虚拟现实（VR）技术在中学历史教学中的应用探索

时间：2021-12-04 16:01:16 所属分类：智能科学技术 浏览量:

着眼未来，在教育中融入科技手段，已成为不可阻挡的趋势。虚拟现实技术(virtualreality，简称VR)是仿真技术的一个重要方向，应用非常广泛。它通过计算机生成实时动态的三维立体逼真图像，并辅以一系列传感设备模拟出一种虚拟环境，使用户沉浸在虚拟仿真的环境中或与虚

　　着眼未来，在教育中融入科技手段，已成为不可阻挡的趋势。虚拟现实技术(virtualreality，简称VR)是仿真技术的一个重要方向，应用非常广泛。它通过计算机生成实时动态的三维立体逼真图像，并辅以一系列传感设备模拟出一种虚拟环境，使用户沉浸在虚拟仿真的环境中或与虚拟环境中的对象进行互动，通过用户的多重感知系统——视觉、听觉、触觉、行动感知，甚至包括嗅觉和味觉等——给用户带来接近现实的感官体验。随着时代进步、科技发展，今天的中学生对互联网、各类电子数码产品和高科技技术的运用更加驾轻就熟，并且乐于接受新事物。VR技术因其强大的功能性和沉浸式体验，成为教育领域越来越重要的教学手段。

　　一、VR技术目前的发展状态

　　2016年工业和信息化部先后发布《虚拟现实产业发展白皮书5.0》《信息化和工业化融合发展规划(2016—2020)》，全面阐述了国内外虚拟现实产业的发展状况，并提出支持虚拟现实核心技术突破以及产品与应用创新，由此我国开始迅速在技术领域布局支持VR技术的突破和创新。近些年，地方各级人民政府陆续发布了多项关于虚拟现实行业的相关政策，主要集中在VR技术的深度应用和产业融合。教育文化也是VR技术应用的一个重要领域，有部分专家学者就VR技术在教育教学中的融合与发展提出了许多有益的探讨，通过分析VR技术在教育教学中的优势和可能产生的新问题，为VR技术在教育教学领域的应用提供了大量有益的研究成果。

　　二、VR技术在中学历史教学中的现实需求

　　历史是一门记载和总结人类发展进程的人文学科。历史学科的特点使得在中学历史教学中，教育工作者常常需要借助文字描述、影像图片、视频音频等进行历史人物、历史场景的再现。但对于一些特殊场景，即便使用多媒体手段也不够生动直观。有条件的情况下，教师可以带领学生到历史遗迹的现场进行考察，到博物馆参观文物展出等作为有益的教学补充，但受到资源的局限以及出于对中学生时间成本、经济成本的考量，这种教学尝试只能是一种调剂，虽能激发学生学习历史的兴趣，却不能有效提高全体学生的学习效率，形成长效激励。VR技术通过计算机和一系列三维交互设备，将已经湮灭在时间长河中的历史场景重新构建，展示在学生眼前，极大地提高了中学生深入学习历史的欲望。VR技术将抽象的知识以更加便于理解的方式呈现出来，能够有效提升学习效率，为学生提供丰富的学习资源，对由于地域、经济等差异形成的教学资源发展不均衡起到弥补作用。VR技术将抽象的知识以更加便于理解的方式呈现出来，相较于大型博物馆、科技馆、剧场、实地考察，投入成本更可控、更容易实施。逼真的虚拟现实与较强的代入感，能够最大限度地调动学生的主动性和积极性，让学生的注意力更加集中，学习的自主性与探索精神也得到提高。在教学中，使用VR技术实现的软硬件一体化方案组合灵活，部署轻松，能够将智能语音和语音识别融入课程，打造维护简单、应用成本低、设备稳定、兼容性强的教学系统。现在，集整班教学、中控平板、支持一体机、个体体验角、VR工作站及教学管理系统于一体的交互式学习体验，正在越来越多的学校成为现实。

　　三、VR技术在中学历史教学中的发展方向

　　VR技术应用于教育领域已取得了丰硕的成果，但毕竟发展时间较短，并没有形成系统的教学方法和教学资源。本文尝试提出VR技术在中学历史教学中的发展方向，为VR技术的应用提供一些思路。

　　(一)历史文物的重建

　　中学历史知识涉及大量的历史文物，各类教辅材料常以照片的形式呈现给学生，教师再通过语言描述进行细节讲解，这种方式很难激发学生的学习兴趣。例如，在历史课上介绍大禹鼎时，需强调其铭文内容的重要性，但大部分学生无法很好地将文字内容与器物联系起来。通过VR技术，可以将文物直观呈现在学生面前。当学生感受到青铜器的精美，就会对镌刻其上的铭文有更直观的认识，对文字的发展历史就会有更深刻的理解。在这方面，学校可以和博物馆系统进行广泛合作。近些年，许多博物馆在展厅中增加了VR技术的交互应用，如秦始皇兵马俑博物馆通过VR技术给文物上色，参观者扫描二号兵马俑坑、跪射俑、铜车马等即可开启交互模式，利用VR技术使兵马俑、铜车马“活起来”[2];甘肃省博物馆利用交互技术，使参观者可以在虚拟的陶器上绘制图案，模拟制作马家窑彩陶，还可以进入原始人的生活场景，使彩陶的制胚、彩绘过程以及成品的使用变得更加直观。在博物馆上一堂生动的历史课，学生一定会印象深刻。

　　(二)历史古迹的复原

　　中国古代文化成就辉煌，其中古代建筑独树一帜。在历史遗迹的重建方面，VR技术通过建模，可以生动丰富地体现古建筑复杂的木结构，使斗拱、梁柱、雀替等建筑构件栩栩如生，把古建筑千百年前的面貌呈现于学生面前。学校甚至可以根据需求及预算进行灵活搭配，利用教学管理系统、VR一体机建构虚拟空间，使学生可以更加直观地看到历史场景。如通过圆明园的虚拟现实模型，让学生有身临其境的感受，从而对这段历史的认识更加深刻;使用VR技术展示莫高窟洞窟，建立古迹模型数据库，能够把不便展出的文物进行数字化展示，在虚拟环境中，学生可以近距离观察壁画，既长久保存古迹，又使古迹的信息得到大力推广，使学生对传统文化有更深的理解，萌发爱国热情;如讲解中华文化对世界的影响，选择了韩国首尔的景福宫以及日本法隆寺的金堂和五重塔进行学习，这时，通过VR技术的介入，学生可以畅游在这些建筑中，更加直观地了解这些建筑与中华文化的深厚渊源，其中的知识点将以更加生动的方式被学生了解、记忆，会极大地提升学生的学习效果。

　　(三)历史事件的呈现

　　中学历史教学中包含着许多历史事件，这些内容通过文字的描述很难生动、形象地呈现在学生面前，而虚拟现实技术可通过现代科技手段再现这些历史场景。如红军长征、郑和下西洋等，可通过VR技术使学习者产生更强的代入感。戴上VR设备，通过人工营造的全场景体验区，学习者可以看到摇摇欲坠的吊桥，脚底是万丈深渊，瞬间便可体验置身于雪山之巅、风雪交加的真实感受。或在浩瀚无垠的大海航行，或是“亲临”硝烟弥漫的战场，用体验的方式学习，将抽象的理论知识放在场景中，可以直观感受学习的趣味和魅力。随着智慧教育的进一步发展和VR技术的广泛应用，依托越来越优质的素材资源，可构建出教与学之间的互动分享，通过三维建模创造特定的场景，让学生可以和历史人物直接交流。这种对话能使学生对历史人物有更深刻的理解，智能灵活、个性鲜明的教学环境也使学习变得更加有趣。

　　四、VR技术助力红色教育

　　VR技术在红色教育方面同样能够带来较好的学习体验和效果。中学历史教材中讲述了许多革命先辈为中华人民共和国奋斗的事迹，教育工作者可以利用VR技术带领学生追寻红色文化，让学生切身参与到革命经典场景中，亲身感受革命的力量。例如，在对中共一大的知识点讲授中，就可以借助VR技术，结合中国共产党第一次全国代表大会会址、浙江嘉兴南湖红船会址，让学生深入体会当时的历史情景，并进行历史知识扩充，呈现画面感，增强带入感，让学生更好地理解中国共产党的成立对中华民族产生的巨大影响。通过VR技术学习党的发展历史，可以让学生体会革命先辈英勇顽强、不怕牺牲的革命英雄主义精神，激发学生的爱国之情、报国之志，充分调动学生的学习积极性;可以提高红色教育的亲和力和吸引力，帮助学生形成历史思维，学会用历史的眼光看待和思考问题，并对红色文化产生更多认同和共鸣，从而升华他们的爱国主义情感。

　　五、结语

　　科技的进步让学习也有了更高效便捷的方法。优质丰富的VR内容紧扣教学知识点，全面覆盖教学内容，支持教学和自主学习双模式，使教师能够轻松实现教学进度和课堂纪律管控，学生也能实现自主认知、探索和练习。VR教学已经成为提高学校信息化教学、提升学生学习效率的新手段。VR技术改变了传统教学理念，正在开启新的教学方法，其独特的身临其境的沉浸式互动，正在为信息传达和教育培训带来前所未有的飞跃。

　　【参考文献】

　　[1]陈华明,吴建平,方芳,等.虚拟现实技术在历史教学中的应用[J].软件导刊.2019,18(02):190-193+197.

　　[2]姜欣,徐婧淳.AR增强现实技术在博物馆展示设计中的应用[J].今古文创.2021,(08):76-77.

　　作者:赵永敏

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