三维仿真技术在高中地理教学中的运用

杨倩

摘 要 通过探究三维仿真技术在高中地理教学中的运用，提出教师要合理利用三维仿真技术，推动学生对于地理学的认知，科学进行虚拟实践教学，从而使地理知识的学习突破时间和空间的影响，对于学生学习理解地理知识具有重要意义，对于提高中学地理教学效益作用明显。

关键词 三维仿真技术；高中地理；虚拟实践

中图分类号：G633.55 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）07-0036-02

1 前言

伴随着三维仿真技术的推广，它逐步在城市规划建设、地理教学、地质勘探等多领域获得广泛的应用。并且基于互联网的三维虚拟环境仿真技术，为各种虚拟模拟环境提供宽广的平台和适用的工具。同时，三维仿真技术在地理教学中的应用改变了人们探索地理知识的方式，不再受到时间和空间的影响，为科研和教学提供了更为便捷的平台。

2 促进发展，三维仿真技术推动学生认知

三维仿真技术作为现代科学技术的一部分，将逐步与学校的地理教学相融合，从多角度影响学生学习中学地理。

三维仿真技术帮助学生建立空间的概念 空间和时间是一切自然事物存在的前提，所有事物的发展、变化都不可能失去空间和时间的支撑。因此，建立完备的空间概念也就成为学生学习地理课程的目标之一。在这个学习过程中，学生将逐步构建空间的概念，并锻炼自身的空间想象能力和思维能力。和传统教学相比，三维仿真技术的出现将在培养学生构建空间概念的过程中发挥更加显著的作用。在真实的世界中，地理事物的表现是以三维空间作为支撑，但在地理学中需要将三维空间置于二维空间，也就是通常所见的地图。因此，学生在学习地理知识时，仅凭借地图这种二位空间的载体，就需要将相关的三维空间联想出来，对于早期接触地理学的学生来说无疑是有较大难度的。

如在讲解“经纬线”相关内容时，尽管教师可以从各个角度展示经纬线的存在，并花费较多时间绘制二维图片，但是效果并不好。而使用三维仿真技术进行辅助教学将大不一样，三维仿真技术教师可以让从三维空间进行讲解，并且根据实际需要随时变换角度。由于这种展示方法和学生日常认知相符，均是三维层面的观察，因此对于早期接触地理学的学生来说，将极大帮助他们建立空间的概念。

三维仿真技术增强学生对于环境的认知 从身边的环境来讲，包含生活、地理、地质和宇宙多个层次，在这些环境中，地理环境与人类最为密切，是人类生活的最主要场合，这也是地理学与其他学科相比，和人类的生活更紧密相关的原因。传统的地理课程中，经常出现需要学生走出学校进行野外考察的内容，但迫于实际，相当部分的学生并不能够真正走到周边环境中进行调查研究，甚至在学习“世界地理”时，更不可能要求所有学生进行世界范围内的学习调查。针对这种情况，三维仿真技术可以较好地达到目标，让学生得以在课堂中感受世界各地的人文风情、地理风貌，突破传统的空间限制；甚至教师可以借助三维仿真模拟，将积累多年才会发生明显变化的地质运动展现给学生，突破时间的限制。

如学习亿万年间地球的陆地板块漂移的过程，仅通过教师讲解，学生并不能很好吸收，借助三维仿真技术将亿万年间地球的陆地板块漂移的过程，以动画仿真的形式展现出来，让学生得以清晰观察在每个阶段地球大陆的组成，并可以从三维角度随时观察各个时期地球的特征，全方位了解地球的发展历程。可以看出，三维仿真技术在中学地理教学中的应用，将有效提高学生对于地理学科的感性认识，增加学生对于地理知识的理性认识，推进中学地理教学。

三维仿真技术提高学生自主探索地理知识的能力 在网络技术不断深化、不断发展的现代社会，互联网已经逐步渗透进学校的教学当中，这对于传统教学来说是一个巨大变化。因此，在现代社会的需求下，学生对于知识单纯地记忆不再是主要的学习方式，而如何掌握对于信息的获取、分析、整合、表达，成为教师教学的重要目标。三维仿真技术的出现满足了学生自主学习的需求，通过三维仿真技术，学生即可获得更多他们想要了解的地理知识。

如在教师教授“世界人口迁移分布”之前，学生完全可以凭借三维仿真技术进行自学，通过下载网络上已有的资料，加以整合，将各个时间段世界人口比例记录下来，再通过三维仿真技术将已获得的知识导入，最终将世界人口在不同时期的分布特征以多角度、广领域的三维模型展现出来，完成整体内容的自学。因此，三维仿真技术对于学生进行自主探索学习作用较为明显。

3 联系实际，三维仿真技术虚拟实践教学

地理学研究的对象一般都具备时间、空间多维度的特征，传统的方法不能很好地展示其发展的规律。特别是地理学科特有的野外调查实践内容，由于时间、经费、安全和学科交叉等综合原因，并不能让学生真正进行野外探索实践。因此，三维仿真技术应用的必要性得以体现，教师在不具备实地实践的前提下，完全可以借助三维仿真技术进行虚拟实践教学[1]。

教师在利用三维仿真技术进行虚拟实践教学时，要注重交互式的虚拟实践。地理虚拟实践可以将实际地理的构造以虚拟的地理环境表现出来，将地理学大量的内容整合为一个体系，通过三维仿真技术为学生提供实际操作和实验观察的平台。如在这个构建系统中，学生被允许进行系统内数据的修改，通过改变相关数据来模拟地理现象的变化，观测相关特征。这个系统为学生提供低廉、安全的途径与现实地理知识进行交互。在这个互动过程中，学生实现地理知识的自主学习，采用与环境相互作用来学习获取相关的地理知识。而使用三维仿真虚拟技术，既实现了实践内容的不断更新，又将费用降到最低，可以及时跟上技术发展。同时，教师也要注重三维仿真技术应用的综合性虚拟实践。借助三维仿真技术，学生可以将其他相关学科内容与地理知识紧密结合，在虚拟实践操作中灵活运用相关知识。

如在讲解“亚洲”相关地理知识时，采用三维仿真技术，可以让学生学习亚洲的气候特点和河流特点，图文并茂地了解到对应地理特点的地区在人文和习俗方面有什么差异，诞生过哪些名人、伟人等。通过三维仿真技术的虚拟实践，实现教学内容的可视化，使学生得以将所学地理知识与相关知识紧密结合，融会贯通[2]。

三维仿真技术虚拟实践教学更有利于师生间的交流。现代网络化教育的灵魂是交流互动，而虚拟实践室让师生间的交流不受时间和空间的影响，教师可以通过远程共享或直接控制学生所在的虚拟仪器，将课程标准所要求学习的内容及时分享给学生，很好地打开教学资源紧缺的局面。同时，学生借助三维仿真技术可以将疑惑及时传达给教师，并把问题具象化，让教师在回答的时候更有侧重点，更有助于学生的学习。

如在学习“中国的自然环境和自然资源”一章后，学生很容易对于课上所讲三级阶梯的分界线不够明了，可以借助三维仿真技术将自己的疑惑明显标注，之后将问题及时发送给教师。教师在接收到标注的问题时，可以更好地对学生疑惑的阶梯分界线做出回答，并在标注后发给学生，使教学在时间和空间上都得以延续。

4 结语

可以看出，三维仿真技术对于提高高中地理教学质量的作用明显，对于学生学习理解地理知识具有重要意义。如果能充分发挥三维仿真技术在教学中的价值，将会促进整体教学水平的提高。

参考文献

[1]盛德号，封素敏.三维仿真教学法在构造类课程教学中的应用探析[J].企业导报，2013（21）：147-147，148.

[2]罗佳妮.浅析三维仿真在城市规划中的应用[J].城市建设理论研究，2014（10）：56.