同时，在学习准备过程中，通过VR技术，学生可以更为直观地、接近真实地体验虚拟学习环境，掌握有效学习方法，使情感态度与价值观在知识的学习过程中直接得到升华。 二、在高中地理教学中运用VR技术的优势 虚拟现实技术是对客观环境的“克隆”，其所创建的学习情境与学生所能直观感受到的生活情境高度相似，所以虚拟现实技术可以广泛应用于学习情境的创建，使学生对于将要学习的内容充满期望与兴趣，在学习过程当中，又会对学习内容的形象性与生动性激动不已，学习结束之后仍然会记忆犹新，改变死记硬背的传统模式。 1. 新奇性 万事开头难。对于高中新生来说，地理这门学科似乎很熟悉但又十分陌生，而第一节地理课的学习效果会直接影响其后续学习。在过去的地理教学中，部分教师在新生初次上课时，会播放一些有趣的地理视频，以此来吸引学生学习，但往往效果不佳，很难体现地理这门学科的独特魅力。虚拟现实技术的出现打破了这个局面，新技术的应用不仅可以大大激发学生学习地理的热情，而且可以对客观环境进行模拟，与实际学习情境高度融合，从视、听、触等感官上给学生前所未有的学习体验，为后续地理知识的学习埋下伏笔。 2. 多感知性 高中地理教学要求学生掌握人地协调发展的知识，熟悉人与自然环境、人文环境及区域发展知识，相对应的就是自然地理、人文地理和区域地理这几部分学习内容，还要求理论与实际相结合，学生不仅要学会，而且要致用。恰恰自然地理这部分内容对于学生来说过于抽象，要求他们具备较高的空间想象能力，而这个阶段的学习效果又决定后续学习的成败，教师必须想方设法增强教学效果。虚拟现实技术的多感知性，可以从视、听、说甚至触觉和人的心理等方面高度还原，提高学生对于较难知识的学习效率，达到事半功倍的效果。就地理科学的本质而言，多感知性也是其属性之一。 3. 交互性 以往地理知识的学习只是简单地以教师为主导的人机操作，学生在学习过程当中常常属于被动的接受者，且交互体验不佳。VR技术可以给地理教学带来全新的交互体验，不仅体现在感官上，甚至可以反馈信息，使学生犹如身临其境。 4. 主体参与性 虽然高中地理教学以教师为主导、学生为主体，但往往在知识传授过程中，学生只是一种被动接受的主体，教师和学生都心有余而力不足。VR技术的出现可打破这样的僵局，学生在学习地理知识的过程中，通过丰富的感官交互体验，积极参与到学习过程当中，由被动接受变为主动探究，充分发挥学生作为学习主体的优势。 5. 时效性 在高中地理学习过程中，有许多地理探究活动和野外观测可作为学生学习必备地理技能的媒介，让学生在亲身体验科学研究的一般过程中，学会与他人交流并培养对地理学科的兴趣，从中习得地理科学研究的一般方法，进而提高学生的综合实践能力和创新精神。在传统教学模式下，这类活动常常因为条件的限制而简化甚至忽略，也有部分教师将其放在期末进行简略讲解以应付考试，导致这部分内容的学习效果十分不理想。地理课程本来就是理论与实践结合十分紧密的学科，只有理论而忽略实践，不能使学生亲自感受大自然的美，也就不能感受地理这门学科的美。 VR技术的出现可以不受时间和空间的限制，如在自然地理学习中，要求学生进行地质、地貌、水文等野外观察；在人文地理学习中，模拟设计某地区交通运输线路和站点布局方案；在区域地理学习中，要求模拟赴热带雨林、热带草原、热带荒漠、高山地区等地旅行等探究活动，完全可以通过VR技术进行模拟实现，既可以足不出户带领学生感受大自然的美，还可以激发学生对地理探究学习的热情。 三、VR技术的局限性 任何一种新的事物都有两面性，VR技术亦是如此。对于某些知识的学习可以起到事半功倍的效果，也可能会适得其反，所以对于地理教师而言，要把握好运用时机。除此之外，受经济原因及师资力量的限制，VR技术只是在极少学校试用，最终效果还有待实际论证。 不管是现在还是将来，教育发展的趋势都是以信息技术为背景的现代教育。VR技术能形象、生动地表现教学内容，有效地营造跟随技术发展的教学环境，提高学生掌握知识、技能的效率，优化教学过程，提高教学质量，调动学生学习积极性，突破教学重难点，使学生学习地理知识的兴趣得到提高，有效解决很多以前根本无法解决的教育问题。 在党的十八届五中全会上，习近平总书记系统地阐述了创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念，同样适用于在教育工作中推广VR技术。这种新技术可以省去野外考察和购买辅助教学仪器的教学成本，对于学生的安全又有保障，可以为师生构建更加开放、更加共享的学习平台。