基于核心素養(yǎng)提升的高中地理虛擬研學旅行平臺應用分析

盧 衛(wèi) 李 里

廣西幼兒師范高等?？茖W校 廣西南寧 530000

黨的十八屆三中全會明確提出把“立德樹人”作為教育的根本任務，根據(jù)政策和方針的指引，地理學科確立了以綜合思維為基礎、以地理實踐能力為要求的培養(yǎng)思路，注重對學生的關鍵技能和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。相比于其他學科而言，地理學科具有較為明顯的實踐性，學生需要在實踐中檢驗自身所學的知識。目前中學教育中，很多地理教師針對學生的地理實踐能力培養(yǎng)進行了若干嘗試，隨著核心素養(yǎng)要求的進一步提升，必須把地理學科的實踐能力作為課堂教學的重要內(nèi)容，以及對學生核心素養(yǎng)的考核內(nèi)容，教師能夠有效掌握學生對地理學科知識的學習情況。研學旅行作為目前熱度較高的實踐活動，對于地理學科而言具有重要意義，教師需要進一步思考如何通過研學活動來促進學生地理實踐能力的提升，最終實現(xiàn)學生地理綜合素養(yǎng)的提高。為了激發(fā)學生學習地理的興趣、彌補課堂教學不足，地理教師需要考慮新的替代方案來實現(xiàn)研學活動。目前虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)，給地理教學中實踐能力的培養(yǎng)帶來了新的思路，教師可以利用VR和AR設備來實現(xiàn)虛擬研學旅行平臺的應用，能夠有效地實現(xiàn)對學生地理實踐能力的培養(yǎng)。

一、虛擬研學旅行平臺的理論基礎

(一)立德樹人的基本理念

立德樹人是中學教育的關鍵，高中教師需要全面實現(xiàn)立德樹人的根本任務。立德樹人的教學目標注重對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，主要包括創(chuàng)新精神和辯證思維，這些核心素養(yǎng)對于學生的實踐活動具有重要意義，既能加深學生對課堂教學內(nèi)容的理解，又進一步豐富自身的文化修養(yǎng)。

通過研學旅行的活動，學生精心設計實踐環(huán)節(jié)，了解一個地方的地域特色和獨特的人文地理環(huán)境，這對于地理教學是至關重要的。例如，地理學科的研學旅行可以客家文化和貴州苗寨等作為主題，在補充學生實踐知識的同時，也能夠加強學生對地方豐富人文情懷的認識，進一步強化愛國意識。虛擬研學平臺主要采用實踐基地中的素材，針對課堂教學內(nèi)容來安排有關實踐內(nèi)容。學生不需要到達實踐基地就能了解當?shù)氐沫h(huán)境狀況，實現(xiàn)書本知識和實踐內(nèi)容的結合。在教師的指導之下，學生能夠?qū)μ摂M設備進行自主操作，能夠?qū)δ硞€地理現(xiàn)象的本質(zhì)獲得更深刻的認知，促進提升學生解決問題的能力，這也是立德樹人基本理念的要求。

(二)實踐教育理論

讓學生掌握課堂教學中的知識并不是中學教學的根本，而是讓學生掌握學習的方法，這對于學生未來的學習和生活大有裨益。其中最關鍵的是讓學生利用所學知識，解決生活中常見的問題，最終形成某一種技能。根據(jù)心理學的有關理論，課堂學習能夠讓學生通過感官搜集知識的線索，如果不能對所感知的內(nèi)容加以理解，那么學習效果將會大打折扣。為此，地理教師就需要重視實踐教育的重要作用，在課堂教學的過程中充分調(diào)動學生多維度的感官，搭配課堂實踐活動來加強學生對地理知識的理解，將對地理知識的感性認知提升為對知識的理性認知。

虛擬研學平臺基于計算機軟件，能夠讓學生感受到不同地理環(huán)境的現(xiàn)實狀況；學生也能夠通過自主操作來感知大尺度和高維度的地理模擬情景；通過視覺、聽覺等多維度的感官來對地理環(huán)境建立全面的認識。虛擬研學平臺能夠展示一個地理環(huán)境的演化模擬，學生通過觀察能夠總結和提煉地理環(huán)境的演化規(guī)律；能夠通過和課本知識的結合學到很多新的知識內(nèi)容，為未來現(xiàn)實環(huán)境的研學旅行奠定良好的基礎。

(三)最近發(fā)展區(qū)理論

最近發(fā)展區(qū)理論反映了學生學習和課堂的關系，該理論認為教育對于學生有著重要的作用，對于未成熟的學生群體而言，認知發(fā)展有兩種不同的階段。第一階段是學生的實際發(fā)展水平，即學生已經(jīng)達到的心理機能水平，是學生應完成的發(fā)展系統(tǒng)。第二階段則是學生的潛在發(fā)展水平，即學生還沒有實現(xiàn)的發(fā)展水平，能夠在同齡人合作與教育中實現(xiàn)，但是很難通過自主探索來實現(xiàn)進一步的發(fā)展。最近發(fā)展區(qū)指的是第一階段和第二階段之間相互包含的部分，是學生潛在發(fā)展水平和發(fā)展水平中共同包含的一部分。有關理論指出，通過對學生進行引導和支持，學生能夠?qū)崿F(xiàn)最近發(fā)展區(qū)的飛躍，促進學生能力的提升。

研學旅行在其中發(fā)揮著重要的作用，學生能夠通過研學活動來提升自身的綜合能力與發(fā)展水平。地理知識相對于其他學科而言較為抽象，例如喀斯特地貌等名詞對于學生而言過于抽象，地理現(xiàn)象是需要經(jīng)過多年的地理氣候影響而形成的，因此學生很難直接通過書本內(nèi)容想象來對相關知識進行理解。如果能夠通過研學旅行讓學生真正接觸到某一個地理現(xiàn)象，經(jīng)過教師的指導和講解，學生就能夠通過個人的知識儲備來對地理現(xiàn)象進行理解，從而充分掌握研學實踐內(nèi)容，為學生實現(xiàn)潛在發(fā)展水平奠定良好基礎。

二、虛擬研學旅行平臺的相關概念

(一)研學旅行

“讀萬卷書，行萬里路”本質(zhì)上指的是理論和實踐的關系，可見我國古人對于理論和實踐都是比較重視的。研學旅行指的是學生集體在教師的引導下有組織地參觀和實踐活動，以加深對課內(nèi)知識的理解。在此定義中，明確了學生是研學活動的主要參與者，研學活動的開展場地通常位于校外，研學活動的主要目的是為了學生實踐能力的提升，以及加強對課內(nèi)所學知識的理解。

(二)虛擬地理環(huán)境

隨著硬件技術和移動端設備計算能力的提升，虛擬現(xiàn)實技術、增強現(xiàn)實技術和混合現(xiàn)實技術已經(jīng)成為當前教育領域的應用熱點。這些技術能夠?qū)崿F(xiàn)人們和虛擬元素的交互，但是實現(xiàn)方式有著一定的區(qū)別。虛擬現(xiàn)實技術能夠為用戶打造一個完全虛擬的環(huán)境，提供沉浸式的體驗。增強現(xiàn)實技術則利用了現(xiàn)實生活場景，通過增加虛擬元素來實現(xiàn)場景交互。此外，混合現(xiàn)實技術是增強現(xiàn)實技術和虛擬現(xiàn)實技術的融合，能夠?qū)崿F(xiàn)更為沉浸式的體驗。目前虛擬研學平臺中大多利用虛擬現(xiàn)實技術來實現(xiàn)，通過底層硬件的計算為學生提供一個可以交互的環(huán)境，展示大多數(shù)的地理環(huán)境變化。地理環(huán)境包括自然環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境和社會文化環(huán)境等，通過虛擬現(xiàn)實技術能夠?qū)崿F(xiàn)多個場景的再現(xiàn)，大尺度的時間模擬能夠為學生提供更為沉浸式的體驗。

(三)虛擬研學旅行平臺

虛擬研學旅行平臺基于地理教學理論的指導，讓學生能夠進入真實環(huán)境中，促進學生創(chuàng)新能力和實踐能力的有效提升。虛擬研學旅行平臺能夠滿足地理學科的各種實踐教學任務，主要以自然、人文氛圍和社會類環(huán)境。地理學科對于虛擬研學旅行平臺有著一定的要求，需要突出地域性的特點，強調(diào)各種自然地理環(huán)境的演化和人文社會環(huán)境的展示。學生通過虛擬研學旅行平臺能夠認識到地理環(huán)境背后相關的地理知識，并掌握一些其他的生活知識，滿足當前階段地理教學對于核心素養(yǎng)的要求。

三、高中地理虛擬研學旅行平臺的應用價值

學生是教學中的主體，高中地理教師需要將學生作為研學活動設計的中心。學生需要參與到研學旅行項目的設計和形成安排等活動中，能夠在各個環(huán)節(jié)中提升學生的實踐能力。同時，利用虛擬研學旅行平臺，教師可以組織學生進行分組討論和合作項目，在尋找問題答案的同時實現(xiàn)個人交流能力的提升，通過和其他同組學生的討論產(chǎn)生新的方法，從而對地理知識產(chǎn)生新的認識，以及理解地理環(huán)境和人類的關系。虛擬研學旅行平臺給予學生一個和地理環(huán)境交互的機會，學生通過和地理環(huán)境的交互，理解自然與合作的重要意義，實現(xiàn)個人核心素養(yǎng)的提升。

四、高中地理應用虛擬研學旅行平臺具體教學方法

(一)明確目標

虛擬研學旅行平臺的應用與研學旅行活動相同，也需要嚴格按照教學目標來執(zhí)行。高中地理教師需要對虛擬研學旅行實踐活動進行充分的規(guī)劃，應用該平臺的目的不僅僅是為了豐富課堂教學形式。虛擬研學旅行活動和實踐過程的聯(lián)系比較緊密，學生需要通過虛擬研學旅行平臺來考察各種自然環(huán)境和社會人文現(xiàn)象，對地理學科知識建立更深層次的認知。為此，地理教師需要為學生梳理研學旅行活動中可能存在的問題，通過流程指引的方式來指導學生的實踐活動，明確虛擬研學旅行平臺應用的教學目標，將平臺的使用和操作方法作為第一次課的教學目標，帶領學生快速熟悉虛擬研學旅行平臺。

(二)創(chuàng)設情境

虛擬研學旅行平臺需要與某一個自然和社會環(huán)境建立聯(lián)系，學生可通過該平臺對自然或人文環(huán)境建立更深層的認知。為此，教師需要為學生搭建與研學旅行活動密切相關的情景，讓學生充分理解地理環(huán)境相關的背景知識。例如在實踐課程開始時，教師首先向?qū)W生展示與地理環(huán)境相關的故事和視頻，這樣能夠在提升學生積極性的同時，拉近學生與地理環(huán)境之間的距離。隨后，教師可以向?qū)W生布置一些開放性的問題，學生可以帶著開放性的問題進行后續(xù)的交互任務，讓學生在研學實踐活動中獲得更多的思考。在研學旅行設計中，教師需要選擇具有突出性的地理和社會環(huán)境，這樣能夠讓學生產(chǎn)生更多的感悟，也能夠積累更多的實踐經(jīng)驗。

(三)應用的安裝和使用

應用的安裝對于高中階段的學生而言難度并不大，學生能夠通過虛擬研學旅行平臺的安裝學到很多知識，強化了學生的信息化軟件操作能力，同時學生也能夠?qū)μ摂M研學旅行平臺建立初步的認知。學生在應用安裝步驟之后，可以在教師的指導下熟悉教學平臺的使用方法，這樣后續(xù)的虛擬研學旅行活動的開展變得更為順暢。因此，教師可以將實踐內(nèi)容的第一部分設置為軟件的安裝和應用，讓學生先對虛擬研學旅行平臺的操作方法進行了解，有助于提升整體研學實踐活動的教學效果。

(四)強化認知

虛擬研學旅行平臺的優(yōu)點是讓學生從一個較為全面的角度來了解自然和社會現(xiàn)象，通過地理環(huán)境的再現(xiàn)了解到當?shù)氐臍夂蚝偷匦蔚茸匀粭l件和狀況，還能對當?shù)氐娜宋暮蜕鐣顩r進行基礎的了解。教師要引導學生從多個角度來開展實踐活動，通過對當?shù)氐乃?、地形和植被等多個角度來認識自然地理環(huán)境，這樣可以讓學生對某個自然地理現(xiàn)象的成因建立更為全面的認知。教師需要為研學旅行實踐活動提供更為細節(jié)的內(nèi)容，學生在虛擬研學旅行平臺的應用過程中就能夠獲得更為深入的了解，方便開展后續(xù)的多個教學實踐活動。

(五)提出假設

地理作為一門科學內(nèi)容，需要按照嚴謹?shù)目蒲兴悸穪斫鉀Q實際問題?？茖W研究的第一步就是要提出假設，隨后通過試驗和推理等方式來驗證假設。地理教師需要鼓勵學生對研學內(nèi)容進行更深層次的了解，讓學生通過口頭和文字描述等形式提出個人對地理環(huán)境成因的想法，促進學生在研學實踐活動開展之前，確定研學實踐活動中需要解決的重要問題。在開展虛擬研學實踐活動時，學生可以利用自身所掌握的地理知識，對教師提出的問題進行猜想，后續(xù)由實踐活動來驗證或者推翻自己的猜想，這對于學生的科學探究能力和創(chuàng)新能力是有益的。

(六)驗證猜想

在提出了猜想和假設之后，學生需要通過虛擬研學平臺的實踐活動來驗證自己的猜想。猜想的驗證過程必須遵循科學研究的基本準則和方法，這樣實踐研究所得出的結論才能夠最大程度地貼近現(xiàn)實。在驗證猜想的過程中，教師可以讓學生對地理環(huán)境進行充分的探索，利用控制變量等實驗設計思路來對猜想進行驗證，并在研究的過程中整理筆記。

(七)總結與反思

在完成了虛擬研學旅行實踐活動之后，教師需要要求學生對研學實踐活動進行總結和反思、記錄和處理實驗相關的數(shù)據(jù)，并將實踐活動的成果在小組中進行分享。教師可以讓學生在班級內(nèi)匯報自己的研究成果，對學生的研究結果進行評價和總結。通過總結與反思活動，學生進一步加深對相關知識的理解，進一步強化研學實踐活動的效果。

結語

虛擬研學實踐活動能夠充分發(fā)揮研學活動的作用，在地理學科的教學活動中實現(xiàn)對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。教師需要進一步強化自身的信息化技術水平，通過先進的技術來提升虛擬研學旅行平臺的應用效果，充分發(fā)揮虛擬平臺的應用價值，加深學生對于地理專業(yè)知識的理解，進一步強化學生的生活技能和地理技能，進一步培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。