AR 技术赋能：初中地理沉浸式教学的创新实践

一、引言

AR 技术借助数字系统将虚拟元素与物理世界融合，促成虚实交互，沉浸式教学构建专属学习场景，学生深度投入至学习活动之中，这种模式显著提升知识内化效率。初中地理学科包含复杂空间关系、自然演变机制及地域分布特征，常规授课模式往往无法帮助初中生建立空间想象，抽象地理原理难以转化为具象认知，而将 AR 技术创新应用于地理沉浸式课堂，突破时空约束构建三维动态学习场域，学生在多维感知、实践操作中掌握地形地貌特征，逐步构建空间思维能力和地理问题解决技能，这为地理教学改革提供新实践路径。

二、AR 技术赋能初中地理沉浸式教学的作用

（一）重塑知识呈现方式，激活认知潜能

地理学科呈现空间特质，地形地貌、大气环流、板块运动等要素的空间分布及动态演变，传统教学手段常无法清晰呈现，AR 技术依托三维建模与虚实融合能力，将抽象地理知识转化为立体虚拟模型，叠加于现实场景之中。学生摆脱想象束缚，直观感知山脉起伏走向、海洋洋流运动轨迹等动态特征，这种具象化呈现方式契合初中生形象思维特征，地理知识从课本跃然而出，理解难度显著降低，认知兴趣也会被有效激发，学生在主动观察中持续拓展地理认知维度，为深入学习奠定基础。

（二）构建多维互动场景，深化学习体验

传统地理课堂呈现单一学习样态，师生对话与图文教材构成主要知识传递路径，AR赋能的沉浸式课堂打造虚实共生的教学场域，初中生借助手势操作、语音指令与虚拟地理对象互动，比如缩放地球模型探索不同尺度区域，旋转地形模型多角度观察地貌，在虚拟环境中体验气候变化。教学交互维度在此过程中不断延展，知识接收者转变为认知建构者，屏幕界面成为思维延伸的具象载体，学生的指尖触碰三维地形产生视觉反馈时，空间认知能力在动态交互中逐步强化。这种认知建构方式突破传统教学的平面化局限，使岩层褶皱的力学原理、季风环流的形成机制等复杂地理知识，转化为初中生可操作、可验证的探索过程。

（三）突破时空维度限制，拓展地理视野

地理学科研究涵盖地球表层的自然与人文现象，其空间维度广，时间尺度长，以前的教学模式下，课堂难以复现异域地理景观及地质演化的完整图景，AR 技术打破时空壁垒，比如南极冰川景观、非洲热带草原生态，恐龙时代的地球环境，具象化重现于课堂空间，初中生无需移动位置即可沉浸式观察不同纬度地理特征，见证季风形成、板块漂移等动态过程，这种多维认知体验重构地理学习框架，在虚拟与现实交织的教学场景中，地理知识不再停留于课本插图，转化为可交互的动态认知模型。

三、AR 技术赋能初中地理沉浸式教学的策略

（一）构建真实地理情境，激发学习兴趣

从教育心理学角度来看，情境教学能有效激发学生学习兴致、内在动机，AR 技术具备强大的情境创设能力进而将初中地理教材中的知识点和真实地理情境相结合，营造出富有代入感的学习环境来让学生在具体情境中感受地理知识应用价值 [1]。比如，教授初中地理（人教版）“陆地和海洋”时，教师利用 AR 技术创设“世界海陆探索”的情境，一开始经过 AR 设备向学生展示一幅立体地球表面模型，清晰地呈现出七大洲、四大洋的分布位置，学生围绕地球模型实行观察进而从不一样角度查看各大洲的轮廓特征、海洋的分布范围，教师在引导学生留意板块运动的相关知识的同时利用 AR 技术动态演示板块碰撞、张裂等运动过程，学生看到喜马拉雅山脉怎样由于板块碰撞而逐渐隆起，大西洋怎样因板块张裂而不断扩张，他们在这一个过程中仿似化身成地理探险家置身于海陆环境中，亲身感受着地球表面的巨大变动。经过这种情境创设，学生不再是单纯地记忆海陆分布的知识点而是在具体地情境中理解板块运动对海陆变迁的影响，激发他们对地理知识探索欲望，进一步加深他们对课程内容的理解、掌握。

以问题驱动探究，培养思维能力

问题驱动型学习是一种以学生为核心的教学方法，通过处理实际问题，引导学生学习知识并且培育其学习能力，AR 技术可为问题导向学习带来丰富资源、支持，教师结合地理教材中的知识点来设计一系列具有挑战性问题，让学生借助 AR 技术实行探究[2]。比如，教授初中地理（人教版）“天气与气候”时，教师借由AR 呈现一种虚拟的城市环境，设置各类天气状况如晴天、阴天、雨天、台风天等，之后提出问题：“为什么会发生不一样的天气现象？天气变动与哪些地理因素有关？”指引学生经过观察 AR 场景中的大气运动、气温、气压等要素改变来分析天气形成的原因。学生经过操作 AR 设备放大查看云层形成过程，观察风向、风速改变的同时了解暖湿气流和冷空气相遇时引发的天气现象，他们在探究过程中需要运用所学气候形成原理结合 AR 中的直观信息开展分析、推理，譬如遇到台风天气时，学生利用 AR 观察台风核心气压分布、气流运动方向，以此来理解台风形成的条件、特点，经过处理这些实际问题，学生深入理解知识并提升思维水平。

（三）强化空间概念，提升空间思维

初中地理教学中，空间概念的形成、空间思维培育是重要教学目标，AR 技术具有强大的空间展示功能，将会协助学生更直观地理解地理事物空间位置、空间关系、空间结构等，因此优化学生对空间的认知并提升其空间思维[3]。比如，教授初中地理（人教版）“地形和地势”时，教师使用 AR 技术展示我国的地形地势模型，向学生呈现一幅立体的中国地形图，清晰地显示出青藏高原、黄土高原、华北平原等地形区位置、海拔，学生借助AR 设备从高空俯瞰全中国的地形分布，或者聚焦到某一具体地形区并观察其地形特征，如山脉的走向、河流分布等。教师指引学生分析地形地势对气候、河流、农业生产等方面影响，让他们观察青藏高原的隆起怎样阻挡来自印度洋的暖湿气流，是造成是我国西北地区气候干旱的原因之一，而长江、黄河的流向怎样受到我国地势西高东低的影响等。经过AR 技术动态演示、学生自主操作，他们会更加直观地理解地形地势和其他地理要素之间的空间关系，从而形成清晰的空间概念和思维能力。

四、结束语

总体而言，AR 技术为初中地理沉浸式教学带来前所未有的机遇，它在多个方面发挥着关键作用，教师利用 AR 技术将会有效强化地理教学品质、效果。伴随信息化时代的发展，AR 技术在初中地理教学中的应用将会更加广泛、深入，教师应持续探索、创新教学方法并彻底发挥 AR 技术作用，为学生创造更加丰富、生动地理学习环境以及培育学生地理素养，让地理教学在科技赋能下绽放出更加绚丽的光彩。

参考文献

[1] 张帆 . 人工智能技术在初中地理读图教学中的创新应用 [J]. 华夏教师，2025(1):77-79.

[2] 张锦燕 . 数字赋能初中地理问题式教学的实践探索——以《巴西热带雨林的开发与保护》为例 [J]. 中原文化与旅游，2024(9):70-72.

[3] 李雀屏 . 基于信息化视域的初中地理教室应用实践 [J]. 实验教学与仪器，2024，41(7):111-112.