R系列(reality)的「數位境教」(E-Learning Situational Education)，隨著行動載具與可攜式頭戴裝置普及化以及教育元宇宙(Education Metaverse)觀念之盛行；AR擴增實境、VR虛擬實境、MR混合實境以至於綜合性的XR延展實境的各類教育應用如雨後春筍般的蓬勃出現，例如教育大市集網站就有全台灣最多的XR教育資源可供全國各級學校運用。

2023年在台灣，許多國民中小學也開始積極採用VR虛擬實境技術(例如教育部5GVR新科技教學示範學校計畫)，讓學生可以更加深入地了解各種知識與學習。本文聚焦探討VR在中小學教育運用上的效用分析與有效教學策略。

綜攬文獻分析與結合本人十多年實務研究，我歸納VR教育在中小學教育上最主要有兩大優勢力:一是能幫助將「抽象的概念具像化」，二是能夠將「具像的概念模擬化」，簡稱A.V.S模型。

概念學習(Conception)，本質是上位的，是抽象的。不管在哪個領域，它都是學習目標的核心，是能推動學習遷移的基本元素。但也因為不具像的特質，致使學習概念上容易產生迷思，不易聚焦等困境。因此實務上我們經常會發現，儘管學生提升傳統的題本練習度，也未見概念理解程度的提升，對概念的架構或者內涵，也難以自己理解後的方式重新詮釋。VR教材的融入則可以有效增益抽象概念的被學習度。

生活情境中，有更多的學習標的是可見、可理解但確不易透過實踐產生學習體驗的情境，例如學生從小學天文觀察日月星辰，但就是沒有宇宙飛行、登陸月球的學習體驗；學生學習歷史地理，也沒有重回歷史，穿越古今，橫跨全球各國的學習體驗；學生對未來職業的各種憧憬，也不易有多元的嘗試實習，多半亦皆是想像。尤其是語言學習，更是缺乏實際派上用場的實戰體驗。VR教材的融入則可以引發學習心流(flow)透，過建立有效的虛擬經驗(virtual experience)產生深度學習(Deep Learning)，與虛擬學習遷移(learning transfer)的高峰經驗(peak experience)。

以下綜述VR教材透過情境營造、互動設計達成有效學習的三大學習功能:

(一)跨越時空囿限

   透過VR虛擬實境的高沉浸(immersion)情境營造，我們可以帶學生重回明鄭時期臺灣遍野梅花鹿的場景、回到史前石器時代十三行遺址的部落生活，也可以離開地球進行跨域探究，例如帶領學生降落火星地表，體驗火星的模擬地表生活與情境，進而探討行星大氣與生命起源的關聯等等。

(二)操弄視角轉換

    VR能夠發揮巨觀與微觀不同視角的切換，例如以觀測水溶液爲例，我們可以引導學生從平時生活巨觀水的三態變化，切換到微觀水分子的聚合現象(例如自己化身一顆水分子以第一人稱視角觀察)，以不同視角轉換建構由外至內，由內至外的完整概念架構，例如人體構造、循環、細胞、微生物等等諸多領域學習內容。

(三)建構虛擬經驗

    在VR教材當中，我們可以透過模擬互動的方式，操弄、解構、建構、深化理解、加速學習，例如引擎的拆解，傢俱三C產品的設計與製作，更包含職業探索語言應用等多元虛實整合的模擬學習。例如實習醫學手術、飛機國防器械檢修、設計未來車輛、球類運動技能學習、舞蹈、藝術等以證據為本(Evidence base)的科技輔助客製化學習等等。

以下綜述教育大市集中各類VR教材，依照學習領域提供中小學可用性分析建議:

(一)、科學教育

    VR虛擬實境技術可以模擬各種自然現象和實驗過程，讓學生可以在虛擬的世界中觀察和實驗，進一步加深對自然科學的理解。例如學習光學原理時，學生可以透過VR虛擬實境模擬光的折射和反射等現象。學生可以透過手持VR控制器，操作虛擬器材，實際體驗不同角度的光線折射和反射，進一步理解光學原理。學習古典力學時，例如自由落體、擺動等，同時可以觀察和測量不同的物理量，提高實驗操作技能和科學研究能力。在生物學習中，學生可以透過VR虛擬實境，進入不同的生態環境，模擬生物的生長繁殖、動物的行為模擬，例如森林、海洋等以觀察和研究不同的生物和生態系統，提高生物學研究和觀察能力。透過這些互動式的學習方式，學生不僅可以加深對科學的理解，也可以提高學習的興趣和主動性。

(二)、歷史教育

    VR虛擬實境技術可以讓學生在虛擬的歷史場景中體驗歷史事件，例如學習台灣文化古蹟時，學生可以透過VR虛擬實境，走進古蹟中，了解古蹟的建築和文化背景。同時，學生也可以透過VR虛擬實境，體驗二戰中的戰爭場景，建築物的歷史、文化地標等等，了解二戰的歷史背景和影響，同時也可以提高對歷史的興趣和記憶力。在社會學的學習範疇中，學生可以透過VR虛擬實境，模擬不同的社會場景，例如政治會議、社會工作等，同時可以觀察和研究不同的社會現象和問題，提高社會研究和公民素養。

(三)、語言教育

    VR虛擬實境技術可以讓學生在虛擬的語言環境中學習語言。例如在VR虛擬實境中，學生可以走進英語環境，學習英語聽說讀寫技能，學生可以透過VR虛擬實境，模擬不同的英語會話場景，例如購物、旅遊、商務會談等；學生可以在虛擬環境中扮演不同的角色，同時學習相應的英語詞匯和口語表達技巧。此外，VR虛擬實境還可以模擬不同地區和文化的英語使用情況，幫助學生了解世界各地的文化多樣性、不同文化和語言背景下的社會現象和文化內涵。。

(四)、藝術教育

    VR虛擬實境技術可以讓學生在虛擬的藝術環境中學習藝術。例如，在音樂教育中，學生可以透過VR虛擬實境，進入不同的音樂場景，例如演唱會、樂器表演等，同時可以觀察和模仿音樂家的演奏技巧和表現方式。在美術教育中，學生可以透過VR虛擬實境，模擬不同的藝術創作場景，例如油畫、雕塑等，同時可以進行實際操作和繪畫，提高藝術創作技能和感知能力。透過這樣的方式，學生可以提高藝術鑑賞和繪畫技能，同時也可以了解不同時代和地域的藝術風格和文化背景。

(五)、數學教育

    VR虛擬實境可以模擬各種數學概念和模型，例如學習立體幾何時，學生可以透過VR虛擬實境，建構不同種類的立體模型，同時可以進行立體模型的旋轉、縮放和移動等操作。透過這樣的方式，學生可以更好地理解立體幾何概念，同時也可以提高空間感知能力和操作技能。在數學應用中，學生可以透過VR虛擬實境，模擬不同的數學應用場景，例如財務、統計等，同時可以進行實際操作和計算，提高數學應用能力和解決問題能力。

(六)、地理生態

    地理教育方面的教學，可以利用VR虛擬實境來模擬不同的地理環境，例如學生可以透過VR虛擬實境，走進熱帶雨林中，了解熱帶雨林的生態系統和物種多樣性。同時，也可以透過VR虛擬實境，走進海底世界中，觀察不同種類的魚類和海洋生物。透過這樣的方式，學生可以深入了解地理環境的多樣性，同時也可以學習如何保護地球上的自然環境。

(七)、體育教育

    VR虛擬實境可以模擬各種運動場景和體育訓練，例如學習籃球時，學生可以透過VR虛擬實境，進行籃球比賽和訓練，同時可以觀察和模仿職業籃球選手的比賽技巧和動作。透過這樣的方式，學生可以提高體育技能和運動感知能力，同時也可以了解不同運動項目的規則和策略。

VR虛擬實境在教學中的應用非常廣泛，可以幫助學生更好地理解和掌握各種學科知識和技能，同時也可以提高學生的興趣和參與度，在目前非常強調自主學習的時代，教育機構和教育工作者確實可以積極探索和應用VR虛擬實境，不只實現教育創新和升級，更可以透過科技融入，在有限的課室裡，創造無限的可能。

教育大市集資源

(1)教育大市集VR/AR教學應用教材專區

https://market.cloud.edu.tw/list/arvr.jsp

(2)教育大市集Web教學資源-地球科學天文探祕之虛擬星象館

https://market.cloud.edu.tw/resources/web/1772811