VR技術應用于地理教學的研究述評

馬鑫 吳樂知

摘要：VR技術作為一種新興技術，將為現(xiàn)代教育教學提供更為強大的技術支撐，提高教學質(zhì)量。本研究通過對VR技術應用于地理教學中研究的相關文獻進行了查閱總結，提出了今后的研究展望，為該領域的研究提供了一定的方向及借鑒意義。

關鍵詞：VR技術；地理教學；研究述評

中圖分類號：G633.55 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）30-0174-02

隨著科技水平的提高和信息技術的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術將是21世紀最重要的技術，運用其來實現(xiàn)教學過程成為必然趨勢，教育培訓必將發(fā)生質(zhì)的飛躍。信息技術與教育的結合一直是教育研究者探討的焦點問題。地理是一門具有悠久歷史的基礎自然學科，其研究對象具有時空多維性，其科學規(guī)律難以把握。新課程改革對地理教學提出了新的要求，強調(diào)“信息技術在地理教學中的應用”，不僅要滿足不同學生的學習需要，還要滿足學生探索自然奧秘、認識社會生活環(huán)境、掌握現(xiàn)代地理科學技術方法等需求，構建富有多樣性、創(chuàng)造性和新穎性的地理課堂[1]。

一、VR技術簡介

虛擬現(xiàn)實技術（簡稱VR）是在信息技術飛速發(fā)展和廣泛應用過程中興起的新技術。借助于虛擬現(xiàn)實技術可以創(chuàng)建任何虛擬的環(huán)境，并通過交互的方式實現(xiàn)人與虛擬環(huán)境的體驗與互動。虛擬現(xiàn)實技術借助計算機系統(tǒng)，集合了仿真技術、傳感技術、三維技術、人工智能、圖形語音等技術，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、臨場性、多感知性的特征，用戶借助外置裝置與虛擬環(huán)境進行交互體驗，仿佛置身于真實的環(huán)境中，增強了用戶的體驗感、真實感[2-3]。通過對地理時間、地理空間及地理過程的虛擬，激發(fā)學生的學習興趣，加深學生的理解，從而提高教學效率。

二、文獻來源

運用文獻法，本文在中國知網(wǎng)以“虛擬技術、地理教學”為主題搜索相關文獻，選取2005—2018年5月發(fā)表的文獻，匯總整理后，剔除若干與VR技術在地理教學中應用不相關的文獻，共檢索到46篇（圖1）。

三、VR技術應用于地理教學的研究現(xiàn)狀

VR技術將是21世紀最重要的技術，會深刻影響人類的各個方面，特別是將其應用于教育中，會改變傳統(tǒng)的教學模式，給教學帶來巨大的改變。從總的數(shù)量上來看，由于虛擬技術在教學中的應用還不成熟，對虛擬技術在地理教學中的相關研究較少，但部分學者看到了VR技術的特性，對于VR技術應用于地理教學中的研究也呈現(xiàn)總體上升趨勢，尤其是2014年以來增加較多。本文主要從以下兩個方面來綜述地理教學的研究現(xiàn)狀。

1.關于VR技術應用于地理教學中理論基礎的研究。綜合文獻資料，從不同的方面研究了虛擬技術能夠應用于地理教學中的理論基礎。學者們主要從地理學科的特點分別結合學習理論和VR技術的特點兩方面來論證VR技術對于地理教學的促進作用。如曹富祥等（2007）從中學地理教學的學科特色和教學現(xiàn)狀結合教育心理學的學習理論論證了VR技術應用于中學地理教學的可靠性，指出了VR技術深入地理課堂教學的必然趨勢。王小紅等（2008）從當前地理教學中的現(xiàn)實問題著手，論述了VR技術能彌補教學條件的不足，打破空間、時間對地理教學的限制等問題以及其有著多種應用形式（如地理課件制作、虛擬地理實驗室等），從而來提高地理教學質(zhì)量。高嵩（2016）結合高中地理課程的特點和VR技術的特性，得出VR技術在高中地理教學中，能改變傳統(tǒng)教學模式，使地理課堂具有新奇性、多感知性、交互性、主體參與性和實效性。張冰等（2017）運用VR技術的虛擬時間、虛擬空間和虛擬過程三個方面來設計教學案例，闡明了VR技術應用于地理教學的重要意義，并通過調(diào)查問卷分析了VR技術在地理教學中的應用現(xiàn)狀，提出了將VR技術引進地理教學中的對策。張述林（2018）結合加涅的信息加工學習理論和現(xiàn)象教學原理分別提出了VR技術在地理學科內(nèi)教學的三種應用模式和學科間融合的應用模式。

2.關于VR技術應用于地理教學中案例運用的研究。王月等（2010）論述了VR技術在地球概論課程教學中的意義，以及通過實例論證了VR技術運用于地球概論的第一章天球坐標的重要性，并舉一反三，提出VR技術應用于地理科學的各個分支學科的可能性。何娜等（2015）對幾個高校地理教學中常用的地理知識（如地震、地質(zhì)結構、潮汐等）與VR技術相結合的簡單概括，說明了VR技術作為一種新的教學手段在高校地理學科教學中有非常重要的作用。蔡敏（2015）通過查閱文獻以及問卷調(diào)查，得出了虛擬實驗技術在中學地理教學中的可行性，并通過設計具體教學案例，結果表明虛擬實驗技術對中學地理教學有著顯著的作用，能有效提高教學效率。黃恩強（2017）通過對VR技術在中學地理教學中的應用優(yōu)勢的論述，將其運用到具體的教學案例中，得出VR技術能改變學生的學習方式及提高其學習能力。李建華等（2018）結合VR技術，設計了“水循環(huán)”和“以美國為例的商品谷物農(nóng)業(yè)的趣味因素分析”兩節(jié)內(nèi)容的教學過程。

四、研究展望

教育一直是國家研究的重點，隨著科學技術的不斷發(fā)展，教學手段的多樣化能極大地提高教學效率，VR技術在地理教學中應用的研究也越來越受到教育領域的重視，已經(jīng)開始在部分地區(qū)投入使用，但目前由于各種因素，該領域的研究尚處于初級階段，存在許多尚未解決的問題。本文就從以下幾個方面來展望VR技術應用于地理教學的研究，為今后的研究提供一定的方向。

1.多角度研究VR技術應用于地理教學中的可行性。目前，國內(nèi)VR技術在教育領域方面的發(fā)展還處于起步階段，尚未形成一種普遍的、便捷的教學手段，學者們也僅從VR技術的特點來研究其可行性，暫無研究VR技術應用于地理教學中所需的條件，以及在推廣中將會面臨的困難。今后可以嘗試研究VR技術引入地理教學中的資金和技術需求，以及教師在應用VR技術時所需要的教學技能，為提高教師的技術水平，推廣VR技術在地理教學中的應用提供一定的理論支持。

2.實證研究VR技術應用于地理教學中的優(yōu)勢。盡管多篇論文論證了VR技術應用于地理教學中有著相比于傳統(tǒng)教學方式的獨特優(yōu)勢，但僅是簡單地進行了描述，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)教學模式與運用VR技術教學模式進行教學實驗研究，以及進行VR技術的不同模式之間的比較，從實踐中論證VR技術的優(yōu)越性和不足之處，同時教學實踐者們在教學過程中能夠?qū)⑾冗M技術與傳統(tǒng)技術相結合，相互取長補短，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點，有效解決一些教育問題，從而優(yōu)化教學過程，提高教學質(zhì)量。

3.深入研究VR技術在地理教學中的適用內(nèi)容。在中學的地理課程主要分為自然地理、人文地理和區(qū)域地理三個主題，地理知識復雜多樣，這就需要我們對地理知識有全面的了解，深入思考什么樣的地理事物適合運用VR技術來輔助教學，什么地理事物不適合使用VR技術進行講解；同時，結合具體的教學內(nèi)容，充分利用VR技術營造直觀、實時、生動的數(shù)字化地理教學環(huán)境，設計合理有效的教學案例并運用于課堂教學中。

4.關注VR技術應用于地理教學中出現(xiàn)的問題。當前的研究中，僅僅是從理論層面來說明VR技術在地理教學中的可行性，缺乏強有力的數(shù)據(jù)作為論證支撐。由于經(jīng)濟原因和師資力量的限制，VR技術只是在極少學校試用，青島市首次將VR技術引入到課堂教學中，在生物和地理學科嘗試使用虛擬現(xiàn)實技術，其在教學當中的實際效果還需要去研究。隨著科技的發(fā)展，VR技術融入課堂教學將越來越普遍，并不局限于生物和地理學科，所以需要去探討虛擬現(xiàn)實技術在實際應用中各方面的作用，對“教”和“學”所產(chǎn)生的深刻影響，以及在運用過程中所產(chǎn)生的各種問題，以此來加大VR技術在教學中的應用深度和廣度，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：

[1]高嵩.VR技術在高中地理教學中的應用[J].新課程研究：上旬，2016，（7）：117-118.

[2]張冰，朱林珍，張愛國.虛擬現(xiàn)實技術在地理教學中的應用[J].中學地理教學參考，2017，（3）：40-42.

[3]蔡敏.虛擬實驗技術在中學地理教學中的應用研究[D].福建師范大學，2015.