VR技術(shù)在中學(xué)歷史教學(xué)中應(yīng)用

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【摘要】虛擬現(xiàn)實(shí)（vr）技術(shù)因其強(qiáng)大的功能和沉浸式體驗(yàn)，在教育領(lǐng)域越來越受到重視。將其應(yīng)用于中學(xué)歷史教學(xué)中，能夠借助虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸式的上課體驗(yàn)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。在教學(xué)中通過文物的重建、古跡的復(fù)原、歷史事件的呈現(xiàn)，可以其獨(dú)特的互動(dòng)方式將抽象的歷史知識(shí)明晰化，為中學(xué)歷史知識(shí)的信息傳達(dá)和學(xué)習(xí)帶來前所未有的體驗(yàn)和效果的飛躍。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；歷史教學(xué)；沉浸式體驗(yàn)

著眼未來，在教育中融入科技手段，已成為不可阻擋的趨勢(shì)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（virtualreality，簡(jiǎn)稱VR）是仿真技術(shù)的一個(gè)重要方向，應(yīng)用非常廣泛。它通過計(jì)算機(jī)生成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體逼真圖像，并輔以一系列傳感設(shè)備模擬出一種虛擬環(huán)境，使用戶沉浸在虛擬仿真的環(huán)境中或與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行互動(dòng)，通過用戶的多重感知系統(tǒng)——視覺、聽覺、觸覺、行動(dòng)感知，甚至包括嗅覺和味覺等——給用戶帶來接近現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。隨著時(shí)代進(jìn)步、科技發(fā)展，今天的中學(xué)生對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、各類電子數(shù)碼產(chǎn)品和高科技技術(shù)的運(yùn)用更加駕輕就熟，并且樂于接受新事物。VR技術(shù)因其強(qiáng)大的功能性和沉浸式體驗(yàn)，成為教育領(lǐng)域越來越重要的教學(xué)手段。

一、VR技術(shù)目前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)

2016年工業(yè)和信息化部先后《虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書5.0》《信息化和工業(yè)化融合發(fā)展規(guī)劃（2016—2020）》，全面闡述了國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，并提出支持虛擬現(xiàn)實(shí)核心技術(shù)突破以及產(chǎn)品與應(yīng)用創(chuàng)新，由此我國(guó)開始迅速在技術(shù)領(lǐng)域布局支持VR技術(shù)的突破和創(chuàng)新。近些年，地方各級(jí)人民政府陸續(xù)了多項(xiàng)關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)的相關(guān)政策，主要集中在VR技術(shù)的深度應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)融合。教育文化也是VR技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，有部分專家學(xué)者就VR技術(shù)在教育教學(xué)中的融合與發(fā)展提出了許多有益的探討，通過分析VR技術(shù)在教育教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)和可能產(chǎn)生的新問題，為VR技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了大量有益的研究成果。

二、VR技術(shù)在中學(xué)歷史教學(xué)中的現(xiàn)實(shí)需求

歷史是一門記載和總結(jié)人類發(fā)展進(jìn)程的人文學(xué)科。歷史學(xué)科的特點(diǎn)使得在中學(xué)歷史教學(xué)中，教育工作者常常需要借助文字描述、影像圖片、視頻音頻等進(jìn)行歷史人物、歷史場(chǎng)景的再現(xiàn)。但對(duì)于一些特殊場(chǎng)景，即便使用多媒體手段也不夠生動(dòng)直觀。有條件的情況下，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生到歷史遺跡的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察，到博物館參觀文物展出等作為有益的教學(xué)補(bǔ)充，但受到資源的局限以及出于對(duì)中學(xué)生時(shí)間成本、經(jīng)濟(jì)成本的考量，這種教學(xué)嘗試只能是一種調(diào)劑，雖能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)歷史的興趣，卻不能有效提高全體學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，形成長(zhǎng)效激勵(lì)。VR技術(shù)通過計(jì)算機(jī)和一系列三維交互設(shè)備，將已經(jīng)湮滅在時(shí)間長(zhǎng)河中的歷史場(chǎng)景重新構(gòu)建，展示在學(xué)生眼前，極大地提高了中學(xué)生深入學(xué)習(xí)歷史的欲望。VR技術(shù)將抽象的知識(shí)以更加便于理解的方式呈現(xiàn)出來，能夠有效提升學(xué)習(xí)效率，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，對(duì)由于地域、經(jīng)濟(jì)等差異形成的教學(xué)資源發(fā)展不均衡起到彌補(bǔ)作用。VR技術(shù)將抽象的知識(shí)以更加便于理解的方式呈現(xiàn)出來，相較于大型博物館、科技館、劇場(chǎng)、實(shí)地考察，投入成本更可控、更容易實(shí)施。逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)與較強(qiáng)的代入感，能夠最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，讓學(xué)生的注意力更加集中，學(xué)習(xí)的自主性與探索精神也得到提高。在教學(xué)中，使用VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)的軟硬件一體化方案組合靈活，部署輕松，能夠?qū)⒅悄苷Z音和語音識(shí)別融入課程，打造維護(hù)簡(jiǎn)單、應(yīng)用成本低、設(shè)備穩(wěn)定、兼容性強(qiáng)的教學(xué)系統(tǒng)?，F(xiàn)在，集整班教學(xué)、中控平板、支持一體機(jī)、個(gè)體體驗(yàn)角、VR工作站及教學(xué)管理系統(tǒng)于一體的交互式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，正在越來越多的學(xué)校成為現(xiàn)實(shí)。

三、VR技術(shù)在中學(xué)歷史教學(xué)中的發(fā)展方向

VR技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域已取得了豐碩的成果，但畢竟發(fā)展時(shí)間較短，并沒有形成系統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)資源。本文嘗試提出VR技術(shù)在中學(xué)歷史教學(xué)中的發(fā)展方向，為VR技術(shù)的應(yīng)用提供一些思路。

（一）歷史文物的重建

中學(xué)歷史知識(shí)涉及大量的歷史文物，各類教輔材料常以照片的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，教師再通過語言描述進(jìn)行細(xì)節(jié)講解，這種方式很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在歷史課上介紹大禹鼎時(shí)，需強(qiáng)調(diào)其銘文內(nèi)容的重要性，但大部分學(xué)生無法很好地將文字內(nèi)容與器物聯(lián)系起來。通過VR技術(shù)，可以將文物直觀呈現(xiàn)在學(xué)生面前。當(dāng)學(xué)生感受到青銅器的精美，就會(huì)對(duì)鐫刻其上的銘文有更直觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)文字的發(fā)展歷史就會(huì)有更深刻的理解。在這方面，學(xué)?？梢院筒┪镳^系統(tǒng)進(jìn)行廣泛合作。近些年，許多博物館在展廳中增加了VR技術(shù)的交互應(yīng)用，如秦始皇兵馬俑博物館通過VR技術(shù)給文物上色，參觀者掃描二號(hào)兵馬俑坑、跪射俑、銅車馬等即可開啟交互模式，利用VR技術(shù)使兵馬俑、銅車馬“活起來”[2]；甘肅省博物館利用交互技術(shù)，使參觀者可以在虛擬的陶器上繪制圖案，模擬制作馬家窯彩陶，還可以進(jìn)入原始人的生活場(chǎng)景，使彩陶的制胚、彩繪過程以及成品的使用變得更加直觀。在博物館上一堂生動(dòng)的歷史課，學(xué)生一定會(huì)印象深刻。

（二）歷史古跡的復(fù)原

中國(guó)古代文化成就輝煌，其中古代建筑獨(dú)樹一幟。在歷史遺跡的重建方面，VR技術(shù)通過建模，可以生動(dòng)豐富地體現(xiàn)古建筑復(fù)雜的木結(jié)構(gòu)，使斗拱、梁柱、雀替等建筑構(gòu)件栩栩如生，把古建筑千百年前的面貌呈現(xiàn)于學(xué)生面前。學(xué)校甚至可以根據(jù)需求及預(yù)算進(jìn)行靈活搭配，利用教學(xué)管理系統(tǒng)、VR一體機(jī)建構(gòu)虛擬空間，使學(xué)生可以更加直觀地看到歷史場(chǎng)景。如通過圓明園的虛擬現(xiàn)實(shí)模型，讓學(xué)生有身臨其境的感受，從而對(duì)這段歷史的認(rèn)識(shí)更加深刻；使用VR技術(shù)展示莫高窟洞窟，建立古跡模型數(shù)據(jù)庫，能夠把不便展出的文物進(jìn)行數(shù)字化展示，在虛擬環(huán)境中，學(xué)生可以近距離觀察壁畫，既長(zhǎng)久保存古跡，又使古跡的信息得到大力推廣，使學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)文化有更深的理解，萌發(fā)愛國(guó)熱情；如講解中華文化對(duì)世界的影響，選擇了韓國(guó)首爾的景福宮以及日本法隆寺的金堂和五重塔進(jìn)行學(xué)習(xí)，這時(shí)，通過VR技術(shù)的介入，學(xué)生可以暢游在這些建筑中，更加直觀地了解這些建筑與中華文化的深厚淵源，其中的知識(shí)點(diǎn)將以更加生動(dòng)的方式被學(xué)生了解、記憶，會(huì)極大地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（三）歷史事件的呈現(xiàn)

中學(xué)歷史教學(xué)中包含著許多歷史事件，這些內(nèi)容通過文字的描述很難生動(dòng)、形象地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可通過現(xiàn)代科技手段再現(xiàn)這些歷史場(chǎng)景。如紅軍長(zhǎng)征、鄭和下西洋等，可通過VR技術(shù)使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生更強(qiáng)的代入感。戴上VR設(shè)備，通過人工營(yíng)造的全場(chǎng)景體驗(yàn)區(qū)，學(xué)習(xí)者可以看到搖搖欲墜的吊橋，腳底是萬丈深淵，瞬間便可體驗(yàn)置身于雪山之巔、風(fēng)雪交加的真實(shí)感受?；蛟诤棋珶o垠的大海航行，或是“親臨”硝煙彌漫的戰(zhàn)場(chǎng)，用體驗(yàn)的方式學(xué)習(xí)，將抽象的理論知識(shí)放在場(chǎng)景中，可以直觀感受學(xué)習(xí)的趣味和魅力。隨著智慧教育的進(jìn)一步發(fā)展和VR技術(shù)的廣泛應(yīng)用，依托越來越優(yōu)質(zhì)的素材資源，可構(gòu)建出教與學(xué)之間的互動(dòng)分享，通過三維建模創(chuàng)造特定的場(chǎng)景，讓學(xué)生可以和歷史人物直接交流。這種對(duì)話能使學(xué)生對(duì)歷史人物有更深刻的理解，智能靈活、個(gè)性鮮明的教學(xué)環(huán)境也使學(xué)習(xí)變得更加有趣。

四、VR技術(shù)助力紅色教育

VR技術(shù)在紅色教育方面同樣能夠帶來較好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和效果。中學(xué)歷史教材中講述了許多革命先輩為中華人民共和國(guó)奮斗的事跡，教育工作者可以利用VR技術(shù)帶領(lǐng)學(xué)生追尋紅色文化，讓學(xué)生切身參與到革命經(jīng)典場(chǎng)景中，親身感受革命的力量。例如，在對(duì)中共一大的知識(shí)點(diǎn)講授中，就可以借助VR技術(shù)，結(jié)合中國(guó)共產(chǎn)黨第一次全國(guó)代表大會(huì)會(huì)址、浙江嘉興南湖紅船會(huì)址，讓學(xué)生深入體會(huì)當(dāng)時(shí)的歷史情景，并進(jìn)行歷史知識(shí)擴(kuò)充，呈現(xiàn)畫面感，增強(qiáng)帶入感，讓學(xué)生更好地理解中國(guó)共產(chǎn)黨的成立對(duì)中華民族產(chǎn)生的巨大影響。通過VR技術(shù)學(xué)習(xí)黨的發(fā)展歷史，可以讓學(xué)生體會(huì)革命先輩英勇頑強(qiáng)、不怕犧牲的革命英雄主義精神，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)之情、報(bào)國(guó)之志，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；可以提高紅色教育的親和力和吸引力，幫助學(xué)生形成歷史思維，學(xué)會(huì)用歷史的眼光看待和思考問題，并對(duì)紅色文化產(chǎn)生更多認(rèn)同和共鳴，從而升華他們的愛國(guó)主義情感。

五、結(jié)語

科技的進(jìn)步讓學(xué)習(xí)也有了更高效便捷的方法。優(yōu)質(zhì)豐富的VR內(nèi)容緊扣教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，全面覆蓋教學(xué)內(nèi)容，支持教學(xué)和自主學(xué)習(xí)雙模式，使教師能夠輕松實(shí)現(xiàn)教學(xué)進(jìn)度和課堂紀(jì)律管控，學(xué)生也能實(shí)現(xiàn)自主認(rèn)知、探索和練習(xí)。VR教學(xué)已經(jīng)成為提高學(xué)校信息化教學(xué)、提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率的新手段。VR技術(shù)改變了傳統(tǒng)教學(xué)理念，正在開啟新的教學(xué)方法，其獨(dú)特的身臨其境的沉浸式互動(dòng)，正在為信息傳達(dá)和教育培訓(xùn)帶來前所未有的飛躍。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳華明,吳建平,方芳,等.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在歷史教學(xué)中的應(yīng)用[J].軟件導(dǎo)刊.2019,18(02):190-193+197.

[2]姜欣,徐婧淳.AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在博物館展示設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].今古文創(chuàng).2021,(08):76-77.

作者:趙永敏 單位:甘肅省蘭州市第二十七中學(xué)