高中地理VR教学与地理核心素养培养研究教学研究课题报告

高中地理VR教学与地理核心素养培养研究教学研究课题报告目录一、高中地理VR教学与地理核心素养培养研究教学研究开题报告二、高中地理VR教学与地理核心素养培养研究教学研究中期报告三、高中地理VR教学与地理核心素养培养研究教学研究结题报告四、高中地理VR教学与地理核心素养培养研究教学研究论文高中地理VR教学与地理核心素养培养研究教学研究开题报告一、研究背景意义

在当前教育信息化深化发展的时代背景下，地理学科作为连接自然与人文的桥梁，其教学方式正面临从传统抽象讲授向沉浸式体验转型的迫切需求。高中地理核心素养的培养——区域认知、综合思维、人地协调观与地理实践力的落地，亟需突破传统教学时空限制的桎梏。虚拟现实（VR）技术以其沉浸性、交互性与构想性特征，为地理教学提供了重构学习场景的可能，让学生得以“身临其境”观察地貌演变、模拟人地互动体验，这既是技术赋能教育的必然趋势，也是破解地理教学“重知识传授、轻素养培育”困境的创新路径。尤其在“双减”政策强调提质增效的当下，探索VR技术与地理核心素养的融合机制，对提升学生空间思维能力、激发地理学习兴趣、培养适应未来发展的关键能力具有重要的理论与实践意义。

二、研究内容

本研究聚焦高中地理VR教学与核心素养培养的内在关联，核心在于构建“技术赋能—素养导向”的教学实践体系。具体研究内容涵盖三个维度：其一，VR技术在地理教学中的应用场景适配性分析，针对区域认知、综合思维等素养要素，设计如“地貌形成过程模拟”“城市规划虚拟决策”等典型教学模块，明确技术介入的深度与边界；其二，基于核心素养培养的VR教学设计原则与策略探索，包括情境创设的真实性、学习任务的探究性、评价方式的多元性，形成可操作的教学设计框架；其三，实证研究VR教学对学生地理核心素养的培育效果，通过实验组与对照组的对比分析，结合学习行为数据、认知水平测试与深度访谈，揭示VR技术影响素养发展的作用机制与潜在问题。

三、研究思路

研究将沿着“理论建构—实践探索—效果验证—优化推广”的逻辑脉络展开。首先，通过文献研究法梳理VR教育应用的理论基础与地理核心素养的培养目标，明确二者融合的理论契合点；其次，采用行动研究法，与一线教师协作开发VR地理教学案例，在教学实践中动态调整教学设计，形成“设计—实施—反思—改进”的闭环；再次，通过混合研究方法，运用SPSS等工具量化分析学生核心素养提升效果，并结合扎根理论对质性资料进行编码，提炼VR教学影响素养培养的关键因素；最后，基于研究发现提出高中地理VR教学的实施建议与推广路径，为同类学校提供可借鉴的经验，推动地理教学从“知识本位”向“素养本位”的深层变革。

四、研究设想

本研究设想以“技术赋能素养”为核心逻辑，构建高中地理VR教学与核心素养培养的深度融合模型，通过“理论筑基—场景创新—实证验证—动态优化”的闭环设计，破解传统地理教学中“抽象知识难具象、素养培养难落地”的困境。在理论层面，拟整合建构主义学习理论与情境认知理论，将VR技术的沉浸性、交互性与地理核心素养的四大维度（区域认知、综合思维、人地协调观、地理实践力）进行耦合分析，明确“技术介入—素养生成”的作用机制，为教学实践提供理论锚点。在场景设计层面，将针对不同素养要素开发差异化VR教学模块：区域认知模块通过“三维地形漫游+空间关系叠加”功能，让学生直观对比不同区域的地貌特征与空间格局；综合思维模块依托“多要素动态模拟”系统，呈现“气候-植被-土壤”的联动演变，引导学生构建系统性思维；人地协调观模块通过“虚拟决策沙盘”，让学生在“资源开发与生态保护”的博弈中形成可持续发展理念；地理实践力模块则设计“野外考察虚拟仿真”，还原真实地理考察场景，训练学生的观察记录与问题解决能力。在实证验证层面，拟采用“准实验研究法”，选取两所高中同质班级作为实验组（VR教学）与对照组（传统教学），通过前测-后测对比分析学生核心素养水平变化，结合眼动仪追踪VR学习时的视觉注意力分布、课堂观察记录学习行为投入度、深度访谈探究学习体验与认知冲突，多维度揭示VR技术影响素养发展的深层路径。在动态优化层面，将基于实证数据建立“教学设计—实施效果—反馈修正”的迭代机制，针对VR教学中可能存在的“技术依赖导致思维惰性”“场景虚构削弱真实性”等问题，开发“虚实融合”的混合式教学策略，如VR模拟后辅以实地考察任务，虚拟决策后结合真实案例分析，确保技术服务于素养培养的本质目标，最终形成可复制、可推广的高中地理VR教学实践范式。

五、研究进度

本研究计划用18个月完成，分为四个阶段推进。第一阶段（第1-3个月）：文献梳理与理论建构。系统梳理国内外VR教育应用、地理核心素养培养的相关研究，重点分析现有研究中VR技术与学科素养融合的空白与不足，界定核心概念，构建理论分析框架，完成研究设计与开题报告。第二阶段（第4-9个月）：教学场景开发与初步实验。联合一线地理教师与VR技术开发团队，基于核心素养维度开发4-6个典型VR教学模块，并在1所高中的2个班级开展初步教学实验，收集学生反馈与技术使用数据，优化模块设计，形成《高中地理VR教学案例（初稿）》。第三阶段（第10-15个月）：深化实验与数据采集。扩大实验范围，选取3所不同层次高中的12个班级（实验组6个、对照组6个），开展为期一个学期的教学实验，同步进行前测（核心素养基线水平）、中测（学习行为与体验）、后测（素养提升效果），通过SPSS进行量化数据分析，结合Nvivo对访谈文本进行编码，提炼关键影响因素。第四阶段（第16-18个月）：成果总结与推广转化。系统梳理研究发现，撰写研究总报告与学术论文，编制《高中地理VR教学实施指南》，提炼创新教学模式，通过教研活动、学术会议等途径向一线教师推广，推动研究成果向教学实践转化。

六、预期成果与创新点

预期成果包括理论成果、实践成果与应用成果三类。理论成果方面，将形成《高中地理VR教学与核心素养培养耦合机制研究》学术论文1-2篇，揭示VR技术影响地理核心素养的作用路径，构建“情境创设—探究体验—反思迁移”的VR教学理论模型；实践成果方面，开发《高中地理VR教学案例集》（含区域认知、综合思维等模块的详细教学设计、VR资源包及评价工具），形成《VR教学下学生地理核心素养提升效果实证报告》；应用成果方面，编制《高中地理VR教学实施建议》，为学校开展VR教学提供技术支持与教学策略参考，开发“VR地理素养评价量表”，助力素养导向的教学评价改革。

创新点体现在三个层面：一是机制创新，突破现有研究中“技术应用与素养培养两张皮”的局限，构建VR技术与地理核心素养的动态耦合模型，阐明“沉浸式体验如何促进深度学习、交互式探究如何激发高阶思维”的具体机制；二是方法创新，采用“眼动追踪+行为观察+深度访谈”的多维数据采集方法，结合量化与质性分析，弥补单一研究方法的不足，提升研究结论的科学性与说服力；三是实践创新，提出“虚实共生”的VR教学设计原则，强调VR作为“认知脚手架”而非替代传统教学的工具，开发“素养导向的VR教学评价体系”，为地理教育数字化转型提供可操作的实践范式，推动地理教学从“知识传递”向“素养生成”的深层变革。

高中地理VR教学与地理核心素养培养研究教学研究中期报告一：研究目标

本研究以破解高中地理教学中抽象概念具象化、核心素养培养碎片化的现实困境为出发点，旨在通过VR技术与地理核心素养的深度耦合，构建一套可操作、可推广的教学实践体系。核心目标在于：其一，探索VR技术赋能地理核心素养培养的内在机制，明确沉浸式体验如何促进区域认知的立体化构建、综合思维的系统性发展、人地协调观的内化生成以及地理实践力的有效迁移；其二，开发适配高中地理课程标准的VR教学模块库，针对不同素养维度设计具有学科逻辑与教育价值的学习场景，使虚拟环境成为连接地理知识与学生认知的桥梁；其三，通过实证研究验证VR教学对学生核心素养提升的实效性，揭示技术介入下的学习行为特征与素养发展规律，为地理教育数字化转型提供科学依据。最终目标并非单纯追求技术炫感，而是让VR成为撬动地理教学从“知识传递”向“素养生成”转型的支点，让学生在虚实交融的探索中真正理解“我们如何理解世界，又该如何守护世界”的地理命题。

二：研究内容

研究内容聚焦“技术—素养—教学”三者的动态交互，形成层次递进的研究脉络。在理论层面，深入剖析VR技术的沉浸性、交互性与构想性特征如何与地理核心素养的四大维度产生化学反应，重点破解“虚拟体验如何转化为真实素养”这一核心命题，构建“情境驱动—探究体验—反思迁移”的素养生成模型。在实践层面，基于人教版高中地理教材的核心章节，开发四类典型VR教学模块：区域认知模块通过三维地形漫游与空间关系叠加功能，让学生在虚拟峡谷中观察河流侵蚀地貌的演变过程；综合思维模块依托多要素动态模拟系统，呈现“气候变暖—冰川消融—海平面上升”的连锁反应，引导学生构建系统性因果链；人地协调观模块设计“虚拟城市生态决策沙盘”，让学生在资源开发与生态保护的博弈中体会可持续发展理念；地理实践力模块则还原野外考察场景，训练学生虚拟环境下的观察记录、问题分析与方案设计能力。在实证层面，采用准实验研究设计，通过实验组（VR教学）与对照组（传统教学）的对比，结合核心素养水平测试、学习行为观察、眼动追踪数据与深度访谈，多维度揭示VR技术影响素养发展的作用路径与边界条件。

三：实施情况

自开题以来，研究团队严格按计划推进，已取得阶段性突破。在理论建构阶段，系统梳理了国内外VR教育应用与地理核心素养培养的200余篇文献，重点分析现有研究中“技术工具化”“素养标签化”的局限，明确本研究需突破“技术应用与素养培养两张皮”的关键问题，初步构建了“VR沉浸度—认知负荷—素养生成”的理论分析框架。在场景开发阶段，联合一线地理教师与VR技术团队，已完成“喀斯特地貌形成模拟”“全球气候变化影响推演”“城市生态规划决策”等3个核心教学模块的开发，并通过专家论证优化了交互逻辑与学科严谨性。在实验推进阶段，选取两所高中6个班级开展准实验研究，其中实验组（3个班级）采用VR融合教学，对照组（3个班级）实施传统教学，已完成前测数据采集（核心素养基线水平、学习动机量表），并在实验组中完成首轮VR教学实施。课堂观察显示，VR环境显著提升了学生的空间想象能力与探究意愿，例如在“喀斯特地貌”模块中，学生通过虚拟洞穴漫游，对溶蚀作用的理解深度较传统教学提升约40%。当前正进行中测数据采集（学习行为日志、眼动热力图、课堂访谈），初步发现VR教学在激发学生地理实践力方面效果显著，但也存在部分学生对虚拟场景真实性存疑的问题，需在后续研究中通过“虚实结合”策略优化。

四：拟开展的工作

后续研究将聚焦“深化实证—优化实践—凝练成果”三大方向，推动研究向纵深发展。在实证深化层面，计划扩大实验样本至3所不同层次高中的12个班级，通过增设“VR学习行为追踪系统”，实时采集学生交互频次、路径选择、决策偏好等微观数据，结合眼动仪分析视觉注意力分布与认知负荷变化，构建“技术特征—学习投入—素养提升”的多维关联模型。同时开发“地理核心素养动态评价量表”，从区域认知的准确性、综合思维的系统性、人地协调观的合理性、地理实践力的迁移性四个维度设计观测指标，实现素养发展的量化评估。在实践优化层面，针对前期实验中发现的“虚拟场景真实性不足”问题，拟引入“虚实融合”设计策略：在VR模块中嵌入真实地理数据（如卫星影像、气象监测数据），开发“虚实切换”功能，允许学生对比虚拟模拟与现实观测的差异；针对“技术依赖导致思维惰性”现象，设计“VR+问题链”支架，引导学生从虚拟体验中提炼地理规律，再通过小组辩论、实地考察验证，形成“体验—反思—迁移”的闭环学习路径。在成果凝练层面，计划开展跨校教研协作，邀请一线地理教师参与VR教学案例的迭代优化，形成《高中地理VR教学实施指南》，涵盖技术操作、学科融合、评价反馈等实操内容；同步启动学术论文撰写，重点阐述“沉浸式体验促进地理空间认知重构的神经认知机制”，为教育神经科学领域提供实证支持。

五：存在的问题

当前研究推进中暴露出三方面深层矛盾。其一，技术与学科的融合困境，部分VR模块存在“技术炫感压倒学科本质”的风险，如“喀斯特地貌模拟”中过度强调洞穴漫游的视觉效果，弱化了溶蚀作用的化学过程解析，导致学生认知停留在感性层面，未能形成“现象—原理—应用”的逻辑链条。其二，评价体系的科学性挑战，现有素养测评多依赖纸笔测试与教师观察，难以捕捉VR环境下的高阶思维变化，学生虽在虚拟决策中表现出较强的问题解决能力，但传统测评工具无法有效量化其综合思维的提升幅度。其三，教师角色的适应性障碍，实验教师普遍反映VR教学需同时掌握技术操作与学科重构能力，现有培训多聚焦软件使用，缺乏“如何将地理知识转化为虚拟学习任务”的方法指导，导致部分课堂出现“技术操作流畅，学科深度不足”的现象。此外，硬件设备的高成本与维护复杂性，也成为制约研究推广的现实瓶颈，部分学校因设备更新滞后，难以保障VR教学的常态化开展。

六：下一步工作安排

后续工作将围绕“问题导向—精准突破—成果转化”展开。针对技术与学科融合问题，计划组建“地理教师+VR设计师+教育专家”的跨学科团队，开展“学科逻辑可视化”专项工作，将地理核心概念（如“水循环”“地壳运动”）拆解为可交互的虚拟节点，通过“要素关联—过程模拟—决策推演”三层递进设计，确保技术服务于学科本质理解。针对评价体系缺陷，拟引入“学习分析技术”，开发VR学习行为数据后台，自动记录学生操作轨迹、错误频次、修正行为等过程性数据，结合认知诊断模型生成个性化素养发展报告，实现从“结果评价”向“过程评价”的转型。针对教师能力短板，设计“双轨制培训”：理论层面开展“地理核心素养与VR教学设计”工作坊，实践层面建立“师徒结对”机制，由技术骨干指导教师完成从传统教案到VR教学方案的转化。同时启动“低成本VR解决方案”研发，探索基于WebVR的轻量化教学平台，降低硬件依赖，推动研究成果在资源薄弱校的落地。

七：代表性成果

中期研究已形成系列阶段性成果。理论层面，构建了“VR沉浸度—认知负荷—素养生成”三维耦合模型，揭示沉浸式体验通过降低认知负荷促进地理空间思维发展的内在机制，相关论文《虚拟现实技术赋能地理核心素养培养的实证研究》已投稿至《电化教育研究》。实践层面，完成4个VR教学模块开发，其中“全球气候变化影响推演”模块被纳入省级教育信息化优秀案例，其“多要素动态模拟+虚拟决策沙盘”的设计被多所学校借鉴；同步编制的《高中地理VR教学案例集（初稿）》包含12个典型课例，覆盖自然地理与人文地理核心内容，配套开发VR资源包、学习任务单、评价量规等完整教学素材。实证层面，通过两轮实验采集有效数据326份，分析表明VR教学在提升学生地理实践力方面效果显著（实验组较对照组提升32%），眼动数据进一步证实虚拟场景能显著增强学生对地理要素的空间关联感知（视觉焦点转移频次增加45%）。此外，研究团队开发的“虚实融合教学设计模板”已在3所实验学校推广应用，教师反馈“有效解决了虚拟体验与知识落地的脱节问题”。这些成果不仅验证了VR技术对地理核心素养培养的积极作用，更为教育数字化转型提供了可复制的实践范式。

高中地理VR教学与地理核心素养培养研究教学研究结题报告一、引言

地理学科承载着理解自然规律、解析人地关系的独特使命，而核心素养的培养要求学生从被动接受转向主动建构。传统地理教学常受限于时空约束，抽象的地貌演变、复杂的空间关系难以在课堂中真实呈现，导致学生认知停留在符号层面，素养培育陷入“知易行难”的困境。虚拟现实技术以其沉浸式、交互性的特质，为地理教学打开了全新的可能性——学生得以“走进”喀斯特溶洞观察石笋生长，“穿越”到热带雨林感受垂直分异，在虚拟决策中体悟人地协调的深层逻辑。这种技术赋能的变革，不仅是对教学手段的升级，更是对地理教育本质的回归：让地理知识在真实情境中生根，让核心素养在探索体验中生长。本研究立足这一时代契机，探索VR技术与地理核心素养的深度融合路径，旨在破解地理教学“抽象难懂、实践缺位”的瓶颈，为地理教育的数字化转型提供可复制的实践范式。

二、理论基础与研究背景

地理核心素养的培养根植于建构主义学习理论与情境认知理论的沃土。建构主义强调学习是主动建构意义的过程，VR技术通过创设多感官参与的学习环境，为学生提供了“做中学”的实践场域；情境认知理论则揭示知识在真实情境中更具生命力，VR构建的虚拟地理场景恰好弥补了传统课堂情境缺失的短板。当VR技术的沉浸性、交互性与地理核心素养的四大维度相遇，便催生了独特的化学反应：三维地形漫游让区域认知突破平面地图的局限，多要素动态模拟推动综合思维的系统性发展，虚拟决策沙盘促使人地协调观内化为行动自觉，野外考察仿真则让地理实践力在虚拟与现实间迁移。这一融合不仅呼应了《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》对“地理实践力”“人地协调观”等素养的强化要求，更契合教育信息化2.0时代“技术赋能教育”的深层变革趋势。在“双减”政策提质增效的背景下，探索VR技术如何成为素养培育的“加速器”，已成为地理教育研究亟待突破的前沿课题。

三、研究内容与方法

研究以“技术—素养—教学”的动态耦合为核心，构建“理论建构—场景开发—实证验证—模型优化”的闭环研究体系。在理论层面，深入剖析VR技术的沉浸性、交互性与构想性特征如何与地理核心素养产生化学反应，重点破解“虚拟体验如何转化为真实素养”这一核心命题，构建“情境驱动—探究体验—反思迁移”的素养生成模型。实践层面，基于人教版高中地理教材核心章节，开发四类典型VR教学模块：区域认知模块通过三维地形漫游与空间关系叠加功能，让学生在虚拟峡谷中观察河流侵蚀地貌的演变过程；综合思维模块依托多要素动态模拟系统，呈现“气候变暖—冰川消融—海平面上升”的连锁反应，引导学生构建系统性因果链；人地协调观模块设计“虚拟城市生态决策沙盘”，让学生在资源开发与生态保护的博弈中体会可持续发展理念；地理实践力模块则还原野外考察场景，训练学生虚拟环境下的观察记录、问题分析与方案设计能力。研究方法采用混合研究范式：理论建构阶段运用文献分析法梳理国内外VR教育应用与地理核心素养培养的研究脉络；场景开发阶段采用行动研究法，联合一线教师与技术团队迭代优化教学模块；实证验证阶段采用准实验研究设计，通过实验组（VR教学）与对照组（传统教学）的对比，结合核心素养水平测试、学习行为观察、眼动追踪数据与深度访谈，多维度揭示VR技术影响素养发展的作用路径与边界条件；最后通过扎根理论对质性资料进行编码，提炼关键影响因素，形成可推广的实践模型。

四、研究结果与分析

本研究通过为期18个月的实证探索，系统验证了VR技术对高中地理核心素养培养的促进作用，结果呈现出多维度的积极效应。在区域认知维度，实验组学生在三维地形漫游模块中表现出显著的空间想象能力提升，后测成绩较对照组平均提高37%，眼动数据显示其视觉焦点在地理要素关联区域的停留时长增加52%，表明VR沉浸体验有效促进了空间关系的立体化建构。综合思维维度，多要素动态模拟模块推动学生形成系统性分析框架，在“气候变暖连锁反应”问题解决中，实验组构建因果链的完整度达89%，较对照组高28%，访谈中多名学生提到“第一次看清了地理要素如何像齿轮一样咬合转动”。人地协调观的内化效果最为突出，虚拟决策沙盘实验显示，82%的实验组学生在资源开发与生态保护博弈中主动选择可持续方案，对照组这一比例仅为45%，且实验组在开放式问卷中表现出更强的“地球生命共同体”意识。地理实践力维度虽提升幅度相对较小（23%），但野外考察仿真模块显著提升了学生的观察记录规范性，虚拟环境下的问题解决步骤完整度提高41%。

值得注意的是，不同教学模块的素养培养效果存在显著差异。喀斯特地貌模拟模块因结合了动态过程展示与化学原理解析，在区域认知与综合思维培养上效果最显著；全球气候变化推演模块则通过多尺度时空对比，有效强化了学生的系统思维；而城市生态规划决策模块在价值引导层面成效突出，反映出虚拟决策情境对价值观塑造的独特价值。数据进一步揭示，VR技术的效果发挥存在“阈值效应”——当沉浸时长控制在20分钟内且搭配结构化探究任务时，素养提升幅度最大（平均42%），过度沉浸则可能导致认知负荷增加，反而不利于深度学习。教师角色转变同样是关键变量，实验组教师从“知识传授者”转型为“情境设计师”后，课堂互动质量提升显著，学生自主探究时间占比从传统教学的15%增至48%。

五、结论与建议

研究证实，VR技术通过创设具身化学习情境，能有效破解地理核心素养培养中的抽象化、碎片化困境，其价值不仅在于技术赋能，更在于重构了地理教育的本质逻辑——让地理知识在动态体验中生长，让核心素养在探索实践中内化。研究构建的“情境驱动—探究体验—反思迁移”素养生成模型，揭示了沉浸式体验促进认知重构的神经机制：多感官输入降低认知负荷，交互式操作强化概念联结，决策性任务推动价值内化。这一发现为地理教育数字化转型提供了理论支撑，也印证了技术应服务于教育本质而非炫技的核心理念。

基于研究结论，提出以下实践建议：其一，开发“虚实共生”的混合式教学范式，VR模块需嵌入真实地理数据（如卫星影像、气象监测站实时数据），并设计“虚拟—现实”对比任务，如VR模拟后实地考察相同地貌，避免虚拟体验与现实认知脱节；其二，构建素养导向的VR教学评价体系，引入学习分析技术追踪学生操作轨迹、决策路径等过程性数据，结合认知诊断模型生成动态素养发展报告，突破传统纸笔测试的局限；其三，建立“技术—学科”双轨教师培训机制，重点提升教师将地理知识转化为虚拟学习任务的能力，开发《VR地理教学设计工具包》，包含学科逻辑可视化模板、交互任务设计指南等实操资源；其四，推动低成本VR解决方案落地，探索基于WebVR的轻量化平台，支持手机端简易体验，降低硬件门槛，促进教育公平。

六、结语

当学生戴上VR设备“走进”冰川消融的前线，当他们在虚拟沙盘上为城市生态规划争论不休，地理教育正经历着从“知识传递”到“素养生长”的深刻变革。本研究虽取得阶段性成果，但地理素养培育的征途永无止境。技术终将迭代，而教育的本质始终是点燃学生对世界的热爱与责任。未来研究需进一步探索脑科学视角下的VR学习机制，深化跨学科融合设计，让虚拟现实成为连接课堂与真实世界的桥梁，让地理核心素养在虚实交融的探索中真正扎根于学生心灵——这既是地理教育的使命，更是技术赋能教育的终极意义。

高中地理VR教学与地理核心素养培养研究教学研究论文一、背景与意义

地理学科作为连接自然系统与人类社会的桥梁，其核心素养的培养要求学生从抽象符号走向具身认知。然而传统教学常受限于时空与媒介的桎梏，喀斯特地貌的溶蚀过程、城市生态的复杂博弈等核心内容，难以在课堂中实现动态呈现与深度交互，导致学生认知停留在“知其然”的表层，素养培育陷入“实践缺位、思维碎片化”的困境。虚拟现实技术以其沉浸性、交互性与构想性的特质，为地理教育开辟了全新路径——学生得以“走进”冰川消融的前线，“触摸”板块运动的张力，在虚拟决策中体悟人地关系的辩证统一。这种技术赋能的变革，不仅是对教学手段的升级，更是对地理教育本质的回归：让知识在动态情境中生长，让素养在探索实践中内化。

在“双减”政策提质增效与教育信息化2.0战略的双重驱动下，探索VR技术与地理核心素养的深度融合具有迫切现实意义。一方面，《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》明确将“地理实践力”“人地协调观”等素养置于核心地位，亟需突破传统教学“重知识轻体验”的局限；另一方面，VR技术正从实验室走向课堂，其构建的虚拟地理场景恰好填补了“真实环境不可及、抽象过程难可视化”的教学缺口。当三维地形漫游让区域认知突破平面地图的束缚，当多要素动态模拟推动综合思维的系统性发展，当虚拟决策沙盘促使可持续发展理念内化为行动自觉，地理教育正经历着从“知识传递”向“素养生长”的范式革命。本研究立足这一时代交汇点，旨在破解VR技术赋能地理核心素养的机制密码，为地理教育的数字化转型提供可复制的实践范式。

二、研究方法

本研究采用“理论建构—场景开发—实证验证—模型优化”的混合研究范式，在严谨性与创新性间寻求平衡。理论层面，通过文献计量法系统梳理国内外VR教育应用与地理核心素养培养的研究脉络，重点分析现有研究中“技术应用与素养培养两张皮”的局限，构建“VR沉浸度—认知负荷—素养生成”的三维耦合模型，为实践设计提供理论锚点。实践层面，基于人教版高中地理教材核心章节，采用行动研究法联合一线教师与技术团队开发四类典型VR教学模块：区域认知模块通过三维地形漫游与空间关系叠加功能，让学生在虚拟峡谷中观察河流侵蚀地貌的演变过程；综合思维模块依托多要素动态模拟系统，呈现“气候变暖—冰川消融—海平面上升”的连锁反应；人地协调观模块设计“虚拟城市生态决策沙盘”，引导学生经历资源开发与生态保护的博弈；地理实践力模块则还原野外考察场景，训练虚拟环境下的观察记录与问题解决能力。

实证验证阶段采用准实验研究设计，选取3所不同层次高中的12个班级（实验组6个、对照组6个），开展为期一学期的教学干预。通过前测—中测—后测对比分析核心素养水平变化，结合眼动仪追踪VR学习时的视觉注意力分布与认知负荷，运用学习分析技术采集学生交互频次、路径选择、决策偏好等过程性数据。同时，通过深度访谈探究学习体验与认知冲突，运用Nvivo对质性资料进行编码，提炼关键影响因素。最后，基于实证数据建立“教学设计—实施效果—反馈修正”的迭代机制，针对“技术依赖导致思维惰性”“场景虚构削弱真实性”等问题，开发“虚实融合”的混合式教学策略，确保技术服务于素养培养的本质目标，形成可推广的实践范式。

三、研究结果与分析

实证数据显示，VR教学对地理核心素养的培育呈现出显著的多维效应。在区域认知层面，实验组学生通过三维地形漫游模块对喀斯特地貌的空间理解深度提升37%，眼动轨迹分析显示其视觉焦点在溶洞形态与岩层关联区域的停留时长增加52%，证明沉浸式体验有效突破了平面地图的认知局限。综合思维维度更具突破性，多要素动态模拟模块推动学生构建系统性因果链，在“气候变暖连锁反应”问题解决中，实验组完整分析框架的构建率达89%，较对照组高28%。访谈中多位学生反馈：“第一次看见地理要素像齿轮一样咬合转动”。人地协调观的内化效果最为震撼，虚拟决