VR技术在中学地理教学中的应用研究

发表时间:2021/9/7   来源:《中小学教育》2021年4月第12期   作者:刘洋
[导读] 随着信息技术的发展,越来越多的新技术被应用到教学中
        刘洋
        吉林省通化市实验中学   
        摘要:随着信息技术的发展,越来越多的新技术被应用到教学中,推动了教学理念与方法的进步。VR技术近年来不断发展完善,已经在多种教学活动中得到应用,也为中学地理教学方式的创新带来了新的发展契机。本文首先介绍了VR技术的概念及其特点,随后阐述了应用VR技术进行中学地理教学的优势,以期推动VR技术在中学地理教学中的应用,促进中学地理教学方法的进步。
        关键词:中学地理;VR技术;教学方法
引言
        随着教学水平的不断提升,现代中学地理教学模式更多需要凸显学生的主体地位,让学生充分感受到地理知识的魅力。传统中学地理教学中常常使用文字、图片呈现地理知识,教师也会通过幻灯片放映视频、地图等方式对教材中的内容进行补充。随着信息技术的发展,VR技术能够通过集成课堂演示、可以通过游戏的方式更加直观的展示地理知识,对传统教学方法是一种很好的补充。地理教师有必要顺应时代发展,积极了解VR技术在课堂中的应用方式方法,创造更加积极高效的学习环境。
一、VR技术的概念与特点
        (一)VR技术的概念与功能
        VR技术( Virtual Reality) ,即虚拟现实技术。VR技术的虚拟指出在于,其所创设的环境是由计算机仿真系统模拟的环境,与真实世界具有较高的相似性,使人产生身临其境的体验。较为先进的VR技术能够调用人类的听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统,提升使用者对模拟环境的感知程度。VR技术也能够通过通过仿真系统实现人机交互,人为操作能够得到如同在现实环境一样的反馈。VR技术被认为是未来发展的趋势,在教育、医学等多个领域得到了广泛的应用。在教育领域,VR技术营造的沉浸感能够帮助学生更加真实的感知事物,从而提升学习效率。已有学校建立虚拟实验室促进学生对于专业知识的学习,取得了较好的教学效果。
        (二)VR技术的特点
        VR技术的基本特点包括沉浸性、交互性、构想性等。沉浸性主要指VR技术所呈现的虚拟环境与真实环境相似,具有真实性,使用者能够全身心的投入其中。交互性是指在虚拟环境中使用者的操作能够与环境形成互动,虚拟环境也能够根据用于操作做出反馈,形成人机交互。构想性是指使用者可以依据自己的想象,在虚拟环境中创建现实生活中不存在的物体,使用者能够尽情发挥想象力与创造力。
二、中学地理教学应用VR技术的优势
        (一)激发学生的学习积极性
        VR技术能够动态展示中学地理课堂中教授的抽象知识,一方面便于学生更加直观的理解掌握,另一方面学生对于高科技产品的好奇也会促使其更加积极地参与课堂活动。已有研究表明学生对于新奇的教学资源呈现出更积极的学习态度。现有应用于教学的VR设备也配备有相应的教学游戏,通过类似游戏的方式进行学习对学生的吸引力无疑是巨大的。例如因而,在中学地理教学中应用VR技术能够较好的提升学生的学习热情,用可视化的方式呈现地理现象,提升学生学习的主动性。
        (二)提高地理教学效率效果
        地理知识中常常会有生活中不常见的现象,学生受限于有限的生活经验,很难对相应的地理知识熟练掌握。

而且,中学生的空间认知能力仍然处于发育阶段,难以通过抽象文字与二维图片还原物体的三维状态,传统教学方法很难使得学生,使用VR技术能够还原课程内容中所需呈现的景象,让学生达到身临其境的体验,进而掌握相应的额抽象知识与规律。例如“宇宙中的地球”这一结,通过VR技术呈现太阳系与八大恒星的相对位置,学生可以直接观察到立体的行星与地球,仿佛置身宇宙,更加有利于学生掌握地球及其他行星的位置、体积比等地理知识,进一步提升地理教学效果。VR技术的应用还可以打破学习的时空限制,突破传统学习模式中教学资源的限制,为学生营造更加自由宽松的学习环境,提升教学效率。
        (三)培养学生的综合实践能力
        中学地理教学所需培养学生的核心能力包括对学生动手实践能力,培学生综合素养也已经成为当前教育的主要诉求。VR技术的应用能够培养学生的动手操作能力,对于高科技设备的好奇心与热情会趋势其对设备进行操作上的试探,不断丰富自身对于设备的操作熟练度。同时,VR技术的交互性也能够为学生创造良好的学习环境,让学生通过在自然生活中无法完成的时间操作掌握地理知识。如学习喀斯特地貌时,学生通过VR设备可以足不出户便了解喀斯特地貌的形成过程。在学习工业城市布局时,也可以通过在VR环境中的操作创设虚拟的城市布局,在学习了解地理知识的同时对地理知识进行应用,进一步拓展提升学生的综合素质。
        (四)推动自主探究式教学模式的实施
        当前课程改革十分强调学生在学习中的主体地位,学生通过小组合作、自主探究等方式能够主动获得更多知识。VR技术所模拟的地理情景能够更好的引导学生自主学习,全身心投入教学过程,并从中掌握相应的地理知识。另外,VR技术所支持的多人互动方式也为学生在虚拟环境中进行小组合作提供了可能。使用VR技术进行教学能够为学生创造自主发现问题、探究问题的学习环境,避免传统教学中教师主导所带来的学生接受程度不高、注意力不集中等问题,促进自主探究模式在中学地理教学课堂中的实施,提升学生的学习效率。
        (五)提高教学资源重复利用率
        VR技术在中学地理教学中的应用是对教学资源的拓展,在VR技术的支持下,地理教学资源更加广泛,仅需定期更新便能实现重复利用。传统地理教学中,为便于学生的理解,常常会使用地球仪等教具与实验器材辅助教学,这些器材往往数量有限,且随着使用年限的提升磨损严重。而使用VR技术只用在虚拟环境中开发相应的代码,便可以呈现实验场景与器件,不仅能够保证相应的教学实验材料充足,还可以避免材料的损耗,在保证教学效果的前提下大大节省了地理教学中场地使用规模与器材成本,实现教学资源利用最大化。
三、结语
        总而言之,VR技术与教育的融合是未来的发展趋势。VR技术能够为使用者创设与真实环境相似的沉浸式环境的技术,具有沉浸性、交互性将VR技术应用于中学地理教学中能够充分调动学生学习的积极性,促进学生自主探究式的教学模式在课堂中的实施,对于提升学生的学习效率效果以及中学地理教学理念的更新具有重要意义。
参考文献
        [1]黄靖,袁金国,王娅静.地理信息技术在中学地理教学中应用研究综述[J].信息与电脑(理论版),2020,32(22):246-248.
        [2]石梦琦,费龙.VR技术在中学地理教学中的应用[J].长春师范大学学报,2019,38(12):175-176.
        [3]李旭.刍议AR技术在中学地理教学中的应用[J].地理教育,2019(02):7-9.
       
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