初探VR技术在初中地理教学中的应用

DANGDAIJIAOYANLUNCONG
2018年01月
初探VR技术在初中地理教学中的应用
张勇
（西南大学附属中学重庆400700）
２０１６年被称为中国ＶＲ技术普及元年，ＶＲ技术广泛的应用性和不可估量的发展潜力，吸引了众人的眼球。

ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ，简称ＶＲ，中文译为虚拟现实，其具体内涵是指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。

一般而言，建设一个完整的ＶＲ教育实验室需要建模设备（如３Ｄ扫描仪）、三维视觉显示设备（如头戴式立体显示器）、声音设备（如三维的声音系统）以及交互设备（包括位置追踪仪、数据手套、３Ｄ输入设备、动作捕捉设备、眼动仪、力反馈设备以及其他交互设备）。

地理学科具有综合性、地域性、开放性、实践性等特点，向来是教育领域中最具创造性和最有前瞻性的学科。

基础教育中，地理教育往往最先与技术革新相结合，创造最新的教学体验和教育模式。

基于对ＶＲ技术的研究，借助国内已经开发ＶＲ课程技术的力量，ＶＲ技术在初中地理教学中的探索迫在眉睫。

一、VR技术在初中地理教学中的应用原理
《初中地理新课程标准》明确指出，要“构建基于现代信息技术的地理课程”。

类似于信息技术教室，学校可以建设ＶＲ教育实验室，学生到此实验室上课。

ＶＲ技术通过虚拟现实的硬件设施与软件环境，进行全真模拟展示和交互，依托云端将海量３Ｄ地理教育资源素材应用于不同的教学环境中，增加地理教学的实践性和真实感。

ＶＲ技术通过各个不同的位置对学生五官进行不同的刺激，让学生有一种身临其境的体验感，实现学生身体与内心感受的联结。

从而激发学生主动思考和主动参与的积极性，避免填鸭式被动教学，协助教师更好的授业解惑，促进教学过程中师生教学相长。

二、VR技术在初中地理教学中的应用举例
１．增加课堂活力，提升学生学习兴趣
例如，在学习湘教版地理八年级上册第一章《中国的疆域与人口》第４节《中国的民族》的时候，教师可以通过多媒体展示少数民族的服饰、饮食、歌舞等吸引学生。

ＶＲ技术则可以更加生动和深入的解析少数民族所在地区的地域特色。

例如我们听藏族歌曲感觉音调悠长，音域宽广，节奏自由。

为什么藏族歌曲会这样？学生带上三维视觉显示设备，如亲身到达青藏高原，体验高原的宏伟和壮丽，教师带领学生在这个过程中自己哼歌、自己唱歌，自然就能理解藏歌的特色，也就能融入这独特的地域氛围了。

ＶＲ技术的优势就是让学生身临其境，在具有地域特色的地方学习地理知识，让课堂内容丰富，让内容可感知，让感知生成价值，从而激发学生学习积极性，提升学生学习的兴趣。

２．课堂虚拟现实，帮助学生理解难点
例如，在学习中图版地理七年级上册第一章《地球和地图》第２节《地球自转和公转》的时候，学生很难理解太阳直射点的回归运动。

初一的学生还没有形成立体空间思维，我们又缺乏有效的手段进行演示。

此时ＶＲ技术就派上用场了，学生带上三维视觉显示设备，学生仿佛就是地球，教师通过ＶＲ虚拟学生绕日公转情景，生动地展示地球公转的方向、速度、周期等特点。

在此过程中，ＶＲ还可以自动生成学生的“运动轨迹”，画出太阳直射点的回归运动路线图。

由于地理学科研究的很多领域是常人无法到达的、无法想象的，学生没有直观的感受，自然缺失学习的动力。

ＶＲ技术可以把学生带到平时无法实现的现实领域，让学生在此时间和空间范围内感受最真实的状况，从而助推学生理解地理知识的难点。

３．区域情景再现，拓展地理学习空间
例如，在学习人教版地理七年级下册第七章《我们邻近的地区和国家》第３节《印度》的时候，要掌握印度是世界上第二大人口大国、热带季风气候和服务外包产业三个知识点。

学生带上三维视觉显示设备，教师通过电脑操作，ＶＲ技术可以实现带领学生到印度坐火车，并且是扒火车车顶，让学生直观感受人口众多导致的交通拥挤状况。

马上又可以切换到印度恒河边，感受湿季的炎热多雨和旱季的干燥少雨，可以让学生自主得出印度热带季风气候的特征及其可能带来的灾害。

最后切换到班加罗尔的高新技术产业群办公室，体验“世界办公室”的繁忙和发达。

ＶＲ技术的情景再现，使得学生能够非常直观的感受和体验地理教学目标，尤其是对区域地理的沉浸式体验，彻底使课堂延伸出教室，学习从书本延伸到现实，从而大大拓展了地理学习的空间。

三、VR技术对初中地理教学的革命性冲击
第一，改变初中地理教师教学方式。

ＶＲ技术的核心理念是交互性，师生共同身临其境的“实地教学”，真正实现了师生互动，多媒体的弊端被抛弃，教师的“导”被再次强调。

第二，改变初中生地理学习方式。

学生在ＶＲ技术的协助下，实现参与式学习、过程体验式学习，能够感知地理美学，创设属于自己的个性化地理常识，大大激发了学生的创造力和发展力。

第三，创设沉浸式教学模式。

ＶＲ技术因其教学的特殊性，正在创设一种全新的教学模式——
—沉浸式教学模式。

这种模式改变了传统的教学方式，对“以人为本”的教育理念有着最深入的实践和渗透。

第四，构建开放式初中地理课程。

地理教学资源极大丰富，地理教学空间极大拓展，ＶＲ技术带给初中地理无限的课程资源，有效地促进初中地理教育的发展。

无论怎样，ＶＲ技术在中学地理教学中的探索势在必行，中学地理教学需要最新技术的支撑和辅助。

把握好信息技术与地理学科教学相结合、相促进，是我们地理教育工作者时刻要牢记的使命。

【摘要】ＶＲ技术当前正在掀起信息化革命的浪潮。

如同多媒体技术对教育的影响和普遍使用，ＶＲ技术也将为教育带来
全新的面貌。

初中地理因其综合性、地域性、开发性和实践性特点，最易采用新的技术进行教学探索。

【关键词】ＶＲ技术初中地理教学应用
【中图分类号】G633.55【文献标识码】Ａ【文章编号】２０９５－６５１７（２０１８）01-0085-01
课程与教学085。