【基于人地协调观培养的“森林探索者”VR软件应用探究
——以“森林的开发和保护”为例】
PART.01
研究背景
1.新课改背景下地理学科核心素养的培养要求
人地关系是地理学最为核心的研究主题，关于人和地理环境之间关系的正确价值观——人地协调观，则是地理教学的核心线索和基本价值观念。人地协调观是个人的主观意识，外显于行动，但传统地理课堂由于教学场景的限制，鲜与环境产生交互，故学生往往缺少展现行为的机会。
2.新时代背景下信息技术的运用要求
随着计算机技术的发展，虚拟现实技术不断在地理课堂中普及，虚拟现实技术呈现的场景具有“高度临场感““交互性强”“视听兼顾”等特点，不仅能够唤起学生的学习兴趣，提升教学效果，还能够让学生“足不出户”，在模拟的真实情景中通过操作感受人地相互作用，切身思考人类与自然环境的关系。
PART.02
主要内容
“森林探索者”VR软件简介
1.软件功能
(1)三维展示功能
“森林探索者”VR软件的三维展示功能主要有全景和桌面两个模式，可分别从林冠下方和上方两个不同的视角观察森林。在全景模式中，软件画面真实还原了森林的各种景观，给予使用者多个感官的刺激。
(2)活动窗功能
“森林探索者”VR软件设置了许多活动窗，包括知识卡片窗和目录窗等。卡片上的信息能够帮助使用者了解森林对环境的作用，同时也能了解人类保护森林的方法。目录窗能够显示本章节的主题以及收集卡片的进度，方便使用者知晓探索进度。
(3)交互功能
交互功能主要指使用者能够与软件中的虚拟对象进行交互，交互的方式包括点击、拖拽、放大或缩小对象和变换视角等。学生在使用此软件的过程中便自然而然地与其创设的虚拟现实环境产生了持续不断地交互，从中发现并获取信息，实现人类与虚拟环境的沟通。
(4)记录功能
使用者能够随时通过点击截屏按钮，记录卡片知识或有趣的画面等各种信息，方便稍后整理归纳或与他人分享。
2. 软件特点
(1)调动多种感官，促进具身沉浸
教师利用此软件，便可在课堂上创设更加“真实”的情境，营造逼真的森林探索效果，引导学生视觉、听觉和位觉等多重感官的参与，使其认知思维和身体同时沉浸其中。
(2)体现人地关系，建构协调观念
“森林探索者”VR软件所设计的各种活动和文字材料，都渗透着人地协调的理念，有助于学生建构人地协调观。
VR环境下的学习生成模型
1. 模型构建
模型包含四个要素和三个环节。四个要素分别为：VR学习环境、VR软件、学习个体和学习共同体。三个环节为：信息获取、整合建构和迁移巩固。
2. 构成要素
VR学习环境、VR软件、学习个体和学习共同体。
(1)VR学习环境为学习者营造强烈沉浸感与在场感
VR学习环境除提供虚拟现实的视觉感知外，又增强了听觉、位觉体验，帮助使用者突破时空限制，多元感知环境，让使用者产生身份转换（学生→探索者）和位置转换（课堂→森林）的错觉，从而营造出更强烈的沉浸感和在场感。
(2)学习者通过VR软件获得活动、图像、符号多重经验
学习者使用VR软件，可轻松地将抽象的语词符号与具象的图像和活动经验联系起来，从而有意义地对符号加以使用，为进一步地整合、建构和迁移应用奠定基础。
(3)个体通过与学习共同体的交流合作完成认知建构
3. 核心环节
VR环境下的学习生成模型主要包含信息获取、整合建构和迁移巩固三大环节。
在“信息获取”环节，学习个体的视觉、听觉和位觉等知觉主动获取VR软件提供的活动、图像和符号等大量信息，并将这些信息暂存于感觉记忆中。在“整合建构”环节，学习个体与学习共同体的讨论交流也有助于信息的整合和建构。在“迁移巩固”环节，学习个体将提取长时记忆中的知识，将知识结构化并用以解决问题，这个过程即 为获取“问题图式”。
PART.03
教学实践
本文选取主题“森林的开发与保护”
1.明确主题，熟悉软件
活动前将全班同学依据“组内异质，组间同质”的原则分成5-6人的学习小组，各组成员准备好平板设备并下载“森林探索者”软件。教师简要示范软件操作，制定活动规则，明确本节课的主题为“森林的开发和保护”.
2. 自主探索，获取信息
学生根据探究问题，自主探索软件内容，跟随提示寻找知识卡片，逐步明确森林的作用和森林遭受破坏的原因，以及人类应如何处理和森林的关系。
3.交流协作，整合建构
学生整理加工探索软件后得到的信息，在小组内部交流，整合成初步的答案。以小组形式分享探究成果，各组轮流发言并相互点评，教师适时进行引导和评价，帮助学生将短时记忆与长时记忆建立联系。
4.图式形成，迁移巩固
学生归纳出解决问题的图式，问题图式形成后，教师提供与本节课对应的练习，创设一个新情境，提出新问题。同时通过迁移练习，促进学生将所学知识从虚拟现实场景迁移到现实场景，对真实问题提出建议。
PART.04
主要结论
综上所述，VR技术拓宽了课堂教学的可能性，真正做到了“足不出户”便可尽览万物，在地理课程强调创设真实教学情境与提高学生解决实际问题能力的当下显现出极高的价值。因此，在使用软件前，教师应对软件进行简要的介绍，明确学习任务。在使用时，指导学生及时记录信息，避免学生在探索软件的过程中“迷航”，保障课堂上的活动效率；教师依据课标要求，选择和设计一定量的练习，进行当堂巩固、课后训练以及及时地检验和评价，使图示获取、操作自动化与迁移运用之间的过渡更加流畅。
PART.05
小编说
该文章题目为基于人地协调观培养的“森林探索者” VR软件应用探究——以“森林的开发和保护”为例，于2021年第23期发表在地理教学期刊。
本文梳理了VR软件的功能和特点，构建了VR环境下的学习生成模型，阐述了模型的构成要素和核心环节，并进行了“森林的开发和保护”课例设计，探索了“森林探索者”VR软件应用于地理教学的实施路径，以期为一线地理教师培养学生人地协调观提供教学参考。
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本期编辑：张馨月
本期文案：张馨月
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