VR 技術(shù)輔助高中地理教學(xué)的應(yīng)用策略

文/ 廣州市南沙東涌中學(xué) 羅柳青 何 冰

在教育信息化發(fā)展潮流中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR）在教學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛。新課改明確要求學(xué)生在掌握地理基本知識(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展創(chuàng)新思維能力，而VR 技術(shù)通過創(chuàng)設(shè)三維虛擬的教學(xué)情境，調(diào)動(dòng)學(xué)生感知和認(rèn)知能力，幫助學(xué)生全方位獲取地理事物的空間信息，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生充分調(diào)動(dòng)各種感覺器官融入場(chǎng)景，增強(qiáng)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的整體感知，激發(fā)學(xué)生的潛在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)欲望，提升學(xué)習(xí)效果。本文以高中地理新教材必修一河流地貌中牛軛湖的形成教學(xué)為案例，探討VR 技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用策略。

一、創(chuàng)設(shè)問題情景，凝練景觀特征

地理是一門兼具自然科學(xué)和人文科學(xué)的綜合性學(xué)科，知識(shí)面很廣，傳統(tǒng)地理課堂利用教師語言或者視頻創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入，很難深度激發(fā)學(xué)生對(duì)地理的學(xué)習(xí)興趣。因此，把VR 技術(shù)使用在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，利用VR 設(shè)備創(chuàng)設(shè)沉浸性教學(xué)情境，啟發(fā)學(xué)生提出問題，分小組進(jìn)行觀察分析和探究，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)及科學(xué)探究能力。

以高中地理河流地貌為例，學(xué)生難以親身體驗(yàn)真實(shí)的河流地貌及其變化，使用VR 設(shè)備可通過三維影像讓學(xué)生全景俯瞰黃河源36 條彎曲河流形成的牛軛湖地理景觀，讓學(xué)生身臨其境對(duì)河流地貌展開探究，學(xué)生理解牛軛湖形狀如牛軛，或說像彎月形一樣的地理景觀特點(diǎn)，還讓學(xué)生加深了對(duì)牛軛湖周邊地理環(huán)境的認(rèn)識(shí)，找出牛軛湖形成與河曲之間的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探究的好奇心。

二、體驗(yàn)地理過程，推導(dǎo)學(xué)理結(jié)構(gòu)

新課標(biāo)要求學(xué)生能從學(xué)習(xí)和生活中發(fā)現(xiàn)地理問題，提高問題解決能力。VR 技術(shù)所具有的沉浸性和交互性能夠解決課堂教學(xué)中無法開展的假設(shè)與驗(yàn)證，將VR 技術(shù)應(yīng)用于課堂的探究環(huán)節(jié)，讓學(xué)生把科學(xué)猜想進(jìn)行驗(yàn)證，通過虛擬技術(shù)“動(dòng)手”做實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)，有助于提高學(xué)生地理實(shí)踐力和解決問題的能力。

結(jié)合VR 動(dòng)態(tài)演示，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)牛軛湖出口段的淤積與進(jìn)口段淤積速度作比較，發(fā)現(xiàn)河曲發(fā)育可以分為兩個(gè)階段，從而本課對(duì)牛軛湖的“前世今生”展開探究（圖 1）。

圖1 牛軛湖的形成過程分析思路

牛軛湖的形成與河道被“裁彎”后，進(jìn)口段與出口段的淤積速度有關(guān)，而淤積過程實(shí)質(zhì)就是流水的搬運(yùn)過程。為了讓學(xué)生理解裁彎后的牛軛湖進(jìn)口的淤積過程，學(xué)生可利用VR 設(shè)備模擬“流水侵蝕與堆積作用”實(shí)驗(yàn)（圖2），開展地理項(xiàng)目“水”和“沙”變化的探究，由此分析牛軛湖形成初期的河段淤積原因。

我們可以將VR 技術(shù)應(yīng)用于課堂的鞏固環(huán)節(jié)，通過沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)重現(xiàn)知識(shí)，利用VR 情境互動(dòng)完成練習(xí)，復(fù)習(xí)回顧知識(shí)，有助于幫助學(xué)生加深理解，鞏固知識(shí)的探究過程和解決思路。

以河流地貌為例，通過VR 交互設(shè)備開展課堂鞏固項(xiàng)目，讓學(xué)生通過VR 情境互動(dòng)練習(xí)，重現(xiàn)牛軛湖的形成過程。通過三維沉浸式交互項(xiàng)目，讓學(xué)生加深理解牛軛湖在河流演變過程中，其前身是古河道的一部分，隨著彎曲河段流速的改變，河流側(cè)蝕，形成牛軛湖現(xiàn)在橫向遷移的形態(tài)。通過VR 情境互動(dòng)演示，讓學(xué)生理解牛軛湖的形成源于河道的“自然裁彎”過程。