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VR/AR教學應用資源
研發成果
虛擬理化(自然)實驗室縮圖
虛擬理化(自然)實驗室
楊東華/中國科技大學 -數媒系
作業系統:Windows 搭配載具:HTC Vive Focus 3 廠牌1HTCFocus,對應之中央控制系統HTCVCCP 廠牌2OculusQuest,對應之中央控制系統畫面分割器+Chromecast 本教材為自然領域有關力學、作功與能量之學習內容,分為六個單元:1.牛論三大運動定律、2.功與功率、3.簡單機械-槓桿與輪軸、4.簡單機械-定滑輪與動滑輪、5.能量守恆定律-重力位能、6.能量守恆定律-彈力位能。每單元分成三階段:觀賞解說的「單元學習」、理解及計算的「學習測驗」和與此單元有關的遊戲式「挑戰關卡」,可提供給教師的教學或學生的自主學習。本團隊並開發各單元之連線版教材,在電腦端先開啟教師版連線教材,學生再使用頭盔開啟學生版連線教材,至多可同時六名學生進入同一份VR教材環境,教師可在電腦端監看學生畫面,並將其學習歷程匯出成CSV檔,包含學生瀏覽整份教材順序、各觀測點停留時間、答題嘗試次數等資訊,供教師做後續教學應用。
國小5年級
認識生態系及物質進出細胞縮圖
認識生態系及物質進出細胞
趙貞怡/國立臺北教育大學課程與教學傳播科技研究所
作業系統:Windows10、Android 搭配載具:HTCVIVEFocus3、OculusQuest2、PC 本系列虛擬實境教材包括國中生物科生態系及物質進出細胞兩大主題,改善學生無法身歷其境學習及概念過於抽象的教學困境。學生可透過HTCVIVEFocus3及OculusQuest2頭盔觀察森林、草原、沙漠及海洋生態系,以及物質進出細胞的擴散作用及促進性擴散方式,並有互動評量可即時檢驗學習成效。 六單元教材各自獨立,可視教學需求搭配使用,其中物質進出細胞的兩單元則合併在同一份教材內。本團隊並開發各單元之連線版教材,在電腦端先開啟教師版連線教材,學生再使用頭盔開啟學生版連線教材,至多可同時六名學生進入同一份VR教材環境,教師可在電腦端監看學生畫面,並將其學習歷程匯出成CSV檔,包含學生瀏覽整份教材順序、各觀測點停留時間、答題嘗試次數等資訊,供教師做後續教學應用。
國中7年級
以VR實現化學丙級證照 -水硬度之測定縮圖
作業系統:Windows 10 搭配載具:HTC VIVE 以VR 虛擬實境技術實現化學丙級證照 水硬度之測定,把證照考試練習以 VR 方式呈現,提供在校學生藉由嶄新的工具練習化學實驗之操作技巧,使用者可透過本 教材所開發之 VR 以類似遊戲方式進行學習,有效協助同學熟練各項化學實驗器具、材料與步驟,順利取得丙級化學技術士證照。
高中10-12年級
校園防災VR自學:「獵火英雄」縮圖
校園防災VR自學:「獵火英雄」
王蕙芝/國立台灣科技大學
作業系統:Windows 搭配載具:HTC VIVE VR頭盔;HTC Cosmos Elite VR頭盔 1. 適合那些學生? <愛好同儕競技與遊戲式學習的自學者,從10-16歲皆可> 2. 課程有哪些特色? (1) 以遊戲過關方式,「不坐著上課」;(2)擬真消防員出任務,加入「體能負重」和「滅火器操作打火」實作;(3)透過心跳與肌力的體感科技,即時回饋打造個人化的VR體驗 3.課程有哪些單元?「烹飪教室火災」與「實驗教室火災」兩個獨立單元,單元間沒有前後順序,可以一學期體驗一個單元。 4. 單元內有哪些內容? 依序體驗三個關卡:「防火偵探」可觸碰圖卡學習防火災知識、「獵火考驗」可應用知識滅火與報警、並操作滅火器滅火練習、和「快問快答」可從錯中學習生活防火災知識、並自我評量對烹飪教室/實驗室火災、以及生活中防火災知識之理解廣泛度。 5.滅火器、負重背心與體感設備可由學校加購。
高中10-12年級
崩山惡水土石流VR教材縮圖
崩山惡水土石流VR教材
陳啓東/國立暨南國際大學
作業系統:Windows 10 搭配載具:PC、hTC Vive Focus Plus、Focus 3、Quest 2 臺灣位處歐亞板塊和菲律賓海板塊的交界帶,而且地狹人稠,造成坡地過度開發是國土保育的重大危機,因此近年極端氣候下的暴雨加上地震,短短十幾年內,我們早就目睹了許多土地崩塌的可怕景象,因此防災教育議題被列為十二年國教重大教育議題之一。本教材採用3dsMax與Unity等軟體作為3D虛擬實境之開發工具,開發適用於國中小學五至七年級學生學習的-「崩山惡水土石流—坡地災害防治虛擬實境教學應用教材」共計兩件,將可運用於Vive Focus Plus平台或電腦上學習使用。
國小5年級
丙級機械加工之車床 VR學習系統縮圖
丙級機械加工之車床 VR學習系統
吳彥良/國立臺中科技大學
作業系統: Window 10 搭配載具: Oculus Quest 2 (建 議 在 有 3x3公 尺 的 空 間 內 使 用 ) 透過此系統能讓機械學群高一學生在機械基礎實習的課程中自我學習車床操作,在未實際車床操作前即可以建立較熟稔的操作能力,尤其是丙級術科繁雜的操作步驟,進而可以協助考上機械加工車床-車床項的丙級技術士證照。其主要學習內容為「了解車床主要構造功能」、「主軸起動與停止」、「主軸轉速變換」、「縱橫向進給與複式刀座進給手輪操作」、「自動進給速率變換操作」、「尾座操作」、「安全須知」、「301試題教學」等。
高中10-12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
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
搶救濕地大作戰縮圖
搶救濕地大作戰
劉豐榮/正修科技大學
作業系統: Windows 搭配載具: FOCUS Plus、Oculus Quest 本單元述說內容為人類行為活動所造成對於陸水空三個區域的影響,對於空域與水域的汙染情況與週遭生物的危害,如何感同身受的來做體會與思考,這是教學現場所追求的一大重點。 教學活動設計中,強調如何讓同學們感受到空氣與水中的實際汙染狀況,同時瞭解到環境中動植物因此所受的危害,除了利用戶外教學的走讀課程來做實地的踏查瞭解,於教室內利用影片或照片來做觀察之外, VR的環境模擬內容就非常適合於室內體驗上述所說的情況,利用場域模型的建置,搭配遊戲式的學習方式,讓同學們置身於 VR當中探索環境,扮演其中生物的角色,真實感受人類行為對環境所造成的污染與破壞。
國中7年級
探索力的秘密縮圖
探索力的秘密
黃臣鴻/大同大學媒體設計學系
「探索力的秘密」VR教學軟體,利用VR 技術配合國中八年級自然與生活科技之力學單元,進行VR教學或自學。教材可呈現出教學課本或影片中所無法呈現及觀察的資訊,同時利用VR 互動的方式,引起學生學習興趣,可自行觀察及瞭解課程知識,並循序漸進完成學習任務,以達更佳的學習成效。包含力與平衡、摩擦力、壓力、大氣壓力,以及浮力,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
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
技術士技能檢定堆高機操作訓練縮圖
技術士技能檢定堆高機操作訓練
張志祥/東南科技大學數位遊戲設計系
作業系統;Android 搭配載具;Oculus Quest 2 本計畫由東南科技大學數位遊戲設計系及南港高工重機科老師共同組成,結合「虛擬場景」與「實體互動」的「虛實整合」架構,透過遵循堆高機安全操作規範,來訓練學生取得技術士技能檢定「堆高機操作」證照。 除了可提示學生的操作失誤,並記錄學員的操作軌跡之外,藉由沉浸式虛擬實境、從做中學的活動來強化危害認知與工安體感,並期望學生能進一步矯正不安全態度及行為,進而避免現實環境工作中職業災害的發生。可補充實機實地操作課程訓練時數受限、教師無法跟車指導及學生誤操作所造成的安全事故發生,以增加學生學習意願與學習成效。 此外,本計畫亦建立一套「學習歷程管理系統」(http;//xrl.tnu.edu.tw), 用來記錄學生訓練的各種資訊,以提供教師了解學生學習的進度與成效,供老師教學與輔導的參考。 本計畫教材開發項目與學習目標如下; 1. 堆高機倉儲裝卸作業引導教學;透過引導與提示讓學員正確且安全地操作堆高機,並完成從指定動作。 2. 堆高機倉儲裝卸作業測驗模擬;讓學生在無需引導的情況下進行堆高機倉儲裝卸作業,並自動偵測及紀錄操作過程中的違規事項及相關資訊,來協助老師發現學習不佳的同學以進行輔導。
高中10-12年級
金屬成形職人培訓之互動式VR學習系統縮圖
金屬成形職人培訓之互動式VR學習系統
黃淑賢/國立勤益科技大學
作業系統:Windows 搭配載具:VIVE Cosmcos 本計劃符應 108 課程綱要機械群板金科及配管科部定專業實習課程─金屬成形實習與金屬成形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。本計劃將以金屬成形技術士技能檢定為教材主要發展範疇,內容涵蓋金屬材料的了解、製圖與識圖展開設計、彎曲數值控制機械操作。其中需求端─臺南高工為目前國內唯一培育金屬成型乙級技術士的學校,本計劃預計協助需求端以 Unity 進行 VR 自學版環境建置,藉由高度互動 VR 教材學習,協助學生在有限的課程時間與機具設備情況下,提供額外的練習環境。學習歷程紀錄,協助分析學生學習成效與提供相關教學設計建議。此外在學習環境的過程中,結合建構主義、經驗學習圈等架構,協助學生對於學習過程的觀察、反思、紀錄與調整,作為學生學習歷程成果。本教材特色為應用 VR 學習環境於實習課程中,提供學生自主學習版本進行學習,於計劃執行過程進行單元課程試教,並於試教後提供學生進行自主學習使用,藉由 VR 環境紀錄與分析學生學習歷程,協助教師追蹤學生學習狀況,相關教材於發展完成後,可應用於全國機械群板金科與配管科金屬成形課程使用。
高中10-12年級
我是防災小尖兵縮圖
我是防災小尖兵
任永新/國立虎尾科技大學
教材主題為國小防災教材,針對國小五、六年級學生,課程開發以「地震」、「火災」和「風災」三個構面組成,以互動程度性高的VR工具探討互動教材中,核心機制、空間規格、互動模式、移動方式、空間音效等設計指標外,亦透過劇情背景衍生挑戰性的任務,對遇災後逃難與準備的實際步驟提示、環境解說、災變模擬與過程體驗,建構學習者防災素養,完備防災知識、態度與技能,與應變行為的決定與施行步驟的學習,產生共鳴與理解。整體教材三個主題單元分別為: 單元一-地震構面:防患未然,抗震不難,場景設定為校園圖書館,當地震來臨時,如何藉由現有道具進行避難,內容包含關於災難發生時,D、C、H避難掩護知識,以圖示設計引導學生進行實際操作體驗,並進行P波知識傳達。 單元二-火災構面:平安之路,防火起步,藉由國小學生校外教學乘坐大客車遇到火災情境,引導學生能夠冷靜思考,並正確找尋車內自救工具及逃生方式之嘗試,如滅火器、車窗擊破器的運用。 單元三-風災構面:颱風來襲,防災一起,場景設定為學生於家中,若遇風災警戒情形,如何進行防颱準備,協助準備工作的練習,如協助大人裝設防水閘門、切斷電源、關閉瓦斯,土石沖入立刻撤離等防範工作的練習。
國小5年級
逃出吧! 地震小尖兵縮圖
逃出吧! 地震小尖兵
李俊逸/臺灣藝術大學
作業系統:PC、Android 搭配載具:windows10 PC 、Oculus Quest 2 地震議題在防災教育被視為重點單元,也是在臺灣經常發生的自然現象,但是在與國中專業的自然科老師討論過後,得出結論—只用課本以及課堂講述的方式對於學生來說過於抽象且難以理解,例如:地震的成因以及實際地震的情境,只透過課本圖文的講述是很難在短時間內理解地震的知識;也很難透過實際實驗來模擬地震的情境;如果將上述提到的觀念整合在虛擬實境(VR, Virtual Reality)教材中,藉由 VR 的沉浸式體驗來呈現地震原理以及特性,並透過在虛擬世界中與物件的互動以及模擬實際情況的演練,讓學生可以在安全的環境下透過遊戲式學習吸收學科的知識,且將多個單元融入到一個教材軟體裡面,讓學生可以藉由VR 互動,體驗多個單元的知識學習,達到多元學習的成效,根據上述原因,本計畫整理出下列將防災教育中的地震單元製作成 VR 的特色以及優勢: VR 的沉浸式體驗介紹地震的成因與知識預期會有更好的學習效果。 VR 的遊戲式學習預期可以達到提升學生學習的主動性。
國中7年級
人體的消化系統縮圖
人體的消化系統
孫志誠/南臺科技大學多媒體與電腦娛樂科學系
作業系統:Windows 搭配載具:HTC VIVE FOCUS(Plus) 本教材適用於國中 7 年級自然科學領域/生物學科第二章「養分」之 2-4「動物如何獲得養分-人體的消化作用」單元,包括可支援 Windows 作業系統的 PC 版教材,及HTC VIVE Focus Plus 之學生自學版 VR 體驗教材,亦可供教師融入課程教學使用,讓學生模擬體驗課程內容與演練過程。教材架構主要分為教學動畫影片及互動測驗,為提升互動性與認知層次,另外建置了圖鑑系統及互動測驗 2 的知識庫,分別作為第一及第二單元的補充教材。學習目標為了解人體消化系統的構造、功能、運作方式,以及食物如何被消化液中的酵素分解並吸收。為協助教師瞭解學生學習情況,建置有學習歷程記錄機制,提供教師透過網路連結、匯出包括學生學習時間、單元互動測驗分數及五大消化液個別使用錯誤次數之 excel 檔案。
國中7年級