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VR/AR教學應用資源
研發成果
從艾雪錯視學立體構面縮圖
從艾雪錯視學立體構面
林奕辰/國立台北教育大學數位科技設計學系
本計畫以艾雪的建築錯覺畫引入立體幾何構面,讓學生透過3D模型來觀察艾雪的建築物,使其透過不同的角度觀察,解決課堂上只能使用二維空間教學而造成的認知錯誤,藉此概念將學生導入數學中立體空間中三個平面的八種構面,並於課程中將所學知識及概念以形成性評量與總結性評量的方式作為學習評量依據,並針對評量的結果進行課程上的改良與VR教材之修正,以作為未來相關課程VR教材開發之範本。 適用學科:數學 教材型式:教師導學版 STEM所屬範圍:M 支援的作業系統:Windows 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:國立臺北教育大學-數位科技設計學系 許一珍 副教授
高中11年級
細胞分裂、減數分裂與生物的遺傳縮圖
作業系統:Android 6.0+、iOS 10+ 搭配載具:Cardboard 本教材共分為細胞分裂、減數分裂與孟德爾實驗三大單元。細胞分裂讓學生了解細胞分裂的作用以及細胞內部構造,包含 DNA 以及蛋白質,接下來呈現細胞分裂時的前置準備,染色體的排列、複製與位置,最後細胞分裂完成後的染色體數量以及細胞數量,使學生能以更靈活的方式了解細胞分裂的過程。減數分裂與上個單元相同,先讓學生了解減數分裂發生的時機與作用,以及細胞內部構造,包含 DNA 以及蛋白質,接下來呈現減數分裂時的前置準備,染色體的排列、複製與位置,最後減數分裂完成後的染色體數量以及細胞數量,讓學生辨別細胞分裂與減數分裂的不同與作用。生物的遺傳(孟德爾棋盤方格實驗),首先利用紫花和白花讓學生認識不同性狀的花交配下來產出的結果比例,並推測出隱性基因及顯性基因為何,透過棋盤格的方法可以清楚讓學生了解交配結果的性狀比例。
國中7年級
往復式內燃機引擎的構造及工作原理實境體驗學習教材縮圖
往復式內燃機引擎的構造及工作原理實境體驗學習教材
呂卓勳/慈濟科技大學資訊科技與管理系
本教材為透過hTC VIVE VR頭盔、hTC Focus VR頭盔與Google Cardboard所提供之虛擬實境汽車引擎組裝教材,透過虛擬實境技術,建構虛擬汽修引擎情境,使學生能透過虛擬實境之方式,節省真實引擎裝配拆卸的前置時間,可透過虛擬實境體驗汽車引擎零件裝修,並且瞭解汽車引擎作動之原理。學習目標包括: 1. 認識內燃機往復式引擎各機件瞭解 2. 瞭解引擎分解組合集相關附件認識 3. 瞭解四行程引擎四個工作步驟及原理 適用學科:引擎原理與實習 教材型式:教師導學版+學生自學版 STEM所屬範圍:T、E 支援的作業系統:Windows、Android 所需要的教材配備:頭盔(HTC VIVE、HTC VIVE Pro、HTC FOCUS、Cardboard)+手機 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:慈濟科技大學-資訊科技與管理系 呂卓勳 助理教授
高職10年級
DNA複製、轉錄與轉譯VR探索之旅縮圖
DNA複製、轉錄與轉譯VR探索之旅
孫志誠/南臺科技大學多媒體與電腦娛樂科學系
本教材開發VR頭盔版及PC版兩種型式,分為3個單元:認識DNA分子結構、DNA的複製過程、基因的轉錄與轉譯,每個單元均包含教學動畫影片及互動測驗(VR互動遊戲),以了解基因如何藉由複製、轉錄、轉譯,表現遺傳訊息與生命現象為學習目標。在VR互動遊戲體驗過程中設計「錯誤、replay、挑戰成功」等遊戲機制,不僅可使學生得以釐清自己的問題所在,也使學習更有成就感。此外,學生亦可藉由VR頭盔及控制器穿梭在虛擬空間中,與浮現眼前的物件影像互動,得以身歷其境而沉浸其中,進而提升專注力及學習動機。 適用學科:生物 教材型式: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、頭盔(HTC Focus) 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:南臺科技大學-多媒體與電腦娛樂科學系 孫志誠 副教授兼組長
高中10年級
科學調查實驗室Ⅲ-光之戰紀縮圖
科學調查實驗室Ⅲ-光之戰紀
賴婷鈴/淡江大學教育科技系
本教材為一沉浸式VR 實驗室輔助國中八年級學生學習自然科光的單元。依科學探究POE 模式設計,以3D 立體空間呈現光的行進路線,讓學習者藉由引導,觀察光的直進性、折射現象、針孔成像原理、色光與顏色之關係,並能依照學習單歸納概念和規則。 本教材共分為五單元及一個補充單元,包括「影子的世界」、「針孔成像」、「顏色變變變」、「影子也有顏色」「光線也會轉彎」及「日食」補充單元。VR 教材中提供引導、即時回饋及學習記錄,讓學習者與教學者可依需求分別使用。 作業系統:Android (HTC Focus Plus), Windows (PC) 搭配載具:HTC Focus Plus
國中7年級
工業配管職人培訓VR學習回饋系統縮圖
工業配管職人培訓VR學習回饋系統
黃淑賢/國立勤益科技大學
作業系統:Windows 搭配載具:HTC VIVE FOCUS 、 Oculus Quest 2 本計劃符應108課程綱要機械群金屬成形與管線技能領域部定專業實習課程─ 金屬管線實習與工業用管配管技術士檢定培訓內容規劃。該兩科別皆為產業特殊需求類科,屬於教育部重點培育對象。本計劃將以工業用管配管技術士技能檢定為教材主要發展範疇,內容涵蓋施工圖說、施工計畫、工程準備、安全措施、管之加工、管路裝配、管路接合等範疇。其中需求端─臺南高工將於新的年度導入工業用管配管技術士技能培訓,該職類國內僅由少數職校與職業訓練單位進行該技能培訓。 本教材特色為應用VR 學習環境於實習課程中,能先行給予學習者正確的安全操作過程,奠定基礎安全操作知識,亦能將連結實際狀況,提供學習者幾近真實的狀況進行學 習。本計畫亦於計劃執行過程進行單元課程試教,並於試教後提供學習者進行自主學習使用,藉由 VR 環境紀錄與分析學習者學習歷程,協助教師追蹤學習者學習狀況,相關教材於發展完成後,除了可提供於全國機械群金屬成形與管線技能領域金屬管線實習課程使用之外,亦能提供職業訓練單位進行培訓的輔助。 PC版與近期上架VR版於11月底上架
高中10-12年級,高職10年級~高職12年級
能量世界的探險縮圖
能量世界的探險
黃臣鴻/大同大學媒體設計學系
作業系統:Windows、Android 搭配載具:PC、HTC Vive Focus、HTC Vive Focus 3、Oculus Quest 2 「能量世界的探險」VR輔助教學軟體,利用VR 技術配合國中九年級自然與生活科技之功與能單元,進行VR教學或自學。協助學生自我學習及教師授課之引導,主要是呈現出教學課本或影片中所無法詳細說明或觀察的資訊,更提供探索操作單元,以利於學生複習及測試更多的可能性。同時,以遊戲關卡機制的方式,引起學生學習興趣。於課堂上知識學習,並利用VR教材及遊戲關卡,循序漸進完成學習任務,以達更佳的學習成效。包含功、功率、動能、重力位能、功能轉換、力矩、槓桿原理、滑輪、輪軸、以及斜面等十個單元,以提供學生自學使用,同時教師也可利用VR教材於課堂上讓學生體驗。進一步配合問答題,讓學生可以在體驗的過程中,思考所學內容,提高學習層次。
國中7年級
酸鹼鹽之化學虛擬實境教材開發與教學縮圖
酸鹼鹽之化學虛擬實境教材開發與教學
顏郁人/遠東科技大學多媒體與遊戲發展管理系
酸鹼鹽的自然科學習主題出現在國小、國中與高中在國小階段從觀察和體驗酸鹼自然現象的學習出發在國中階段以微觀解釋的科學認知為主本教材使用VR呈現酸鹼鹽教材讓學生能夠引發學習興趣外更能夠以操作方式理解酸鹼概念。本教材的執行以 HTC 之 VR 頭盔為例戴上頭盔可以左 右轉頭來看看場景四周以手把進行互動操作。可使用手把按 下板機來嘗試拿起燒杯以及碳棒和周圍的物件例如:電池可以拔起來燈泡不亮。本教材共四個操作單元第一單元為了解化合物及導電特性進而探究解離現象。透過石蕊試紙檢測溶液酸鹼性。第二單元為酸溶液的配製利用廣用試紙進行檢測。第三單元為鹼性溶液配製與檢測最後是酸鹼中和之滴定實驗。
國中7-9年級
Happy城市島:探索交通安全的秘境島嶼縮圖
Happy城市島:探索交通安全的秘境島嶼
黃國豪/國立雲林科技大學
作業系統:Windows 搭配載具:Meta Oculus Quest2、HTC Focus 3 安全教育為108課綱19項之教育議題,「交通安全」為學生發生事故傷亡率較高的五大主題之一。交通安全教育是知行合一的教育,也是生活教育、生命教育的一環。推展交通教育目的,是維護學童上、下學安全,教導學童在「行走」過程中能保護自己,並能增進對交通安全的認識,培養具生命教育情懷及擁有交通道德之好學童。本VR教材將著重於交通安全之「基礎知識模組」、「實作互動模組」和「成效評估模組」,透過探索交通安全的VR原理和技術、模擬交通現況場景,並提供多元評量工具。期使學生透過VR技術能在安全無虞的虛擬環境中身歷其境,認識、體驗到不同時地空間,交通安全的相關知能與各種不同防範之道,且能享受學習的沉浸感,體會交通安全與生命教育的重要性。 本教材內擬建置交通環境六個場景: 1.街頭巷尾的虛擬遊戲:人行道與號誌之謎 2.潛入虛擬駕駛艙:駕駛者的角度體驗 3.虛擬碰撞實境:體驗交通事故現場 4.風馳電掣:虛擬自行車飛翔之旅 5.城市脈搏:公車與捷運的虛擬探險 6.學校裡的安全地圖:校園保衛挑戰 關鍵字:交通安全、生命教育、校園安全、安全教育、國小
國小3-6年級
燃燒與生鏽之 VR 秀縮圖
燃燒與生鏽之 VR 秀
李曉慧/國立高雄科技大學
作業系統:Windows、Android 搭配載具:HTC Focus 3、Meta Quest 2、Meta Quest 3、Meta Quest 3s 本教材係配合國民小學五年級自然科學內容,共計五個單元,分別為單元1:燃燒需要空氣、單元2:製造和檢驗氧氣、單元3:製造和檢驗二氧化碳、單元4:燃燒與滅火、單元5: 鐵生鏽的原因與單元6:如何防止鐵生鏽。透過VR操作,使學習者能夠清楚理解物質燃燒的條件、氧氣與二氧化碳的製作及檢驗方式,並理解物質被氧化的微觀過程,進而能操作各項防鏽與如何利用燃燒三要素預防火災及滅火。 關鍵字:金屬生鏽、燃燒、滅火
國小5-6年級
探究石灰岩地質之虛擬實境冒險旅程縮圖
探究石灰岩地質之虛擬實境冒險旅程
張慧穎/輔英科技大學資訊管理系
本教材旨在透過虛擬實境VR技術導入「探究石灰岩地質之虛擬實境冒險旅程」地理教材開發,透過VR沉浸式場景學習與操作,結合高雄在地石灰岩洞穴地形體驗,與傳統式截然不同的3D虛擬學習方式,有助於理解與認識地理課本上的活知識,激發學生學習興趣。 1.本教材對提升教與學: 在地理課程中因石灰岩地形實踐臨場教學不易,無法身歷其境,師生若至石灰岩洞教學有安全疑慮及需要高成本裝備,透過Unity軟體開發VR互動式教材,在室內VR環境即如親臨石灰岩洞現場的學習,如臨現場效益,期望藉由本教材讓高中師生體驗互動中提升教學效果。 2.學習目標 以故事性的方式進行地理課程教學,融入高一地理第一冊第十二章石灰岩地形、基礎地球科學(上)地球的結構課程教學使用,讓學習者可藉由模擬體驗與演練過程,能提升對於石灰岩地形之理解與學習效果。 一、增進對地理、化學、數學及領域知識的探究與理解能力。 二、發展跨學科的分析、思辨、統整與評估的能力。 三、提升自主思考、價值判斷、理性決定與應變的素養。 四、發展團隊合作、問題解決等素養。 五、培養及涵育關懷全球永續的責任意識。 適用學科:自然科學、地理 教材型式:教師導學版+學生自學版 STEM所屬範圍:S、T、M 支援的作業系統:Windows 所需要的教材配備:PC、頭盔(HTC VIVE) 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:輔英科技大學-資訊管理系 張慧穎 講師
高中10年級
CNC電腦輔助教材縮圖
CNC電腦輔助教材
呂慈純/朝陽科技大學資訊管理系
高中學生剛開始學習工具機CNC操作時,即使有標準操作流程和手冊,因為對工具機的性能不熟悉,容易發生意外,造成人員受傷和機器損壞。本研究利用VR開發模擬系統,讓學生熟悉操作過程,再進行實機操作,避免意外發生機率。本研究開發之VR系統以較容易發生意外的操作單元,刀具安裝與設定進行設計,學生在模擬演練時亦能一併將操作歷程紀錄下來,透過數據分析,找出學生學習偏差或落後的部分,提供教師補救教學的參考。 刀具安裝與設定以中精機CNC車床機台操作為背景,車床操作步驟包含開機、溫機、校刀參數歸零、以粗車刀車削外形、校精車刀、校粗車刀,六大模組。每一個模組可以獨立練習,若學生有操作的缺失,系統將會出現不同特效以反應該缺失所導致的後果。系統也會依情節的嚴重性反應在評分系統中,學生的操作過程和評分可以提供老師評估學習成效和輔助教學的參考。 教材另提供操作之視訊檔及Google Cardboard 360度影片。也提供網頁式評分系統紀錄學生的操作過程和評分,提供老師評估學習成效和輔助教學的參考。整體流程為使用者戴上VR設備,登入進行測驗,系統確認使用者身份後進入軟體中。遊戲一部分是完整執行流程,另一部分針對不同關卡進行演練。所有過程都會傳回後端資料庫進行評分。 適用學科:數值控制機械實習 III 教材型式:學生自學版 STEM所屬範圍:E 支援的作業系統:Windows、Android 所需要的教材配備:頭盔(HTC Focus、Cardboard、Oculus Rift) 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:朝陽科技大學-資訊管理系 呂慈純 副教授兼系主任
高中10-12年級,高職10年級~高職12年級
國中理化電池與電解的AR實驗教具縮圖
國中理化電池與電解的AR實驗教具
汪洋/德明財經科技大學多媒體設計系
透過AR系統親手透過虛擬試驗實驗過程,適合用於課前預習,事先了解課程內容有助於上課吸收,教材總共有兩大主題四個單元,一. 電池-鋅銅電池實驗、二. 電流的化學效益-電解水。 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:iOS、Android 所需要的教材配備:頭盔(HTC Focus)、平板、手機 開發型式:VR+AR 開發團隊計畫主持人:德明財經科技大學-多媒體設計系 汪洋 助理教授
國中9年級
構造與施工法_輕型鋼構材料之介紹縮圖
構造與施工法_輕型鋼構材料之介紹
陳怡兆/國立高雄大學數位創新與先進構造研究中心
平常不易到鐵工廠了解各種材料的樣貌並與課堂知識中的2D圖片做連結。一方面可讓學生方便、安全的到虛擬鐵工廠中,觀看各種輕型鋼材料,並完成根據撿料單撿取三種型鋼的任務;另一方面,本單元可帶出整體任務目的,加深學生理解對於「利用標準規格材料即可快速完成一棟輕型鋼構建築」。
高職10-12年級
野生動物生態系縮圖
野生動物生態系
吳育龍/國立臺中教育大學
作業系統:Windows 搭配載具:Oculus Quest 2、HTV VIVE Focus 3 呼應108課綱中自然學科強調之重點內涵:探究學習、問題解決,教材設計提出對應的情境擬真與自由互動兩大設計方向,各個單元中學習者需扮演各種不同的角色,可能是探險家、黑面琵鷺、石虎等等,透過與環境互動的形式進行教學活動。情境學習的模式使學習者在學習的過程中將認知活動和情感活動結合,讓學習者可以主動地去思考、探索,並解決問題。 學習活動中強調自主觀察與互動,教材中又分出草原、極地、高山溪流、淺山、濕地、珊瑚礁等生態系,而每個生態系都有其代表的虛擬動物讓學習者仔細觀察其外觀與特徵,該特徵會在VR中使用對話框的方式呈現,讓學生可有具體的引導。 在與教材互動時,主要讓學生思考與探究動物在不同環境下,其特徵上的不同,學生可透過將不同環境的動物拖曳至其他環境中,系統會即時產生回饋與反應,進而了解動物的社會性行為、外型對於生存的影響。 教材單元同時也具備評量階段,以問題解決為導向,而互動教具的自由操作與情境模擬的功能,可以產生一個可操作的互動問題情境,學生直接操作教具來進行問題解決與答題。 在本教材中,學生了解地球上有許多不同的環境,各自住著各種不同的生物,也各具有不同的特色,探討動物面對生存時的適應能力。 關鍵詞:生物多樣性、生態系、石虎
國小5-6年級
溺境求生縮圖
溺境求生
楊東華/中國科技大學-數媒系
作業系統:Windows 搭配載具:HTC Focus 3、Oculus Quest 2 本教材以防汛與野溪戶外活動安全宣導為目標,在互動遊戲中體驗大自然災害的危險性。近年武界壩及新北市虎豹潭意外事件,凸顯從事大自然戶外活動時,防災常識的重要性,本課程適於全年齡層,可在自學過程學習水災及戶外洪災應變之道。 開發6個單元,各單元學習目標: (1)清淤:教導如何進行災前準備工作。 (2)強降雨:學習查看氣象資訊、豪大雨來襲時如何準備擋水設施,以防淹水。 (3)潮汐現象:說明受到月球力影響下,海水的潮汐發生成因、現象。 (4)離岸流:認識如何辨識離岸流的區域及脫困方式。 (5)野溪、暗流與漩渦:解說野溪伏流、漩渦水文現象與暗藏的危機。 (6)溪水暴漲與洩洪警示:解說戶外野溪活動須注意事項,以及到溪水暴漲時的應變措施。 關鍵字:防汛、清淤、強降雨、潮汐現象、離岸流、野溪漩渦、溪水暴漲
國小5年級~國中9年級