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摘要:vr技術(shù)作為一種新興技術(shù),將為現(xiàn)代教育教學(xué)提供更為強(qiáng)大的技術(shù)支撐,提高教學(xué)質(zhì)量。本研究通過對(duì)VR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)中研究的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了查閱總結(jié),提出了今后的研究展望,為該領(lǐng)域的研究提供了一定的方向及借鑒意義。
關(guān)鍵詞:VR技術(shù);地理教學(xué);研究述評(píng)
隨著科技水平的提高和信息技術(shù)的發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將是21世紀(jì)最重要的技術(shù),運(yùn)用其來實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程成為必然趨勢(shì),教育培訓(xùn)必將發(fā)生質(zhì)的飛躍。信息技術(shù)與教育的結(jié)合一直是教育研究者探討的焦點(diǎn)問題。地理是一門具有悠久歷史的基礎(chǔ)自然學(xué)科,其研究對(duì)象具有時(shí)空多維性,其科學(xué)規(guī)律難以把握。新課程改革對(duì)地理教學(xué)提出了新的要求,強(qiáng)調(diào)“信息技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用”,不僅要滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,還要滿足學(xué)生探索自然奧秘、認(rèn)識(shí)社會(huì)生活環(huán)境、掌握現(xiàn)代地理科學(xué)技術(shù)方法等需求,構(gòu)建富有多樣性、創(chuàng)造性和新穎性的地理課堂[1]。
一、VR技術(shù)簡(jiǎn)介
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(簡(jiǎn)稱VR)是在信息技術(shù)飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用過程中興起的新技術(shù)。借助于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以創(chuàng)建任何虛擬的環(huán)境,并通過交互的方式實(shí)現(xiàn)人與虛擬環(huán)境的體驗(yàn)與互動(dòng)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng),集合了仿真技術(shù)、傳感技術(shù)、三維技術(shù)、人工智能、圖形語(yǔ)音等技術(shù),使虛擬而成的環(huán)境通過一定的裝置以三維立體的形式展示出來,具有交互性、臨場(chǎng)性、多感知性的特征,用戶借助外置裝置與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互體驗(yàn),仿佛置身于真實(shí)的環(huán)境中,增強(qiáng)了用戶的體驗(yàn)感、真實(shí)感[2-3]。通過對(duì)地理時(shí)間、地理空間及地理過程的虛擬,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生的理解,從而提高教學(xué)效率。
二、文獻(xiàn)來源
運(yùn)用文獻(xiàn)法,本文在中國(guó)知網(wǎng)以“虛擬技術(shù)、地理教學(xué)”為主題搜索相關(guān)文獻(xiàn),選取2005—2018年5月發(fā)表的文獻(xiàn),匯總整理后,剔除若干與VR技術(shù)在地理教學(xué)中應(yīng)用不相關(guān)的文獻(xiàn),共檢索到46篇(圖1)。
三、VR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)的研究現(xiàn)狀
VR技術(shù)將是21世紀(jì)最重要的技術(shù),會(huì)深刻影響人類的各個(gè)方面,特別是將其應(yīng)用于教育中,會(huì)改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,給教學(xué)帶來巨大的改變。從總的數(shù)量上來看,由于虛擬技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用還不成熟,對(duì)虛擬技術(shù)在地理教學(xué)中的相關(guān)研究較少,但部分學(xué)者看到了VR技術(shù)的特性,對(duì)于VR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)中的研究也呈現(xiàn)總體上升趨勢(shì),尤其是2014年以來增加較多。本文主要從以下兩個(gè)方面來綜述地理教學(xué)的研究現(xiàn)狀。
1.關(guān)于VR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)中理論基礎(chǔ)的研究。綜合文獻(xiàn)資料,從不同的方面研究了虛擬技術(shù)能夠應(yīng)用于地理教學(xué)中的理論基礎(chǔ)。學(xué)者們主要從地理學(xué)科的特點(diǎn)分別結(jié)合學(xué)習(xí)理論和VR技術(shù)的特點(diǎn)兩方面來論證VR技術(shù)對(duì)于地理教學(xué)的促進(jìn)作用。如曹富祥等(2007)從中學(xué)地理教學(xué)的學(xué)科特色和教學(xué)現(xiàn)狀結(jié)合教育心理學(xué)的學(xué)習(xí)理論論證了VR技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)的可靠性,指出了VR技術(shù)深入地理課堂教學(xué)的必然趨勢(shì)。王小紅等(2008)從當(dāng)前地理教學(xué)中的現(xiàn)實(shí)問題著手,論述了VR技術(shù)能彌補(bǔ)教學(xué)條件的不足,打破空間、時(shí)間對(duì)地理教學(xué)的限制等問題以及其有著多種應(yīng)用形式(如地理課件制作、虛擬地理實(shí)驗(yàn)室等),從而來提高地理教學(xué)質(zhì)量。高嵩(2016)結(jié)合高中地理課程的特點(diǎn)和VR技術(shù)的特性,得出VR技術(shù)在高中地理教學(xué)中,能改變傳統(tǒng)教學(xué)模式,使地理課堂具有新奇性、多感知性、交互性、主體參與性和實(shí)效性。張冰等(2017)運(yùn)用VR技術(shù)的虛擬時(shí)間、虛擬空間和虛擬過程三個(gè)方面來設(shè)計(jì)教學(xué)案例,闡明了VR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)的重要意義,并通過調(diào)查問卷分析了VR技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀,提出了將VR技術(shù)引進(jìn)地理教學(xué)中的對(duì)策。張述林(2018)結(jié)合加涅的信息加工學(xué)習(xí)理論和現(xiàn)象教學(xué)原理分別提出了VR技術(shù)在地理學(xué)科內(nèi)教學(xué)的三種應(yīng)用模式和學(xué)科間融合的應(yīng)用模式。
2.關(guān)于VR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)中案例運(yùn)用的研究。王月等(2010)論述了VR技術(shù)在地球概論課程教學(xué)中的意義,以及通過實(shí)例論證了VR技術(shù)運(yùn)用于地球概論的第一章天球坐標(biāo)的重要性,并舉一反三,提出VR技術(shù)應(yīng)用于地理科學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科的可能性。何娜等(2015)對(duì)幾個(gè)高校地理教學(xué)中常用的地理知識(shí)(如地震、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、潮汐等)與VR技術(shù)相結(jié)合的簡(jiǎn)單概括,說明了VR技術(shù)作為一種新的教學(xué)手段在高校地理學(xué)科教學(xué)中有非常重要的作用。蔡敏(2015)通過查閱文獻(xiàn)以及問卷調(diào)查,得出了虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中的可行性,并通過設(shè)計(jì)具體教學(xué)案例,結(jié)果表明虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)中學(xué)地理教學(xué)有著顯著的作用,能有效提高教學(xué)效率。黃恩強(qiáng)(2017)通過對(duì)VR技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的論述,將其運(yùn)用到具體的教學(xué)案例中,得出VR技術(shù)能改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式及提高其學(xué)習(xí)能力。李建華等(2018)結(jié)合VR技術(shù),設(shè)計(jì)了“水循環(huán)”和“以美國(guó)為例的商品谷物農(nóng)業(yè)的趣味因素分析”兩節(jié)內(nèi)容的教學(xué)過程。
四、研究展望
教育一直是國(guó)家研究的重點(diǎn),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,教學(xué)手段的多樣化能極大地提高教學(xué)效率,VR技術(shù)在地理教學(xué)中應(yīng)用的研究也越來越受到教育領(lǐng)域的重視,已經(jīng)開始在部分地區(qū)投入使用,但目前由于各種因素,該領(lǐng)域的研究尚處于初級(jí)階段,存在許多尚未解決的問題。本文就從以下幾個(gè)方面來展望VR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)的研究,為今后的研究提供一定的方向。
1.多角度研究VR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)中的可行性。目前,國(guó)內(nèi)VR技術(shù)在教育領(lǐng)域方面的發(fā)展還處于起步階段,尚未形成一種普遍的、便捷的教學(xué)手段,學(xué)者們也僅從VR技術(shù)的特點(diǎn)來研究其可行性,暫無(wú)研究VR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)中所需的條件,以及在推廣中將會(huì)面臨的困難。今后可以嘗試研究VR技術(shù)引入地理教學(xué)中的資金和技術(shù)需求,以及教師在應(yīng)用VR技術(shù)時(shí)所需要的教學(xué)技能,為提高教師的技術(shù)水平,推廣VR技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用提供一定的理論支持。
2.實(shí)證研究VR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)。盡管多篇論文論證了VR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)中有著相比于傳統(tǒng)教學(xué)方式的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),但僅是簡(jiǎn)單地進(jìn)行了描述,沒有說服力,這是研究的不足之處。在今后的研究中,可以將傳統(tǒng)教學(xué)模式與運(yùn)用VR技術(shù)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,以及進(jìn)行VR技術(shù)的不同模式之間的比較,從實(shí)踐中論證VR技術(shù)的優(yōu)越性和不足之處,同時(shí)教學(xué)實(shí)踐者們?cè)诮虒W(xué)過程中能夠?qū)⑾冗M(jìn)技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn),有效解決一些教育問題,從而優(yōu)化教學(xué)過程,提高教學(xué)質(zhì)量。
3.深入研究VR技術(shù)在地理教學(xué)中的適用內(nèi)容。在中學(xué)的地理課程主要分為自然地理、人文地理和區(qū)域地理三個(gè)主題,地理知識(shí)復(fù)雜多樣,這就需要我們對(duì)地理知識(shí)有全面的了解,深入思考什么樣的地理事物適合運(yùn)用VR技術(shù)來輔助教學(xué),什么地理事物不適合使用VR技術(shù)進(jìn)行講解;同時(shí),結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容,充分利用VR技術(shù)營(yíng)造直觀、實(shí)時(shí)、生動(dòng)的數(shù)字化地理教學(xué)環(huán)境,設(shè)計(jì)合理有效的教學(xué)案例并運(yùn)用于課堂教學(xué)中。4.關(guān)注VR技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)中出現(xiàn)的問題。當(dāng)前的研究中,僅僅是從理論層面來說明VR技術(shù)在地理教學(xué)中的可行性,缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)作為論證支撐。由于經(jīng)濟(jì)原因和師資力量的限制,VR技術(shù)只是在極少學(xué)校試用,青島市首次將VR技術(shù)引入到課堂教學(xué)中,在生物和地理學(xué)科嘗試使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),其在教學(xué)當(dāng)中的實(shí)際效果還需要去研究。隨著科技的發(fā)展,VR技術(shù)融入課堂教學(xué)將越來越普遍,并不局限于生物和地理學(xué)科,所以需要去探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中各方面的作用,對(duì)“教”和“學(xué)”所產(chǎn)生的深刻影響,以及在運(yùn)用過程中所產(chǎn)生的各種問題,以此來加大VR技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用深度和廣度,并去思考和解決這一新事物出現(xiàn)所帶來的新問題、新挑戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]高嵩.VR技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用[J].新課程研究:上旬,2016,(7):117-118.
[2]張冰,朱林珍,張愛國(guó).虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用[J].中學(xué)地理教學(xué)參考,2017,(3):40-42.
[3]蔡敏.虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].福建師范大學(xué),2015.
作者:馬鑫 吳樂知 單位:湖北師范大學(xué)