VR技术应用于地理教学的研究述评

1、    vr技术应用于地理教学的研究述评    马鑫 吴乐知摘要：vr技术作为一种新兴技术，将为现代教育教學提供更为强大的技术支撑，提高教学质量。本研究通过对vr技术应用于地理教学中研究的相关文献进行了查阅总结，提出了今后的研究展望，为该领域的研究提供了一定的方向及借鉴意义。关键词：vr技术；地理教学；研究述评：g633.55 文献标志码：a ：1674-9324（2019）30-0174-02随着科技水平的提高和信息技术的发展，虚拟现实技术将是21世纪最重要的技术，运用其来实现教学过程成为必然趋势，教育培训必将发生质的飞跃。信息技术与教育的结合一直是教

2、育研究者探讨的焦点问题。地理是一门具有悠久历史的基础自然学科，其研究对象具有时空多维性，其科学规律难以把握。新课程改革对地理教学提出了新的要求，强调“信息技术在地理教学中的应用”，不仅要满足不同学生的学习需要，还要满足学生探索自然奥秘、认识社会生活环境、掌握现代地理科学技术方法等需求，构建富有多样性、创造性和新颖性的地理课堂1。一、vr技术简介虚拟现实技术（简称vr）是在信息技术飞速发展和广泛应用过程中兴起的新技术。借助于虚拟现实技术可以创建任何虚拟的环境，并通过交互的方式实现人与虚拟环境的体验与互动。虚拟现实技术借助计算机系统，集合了仿真技术、传感技术、三维技术、人工智能、图形语音等技术，使

3、虚拟而成的环境通过一定的装置以三维立体的形式展示出来，具有交互性、临场性、多感知性的特征，用户借助外置装置与虚拟环境进行交互体验，仿佛置身于真实的环境中，增强了用户的体验感、真实感2-3。通过对地理时间、地理空间及地理过程的虚拟，激发学生的学习兴趣，加深学生的理解，从而提高教学效率。二、文献来源运用文献法，本文在中国知网以“虚拟技术、地理教学”为主题搜索相关文献，选取20052018年5月发表的文献，汇总整理后，剔除若干与vr技术在地理教学中应用不相关的文献，共检索到46篇（图1）。三、vr技术应用于地理教学的研究现状vr技术将是21世纪最重要的技术，会深刻影响人类的各个方面，特别是将其应用于

4、教育中，会改变传统的教学模式，给教学带来巨大的改变。从总的数量上来看，由于虚拟技术在教学中的应用还不成熟，对虚拟技术在地理教学中的相关研究较少，但部分学者看到了vr技术的特性，对于vr技术应用于地理教学中的研究也呈现总体上升趋势，尤其是2014年以来增加较多。本文主要从以下两个方面来综述地理教学的研究现状。1.关于vr技术应用于地理教学中理论基础的研究。综合文献资料，从不同的方面研究了虚拟技术能够应用于地理教学中的理论基础。学者们主要从地理学科的特点分别结合学习理论和vr技术的特点两方面来论证vr技术对于地理教学的促进作用。如曹富祥等（2007）从中学地理教学的学科特色和教学现状结合教育心理学

5、的学习理论论证了vr技术应用于中学地理教学的可靠性，指出了vr技术深入地理课堂教学的必然趋势。王小红等（2008）从当前地理教学中的现实问题着手，论述了vr技术能弥补教学条件的不足，打破空间、时间对地理教学的限制等问题以及其有着多种应用形式（如地理课件制作、虚拟地理实验室等），从而来提高地理教学质量。高嵩（2016）结合高中地理课程的特点和vr技术的特性，得出vr技术在高中地理教学中，能改变传统教学模式，使地理课堂具有新奇性、多感知性、交互性、主体参与性和实效性。张冰等（2017）运用vr技术的虚拟时间、虚拟空间和虚拟过程三个方面来设计教学案例，阐明了vr技术应用于地理教学的重要意义，并通过调

6、查问卷分析了vr技术在地理教学中的应用现状，提出了将vr技术引进地理教学中的对策。张述林（2018）结合加涅的信息加工学习理论和现象教学原理分别提出了vr技术在地理学科内教学的三种应用模式和学科间融合的应用模式。2.关于vr技术应用于地理教学中案例运用的研究。王月等（2010）论述了vr技术在地球概论课程教学中的意义，以及通过实例论证了vr技术运用于地球概论的第一章天球坐标的重要性，并举一反三，提出vr技术应用于地理科学的各个分支学科的可能性。何娜等（2015）对几个高校地理教学中常用的地理知识（如地震、地质结构、潮汐等）与vr技术相结合的简单概括，说明了vr技术作为一种新的教学手段在高校地理

7、学科教学中有非常重要的作用。蔡敏（2015）通过查阅文献以及问卷调查，得出了虚拟实验技术在中学地理教学中的可行性，并通过设计具体教学案例，结果表明虚拟实验技术对中学地理教学有着显著的作用，能有效提高教学效率。黄恩强（2017）通过对vr技术在中学地理教学中的应用优势的论述，将其运用到具体的教学案例中，得出vr技术能改变学生的学习方式及提高其学习能力。李建华等（2018）结合vr技术，设计了“水循环”和“以美国为例的商品谷物农业的趣味因素分析”两节内容的教学过程。四、研究展望教育一直是国家研究的重点，随着科学技术的不断发展，教学手段的多样化能极大地提高教学效率，vr技术在地理教学中应用的研究也越

8、来越受到教育领域的重视，已经开始在部分地区投入使用，但目前由于各种因素，该领域的研究尚处于初级阶段，存在许多尚未解决的问题。本文就从以下几个方面来展望vr技术应用于地理教学的研究，为今后的研究提供一定的方向。1.多角度研究vr技术应用于地理教学中的可行性。目前，国内vr技术在教育领域方面的发展还处于起步阶段，尚未形成一种普遍的、便捷的教学手段，学者们也仅从vr技术的特点来研究其可行性，暂无研究vr技术应用于地理教学中所需的条件，以及在推广中将会面临的困难。今后可以尝试研究vr技术引入地理教学中的资金和技术需求，以及教师在应用vr技术时所需要的教学技能，为提高教师的技术水平，推广vr技术在地理教

9、学中的应用提供一定的理论支持。2.实证研究vr技术应用于地理教学中的优势。尽管多篇论文论证了vr技术应用于地理教学中有着相比于传统教学方式的独特优势，但仅是简单地进行了描述，没有说服力，这是研究的不足之处。在今后的研究中，可以将传统教学模式与运用vr技术教学模式进行教学实验研究，以及进行vr技术的不同模式之间的比较，从实践中论证vr技术的优越性和不足之处，同时教学实践者们在教学过程中能够将先进技术与传统技术相结合，相互取长补短，充分发挥各自的优点，有效解决一些教育问题，从而优化教学过程，提高教学质量。3.深入研究vr技术在地理教学中的适用内容。在中学的地理课程主要分为自然地理、人文地理和区域地

10、理三个主题，地理知识复杂多样，这就需要我们对地理知识有全面的了解，深入思考什么样的地理事物适合运用vr技术来辅助教学，什么地理事物不适合使用vr技术进行讲解；同时，结合具体的教学内容，充分利用vr技术营造直观、实时、生动的数字化地理教学环境，设计合理有效的教学案例并运用于课堂教学中。4.关注vr技术应用于地理教学中出现的问题。当前的研究中，仅仅是从理论层面来说明vr技术在地理教学中的可行性，缺乏强有力的数据作为论证支撑。由于经济原因和师资力量的限制，vr技术只是在极少学校试用，青岛市首次将vr技术引入到课堂教学中，在生物和地理学科尝试使用虚拟现实技术，其在教学当中的实际效果还需要去研究。随着科技的发展，vr技术融入课堂教学将越来越普遍，并不局限于生物和地理学科，所以需要去探讨虚拟现实技术在实际应用中各方面的作用，对“教”和“学”所产生的深刻影响，以及在运用过程中所产生的各种问题，以此来加大vr技术在教学中的应用深度和广度，并去思考和解决这一新事物出现所带