梁美盈

（廣東省中山市第一中學(xué), 廣東 中山 528400）

地理實(shí)踐是促進(jìn)學(xué)生地理學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的重要手段，《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課標(biāo)”）在“教學(xué)與評價(jià)建議”中突出強(qiáng)調(diào)了將實(shí)踐活動作為教學(xué)的重要方式之一。[1]然而在教學(xué)實(shí)施中，受課時(shí)、戶外安全等諸多因素的制約，戶外地理實(shí)踐面臨重重障礙。即便課標(biāo)明確要求通過野外觀察開展地貌、土壤及植被觀察，在課堂中也常常以“等高線地形圖判讀”和“景觀圖識別”代之，偏離了課標(biāo)的內(nèi)容要求。課標(biāo)明確指示通過地理實(shí)踐方式組織的教學(xué)內(nèi)容不能有效“落地”，其余地理實(shí)踐的展開便更舉步維艱，長遠(yuǎn)來看不利于學(xué)生地理實(shí)踐力的培養(yǎng)。

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，其與教學(xué)內(nèi)容的深度融合成為地理課程改革的助推器，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入地理實(shí)踐是突破上述瓶頸的良策。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以高度還原真實(shí)的戶外環(huán)境，學(xué)生在課堂上便能獲得地理實(shí)踐的替代性體驗(yàn)。此外，它還能突破空間限制，呈現(xiàn)親身實(shí)踐難以觀察的中尺度、大尺度地理環(huán)境，從而有助于學(xué)生從整體上構(gòu)建地理環(huán)境意象。[2]基于此，本文以“720云”VR軟件為例，挖掘其在虛擬地理實(shí)踐方面的應(yīng)用優(yōu)勢，構(gòu)建了VR技術(shù)支持下的虛擬地理實(shí)踐模式，探索開發(fā)了“地貌的觀察”虛擬地理實(shí)踐案例，為一線教師開展虛擬地理實(shí)踐、落實(shí)地理實(shí)踐力培養(yǎng)提供參考。

一、“720云”VR軟件簡介

“720云”是一個(gè)基于VR全景可視化技術(shù)的全景內(nèi)容創(chuàng)作與分享平臺，其制作的720全景圖可進(jìn)行水平與垂直方向的360°自由旋轉(zhuǎn)，給使用者帶來高逼真感和延伸感的三維世界體驗(yàn)。該軟件應(yīng)用于虛擬地理實(shí)踐有如下優(yōu)勢。

1.提供豐富的VR資源

平臺內(nèi)收錄了1045余萬組全景作品，內(nèi)容覆蓋500余座城市及地區(qū)，涵蓋村落、景區(qū)、博物館、高校等豐富的場景。此外，來自全球各地的90多萬作者參與全景圖的制作與分享，更有專業(yè)攝影師長期駐留，保障了VR資源的永續(xù)性與優(yōu)質(zhì)性。

2.創(chuàng)設(shè)連貫的真實(shí)情境

全景圖（見圖1）采用相機(jī)拍攝的照片制作而成，其高度還原了現(xiàn)場的地理環(huán)境，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了具體可感的真實(shí)空間。瀏覽時(shí)點(diǎn)擊“VR模擬”按鈕，眼前的場景便能跟隨設(shè)備的移動而轉(zhuǎn)動，大大增強(qiáng)了空間體驗(yàn)的沉浸感。一個(gè)全景圖作品常內(nèi)置多重場景，可以通過點(diǎn)擊“場景選擇”“地圖”或“航拍飛機(jī)”流暢地進(jìn)行場景轉(zhuǎn)換，增強(qiáng)了活動情境的豐富度，為連貫的地理情境創(chuàng)設(shè)提供了途徑。

圖1 “720云”軟件的全景圖展示

3.提供翔實(shí)的場景信息

全景圖內(nèi)含有“簡介”按鈕，較詳細(xì)地展示了對應(yīng)場景的位置、特點(diǎn)等基本信息，便于學(xué)生深入理解場景所呈現(xiàn)的內(nèi)容，形成區(qū)域認(rèn)知。其中，位置信息通過高德地圖展示，學(xué)生可通過縮放地圖來準(zhǔn)確把握該場景在不同空間尺度下的地理位置。

4.實(shí)現(xiàn)便捷的課堂交互

“720云”平臺除手機(jī)APP外，還可從網(wǎng)頁進(jìn)入。教師一體機(jī)端與學(xué)生移動端只需打開相同的場景鏈接，無需投屏即可實(shí)現(xiàn)同一場景內(nèi)的互動交流。此外，全景圖的使用界面簡潔明了，實(shí)際教學(xué)中不需要對學(xué)生進(jìn)行專門培訓(xùn)，可操作性強(qiáng)。

二、VR技術(shù)支持下的虛擬地理實(shí)踐模式

VR技術(shù)提供了強(qiáng)交互性、高沉浸感與在場感的虛擬地理實(shí)踐環(huán)境，利于學(xué)生在沉浸式體驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。但復(fù)雜的真實(shí)情境、新穎的交互方式必然包含與學(xué)習(xí)目標(biāo)不相關(guān)的冗余信息，從而增加學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷。[3]學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)理論的指導(dǎo)能夠減小認(rèn)知負(fù)荷的不良影響，從而提高VR技術(shù)與地理實(shí)踐的整合效果。基于此，本文構(gòu)建了VR技術(shù)支持下的虛擬地理實(shí)踐模式（見圖2）。

圖2 VR技術(shù)支持下的虛擬地理實(shí)踐模式

該實(shí)踐模式含三個(gè)核心內(nèi)容。

1.學(xué)科內(nèi)容邏輯

學(xué)科邏輯反映學(xué)科思想和方法的內(nèi)涵，通過學(xué)科知識結(jié)構(gòu)加以體現(xiàn)。[4]對1992年《地理教育國際憲章》提出的地理學(xué)六大研究主題按實(shí)踐內(nèi)容加以歸納，[5]得到地理實(shí)踐的基本內(nèi)容邏輯，依次為認(rèn)識實(shí)踐主體（地理位置、地理特征等）、展開實(shí)踐過程（成因探析、發(fā)展推理、影響預(yù)測等）和感悟?qū)嵺`價(jià)值（地理事象對自然環(huán)境與人類活動的地理意義）。

2.認(rèn)知過程邏輯

學(xué)生的認(rèn)知邏輯遵循從易到難、從已知到未知、從感知到理解等規(guī)律。[6]地理實(shí)踐本質(zhì)上是一種體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，根據(jù)庫伯的“體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈”理論，學(xué)習(xí)歷經(jīng)具體體驗(yàn)、反思觀察、抽象概括和主動實(shí)踐四個(gè)循環(huán)階段。在具體實(shí)施中，四個(gè)階段并非機(jī)械循環(huán)，而是非線性螺旋上升的，可以對應(yīng)不同的實(shí)踐內(nèi)容加以改造和創(chuàng)新。[7]

3.學(xué)習(xí)支架建構(gòu)

支架又稱“腳手架”，是對學(xué)生解決問題和建構(gòu)意義起輔助作用的問題情境、學(xué)習(xí)工具等的支持，有助于學(xué)生穿越“最近發(fā)展區(qū)”獲得進(jìn)一步學(xué)習(xí)和發(fā)展的能力。[8]根據(jù)學(xué)習(xí)支架的類型，[9]信息技術(shù)環(huán)境下的情境支架和交互支架主要由VR技術(shù)提供，資源支架則通過探究問題、活動報(bào)告等方式呈現(xiàn)，評價(jià)支架有課前練習(xí)、評價(jià)量規(guī)等，貫穿于實(shí)踐活動始終，以跟進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展。

三、“地貌的觀察”虛擬地理實(shí)踐活動設(shè)計(jì)

“地貌的觀察”為人教版高中必修《地理一》的新增內(nèi)容，從野外觀察的角度描述了地貌識別和地貌景觀特點(diǎn)描述的方法，尤其適合采用地理實(shí)踐的方式組織教學(xué)，而“720云”VR軟件的功能則為虛擬地理實(shí)踐提供了有力支持。下面以“地貌的觀察”為例進(jìn)行虛擬地理實(shí)踐活動設(shè)計(jì)。

1.前端分析

（1）課標(biāo)分析。本節(jié)對應(yīng)的課標(biāo)要求是：“1.4通過野外觀察或運(yùn)用視頻、圖像，識別3～4種地貌，描述其景觀的主要特點(diǎn)?！北緲?biāo)準(zhǔn)指示教師依托直觀的場景幫助學(xué)生觀察地貌。行為動詞為“識別”與“描述”，學(xué)生只需描述景觀特點(diǎn)，無需闡明地貌成因?？梢?，本節(jié)內(nèi)容重在“體驗(yàn)深度”而非“知識深度”。

（2）教材分析?！暗孛驳挠^察”為第四章第二節(jié)內(nèi)容。第一節(jié)“常見的地貌類型”旨在解決“看什么”的問題，而本節(jié)側(cè)重于觀察地貌的方法指導(dǎo)，主要解決“怎么看”的問題。教材介紹了觀察地貌的一般順序，接著闡釋了觀察地貌的內(nèi)容，最后落腳到地貌特征對自然環(huán)境與人類活動的影響。

（3）學(xué)情分析。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了常見地貌和等高線地形圖等內(nèi)容，有一定的知識儲備。地貌景觀與人類活動聯(lián)系緊密，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但宏觀地貌尺度較大，對學(xué)生而言較為抽象。在能力上，學(xué)生的高級思維能力、小組合作能力和語言表達(dá)能力欠佳。因此實(shí)踐中可借助VR技術(shù)呈現(xiàn)直觀的地理事象，引導(dǎo)學(xué)生在小組活動中鍛煉思維、提升能力。

2.核心素養(yǎng)目標(biāo)

（1）能在“丹巴甲居藏寨”VR全景圖中選擇合適的觀察點(diǎn)，并有序地觀察、描述該地的地貌特征（區(qū)域認(rèn)知、地理實(shí)踐力）。

（2）能說出該地的地貌特征對自然植被與人類活動（農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通建設(shè)、聚落選址）的影響，感悟人地協(xié)調(diào)發(fā)展的意義（綜合思維、人地協(xié)調(diào)觀）。

3.實(shí)踐過程（見表1）

表1 “地貌的觀察”教學(xué)實(shí)踐過程

四、總結(jié)與反思

在VR技術(shù)的支持下，虛擬地理實(shí)踐活動如何設(shè)計(jì)與實(shí)施以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)？三條“線”的把握尤為關(guān)鍵。

1.厘清“暗線”：一個(gè)目標(biāo)兩個(gè)邏輯

VR技術(shù)融入地理實(shí)踐打開了學(xué)生與真實(shí)世界交互的大門，大大拓展了中學(xué)地理實(shí)踐的實(shí)施路徑。但地理實(shí)踐不能任學(xué)生漫無目的地自由探索，實(shí)踐活動設(shè)計(jì)也應(yīng)當(dāng)有清晰的邏輯思路。教師需研讀課標(biāo)要求，將地理學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)作為一條“暗線”貫穿始終，實(shí)踐活動內(nèi)容與過程設(shè)計(jì)要遵循學(xué)科邏輯與認(rèn)知規(guī)律。只有厘清這“一個(gè)目標(biāo)兩個(gè)邏輯”，才能構(gòu)建清晰、有效的地理實(shí)踐邏輯主線。

2.勾勒“明線”：活動支架驅(qū)動學(xué)習(xí)

VR技術(shù)呈現(xiàn)的虛擬場景帶來強(qiáng)烈視覺沖擊的同時(shí)，其內(nèi)含的干擾信息容易形成認(rèn)知負(fù)荷。為減輕學(xué)生面臨新技術(shù)環(huán)境的認(rèn)知負(fù)荷，教師需要為其提供外顯化的學(xué)習(xí)支持，如在考察報(bào)告中明確考察地點(diǎn)、考察目標(biāo)及活動成果等，并附帶實(shí)踐活動的評價(jià)量規(guī)，使學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動下學(xué)習(xí)。此外，教師在活動中的引導(dǎo)、活動后的提煉歸納均能幫助學(xué)生將活動結(jié)果有效地輸出，使其切實(shí)感到學(xué)有所獲。

3.挖掘“潛線”：開放引領(lǐng)學(xué)習(xí)生成

虛擬環(huán)境中的冗余效應(yīng)需要重視，但辯證地看，在高層次信息加工及深度學(xué)習(xí)中，一定程度的認(rèn)知負(fù)荷又會促使學(xué)習(xí)者進(jìn)行有意義的探索。筆者在實(shí)施上述案例時(shí)，便有學(xué)生注意到全景圖上的一則用戶留言“上面風(fēng)景更好”，并由該留言所在的地貌位置引申出了不同坡面觀察低地的差異。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，教師可自然引出因觀察點(diǎn)不同而形成的“通視”問題?？梢?，VR技術(shù)帶來的高仿真地理環(huán)境為生成性學(xué)習(xí)提供了空間，教師可以在實(shí)踐中為學(xué)生提供更多探索與表達(dá)的機(jī)會，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)生成。