基于虛擬現實技術創新的高中教學模式

摘 " 要：信息技術已成為高中教學中不可或缺的一門技術，隨著時代的發展與技術的變革，各種新興技術層出不窮。本文既探討了VR虛擬現實技術在高中教學中的融合，又探討了該技術在實踐中的一些挑戰和限制。隨著VR技術的發展和廣泛的應用，這種技術將成為高中教育的重要組成部分，能幫助學生更好地理解和應用所學知識，提高學習效率，挖掘學生更多的學習潛力。

關鍵詞：VR技術 高中教學 融合應用

隨著教育改革的深入推進，傳統重知識、輕能力的教學方法，已不能適應時代的發展。因此，在教學中，教師要轉變教學理念，改變教學方法，融合新技術，走高質量、內涵式發展之路，培養提升教師和學生的信息素養，推動大數據、虛擬現實、人工智能等新技術在教育教學中的深入應用。VR技術能夠構建虛擬世界，生成交互式三維動態情境，具有沉浸式、交互式、構想式特點，被教師廣泛地應用于高中教學。

一、當前高中學科教學的現狀分析

受傳統教學觀念、教學內容、社會因素等影響，高中教師沒有改變以應試為主的教學模式，注重學生對學科知識的記憶，忽視學生對所學知識的應用能力。雖然死記硬背是一個方法，但不是最有效的學習方法。特別是對文科類科目的學習，如果過分強調死記硬背，會極大地打擊學生學習的積極性。

高中各學科都有自身的學科特點，但普遍的特點是知識量多、難度大、學習進度快、綜合性強、系統性強。高中階段的學習，能培養學生對系統性知識的理解，幫助學生樹立正確的價值觀。傳統教學往往以“灌輸”知識為主，脫離生活實際，課堂互動較少。心理學相關研究表明，長時間枯燥無味的學習，以及大量的練習，會使得學生學習的激情減弱，效率下降。

二、VR在高中教學中的理論基礎

VR是一種計算機技術，通過模擬人類感官的輸入和輸出，創造出一種虛擬的環境，使用戶感覺自己置身于其中。VR技術主要包括以下幾個方面：（1）顯示技術。VR技術需要高清晰度、高分辨率的顯示器來呈現虛擬環境，目前主要采用的是頭戴式顯示器。（2）跟蹤技術。為了使用戶在虛擬環境中能自由移動，需要使用傳感器來跟蹤用戶的頭部和手部動作，以便實時調整虛擬環境的視角和位置。（3）交互技術。用戶需要與虛擬環境進行交互，需要使用手柄、手套等設備來提供觸覺反饋和力反饋，以及語音識別、手勢識別等，進行用戶輸入。（4）計算技術。VR技術需要高性能的計算機來處理大量的圖像、聲音和數據，并實時渲染出虛擬環境。

VR技術在教育中的應用，已經得到了廣泛的關注和研究。（1）沉浸式學習理論認為，當學生置身于一個具有真實感的虛擬環境中時，更加容易產生學習興趣和情感投入，從而提高學習效率。（2）個性化學習理論認為，每個學生的學習風格和能力都不相同，因此需要根據學生的個性化需求設計教學內容和方法。在VR教學中，可以通過使用自適應技術和智能推薦系統，根據學生的學習情況和興趣愛好來推薦相應的學習內容和活動。（3）互動式學習理論認為，學生在學習過程中需要與教師和其他學生進行互動，以便更好地理解和掌握知識和技能。在VR教學中，學生可以通過使用手柄、手套等設備提供觸覺反饋，以及語音識別、手勢識別等技術進行用戶輸入，從而增強學生的互動體驗。

三、VR在高中教學中的應用價值

高中階段的學生容易接受新鮮事物、富有探索精神和一定的學科學習能力。通過VR技術，學生可以親身體驗所學知識，使學習變得更加有趣。同時，VR技術還可以提供交互式的學習體驗。學生可以根據自身興趣和學習目標，自由選擇學習內容、探索知識點，而不是被束縛在書本和筆記中。在教學中，教師合理利用VR技術，讓學生戴上VR眼鏡，模擬真實場景，對學生來說更有吸引力。通過體驗，學生可以更好地理解學科知識點，取得理想的學習效果。

VR技術在提高學生的空間認知能力方面具有很大的潛力。比如，在高中物理學科教學中，教師可以在物理實驗中應用VR技術，為學生提供一個生動、逼真的學習環境。學生通過VR模擬完成各種實驗任務，能取得較好的實驗效果，得出實驗規律。

由于高中階段課程內容多、教學時間緊，開展研究性的體驗式教學，學習時間和經濟成本很高，而合理利用VR技術，可以把遠程的學習資源搬進課堂。比如，在教學《與妻書》時，語文教師可以通過VR，讓學生體會“天下第一情書”的內容，理解課文詞語在具體語境中的意義和用法，讓學生感悟革命前輩犧牲自己的精神，讓學生形成積極的情感態度和正確的價值觀。

作為一門新興技術，在教學中，教師合理利用VR技術，可以開闊學生的視野，提升學生的創新思維、跨學科學習、團隊合作能力等。比如，在地理教學中，教師可以讓學生通過模擬地質結構，探索世界各地的地貌、地形等，更深刻地理解地球各部分的關系和作用；在歷史課程中，教師可以通過重建歷史場景、對話歷史人物等了解不同的文化、歷史事件，使得歷史教學更加具有沉浸性和互動性；在生物學課程中，可以讓學生通過VR技術，親身接觸各種生物，探索解剖結構和內部細節，極大地增強學生對生物學概念和知識的理解。

VR技術讓學生的學習變得更靈活、開放和自主，為學生提供了更加多元的學習體驗，讓學生更具創新能力和探究精神。

四、VR在高中教學應用過程中的問題及對策

首先，VR技術的成本較高，設備包括顯示器、頭戴式顯示器、手柄等，這些部件的生產和研發都需要投入大量的資金。此外，VR設備的功能也是影響其價格的重要因素，如高清晰度、低延遲、高刷新率等功能都會增加設備的成本。其次，市場上可供選擇的VR設備種類較少，產品種類不夠豐富，價格普遍偏高，這使得學校和教育機構難以承受設備的高昂費用，從而限制了VR在教育領域的應用。對此，政府可以通過財政補貼等方式，降低對VR設備的購買成本，促進其在教育領域的普及；廠商可以與學?；蚪逃龣C構合作，提供優惠的價格或租賃方案，降低設備的購買成本。隨著VR技術的不斷發展，其設備的成本會逐漸降低，各相關企業應推出更加經濟實用的VR設備，以滿足教育領域的需求。如果VR技術與課程目標相匹配，則這種技術可以增強學生在學習過程中的參與度和理解度。最后，為了增強VR課程的適用性，VR廠商可以研發更容易上手的VR課件制作軟件，讓廣大教師參與到VR課程的開發當中來，把握課程的主動性。另外，學校需要關注學生使用VR設備的時間，應出臺相關的使用制度，保護學生的視力，可以通過VR管理平臺對VR眼鏡進行集中控制管理。

五、結語

教學的目的是通過教學行為讓學生充分理解教學內容，培養學生的個人能力，引導學生形成正確的情感態度與價值觀。在教學過程中，教師合理利用VR虛擬現實技術，能提升學生學習的趣味性，加深學生對知識的理解，節省學生的學習時間，增強學生的創新意識。

參考文獻：

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