摘要：虚拟现实技术（VR）是当前技术发展的重要成果之一，使用VR技术进行教学，打破了原来教学的常规模式，使得教学变得更加具有活力。文章中以中学地理、语文学科为例，浅谈VR技术在中学学科教学中的应用。通过新媒体新技术手段，构建出符合教学要求的虚拟课堂，极大程度上通过视觉、听觉、触觉、思维等多维角度向学生传递教学的核心思想与内容。VR技术辅助下的课堂教学，可以有效地激发学生的学习兴趣，为学生营造出更加多元化的学习空间，改善教学氛围。与此同时，针对这种新形式的教学方式也进行了深层次的思考。
关键词：虚拟现实技术；中学学科；应用；思考
一、什么是虚拟现实技术？
虚拟现实,简称“VR”，是英文词组Virtual Reality的缩写。虚拟现实技术是当前科学技术发展的结晶，在多个领域当中都发挥着重要的作用，它是一种能够创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，利用计算机生成一种模拟环境，是一种多元信息融合的、具有交互功能的三维动态视景和实体行为的系统仿真。
二、虚拟现实技术在中学学科教学中的应用
（一）虚拟现实技术在地理教学中的应用设计
以地理教材中《宇宙中的地球》一课进行教学应用分析。选取软件为Universe Sandbox2。
1.软件简介
Universe Sandbox2软件是一款基于Windows系统的交互式空间模拟软件，也是一款类似于游戏形式的软件，能够模拟宇宙当中的实景，还可以添加“恒星”，调出太阳系的运行轨迹、运行规律等。在新版软件当中增加了许多功能，比如撞击功能，使得教学的趣味性大大增加。该软件的基础版本是免费的，在教学时只需配备相应的VR眼镜便可以进行3D情景教学。
2.课程内容
主要讲述宇宙中所存在的行星、宇宙环境与相关的行星运行规律等。在课堂教学中，教师可以采用以下教学步骤：
第一，设置情景导入，通过向学生展示宇宙景象，让学生感受宇宙环境，使得学生对于宇宙有一个初步的认知，并为接下来的教学打下基础。
第二，通过软件进行3D模型建立与演示，让学生了解课程的讲解内容，加深学生对于太阳系的了解。
第三，交互活动，引导学生更加深入的探讨地球当中存在生命的条件，深化学生对于地球与生命的理解，从而促进学生核心素养的发展。
3.教学设计
根据上述的教学内容，本堂课的教学设计如下：
（1）通过软件进行宇宙空间的模拟，还原宇宙的实际情况，并让学生佩戴VR眼镜，直观的了解宇宙当中的情形，并对于主要的天体系统有所了解。
（2）利用软件模拟太阳系。在程序中构建太阳系情景，呈现出太阳系内行星与各自卫星、行星带的特征，使得学生能够清晰了解太阳系内行星的运行规律。
（3）进行实验。首先先让学生在该软件当中通过外接交互设备进行“地球”与“太阳”模型相关小实验，并且观察地球的外部特征与内部特征，分析地球存在生命的意义。其次让学生进行动手实验，通过将地球放置在不同的位置上，以此来比较地球上存在生命的必然条件。
（二）虚拟现实技术与传统语文课堂教学相结合
对于语文课堂教学而言，通过VR技术构建出符合教学要求的虚拟模型，进而极大程度上通过视觉、听觉、触觉、思维等多维角度向学生传递教学的核心思想与内容。
比如在讲《荷塘月色》一课中，我们可以在以大数据、物联网和云计算技术为基础的前提下，结合先进的虚拟现实技术与人工智能技术，我们可以“请”朱自清先生“走近课堂”，亲耳聆听他操着浓郁的“扬州话”跟随授课教师一起讲诉写《荷塘月色》时的心境。
学生还可以向“朱自清”先生提问，听听“作者本人”是如何谈“自己”的文章的。
在基于语文教学的拓展训练过程中，我们可以利用虚拟现实技术结合增强现实技术，模拟出不同场景。比如，要锻炼学生的演讲能力，就可以模拟出演讲礼堂的恢弘气势；要锻炼学生的表演能力，就可以模拟出校园晚会的炫彩画面等等。
（三）虚拟现实技术在其它学科教学方面的应用。
我们都知道，物理、化学、生物的实验课具备一定的危险性，现在，借助虚拟现实技术完全可以模拟出虚拟化的试验场景并且达到与真实实验相似的实验效果。例如，让学生真切感受到物理的碰撞实验；让化学方程式以直观立体的形态展现在学生眼前，让分子在空气中漂浮；让学生看到植物根茎叶上的每一颗细胞；通过先进的教学辅助技术工具，在模拟环境下达到解剖实操的效果等等。给学生以身临其境之感，帮助加深其记忆。
三、虚拟现实技术在学科教学中的思考
1.转变教学方法，带领学生“身临其境”
应用VR技术，学生回到了课堂教学中心的位置，由原来模仿变成了现今的主动探索与创造，使得学生的思维能力得到充分的活动，促进学生创造力的发展。在VR世界当中，学生不再受空间的束缚，能够接触到更广阔的现实空间场景。山川湖泊、城市乡村、铁路公路等多种人文景观与自然景观都一一呈现在学生的眼前，学生可以通过虚拟空间直接与这些实际资源接触，并且可以随意切换视角，进行更加全面的观察，更好的发现其中所包含的知识内容。学生的学习热情被激发出来，教学过程也变得更加轻松愉悦，真正实现了“身临其境”。
2.虚拟现实体验，有助于教学安全
VR技术具有的演示功能，可以直观、形象、具体地表达事物的特征，使许多抽象的问题直观化、具体化。实验类教学经常会因为实验安全、磨损消耗器材等问题备受关注，有的时候所做的学科实验常常需要很苛刻的实验场地或环境作为支撑，甚至部分实验会危机到学生的生命。对此，本着对学生安全着想，只能放弃部分实验。而通过VR技术的运用，可以直接模仿现实当中的各种事物与实验环境，降低了学生做实验时所需的费用、设备、场地及安全问题，而学生同样能获得与真实实验一样的体验，既保证了教学效果，又极大的节省了成本，也保证了人身安全。
3.实际动手操作，促进知识内容的探究
实践能力是学生在学习过程中必须掌握的一项能力，也是培养学生核心素养的重要能力基础，因此在许多学科教师以培养学生的实践能力作为教学的重点内容。有了VR技术，学生不再是知识被动的接受者，学生可以利用VR技术模拟出多种不同的场景与资源进行交流分享。而且只要是制作好的VR资源，学生便可以反复进行同一知识点的研究，使得学生的思维能力与实践能力得以加强，也能将知识与生活紧密相连。
4.虚拟现实技术在课堂教学应用中的不足。
虚拟现实技术目前主要以可穿戴设备辅助为主，而头戴设备过于沉重笨拙，有些需要连接一根数据线，有些无线设备面临供电不良等诸多问题都是我们所面对的，同时在传统的4G网络环境下，无法满足信号的高效传输等情况，也是诚待解决的问题。再有，虚拟现实设备所需费用均比较昂贵，各地区在教育方面的经费参差不齐，教师使用意愿与应用能力也面临不小挑战，所以很难把VR技术在教育教学中广泛推广。
四、总结
在人工智能、大数据技术以及物联网技术不断发展的时代背景下，虚拟现实技术（VR）同教育教学的深度融合已经成为顺应时代发展趋势的必然选择。它不仅能提升课堂效果，也能一定程度上为学生创设良好的学习空间，转变了传统的教学理念和教学氛围，提升了学生的核心素养，构建更加科学化的学习模式，为交互性教学优化提供强大地技术保障，促进了各学科课堂教学的科技化发展。
参考文献
[1]岳振华.VR虚拟现实技术在初中学科教学中的应用前景[J].数码设计(上),2019,(第1期).
[2]范家玮.浅谈VR技术未来的发展趋势[J].电子世界,2017,(第17期).
作者简介：梁保慷，1990.11，男，汉族，天津武清，大学本科，一级教师，研究方向：教育技术与信息化研究