本系统资源依据中学地理课程标准进行研发设计,以地理核心素养为主导思路,充分发挥VR设备的技术优势,将较大时空跨度的地理场景、复杂的区域地貌和人文景观以直观、全景、多维度、沉浸的形式进行呈现,促进学生地理学科知识的掌握与核心素养的提升,适用于多种应用场景。
(1)寰宇地理VR教学系统
l 系统功能
1)软件在触控笔的配合下使用。操作者无需佩戴传统头盔或专用眼镜,直接使用触控笔即可虚拟“拿起”3D模型,裸眼状态下对其进行360°观察及放大、缩小的操作,并能够对模型进行拆分与组合。
2)软件支持球面、平面地图及动画的显示;支持球面与平面以动画形式进行圆柱投影式切换,展示出球面到平面投影的动态变化;
3)软件支持地图球面、平面不同形态的图层叠加;支持各类区域地图的图层叠加。
4)软件支持通过地球图层进入3D VR虚拟场景的沉浸式体验。
5)软件支持地理实验的功能,可提供自主对比3组变量的实验过程及结果。
6)软件可提供热力环流课程中热力环流的模拟实验,支持选择空气柱数量和位置,支持太阳在场景中位置的选择,支持等压面弯曲方向的改变,支持空气流动方向的改变,要求场景支持构建单圈热力环流、双圈热力环流构建方式。
7)软件可提供地球历史课程中地球46亿年板块运动过程,定位不同时期大陆分布状况,支持穿越白垩纪、三叠纪、侏罗纪场景漫游,支持抓取恐龙,近距离旋转观看。
8)软件支持虚拟沙盘、情景推演,可利用自建数据模型智能模拟、计算某产业生产过程引发的数据变化,及其影响。
9)软件支持思维导图的构建。
10)软件提供语音讲解,内容包含依据课标知识点提出的探究性问题。
(初中教学资源部分功能展示)
(高中教学资源部分功能展示)
l 课程资源
1)初中版系统课程依据义务教育地理课程标准开发,可提供初中配套课程资源不少于45课。
(初中版课程目录页及课程资源列表)
2)高中版系统课程依据普通高中地理课程标准(2017年版2020修订版)开发,可提供高中配套课程资源不少于32课。
(高中版目录页及课程列表)
(2)地球的演化——沉浸式VR探索系统
普通高中地理课程标准,明确提出必修地理1-1.3“运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程”。同时在课标中反复提出,充分利用地理信息技术或虚拟技术,营造直观、实时、生动的地理教学环境,引导学生通过自主、合作、探究等学习方式,在真实情境中开展丰富的地理实践活动,满足学生现在和未来学习、工作、生活的需求。《地球的演化》大型沉浸式VR探究系统,创设探究情境,打造十大逼真场景,穿越时空,真实再现从远古地球生命的起源逐渐变化过渡到现在的人类家园,让学生身临其境回到远古时代。通过探究式、游戏式的互动设计,基于学生的认知水平,体验地球自诞生之初逐步演变演化地质变迁到现代所带来的震撼,学习丰富的典型地质年代的相关知识的同时,认识自然规律,理解地球的变化,培养学生的人地协调观和综合思维。
1) 有完整的故事背景,按照地球演化的阶段,划分为生命的起源、生命大爆发、繁盛的海洋、鱼类的时代、生物大灭绝、爬行动物的崛起、恐龙世界、哺乳动物时代、现代生物时代、人类的家园十个场景课程,包括前寒武纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、古近纪、新近纪、第四纪等地质年代的代表场景。
2) 场景宏大,支持学生全景式漫游浏览,动植物分布有机合理,沉浸感和冲击感,吸引学生注意力。
3) 每个场景所呈现的生物包括动物、植物、微生物符合科学常识,3D模型逼真形象,尺寸大小科学,并配套有介绍文字以及介绍语音,动物模型根据场景进行互动。
4) 每个场景均有背景音乐,设置有探究式任务,允许学生自主选择是否完成任务,并会记录任务完成情况。
5) 支持3D抓取、选中,交互设计友好,操作流畅。
(3)虚拟现实(喀斯特)研学系统
虚拟现实(喀斯特)研学系统是一款基于VR技术的虚拟研学体验互动产品,借助虚拟现实头盔,依据地理新课标,落实地理核心素养而创新开发的全沉浸式教学系统。本系统创设跨时空3D沉浸式研学情境,让学生在情境学习中认识喀斯特地貌,在虚拟研学过程中培养地理实践力,致力于搭建情境教学的脚手架。
l 软件功能
1) 软件支持主题场景的切换。
2) 软件支持场景的漫游。
3) 软件支持研学剧情体验、野外探险用品选择,支持使用者通过不同的选择触发不同的野外探险内容。
4) 软件支持地上喀斯特地貌场景游览,包含典型地貌:孤峰、峰丛、峰林、石芽。
5) 软件支持地下喀斯特地貌场景游览,包含典型地貌:地下河、石钟乳、石柱、石盾、落水洞。
6) 软件可提供划船、绳索攀爬探洞等野外探险互动体验。
7) 软件支持在虚拟地上喀斯特场景和地下喀斯特场景内照相,用于记录喀斯特典型微地貌。
8) 软件支持使用者在虚拟场景中利用地图并结合场景中自然要素判断方向,该场景支持漫游。
9) 软件具备野外地质实验内容,支持使用者在虚拟场景中利用专用地质设备进行虚拟实验,并支持对实验结果拍照保存。
10) 可提供配套课程指导书及研学报告。