VR技术在初中地理教学中的应用研究

    李旺军

    

    

    

    摘? 要 基于720yun手机客户端及网络云平台，将VR技术与初中地理教学结合起来，以湘教版“世界的聚落”一节为例，探究其在初中地理教学中的应用，以期为初中地理教学提供借鉴和参考。

    关键词 教育信息化;VR技术;云平台;初中地理;世界的聚落;区域认知能力

    中图分类号：G633.55? ? 文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2020）17-0029-04

    1 前言

    随着信息时代的来临，运用现代化信息技术开展学科教学成为一种必然趋势。2018年，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，提出“以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究和示范，推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构”[1]，旨在推进我国教育信息化进程。

    VR技术能够突破距离和国家的界限，通过逼真的虚拟现实环境，有助于学生较为直观地感受和认识不同区域的地理特征与文化习俗，有助于学生区域认知能力的发展。因此，在地理教育教学中运用VR技术进行信息化教学也成为一种趋势，改变了传统的教学理念与方式，为地理教学带来新的生机与活力[2]。然而，一线教师苦于多种因素的困扰，很少能够将VR技术应用于中学地理教学实践中去。

    2 初中地理教学中应用VR技术的必然性

    初中地理课程内容以区域地理为主，具有区域的特点，因此，初中地理教学在展现各区域的自然与人文特点的基础上，引导学生能够阐明不同区域的地理概况、发展差异及区际联系[3]，旨在突出对其区域认知能力的培养。然而，不同地区的学生由于生活经验、信息通达度等因素的限制，对生活环境以外的区域认知有限。同时，初中生的心理发展水平因年级、性别的不同而使得不同学生区域认知能力水平的达成度不同[4]。

    VR技术能够突破空间尺度的限制，客观反映、还原、模拟各类环境现象、事件和过程[5]，将其应用于地理教学，能增强地理课程的多样性、创造性和新颖性[6]，有助于学生交互地、沉浸地、直观地观察“现实”[7]，在区域认知能力的培养方面具有独特的价值。

    3 初中地理教学中应用VR技术的可行性

    在VR技术发展的初期，由于开发技术要求较高，资金需求较大，以及VR产品与实际教学需求存在差距[7]，因此将VR技术融合于地理教学存在资源与技术的双向难题。然而近些年来随着科学技术的迅速发展，基于教育信息化2.0背景的大数据、人工智能、“互联网+”等教育信息化媒体与技术逐渐融入教育教学，商业化的有关实现VR的云平台、客户端以及手机APP发展迅速，为地理教学中引入VR技术实现学生突破地域限制、感知地理环境，奠定了技术基础。

    由北京微想科技有限公司独立开发运营的720云是面向世界各地的VR全景内容创作分享平台。该平台不仅有同时支持Web/Win/Mac的全景制作工具，且面向普通大众开放了支持iOS/Android系统的APP——720yun，开设编辑推荐、高校、村落、景区、城市、建筑、展馆等15个频道，其中VR地图收录世界各地超过600个景区，并制作出景区、高校分布图谱[8]。因此，基于该平台开展融合VR技术的地理教学，对激发学生的学习兴趣，加深学生的理解，提高教与学的效率，具有现实意义[9]。

    综合初中地理教学中应用VR技术的必然性与可行性，笔者以湘教版地理教材七年级上册第三章第四节“世界的聚落”为例，开展基于VR技术的地理教学设计。

    4 基于VR技术的初中地理教学设计

    设计准备

    1）课标要求与解读（表1）。

    2）教材分析。本节课的内容主要包括聚落的形态和世界文化遗产的保护两方面的内容。教材围绕聚落的基本形态引导学生认识城市与乡村景观的差别、城市问题以及聚落的演化过程，并以图片为媒介，引导学生分析自然地理环境对聚落风格的影响。在此基础上，从世界文化遗产的种类、保护的意义、保护的措施三个方面培养学生的情感态度价值观——理解世界文化遗产的保护措施与意义（图1）。

    3）学情分析。从知识经验来看，通过前半学期的整体学习，学生对地理的认知从一片空白到初步入门，并掌握了通过相关图文资料获取地理信息的一般方法。而本节课的学习内容与学生的日常生活密切相关，通过自主学习与归纳，有助于学生将生活经验转化为地理知识，提高学生的区域认知能力和综合思维能力。

    从生活经验来看，对于由乡村进入城市的学生来说，对这两种形态有着更深的体会与认识，然而却没能以地理学的视角从更高的认知水平去认识和理解它们。对于长期生活成长在城市的学生来说，很少体会甚至见过乡村聚落的景观等。而城市景观与乡村景观又存在区域差异等，以形象思维为主的初中学生很难将生活中的感受、体验等联系起来并形成较为共性的结论。

    教學目标与重难点分析? 教学目标与重难点分析见表2。

    明确教学思路? 基于学情分析，开展VR技术支持下的地理教学。教师首先选择720云提供的具有典型性的乡村与城市景象，依次引导学生认识二者景观在占地面积、建筑物分布、交通、产业活动等方面的差异;其次，通过分析建筑物的相关特点，提出“不同地区的建筑物在建筑材料及屋顶坡度方面的差异与当地自然地理环境具有怎样的关系”的问题，并借助VR影像，引导学生认知;最后，选择长城的VR影像，引导学生认识保护世界文化遗产的重要性及措施。教学思路如图2所示。

    教学过程? 教学过程如表3所示。

    5 结语

    VR应用于初中地理教学，学生能够突破地域限制，直观认知自己长期生活的地区以外的区域，对提高区域认知能力具有重要意义。本文中，教师坚持VR影像选择的针对性、典型性、生活性原则，既客观真实地反映不同区域间的地理差异，又有助于学生结合生活经验进行难点认知。

    然而，在教育教学中并不是所有教学内容都能够找见相应的VR影像。因此，教师可根据教学实际，运用相关制作软件或APP自行制作与教学内容相关的VR影像。总之，将VR技术应用于初中地理教学并常态化实施的探索与研究还有很长的路要走。■

    参考文献

    [1]教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[EB/OL].[2018-04-18].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html

    [2]蔡庆洪.VR技术在高中地理教学中的应用实践研究[J].课程教育研究，2018（29）：173.

    [3]中华人民共和国教育部.义务教育地理课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

    [4]叶丽丽，沈斌.初中生区域认知能力的维度构成与表现水平划分[J].地理教学，2019（09）：44-47.

    [5]张述林.基于VR技术的地理教学[J].地理教学，2018（7）：43-46.

    [6]高嵩.VR技术在高中地理教学中的应用[J].新课程研究，2016（7）：117-118.

    [7]张述林.基于VR技术的地理教学[J].地理教学，2018（7）：43-46.

    [8]关于720云[EB/OL].[2018-12-06].https：//bbs2.720yun.com/article？id=287.

    [9]马鑫，吴乐知.VR技术应用于地理教学的研究述评[J].教育教学论坛，2019（30）：174-175.

    [10]田毅.汾河流域传统民居的环境选择与适应性研究[J].干旱区资源与环境，2019（9）：99-107.

    [11]梁步青.赣州客家传统村落及其民居文化地理研究[D].广州：华南理工大学，2019.