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VR/AR教學應用資源
研發成果
比薩斜塔上的自由落體實驗縮圖
比薩斜塔上的自由落體實驗
劉國有/靜宜大學資訊傳播工程學系
作業系統:VR 版 / PC 版 搭配載具:HTV Vive Cosmos & Windows 10 作業系統 由於 VR 的特色帶來了多元的創意、豐富的內容及真實的體驗,在教育應用層面具有高度潛力,例如:透過虛擬環境的重置(recreate),可以帶學生回到古代環境,穿梭於外太空, 或是看到絕種的各種生物等。而傳統教育上比較具高風險的實驗操作,例如:化學實驗、電力運作、飛航駕駛/武器模擬、醫療手術、機械操作等,也可以運用 VR 的模擬練習,有效地降低失誤率及危險性,同時節省大量的成本,對於提升學生學習興趣與動機亦有莫大助益。 這幾年國內外在中小學的 VR 教育應用上有許多突破性的研發產品,例如將艱深的物理現象或公式,透過 VR 的展示,使其變的相對簡單易懂,互動學習能激發同學對新技術及題目的學習興趣與研究,相較於傳統的教法,VR 可以用實例展示,把艱深難懂、肉眼不易觀察到的物理現象、公式等化成簡單易懂的教學內容,還可以取代傳統化學實驗上較有風險且可能會造成學生危險的教學方式。以保障學生的學習安全。
國中7年級
構造與施工法_輕型鋼構造之接合方式縮圖
構造與施工法_輕型鋼構造之接合方式
陳怡兆/國立高雄大學數位創新與先進構造研究中心
為體驗操作,化身工程人員將選定之鋼材依照施工圖完成鋼構件單元組裝。
高職10-12年級
醫學與人體器官系統之虛擬實境/擴增實境(VR/AR)教材開發計畫縮圖
過往學生的學習方式皆以教師單方面講授為主,間接的透過書本圖片與文字敘述想像。 本虛擬實境教材與高中的自然科學領域課程相結合,以人體器官為教學主軸,建構出心臟循環系統、呼吸系統以及消化系統三大單元,並輔以手術臨床影片,以3D立體化模型呈現出人體器官,如:心臟、呼吸以及消化等基本構造,並以3D動態模擬人體器官的運作系統,如:心臟博動、心臟神經傳導,以及血液在動脈、靜脈及四個腔室流轉的過程;呼吸運動的現象、內外呼吸的氣體交換過程;食物進入消化管的順序,以及消化功能的執行。此外,達文西機械手臂臨床影片,提供學生新的醫療手術設備知識,及實際觀看手術畫面。而學生除了可以在課堂時間使用,更可以跨越時間與空間的限制,透過行動裝置反覆觀看人體器官的模型以及功能,依據自己的學習步伐自我進修,達到自主性學習之效果。 適用學科:自然科學 教材型式:教師導學版+學生自學版 STEM所屬範圍:S 支援的作業系統:iOS、Android 所需要的教材配備:頭盔(Cardboard)、平板、手機 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:中山醫學大學-醫療產業科技管理學系 白佳原 教授
國中8-9年級,高中10年級~高中12年級,高職10年級~高職12年級
自然科學之植物體與細胞VR縮圖
自然科學之植物體與細胞VR
呂紹翔/龍華科技大學
作業系統:VR一體機/ PC版Windows 搭配載具:VR頭盔Oculus Quest 本軟體為學生自學版VR輔助軟體,兩單元分別落在七年級教材的第一冊及第二冊,故將兩單元分別製作為兩支軟體。除原有章節學習重點外,將會於教材軟體內增加銜接單元的先備知識及後續的延伸學習。 單元 1:植物體內物質的運輸 單元 2:細胞的構造與生殖
國中7年級
雅典學院與大師對談(化學與藝術)縮圖
雅典學院與大師對談(化學與藝術)
邱美虹/國立臺灣師範大學科學教育研究所
透過虛擬實境讓學生能夠身歷其境的走在雅典學院與虛擬實驗室的場景中,以STEM+為主軸的設計架構,搭配情境引導與任務設定,讓學生達到寓教於樂的目的。任務進行中,學生能夠學習到如何在畫作上消除黴菌的方法與原理;進入虛擬實驗室時,執行任務中觀察發生的化學變化,進而瞭解物質的分類及形成的科學概念。學生在經歷每個任務時,需要親自動手做及進行探究的過程,達到做中學的目標,以培養具科學素養的現代公民。 此外,透過虛擬實境科技,將化學反應的知識與微觀現象視覺化,讓學生藉由巨觀、微觀及化學符號的連結,從問題導向的任務探索過程中建構化學知識。例如:要如何除黴,除黴的原理等。 適用學科:生物、化學 教材型式:學生自學版 STEM所屬範圍:S 支援的作業系統:Windows、Mac 所需要的教材配備:VR頭盔(HTC VIVE) 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:國立臺灣師範大學-科學教育研究所 邱美虹 教授
國中7-8年級,高中10年級~高中11年級
千變萬化異世界縮圖
千變萬化異世界
黃秀美/國立臺中科技大學資訊管理系
作業系統:Windows 搭配載具:Meta Quest 2、HTC Focus 3 本教材以國民中學自然科學之「化學反應」與「反應速率與平衡」為主軸,開發於其所需之VR自學互動教材單元。教材以多層次3D解構呈現內容,輔以高度互動與即時反饋之教學與評量,協助學生以自主學習達成學科高層次認知之目標。以單元評量方式檢核學生學習成效,並設計綜合應用評量遊戲,讓學生於遊戲中應用所學知識解決生活問題,以提高其學習動機與問題解決能力。本教材之學習目標如下: 1. 從已認識諸多變化產生新物質,歸納成物理變化和化學變化。 2. 瞭解化學反應中原子重新排列與質量守恆定律。 3. 化學反應中反應式平衡的符號與意義。 4. 探究催化劑、濃度、表面積與溫度對反應速率的影響。 5. 介紹可逆反應平衡原理與限制。 6. 濃度、溫度與壓力改變對化學平衡的影響。 關鍵字:化學反應、質量守恆、可逆反應與平衡
國中7-9年級
聲學主義縮圖
聲學主義
劉豐榮/正修科技大學
作業系統:Windows 搭配載具:Oculus Quest 2、HTC Focus 3 本內容包含兩部分(一)聲波小傳 (二)謎題之旅,各有4個單元,共計8單元。高互動探索遊戲式的VR體驗內容,適合國中8年級生自行體驗學習。 八單元分別為(1)論波的內涵-波的分類與性質、(2)Running Wave!-週期與波速、(3)聲音如何被聽到?-聲波的產生與傳播、(4)無聲之聲-超聲波、(5)尋找碧水珠-聲波反射應用、(6)聲名大噪-響度與振幅、(7)非我族類其心必異-音調與頻率、(8)寂靜的海洋-音色與波形。每一個關卡皆有開頭動畫,引領玩家進入虛擬的學習世界。 關鍵字:波動、聲音、超聲波
國小4-6年級
愛護環境之VR互動學習系統縮圖
愛護環境之VR互動學習系統
吳彥良/國立臺中科技大學多媒體設計系
作業系統:Windows 搭配載具:Oculus Quest 2, HTC Focus 3 此教材開發是依國小六年級自然與生活科技課程裡之「珍愛家園:愛護環境」為主要內容,分為空氣汙染、水汙染、山坡地濫墾濫建、全球暖化、資源的應用 以發電為例、認識碳足跡-學校生活、認識碳足跡-居家生活等七個學習單元,小六學生透過此系統能自我學習到汽機車排氣檢測的重要物質,污水處理有那些重要過程,不同植物種植在山坡地對土石流的影響,全球溫度每提高一度對台灣的危害是什麼,潔淨能源風力發電有那些種類與適合設置的位置,我們每個人如何為保護地球就需要認識碳足跡等相關知識。頭戴式虛擬實境能呈現較好的沉浸感,讓學生能感同身受,更能認同環境保護的重要性,亦透過不同單元的互動設計,讓學習環境知識更為有趣。系統會記錄學生學習每個單元投入的時間與互動結果,並將此學習歷程輸出一份檔案給授課老師。此教材特色如下: 課前預習:學生可於上課前即可透過VR學習系統,建立環境保護之相關概念。 無時空限制:透過學習系統之引導操作,不受時間與空間之限制,在虛擬環境裡觀察與體驗不同污染下之環境,讓學同更有身歷其境的感覺,加深學童了解環境保護的重要性。 3D即時互動:運用虛擬實境之任意視角之觀察與互動,讓學生動手操作更能接近實際的環境場域,亦能更深入認識。 學習歷程記錄:互動歷程的記錄,由系統自動指示其錯誤之處。 增加嘗試:開放性操作,有較多嘗試與探索以提升其觀察與思辨能力。 關鍵詞:汙染、碳足跡、風力發電
國小5-6年級
互動式天文月相暨季節晝夜之VR虛擬實境應用縮圖
這是透過VIVE或是FOCUS虛擬頭盔裝置,結合互動軟體開發程式製作出創新互動式天文月相暨季節晝夜VR虛擬實境教材。讓老師猶如帶領學生至宇宙中觀察日、月、地球之間的相對位置,可以透過互動控制觀察月相之變化,進而讓學生可以了解朔、望、上弦月跟下弦月等農曆每日月相變化的規律,以及明白地球自轉的傾斜角度與繞行太陽公轉的關係所產生的晝夜與四季溫度及太陽運行軌跡變化,進而提升教與學之效益。 適用學科:自然科學 教材型式:教師導學版 STEM所屬範圍:S 支援的作業系統:Windows、Android 所需要的教材配備:VR頭盔(HTC VIVE、HTC Focus) 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:嘉南藥理大學-應用空間資訊系 許桂樹 教授
國中9年級,高中11年級
翻轉教室Youtuber縮圖
翻轉教室Youtuber
趙子揚/國立交通大學
作業系統: iOS/Android 搭配載具: 由於使用新型AR定位技術,因此目前尚只有部分機體支援(尤其Android機體),詳情請參考 (https://library.vuforia.com/articles/Solution/vuforia-fusion-supported-devices.html) 翻轉教室Youtuber是一款包含物理與天文教材的AR輔助教具,學生可透過AR與實境功能,探索學習內容並錄製自己的翻轉教師影片,除了自身學習還可以訓練如何表達所學所知,教師與家長則可以透過學生製作的翻轉教師影片,了解學生是如何理解學習內容 天文教材包含: 1.太陽系單元--可以AR對太陽系進行觀察 2.四季與月相單元--可以AR模擬呈現天體關係,以及對應四季和月相現象 3.日月蝕單月元-- 以AR呈現天體關係,並模擬日蝕和月蝕現象,包含日全蝕、日偏蝕、日環蝕與月偏蝕、月全蝕 物理教材包含: 1.牛頓第二定律單元--可以AR進行傳統物理之滑車實驗,進行牛頓第二定律之物理討論 2.圓周運動單元--探討並實驗圓周運動物理概念 3.萬有引力單元--探討萬有引力現象與其物理概念,進階使用上可模擬宇宙旅行之軌道
國小3-6年級
應用VR進行室內設計與佈置縮圖
應用VR進行室內設計與佈置
陳若華/建國科技大學
本教材以國民中學八年級的生活科技-營建科技課程為對象,課程規劃包括:認識營 建科技、營建工程、營建科技的永續發展、認識住屋環境及營建科技未來的發展趨勢 等。其中有關認識住屋環境部份,規劃應用VR 進行室內設計與佈置,透過虛擬實境 產出以往難以在螢幕或投影中呈現的教學內容,引導學生體驗人體工學與室內空間尺 度之關係,讓學生的學習再也不受時空限制,而增加學習的活潑性、深度、與廣度。 同時希望透過虛擬實境的開發過程,讓參與師生(包括合作學校的教師群),可以學習開 發虛擬實境互動內容。 適用學科:生活科技 教材型式:教師導學版 STEM所屬範圍:E、非STEM 支援的作業系統:Windows、Mac 所需要的教材配備:頭盔(HTC VIVE、HTC Focus) 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:建國科技大學-創意生活應用設計研究所 陳若華 院長兼所長
國中8年級
神奇血液大探索縮圖
神奇血液大探索
黃秀美/國立臺中科技大學
作業系統:Windows 搭配載具:Oculus Quest 2、Htc Focus Plus、HTC Vive Focus 3 本教材的內容主題為國民中學於生物領域所需之互動教材,藉由虛擬實境之3D 立體顯示與即時互動的特性,針對血液相關課程設計體驗與互動單元,以協助學生進行血液的深度探索。學生可藉由VR來實現在現實無法體驗到或是較難體驗到的試驗流程,本教材的功能應用特色為以下幾點: 1. 課程內容反覆執行: 使用完本教材後也能再體驗,若學生想要再熟悉關卡,便可重複體驗該關卡,不需要擔心趕不上進度或跳過課程等問題。 2. 立體展示及互動: 在本教材中將教材立體化,使某些平常較難觀察的物件能觀察並加以互動,如細胞等極小型物體;透過本教材能簡化實驗步驟,讓學生更快理解實驗流程,且可以降低人員在實驗室發生意外的機率。 3. 無時空限制: 使用VR設備進行實驗,可以不受時空的限制,在現實要做實驗,可能需要有專業教師在場才能進行,使用本教材便無此項限制;且使用本教材時也無須到實驗室,即使在一般教室中,只要擁有VR設備即可使用本教材。 4. 學習歷程紀錄及查看: 學生體驗課程的學習歷程會被記錄在本教材,並分析所有學生的資料,教師可透過本教材查看學生的紀錄,並查看學生的整體及個別的分析資料來了解學生的學習狀況,並對實際的課程做調整。
國中7年級
測量實習_測量基準及坐標系統縮圖
測量實習_測量基準及坐標系統
陳怡兆/國立高雄大學數位創新與先進構造研究中心
認識橫麥卡托投影原理與坐標系統應用。
高職10-12年級
百年好合萬金盟縮圖
百年好合萬金盟
陳淳迪/國立臺北教育大學
現存臺灣原生百合有三種:臺灣百合、鐵砲百合、豔紅鹿子百合,其復育工作已為政府單位所重視,然而實際花株的教學活動往往受限於季節性、氣候、地域等因素難以長期持續進行,再加上目前臺灣原生百合相關教學多以傳統的紙本教材與多媒體影片觀賞為主,缺乏直接互動以及臨場感的情意培養,因此本教材採用AR/VR技術,運用其容易複製與攜帶、直覺式操作、跨平台,以及沉浸、互動等特性,以提升學生的學習動機、在地生態的情意發展,促進國小中高年級學生對於臺灣原生百合及其生態的認識。 教材內容包含三個單元: 1.守護百合家:了解臺灣原生百合的生長時程,使用AR技術; 2.百合知多少?:認識百合類植物的構造,使用VR技術; 3.百年好合:欣賞萬里、金山地區原生百合,使用360度環景攝影。 適用學科:生物、社會、藝術 教材型式:教師導學版+學生自學版 STEM所屬範圍:S 支援的作業系統:Windows、Android 所需要的教材配備:PC、VR頭盔(HTC Focus)+手機 開發型式:VR+AR 開發團隊計畫主持人:國立臺北教育大學-藝術與設計學系 陳淳迪 教授
國小3-6年級
裝亮你家 - 室內空間設計師縮圖
裝亮你家 - 室內空間設計師
黃瑞菘/(國立雲林科技大學建築與室內設計系)
作業系統:Windows 搭配頭盔:Oculus Quest 2 & Pro 教材依據國教院審定,全華出版社出版之「室內設計與製圖實作」教課書中,室內設計實務分析單元學習內容,進行教材研發。 教材內容主要應用於室內設計實務分析單元中,室內色彩計畫實作、室內材質計畫實作、室內照明計畫實作、室內風格陳設計畫與及自由創作等五個互動實作學習單元。課程學習中將運用虛擬實境教材互動操作與沉浸式情境的優點,引導學生進行室內設計實作技術的練習與理解,竟而提升室內設計技術與實作經驗。有效解決需要藉由實體空間練習實作之困難,並且減少空間模型材料之浪費。 本教材主要運用虛擬互動教材的互動與實作性,提升室內設計實作技術,教材目標如下: 1. 室內設計實務分析的原理概念。 2. 理解室內色彩計畫實作的知識與實作設計技術。 3. 了解室內材質計畫實作的各種材質特性。 4. 實質操作室內照明計畫實作,理解照明類型、燈具樣式與色溫。 5. 選搭室內風格陳設計畫實作,對用室內設計風格選搭室內設計軟裝。 教材設計之學習歷程:學習帳號、資料與成績可匯出表單,並可提供教師查閱。
高中10-12年級,高職10年級~高職12年級
燃燒吧!空氣縮圖
燃燒吧!空氣
許一珍/國立台北教育大學
PC版作業系統:Windows VR版搭配載具:Meta Quest 2、HTC Focus 3 本教材利用VR虛擬空間與模擬操作的特性,以國小自然課程及實驗教材為主軸,開發具模擬功能之遊戲化互動自學版VR教材,讓學生在虛擬環境下可以自行上手進行學習,模擬變因控制法的實驗並在安全中操作有關火焰的實驗及危險的化學物品,像是燃燒需要空氣、燃燒與滅火、製造和檢驗氧氣......等六個單元,亦加入登錄系統,記錄學生學習歷程,供教師掌握學生學習情形,並給予個別化的回饋與引導,達到適性學習,有助科學概念建立與後續探究學習。 關鍵字:火災、生鏽、空氣
國小5年級