VR 技术辅助高中地理教学的应用策略

文/ 广州市南沙东涌中学 罗柳青 何 冰

在教育信息化发展潮流中，虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）在教学中的应用越来越广泛。新课改明确要求学生在掌握地理基本知识的基础上发展创新思维能力，而VR 技术通过创设三维虚拟的教学情境，调动学生感知和认知能力，帮助学生全方位获取地理事物的空间信息，转变学习方式，引导学生充分调动各种感觉器官融入场景，增强对学习内容的整体感知，激发学生的潜在学习动机和学习欲望，提升学习效果。本文以高中地理新教材必修一河流地貌中牛轭湖的形成教学为案例，探讨VR 技术在高中地理教学中的应用策略。

一、创设问题情景，凝练景观特征

地理是一门兼具自然科学和人文科学的综合性学科，知识面很广，传统地理课堂利用教师语言或者视频创设情境导入，很难深度激发学生对地理的学习兴趣。因此，把VR 技术使用在课堂导入环节，利用VR 设备创设沉浸性教学情境，启发学生提出问题，分小组进行观察分析和探究，激发学生学习兴趣，培养创新意识及科学探究能力。

以高中地理河流地貌为例，学生难以亲身体验真实的河流地貌及其变化，使用VR 设备可通过三维影像让学生全景俯瞰黄河源36 条弯曲河流形成的牛轭湖地理景观，让学生身临其境对河流地貌展开探究，学生理解牛轭湖形状如牛轭，或说像弯月形一样的地理景观特点，还让学生加深了对牛轭湖周边地理环境的认识，找出牛轭湖形成与河曲之间的关系，激发学生学习探究的好奇心。

二、体验地理过程，推导学理结构

新课标要求学生能从学习和生活中发现地理问题，提高问题解决能力。VR 技术所具有的沉浸性和交互性能够解决课堂教学中无法开展的假设与验证，将VR 技术应用于课堂的探究环节，让学生把科学猜想进行验证，通过虚拟技术“动手”做实验，验证假设，有助于提高学生地理实践力和解决问题的能力。

结合VR 动态演示，引导学生对牛轭湖出口段的淤积与进口段淤积速度作比较，发现河曲发育可以分为两个阶段，从而本课对牛轭湖的“前世今生”展开探究（图 1）。

图1 牛轭湖的形成过程分析思路

牛轭湖的形成与河道被“裁弯”后，进口段与出口段的淤积速度有关，而淤积过程实质就是流水的搬运过程。为了让学生理解裁弯后的牛轭湖进口的淤积过程，学生可利用VR 设备模拟“流水侵蚀与堆积作用”实验（图2），开展地理项目“水”和“沙”变化的探究，由此分析牛轭湖形成初期的河段淤积原因。

我们可以将VR 技术应用于课堂的巩固环节，通过沉浸式虚拟现实重现知识，利用VR 情境互动完成练习，复习回顾知识，有助于帮助学生加深理解，巩固知识的探究过程和解决思路。

以河流地貌为例，通过VR 交互设备开展课堂巩固项目，让学生通过VR 情境互动练习，重现牛轭湖的形成过程。通过三维沉浸式交互项目，让学生加深理解牛轭湖在河流演变过程中，其前身是古河道的一部分，随着弯曲河段流速的改变，河流侧蚀，形成牛轭湖现在横向迁移的形态。通过VR 情境互动演示，让学生理解牛轭湖的形成源于河道的“自然裁弯”过程。