三維仿真技術在高中地理教學中的運用

楊倩

摘 要 通過探究三維仿真技術在高中地理教學中的運用，提出教師要合理利用三維仿真技術，推動學生對于地理學的認知，科學進行虛擬實踐教學，從而使地理知識的學習突破時間和空間的影響，對于學生學習理解地理知識具有重要意義，對于提高中學地理教學效益作用明顯。

關鍵詞 三維仿真技術；高中地理；虛擬實踐

中圖分類號：G633.55 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）07-0036-02

1 前言

伴隨著三維仿真技術的推廣，它逐步在城市規劃建設、地理教學、地質勘探等多領域獲得廣泛的應用。并且基于互聯網的三維虛擬環境仿真技術，為各種虛擬模擬環境提供寬廣的平臺和適用的工具。同時，三維仿真技術在地理教學中的應用改變了人們探索地理知識的方式，不再受到時間和空間的影響，為科研和教學提供了更為便捷的平臺。

2 促進發展，三維仿真技術推動學生認知

三維仿真技術作為現代科學技術的一部分，將逐步與學校的地理教學相融合，從多角度影響學生學習中學地理。

三維仿真技術幫助學生建立空間的概念 空間和時間是一切自然事物存在的前提，所有事物的發展、變化都不可能失去空間和時間的支撐。因此，建立完備的空間概念也就成為學生學習地理課程的目標之一。在這個學習過程中，學生將逐步構建空間的概念，并鍛煉自身的空間想象能力和思維能力。和傳統教學相比，三維仿真技術的出現將在培養學生構建空間概念的過程中發揮更加顯著的作用。在真實的世界中，地理事物的表現是以三維空間作為支撐，但在地理學中需要將三維空間置于二維空間，也就是通常所見的地圖。因此，學生在學習地理知識時，僅憑借地圖這種二位空間的載體，就需要將相關的三維空間聯想出來，對于早期接觸地理學的學生來說無疑是有較大難度的。

如在講解“經緯線”相關內容時，盡管教師可以從各個角度展示經緯線的存在，并花費較多時間繪制二維圖片，但是效果并不好。而使用三維仿真技術進行輔助教學將大不一樣，三維仿真技術教師可以讓從三維空間進行講解，并且根據實際需要隨時變換角度。由于這種展示方法和學生日常認知相符，均是三維層面的觀察，因此對于早期接觸地理學的學生來說，將極大幫助他們建立空間的概念。

三維仿真技術增強學生對于環境的認知 從身邊的環境來講，包含生活、地理、地質和宇宙多個層次，在這些環境中，地理環境與人類最為密切，是人類生活的最主要場合，這也是地理學與其他學科相比，和人類的生活更緊密相關的原因。傳統的地理課程中，經常出現需要學生走出學校進行野外考察的內容，但迫于實際，相當部分的學生并不能夠真正走到周邊環境中進行調查研究，甚至在學習“世界地理”時，更不可能要求所有學生進行世界范圍內的學習調查。針對這種情況，三維仿真技術可以較好地達到目標，讓學生得以在課堂中感受世界各地的人文風情、地理風貌，突破傳統的空間限制；甚至教師可以借助三維仿真模擬，將積累多年才會發生明顯變化的地質運動展現給學生，突破時間的限制。

如學習億萬年間地球的陸地板塊漂移的過程，僅通過教師講解，學生并不能很好吸收，借助三維仿真技術將億萬年間地球的陸地板塊漂移的過程，以動畫仿真的形式展現出來，讓學生得以清晰觀察在每個階段地球大陸的組成，并可以從三維角度隨時觀察各個時期地球的特征，全方位了解地球的發展歷程。可以看出，三維仿真技術在中學地理教學中的應用，將有效提高學生對于地理學科的感性認識，增加學生對于地理知識的理性認識，推進中學地理教學。

三維仿真技術提高學生自主探索地理知識的能力 在網絡技術不斷深化、不斷發展的現代社會，互聯網已經逐步滲透進學校的教學當中，這對于傳統教學來說是一個巨大變化。因此，在現代社會的需求下，學生對于知識單純地記憶不再是主要的學習方式，而如何掌握對于信息的獲取、分析、整合、表達，成為教師教學的重要目標。三維仿真技術的出現滿足了學生自主學習的需求，通過三維仿真技術，學生即可獲得更多他們想要了解的地理知識。

如在教師教授“世界人口遷移分布”之前，學生完全可以憑借三維仿真技術進行自學，通過下載網絡上已有的資料，加以整合，將各個時間段世界人口比例記錄下來，再通過三維仿真技術將已獲得的知識導入，最終將世界人口在不同時期的分布特征以多角度、廣領域的三維模型展現出來，完成整體內容的自學。因此，三維仿真技術對于學生進行自主探索學習作用較為明顯。

3 聯系實際，三維仿真技術虛擬實踐教學

地理學研究的對象一般都具備時間、空間多維度的特征，傳統的方法不能很好地展示其發展的規律。特別是地理學科特有的野外調查實踐內容，由于時間、經費、安全和學科交叉等綜合原因，并不能讓學生真正進行野外探索實踐。因此，三維仿真技術應用的必要性得以體現，教師在不具備實地實踐的前提下，完全可以借助三維仿真技術進行虛擬實踐教學[1]。

教師在利用三維仿真技術進行虛擬實踐教學時，要注重交互式的虛擬實踐。地理虛擬實踐可以將實際地理的構造以虛擬的地理環境表現出來，將地理學大量的內容整合為一個體系，通過三維仿真技術為學生提供實際操作和實驗觀察的平臺。如在這個構建系統中，學生被允許進行系統內數據的修改，通過改變相關數據來模擬地理現象的變化，觀測相關特征。這個系統為學生提供低廉、安全的途徑與現實地理知識進行交互。在這個互動過程中，學生實現地理知識的自主學習，采用與環境相互作用來學習獲取相關的地理知識。而使用三維仿真虛擬技術，既實現了實踐內容的不斷更新，又將費用降到最低，可以及時跟上技術發展。同時，教師也要注重三維仿真技術應用的綜合性虛擬實踐。借助三維仿真技術，學生可以將其他相關學科內容與地理知識緊密結合，在虛擬實踐操作中靈活運用相關知識。

如在講解“亞洲”相關地理知識時，采用三維仿真技術，可以讓學生學習亞洲的氣候特點和河流特點，圖文并茂地了解到對應地理特點的地區在人文和習俗方面有什么差異，誕生過哪些名人、偉人等。通過三維仿真技術的虛擬實踐，實現教學內容的可視化，使學生得以將所學地理知識與相關知識緊密結合，融會貫通[2]。

三維仿真技術虛擬實踐教學更有利于師生間的交流。現代網絡化教育的靈魂是交流互動，而虛擬實踐室讓師生間的交流不受時間和空間的影響，教師可以通過遠程共享或直接控制學生所在的虛擬儀器，將課程標準所要求學習的內容及時分享給學生，很好地打開教學資源緊缺的局面。同時，學生借助三維仿真技術可以將疑惑及時傳達給教師，并把問題具象化，讓教師在回答的時候更有側重點，更有助于學生的學習。

如在學習“中國的自然環境和自然資源”一章后，學生很容易對于課上所講三級階梯的分界線不夠明了，可以借助三維仿真技術將自己的疑惑明顯標注，之后將問題及時發送給教師。教師在接收到標注的問題時，可以更好地對學生疑惑的階梯分界線做出回答，并在標注后發給學生，使教學在時間和空間上都得以延續。

4 結語

可以看出，三維仿真技術對于提高高中地理教學質量的作用明顯，對于學生學習理解地理知識具有重要意義。如果能充分發揮三維仿真技術在教學中的價值，將會促進整體教學水平的提高。

參考文獻

[1]盛德號，封素敏.三維仿真教學法在構造類課程教學中的應用探析[J].企業導報，2013（21）：147-147，148.

[2]羅佳妮.淺析三維仿真在城市規劃中的應用[J].城市建設理論研究，2014（10）：56.