虚拟现实技术促学生地理实践力的提升

摘 要：地理实践力是地理核心素养的重要组成部分，是地理综合思维形成的基础。现实中由于受资金、课时、安全等因素限制，培养学生地理实践力的活动难以开展。虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）通过模拟现实环境，让学生沉浸其中，通过交互手段与环境实现交互，从而促进学生地理实践力的提升。

关键词：虚拟现实技术；地理实践力；地理教学

影音技术的发展让原本听起来很“玄乎”的虚拟现实技术不断走进了我们的生活。2016年是虚拟现实技术的元年，虚拟现实穿戴设备以更低廉的价格走向了市场，让虚拟现实走进课堂成为可能。地理实践力是地理核心素养的重要一环，是学生地理感性知识的重要来源。但由于地理学科课时紧张、经费不足、学生安全等原因，高中地理野外实习活动不能有效开展，学生地理实践能力缺乏，无法获得地理感性知识，课堂上空泛的地理理性知识教学难以提升学生的地理学习兴趣。

一、 VR技术在培养学生地理实践力方面的意义

VR技术的出现能有效解决传统课堂无法培养学生地理实践力的问题。VR技术是从计算机仿真技术发展而来的，现今的VR技术能够通过高清4K摄像机和电脑虚拟成像技术完成对现实环境的仿真，配合立体声效，几乎能达到感同身受的震撼效果。VR技术运用于地理课堂，能让学生近距离接触平时难以企及的地理现象，通过VR技术的交互功能实现与环境的“亲密”接触，对提升学生地理实践力，全方位培养学生地理核心素养有重大意义。

二、 VR技术在培养学生地理实践力方面的优势

1. 打破時空限制，营造高效课堂

传统课堂教学，培养学生的地理实践力主要通过地理实习活动、地理考察活动、地理调查活动。VR技术的出现完全打破了时空的限制，能做到坐地日行八万里的“壮举”。在学习地球运动这一章时，运用谷歌公司制作的星际系列全景VR视频，学生会体验到宇宙的壮美和大自然的神奇。又如学习板块构造、地质地貌、两极地区时也适用这一技术。

2. 调整课程资源，突显培养重点

传统的地理实习活动由于考虑课时紧张、学生安全大多无法开展，即使开展了，由于在野外难以组织纪律，学生观察地理事物和现象也大多表现为蜻蜓点水、走马观花，难以达到原来的实习目标。用虚拟现实场景代替现实环境，利用教师对于实习活动的把控，有目的、有计划地组织学生进行地理观察和地理考察，促使整个地理实践活动更加有条理，更加有目的，能更好地突出培养学生地理实践力的重点。

3. 虚拟现实交互，促地理素养养成

高中地理教学，特别是自然地理教学，主要以说“理”为主，学生由于缺乏对“地”的真切体验，头脑中缺乏地理感性知识积累，讲台上教师满口说“理”，台下学生几乎晕头转向，课堂下需要花很多时间才能将知识有效消化。虚拟现实技术有很强的交互性，通过虚拟现实套件，如VR手套能实现和画面的交互，打破传统课堂教师说教的模式，开启学生主动探索环境，体验人与自然相互作用的全新课堂模式。

三、 在地理课堂中对提升学生地理实践力的应用举例

地理学包括自然地理和人文地理两大分支。其中自然地理内容更为繁杂、更为抽象，对学生的空间思维和想象能力更高。现有的VR地理资源多与自然地理相关，本文以自然地理中“宇宙中的地球”、“火山地震”“山岳的形成”为例，说明VR技术如何促进学生地理实践力的培养。

1. 宇宙中的地球

《宇宙中的地球》这一节内容中涉及了很多天文知识，由于学生知识面较为狭窄，空间思维能力不强，虽为人教版必修一的第一课时，学生理解起来也很吃力，严重打击了学生学习地理的兴趣。这一节内容只要稍加开发资源，借助虚拟现实技术，就能实现学生探索太空、感知宇宙奥妙的地理实践力培养。VR技术可以模拟学生进入外太空，可以对宇宙空间进行不同比例的缩放，通过缩放能够让学生清晰地理解星系结构的层次。通过交互工具，能干预太阳向地球传播热量的过程，让学生观察地球的变化来体会太阳对地球的重要性。VR技术实现了学生在课堂中就能“飞天揽月”的梦想，大大提升了地理课堂的趣味性，对学生地理素养的提升有很大的帮助。

2. 火山地震

这一课时是地理味很浓的一节课，由于学生无法近距离观察火山地震的状况，对这一自然现象往往体会不深。火山地震除了是一种自然现象外，还是一种破坏力极强的自然灾害。汶川地震是中华民族的痛，地震造成的灾害至今依然历历在目。地震发生时由于对地震发生机理理解不清，采取了错误的逃生方式，造成了巨大的人员伤亡，这也与平时不注意培养学生基本地理实践力相关。借助VR技术，模拟地震发生情况，引导学生学习地震发生的原理，引导学生模拟学习地震来临时的正确逃生方式，这不仅促进了学生地理实践力的提高，而且是一次宝贵的防灾安全教育。

3. 山岳的形成

我们现在看到的山岳是内外力长期作用的结果，在现实中由于时空的限制我们不可能观察到山岳形成的过程，但通过VR技术就能很好地模拟这一过程。通过交互平台学生能模拟内外力对地表形态的塑造，在这个过程中感受到大自然的鬼斧神工，体会到地理学习不是枯燥乏味，而是充满奥妙的。这种地理实践力的培养中，让学生感受到自然地理事物不是单一的、线性的，而是大自然综合作用的结果。山岳形成还涉及地质学的相关知识，比如指南针使用、罗盘等工具的使用也可以通过VR技术展现出来。

四、 结论

地理实践力是地理核心素养的关键一环，是形成地理综合思维的基础。虚拟现实技术不断发展为地理教育注入了新的活力，为学生地理实践力的培养提供了新途径，为传统的地理课堂增添了更多的色彩。虽然虚拟现实技术还存在许多问题，如由于各种原因还不能大范围普及，资源库还不够成熟、交互不稳定等，但是不妨碍VR未来成为与地理教学结合的新方向。

参考文献：

[1]潘立新.虚拟现实在人文地理远程实习中的应用研究[J].滁州学院学报，2015，17（2）：96-99.

[2]张冰，朱林珍，张爱国.虚拟现实技术在地理教学中的应用[J].中学地理教学参考，2017，（3）：40-42.

[3]王跃华.虚拟现实视频的制作和应用场景分析[J].视听，2016，（7）.

作者简介：

黄恩强，福建省福州市，福建师范大学地理科学学院。endprint