虚拟技术在初中历史教学中的应用探究
李能丰
玉林市福绵区新桥镇第一初级中学
中图分类号:G 文献标识码:A 文章编号:450102049(2025)04EM-0056-04
虚拟技术是一种通过计算机技术模拟人类感官体验,创造出一个栩栩如生的虚拟世界,实现人机交互的技术手段。科技的迅猛发展使得虚拟技术已经深入教育领域,对传统的教学方式产生了深刻的影响。本文以初中历史课程“鸦片战争”为例,探讨虚拟技术在初中历史教学中的有效应用。
一、利用虚拟数字博物馆,打造虚拟与现实视觉盛宴
在美国博物馆界的知名文集《新世纪的博物馆》中,有这样一句话:“如果典藏品是博物馆的核心,那么教育则是博物馆的灵魂。”[1]《义务教育历史课程标准(2022 年版)》强调了多方面开发和利用社会资源的重要性,并指出包括历史博物馆等社会资源都是校内课程资源的必要补充。因此,学校和教师可以充分利用社会资源来扩展学生的视野,将课堂知识与现实生活结合起来,关注历史与现实之间的联系,让学生真切地感受到历史的重要性,从而促进学生核心素养的培养。
然而,博物馆自诞生以来,由于受人们空闲时间少和博物馆空间小的限制,其教育功能和价值尚未得到充分的开发和利用。随着信息技术的不断发展,越来越多的学者开始研究如何利用计算机技术来保护历史文化遗产,从而产生了虚拟数字博物馆建设理念。虚拟数字博物馆通过对文物进行数字化式采集和数字资源的展示利用,最大限度地呈现直观、广泛且经过考证的博物馆藏品[2]。这些藏品见证了历史的痕迹和沉淀,反映了历史的风貌,再现了历史人物和事件,是历史教学中宝贵的史料资源。
虚拟数字博物馆利用数字化设备对可移动和不可移动文物的各个方面信息进行收藏、管理、展示,并通过互联网整合和传播,为用户提供数字化的展示、教育和研究等多种服务,这是计算机科学、传播学和博物馆学相结合的信息服务系统[3]。
虚拟数字博物馆的两个主要特征是数字化和网络化。虚拟数字博物馆是一种全新的展览方式,它利用最先进的技术将博物馆中的珍贵资源迁移到云端,这种创新的方式打破了传统博物馆与参观者之间的时间和空间限制,使人们能够随时了解展馆内部的变化,不出门就能够欣赏到历经沧桑、意义非凡的文物展品,并且可以阅读最权威的历史材料,从而深入了解相关的历史文化知识。相比传统的实体博物馆,虚拟数字博物馆通过动态化、虚拟化和多元化的方式展示馆藏品,从而突破了传统博物馆在陈列条件和场地上的限制,打破了信息单向传递的局限,并提高了藏品资源的开放和共享程度[4]。将虚拟数字博物馆资源应用于农村初中历史教学,可以大幅提升课堂气氛,拓展学生的视野。在课堂上,教师不仅能为学生提供更多获取信息的渠道,还能激发他们对历史的学习兴趣。在虚拟数字博物馆的资源中,有大量珍贵的文物,这些文物不仅可以为历史教学提供强有力的证据和丰富的资料,还能够帮助教师有效地实现教学目标,从而提升课堂教学效果。
笔者在教学“鸦片战争”时,将学生带入鸦片战争博物馆。通过虚拟技术云游博物馆,并配以生动的讲解,让学生全面了解鸦片战争的历史进程,领略历史人物的事迹和精神风貌,增强对历史情境的感知,提升对家国情怀的认同。
鸦片战争博物馆是一个采用虚拟展览的博物馆,虚拟展览采用了360 度全景漫游技术,将不同角度的二维实景照片拼合成一张全景图,并通过专门的软件建模成三维的360 度全方位实景,然后,将这些实景与展厅的平面图、图片、音频和视频有机地结合在一起,达到逼真的虚拟参观效果。为了让文物焕发生机,笔者进行了三维数字化采集,并将其融入虚拟世界中,通过建立一座座浸入式展厅,以立体展示和自由翻转的3D 方式呈现每一件藏品。此外,点击文物还能听到清晰流畅的解说声音,详尽的解说使得学生能够更好地理解历史。通过 360∘ 虚拟漫游展览功能,学生可以在虚拟展览中享受到语音导览、视频导览等多种互动体验,仿佛亲临现场一般接触文物,感受手中“玩”的乐趣,从而更加迅速准确地了解历史。现在,人们只需要轻轻动一动手指,就能够轻松地查看画中人物的神态和动作,甚至可以查阅展品相关的历史背景。通过虚拟数字技术的方式,人们不需要趴在橱窗前也能看清楚展品,与线下观展体验相比,无论是从观赏角度还是了解历史背景的角度来看,线上观展的体验都毫不逊色。
在这一课中,笔者结合鸦片战争博物馆的文字、图片、音乐、语音解说和视频等多种媒介,创造一个虚拟数字博物馆来融入历史教学。这样一来,原本枯燥的历史知识就能从静止转为动态,从平面转为立体,这不仅能够激发学生学习历史的兴趣,还能在有限的时间内增加教学的容量。让学生在较短的时间内接触大量的历史事实,可以有效提升历史教学的效率。虚拟数字博物馆为历史学习者打开了一个更加广阔的学习领域,提供了更加精彩的学习资源,并且为自主探索提供了更加便捷的学习平台。
二、设置虚拟游戏,打造灵动历史课堂
在初中历史教学活动中,通过设计多样化的角色扮演活动,引导学生进入真实的历史学习场景,可以让学生亲身体验不同历史人物的经历,从而更加深入地了解历史知识,提升学生的历史思考能力。通过开展生动活泼的游戏或竞赛,促进学生之间的情感交流,使历史知识与学生的日常生活相结合,从而促使学生对历史知识有更高层次的理解,并在活动中潜移默化地提升学生的学习能力。
新课程改革要求教师在教学过程中必须积极与学生互动、共同成长,在知识传授和能力培养中,要妥善平衡这两者之间的关系,促成学生学会独立思考,同时使自主学习技能得到提高。《义务教育历史课程标准(2022 年版)》强调了历史课程的教学应以学生为主体,充分考虑学生在学习历史中的特点和心理认知方面的特征。通过让学生参与自主探究的学习活动,体现学生在教学中的主导地位,从而实现历史课程育人方式的改革。新课标倡导使用多样化的教学资源,探索各种不同的教学方式和方法,并鼓励将现代信息技术与历史教学紧密结合起来,通过培养学生的学习、发现和解决问题的能力,为他们成为创新型人才打下坚实的基础[5]。因此,教师需要改变传统的教学方式,让课堂不再局限于单一的模式,激发学生的主动性,使他们成为课堂的领导者。
使用虚拟游戏教学的方法可以激发学生的学习兴趣。在教学过程中,使用一些有趣的互动课件模板如超级分类游戏等,可以让教师在制作课件时,按照模板的指引填充相应的内容,从而轻松完成课件制作。学生可以通过触摸、拖动、画线等多种方式参与课堂活动。这些有趣的互动课件不仅提高了学生的学习积极性,还使课堂变得更加丰富多彩。
笔者在开展历史课堂教学活动时,运用了多种功能模板来快速制作内容,使这些内容以生动、有趣的形式呈现,帮助学生轻松理解和记忆。
在“鸦片战争”这一课中,教师指导学生学习鸦片战争的形势图。为了让学生更好地了解战争过程,笔者使用了当时非常流行的地图导航绘制软件Travelboast 设置行程虚拟轨迹动画,并创建了战争路线图。此外,笔者还运用了平台上提供的交通工具,包括真实和虚构的交通工具,选择了出发的方式,并将视频结果保存和分享。学生在视频中看到那些在海浪中颠簸的大船,它们肆意践踏着中国的领海,然而,中国却只能通过签订不平等条约来结束这场战争,感到无比的失望和愤怒。面对这种情况,爱国之情和民族自尊心油然而生,家国情怀在学生的共情和理解中得以培养。这种学习方式不仅能激发学生的学习兴趣,而且能更生动、更形象、更直观地帮助学生理解战争的过程,进而激发他们对国家的热爱之情。
三、营造场景化课堂,强化沉浸式学习
由于历史学科具有过去性的特点,在教学过程中,教师需要采用有效的教学方法来帮助学生感知历史。为了最大限度地“还原”历史的真实面貌,教师应该创设真实而客观的历史场景,激发学生的兴趣,让学生更深入地了解历史的真实发展情况以及在当时社会背景下人们所面临的实际困境。在沉浸式体验的理念中,体验是培养学生深刻感知能力的一种方式,而沉浸则会推动和增强这种能力的发展。沉浸式体验涵盖了感官和认知的多个方面。要实现最好的沉浸式体验效果,不仅需要提供丰富多样的感官体验,还需要充分参与认知体验活动。在教师的指导下,学生通过沉浸式学习,能够获得一种深度体验式的知识学习过程。教师通过运用情境等多种要素,能够充分调动学生的积极性,从而帮助他们有效地构建对知识的深刻认知。这是核心素养落实的关键所在,也是构建沉浸式学习的重要途径。在历史学习中,大情境就像是一个架构,它支撑着整个历史的框架和脉络,起到了连接各个时期、纵横交错、前后相继的重要作用。通过融入情境,让学生置身于历史的场景,感受历史人物的经历,实现与他们的共情,从而更加深入地了解历史,培养对历史的理解能力。当历史课堂转变为沉浸式学习环境时,学生便能运用辩证和批判性思维来探索历史,通过历史语言进行表达,从而培养学科核心素养。当学生在课堂上运用史学家的思维和方法构建对史实的全面理解时,便能培养学生的时序思维能力、运用证据的能力、历史理解的能力以及建立意义的能力。在学生感性与理性的相互碰撞中,他们能够不断提升解决问题的能力,培养人文情怀,塑造核心素养,从而在思考和领悟中形成对历史的理解和同情。
通过虚拟技术创造出接近真实的历史场景,学生可以沉浸其中,全身心融入历史事件,从而有效解决传统教学中难以克服的抽象知识传授问题。这种沉浸式学习方法可以极大地提升学习效果,使学生更深入地理解和记忆历史知识。
在“鸦片战争”这课中,学生学习了中国人民在面对敌人入侵时所展现出的顽强抵抗精神,为了让学生更好地理解这些英勇无畏的战斗英雄,笔者设计了一个虚拟场景,以展示第一次鸦片战争中最为惨烈的一次战役——镇江之战。在虚拟场景中,长江门户被打开,7000多名英军冲向了漕运枢纽,尽管中英双方力量悬殊,但在这场激烈的战斗中,总指挥海龄作为八旗副都统亲自带领四千多名满蒙汉骑兵,与英军进行了激烈的战斗。在这场战斗中,统领号召所有人勇敢地牺牲自己,绝不能投降。最终,清朝守军英勇牺牲了238人,任副都统的海龄也选择了自焚殉国。清军的顽强抵抗让英军震撼,英军也被迫承认这一点。将士们为了国土而战,因此城市的每个角落都留下了短兵相接的痕迹,在镇江,英军遭受到了自鸦片战争以来最为惨痛的一次伤亡。
在这个场景化课堂中,笔者采用了虚拟技术来重现历史战役的场景,通过“声光电”技术增强了场景的真实感。学生可以直观地看到震撼人心的战斗场景,听到马蹄声、枪炮声,甚至能够体验到战场上的烟雾和血腥气息,完成了从过去到现在的全新转变。这种场景化教学使学生仿佛身临其境地参与战斗,通过专门的设备,让虚拟环境与学生产生了交流和互动,从而使学生获得了真实世界中的“看、听、触、闻”等感官体验。这种学习体验以高度仿真、游戏化和沉浸式为特点,有助于增强学生对情境的感知能力,提升课程内容的吸引力,并激发学生对历史主题本身的兴趣。这种体验式教学远胜于传统的教学方式,能够帮助学生更加深入地领悟和掌握历史事件。
四、借助虚拟思维导图,培养历史学科思维
通过使用思维导图,教师可以在课堂上整理思路,明确重点,使学生能够跟随教师的思路,更好地理解课文的知识点。在历史教学中适当运用思维导图,有助于构建清晰的时空观念,方便理解事件的起因和结果,有助于形成结构完整的知识体系。这样做不仅能够提高教学效率,还能够实现历史学科核心素养的培养。
《义务教育历史课程标准(2022 年版)》要求,教师应积极将现代信息技术与历史教学内容相融合,创设多样化的历史情境,充分发挥现代信息技术的长处,在学习活动中鼓励学生积极参与和探究,促进现代信息技术与历史教学的紧密融合[6]。随着现代信息技术的迅猛发展,尤其是虚拟现实技术的兴起,历史教学得以迎来全新的教学方式和手段。这些技术不仅为历史教学提供了丰富多样的教学资源,也拓宽了人们对历史的认知视野。通过运用这些先进的技术,教师能够更好地突出教学重点,解决教学难点。在这个追求个性化、信息化的时代,这种多样化的学习方式也适应了人们的学习需求,促进了教与学之间的互动和交流。
在“鸦片战争”这课中,笔者创新教学方法,通过制作虚拟数字人和虚拟思维导图,引导学生全面理解《南京条约》的内容。借助虚拟数字人的协助,学生能够与虚拟数字人进行互动,从而通过制作生动清晰的虚拟思维导图来详细介绍《南京条约》的内容。这种方法不仅能加深学生对历史知识的记忆和理解,也能为他们构建一个完整的知识框架,提供一种全新的历史学习途径。
总的来说,通过在历史教学中运用虚拟技术,学生的学习兴趣和参与度得到了显著提升。这种技术为学生带来了更加丰富、直观、生动的学习体验,从而进一步提高了他们的学习效果。在运用虚拟技术进行教学时,教师应根据实际教学需求和学生的认知水平,精心挑选并整合虚拟数字资源,注重培养学生深入思考的能力,致力于提升学生在历史学科方面的核心素养。此外,教师还应充分利用虚拟技术,以更广阔、深远和细致的视角展示历史的博大精深,揭示历史的真实面貌,创造沉浸式的历史学习环境,推动历史教学质量的提升。
参考文献
[1]何宏,李湛. 博物馆藏品与公众服务[J]. 文博,2015(6).
[2]赵晴,胡水星,童兆平. 教育信息化2.0 背景下数字博物馆的研究趋向与发展路径[J]. 湖州师范学院学报,2022(12).
[3]王军杰.数字化博物馆资源共享与知识产权保护[J].中国信息界,2006(20).
[4]周子杰,朱岩,张凯.虚拟现实技术在博物馆的应用[J].才智,2011(20).
[5]郑林.理解新课标,用好新课标:义务教育历史课程标准(2022 年版)解读[J]. 全球教育展望,2022(6).
[6]中华人民共和国教育部.义务教育历史课程标准(2022 年版)[M]. 北京:北京师范大学出版社,2023
(责编 李绍华)