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VR/AR教學應用資源
研發成果
直流電與交流電縮圖
直流電與交流電
羅治民/國立台北商業大學
作業系統:Windows 7 以上 搭配載具:SteamVR 本教材包括電器與電源、直流發電機、交流發電機、電力輸送等四個單元。教材預定目標在期使讓學生可以透過 VR 遊戲方式去理解電源的類型及應用電器,進而理解直流電及交流電的差異。學生在完成直流發電機的虛擬實驗課程後,可以理解直流電的生成原理及電流方向特性。預期學生在完成交流發電機虛擬實驗課程後,可以了解交流電的產生原理及電流方向特性,進而分別出直流電與交流電的差異。學生在完成了電的生成及電流課程後,再進行電力的輸送,以期可以學習到電力輸送及途中損耗,進而思考出為何交流電成為目前電力系統的最佳輸送電源。
國中7年級
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
穿越造氧趣—氧氣與二氧化碳的製造縮圖
穿越造氧趣—氧氣與二氧化碳的製造
微想實驗室/國立臺北教育大學數位科技設計系
PC 版支援作業系統:Windows VR 版需搭配載具:Focus Plus、Vive 以情境式的互動教材,讓學生學習氧氣或二氧化碳的相關概念與能力: 1. 認識氧氣與二氧化碳的性質。 2. 學習氧氣與二氧化碳的製造實驗流程。 3. 了解氧氣與二氧化碳的檢驗原理,並歸納氧氣與二氧化碳的性質。
國中7年級
AR Theodolite(單軸經緯儀之主軸模型結合擴增實境)縮圖
AR Theodolite(單軸經緯儀之主軸模型結合擴增實境)
翁楊絲茜/國立台灣科技大學 數位所
本教材的學習內容是依據高職土建群測量實習的「角度測量」發展,學習目標是讓學習者透過操作本教材,以了解經緯儀之視準軸、水準軸、直立軸與橫軸的幾何關係,以及對應的儀器構造,進而習得儀器誤差的檢驗方法、誤差改正和校正步驟,學習活動中教師、學習者可以親自操作擴增實境模型。本教材僅針對視準軸誤差及橫軸誤差等相關理論作為教材內容,但建議教師仍可應用於「經緯儀角度測量原理」、「經緯儀構造及操作準則」、「經緯儀整置」、「水平角測量」、「角度測量誤差之來源與預防」及「角度測量誤差之種類與改正」等章節。
高中10-12年級
飛閱臺灣,體繪地形縮圖
飛閱臺灣,體繪地形
劉豐榮/正修科技大學數位多媒體設計系
新媒體融入教學是現代教育發展的趨勢,傳統教學對於地形地貌的單元,大都是利用平面並輔以影片的方式進行教學,所學到的地質知識,都是來自書本平面的資訊,但事實上學生對於地質現象總是一知半解、似懂非懂。 特別是對於認識等高線單元之3D對應2D的觀念,對部分學習落後或第一次接觸的學生來說實很難理解。目前流行砂箱實驗可以模擬許多地質特徵。當我們在砂箱內擠壓砂粒,就會造成一系列的斷層或褶皺,進而瞭解地震的生成原因。最近有些廠商開發的擴增實境砂箱(Augmented Reality Sandbox)實驗革新了傳統的死板教學方式,透過玩砂的過程,學生們更容易吸收地質的新知識。這兩樣砂箱實驗在博物館展示,皆能夠使觀眾容易了解地質現象的形成過程。然而普及性是最大的問題。因此,我們著手來打造高互動性且可以隨身攜帶,利用紙筆產生地形的AR教學套件,增加學習樂趣及擴展地理知識。 本計畫業已完成一套符合K-7自然科學領域開發內外營力、認識等高線、地形剖面圖、認識六大地形等高線圖單元之AR教材,透過互動體驗,增進學習興趣,授課教師普遍認為,動態地形成型的彩繪AR,有助於學生對於2D轉3D概念的輔助。此外,我們也完成5個認識台灣重要地形VR內容,為增加互動性,我們將台北盆地、野柳女王頭及阿里山日出融入遊戲成分,希望能增加趣味性及學習遊戲化的目的。
國中7-9年級
VR工業配線實習縮圖
VR工業配線實習
鍾隆宇/嘉南藥理大學資訊多媒體應用系
本教材「VR工業配線實習」的主要目的為當作勞動部技術士技能檢定「丙級工業配線實習」的補充教材,同時也成為目前高職電機科「工業配線實習」正規課程的輔助,本VR教材為嘉南藥理大學資訊多媒體應用系與高職教師團隊合作發展,讓學習者除了在課堂上正規實體操作練習之外,也能透過VR科技來進行高層次高互動的補充練習。工業配線實習為高中職電機科必修課程,目的在培育工業配線人才,VR課程教材開發非常必要,可以加強學生操作之熟悉度。本教材包含七個題目單元如下: 單元1:單相感應電動機順序起動控制 單元2:自動台車分料系統控制電路 單元3:三台輸送帶電動機順序運轉控制 單元4:三相感應電動機之 Y-△降壓起動控制(一) 單元5:三相感應電動機之 Y-△降壓起動控制(二) 單元6:三相感應電動機順序啟閉控制 單元7:往復式送料機自動控制電路 每道題目練習完成後會顯示這題目單元練習時的錯誤率,激勵練習者自我挑戰達到無錯誤的目標。
高中10-12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
動物的循環系統VR探索之旅縮圖
動物的循環系統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
作業系統:Androids、Windows 搭配載具:VIVE (pro)、PC 本教材係根據103課綱高三選修生物第五章「動物的循環」課程內容中之「心血管循環系統」為主題,供教師融入課程教學或學生自學(課程預習及複習)用,讓學生模擬體驗課程內容與演練過程。內容包含教學動畫影片、VR互動遊戲及互動測驗,以及課程應用延伸的相關資料—知識補給站,以了解人類心血管循環系統的構造與其運作機制為主要學習目標。透過3D立體模型的動畫教學及VR互動遊戲與測驗的體驗過程,介紹心臟的構造、心搏週期與心音、學習心臟內部訊號傳遞流程,並由應用延伸資料中認識靜脈注射抗生素治療法所經過的血液循環路徑,認識冠狀循環與冠狀動脈疾病、治療方式與預防之道,讓原本抽象而難以想像的畫面活現在學生眼前,並藉由與虛擬物件影像互動及操作的過程,更清楚了解自己的問題所在,進而加深學習印象並提升對課程內容的認知理解度。
高中10-12年級
穿越時空學電子縮圖
穿越時空學電子
李曉慧/台南應用科技大學
作業系統:Windows、Android 搭配載具:VIVE 、FOCUS 本課程依據高職電機電子群的電子學單元內容結合虛擬實境互動教材,進行VR教學融入運用,共有原子結構、倍壓電路、全波整流、電晶體組態、直流工作點、發光二極體、截波電路等7單元內容。透過VR虛擬實境的學習模擬,輔助學生加強並深化理解課堂中的電子學知識與電路運作,並且在VR環境中加入遊戲闖關劇情,激發學生主動探索學習與解題的樂趣。在VR教材中除了課堂理論單元,也加入了模擬實作單元,透過模擬的麵包版(電路板)與電子元件的串接,將電路在虛擬實境中完成波形檢測與量測儀器操作等,透過本教材深化學生學習效果,進而使學生在進入實習工廠時,能更快熟知電路的連接與儀器的操作。在各單元教材內容中,因應課程學習需求,皆提供學習與測驗模式,滿足教師輔助教學與學生自我學習方面。
高中10-12年級
醫學人體排泄泌尿、生殖系統與植物運輸系統之介紹縮圖
作業系統: - Android 6.0+ (API Level 23+) - iOS : iOS 10+ 搭配載具: - Cardboard 此教材以3D模型建置人體排泄泌尿、生殖系統以及植物運輸系統,提供學生更真實的學習情境,並讓學生將所學知識應用在生活中,延伸所學主題,讓學生進一步了解泌尿系統疾病的發生原因與預防保健,男女性生殖器官的保健方式與健康性觀念,以及植物生病原因,與預防工作,讓學生們能學以致用。
高中10-12年級
電腦硬體組裝虛擬實境教材開發縮圖
電腦硬體組裝虛擬實境教材開發
張志祥/東南科技大學 數位遊戲設計系
作業系統:Windows 7 或 Windows 10 (含)以上 搭配載具:Acer OJO 500 計畫摘要: 本計畫由東南科技大學及新北高工老師共同組成,整合高中職資訊相關類科有關電腦硬體組裝的教材,以虛擬實境方式呈現,補充課堂學習並為在實體裝置有限的學習環境中提供互動式「動手」體驗,以增加學生學習意願與學習成效。 我國勞動部舉辦的技術士技能檢定「電腦硬體裝修」職類平均每年約有2萬名學生報考,其中的術科檢定部分應檢人須針對電腦的硬體進行組裝與拆解。高中職學校為訓練學生通過考試,需要建置許多電腦硬體與實習空間讓同學練習。然而,除了在練習的過程中常會有零件損壞、手部受傷等狀況發生之外,練習前的裝置及環境的準備也需要花費許多人力及時間。因此,有鑑於虛擬實境的沉浸、互動與想像的特性,我們建立一套虛擬實境教材提供學生在實體裝置有限的學習環境中,也可以進行有趣且安全的學習。本教材主要內容如下: 1. 電腦硬體組裝引導教學:透過VR的體驗與教材的引導讓學生了解電腦零組件的構造與組裝位置及相互的連結關係。 2. 電腦硬體組裝測驗模擬:讓學生在無引導的情況下進行組裝,並將學生與零組件所做的互動紀錄在雲端學習資料庫,協助老師發現學習不佳的同學以進行輔導。 3. 電腦硬體零組件拆解與探索:讓同學將一完整電腦的零組件拆解下來,並提供完整的零組件功能及規格說明,讓學生一方面了解零組件的拆解,另一方面也對該零組件的作用有更清楚的認識。
高中10-12年級
太陽系大發現(日心、月相、星座)縮圖
太陽系大發現(日心、月相、星座)
紀明德/國立政治大學資訊科學系
作業系統:Android 搭配載具:Android phone, cardboard, 藍芽手把 另外同時開發win10版本,可透過PC/notebook搭配鍵盤滑鼠使用。 本VR教材由政治大學數位內容學程開發團隊與政大附中和永春高中的顧問團隊協力完成。針對高中地球科學課綱的內容為出發點 引導學生觀測太空並探索以瞭解由日心說到地心說的重要觀念,並設計月相與天球/地平座標等共計三個單元的虛擬實境教材。 第一單元為行星視運動軌跡:地心說 V.S.日心說,藉由模擬類地行星繞行軌道,以一系列任務的方式引導學生透過在宇宙實驗室中改變太陽系行星排列位置,啟動觀測來探索不同排列下行星運行的軌跡變化,每段任務結尾以問答方式驗證學生所學,讓學生更直覺地在虛擬實境中瞭解行星逆行天文現象,從探索學習的過程中接觸古典天文學所提到的地心說和日心說的演進。 第二單元專注觀測月相,藉此探討太陽、月球和地球之間的關係。此單元虛擬實境教材,讓學生可切換不同的視角去觀測月相變化中三個天體間的互動關係。學生可操作時間的變化進行收集八種不同月相的任務,了解月相盈虧圓缺之變化。 第三個單元著重在從地球往外觀測的重要觀念,呈現天球座標和地平座標兩種觀星座標轉換。教材設計提供了宇宙與地球觀測視角的切換,提供觀星座標的重要名詞和輔助線,藉由不同緯度的觀測理解前述單元中觀測天文現象的基本觀念。
國中7-9年級
科學調查實驗室--神秘的「摩」電球縮圖
科學調查實驗室--神秘的「摩」電球
賴婷鈴/淡江大學教育科技系
本計畫的目的為發展一國中VR 自然科學教材,讓八年級學生了解靜電的原理與現象。本教材設計發展的沉浸式VR,讓學習者能以實驗方式觀察靜電現象。本教材分為三單元,包括第一單元摩擦起電、第二單元靜電感應、感應起電、接觸感應及第三單元總結及測驗。教材中應用POE (預測-觀察-解釋)教學法,並提供引導及即時回饋,讓學習者與教學者可依需求分別使用。 作業系統:Windows作業系統 搭配載具:VR版- Acer VR頭盔、支援Windows Mixed Reality。 PC版-支援Windows作業系統。
國中7-9年級
虛擬天文教室二縮圖
虛擬天文教室二
楊東華/中國科技大學數位多媒體設計系
第一單元:月亮的位置變化及月相(AR) 作業系統:Android、iOS 搭配載具:Android 7.0 以上或iOS 11.0 以上版本手機或平板裝置 內容為:「AR 日地月運動模擬」及「月相觀測紀錄」。 -「AR 日地月運動模擬」:以AR 模擬方式讓學生用上帝視角的方式,觀察太陽、地球及月亮三者間的運動關係,理解月相變化及日食、月食。 AR 圖卡下載連結:https://imgur.com/eLSmuvH -「月相觀測紀錄」:利用裝置的定位、時間及陀螺儀,方便學生紀錄月相變化。 第二單元:浩瀚的宇宙觀測太陽 (VR) PC 版 系統載具:Windows 10 電腦 VIVE 版 系統載具 : Windows 10 電腦及HTC VIVE VR 設備 FOCUS 版 系統載具 : HTC FOCUS VR、FOCUS 3 設備 藉由VR 技術以第一人稱視角,觀察台灣花蓮、美國紐約、冰島,不同季節太陽高掛空中的位置以及日夜變化,了解地球因為傾斜轉動的關係,造成了四季變化、高緯度地區出現永晝、永夜現象,並透過題目問答的方式,加深學習者的知識印象。 第三單元:火星計畫 (VR) PC 版 系統載具:Windows 10 電腦 VIVE 版 系統載具 : Windows 10 電腦及HTC VIVE VR 設備 FOCUS 版 系統載具 : HTC FOCUS VR 設備 藉由VR 技術以第一人稱視角,引導學習者思考自然資源如何轉化與應用,增進整合知識的能力,提升探索宇宙的學習動機,培養關鍵學習能力。並延伸學習土壤元素對植物生長的影響。
國小5年級~國中9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
AR Bot縮圖
AR Bot
歐陽芳泉/靜宜大學
本教學軟體以遊戲化方式製作,主要教導學生了解運算思維的基本概念,以及程式教育中的序列、重複與函式的觀念,以及了解機器人基礎零件的物理特性以及運用方式,讓小朋友之後碰到實體機器人時可以更駕輕就熟,使用AR 遊玩的方式更能讓同學激發想像力。AR 3D 的場景可以從不同的方向觀察機器人的物理運動行為,來教導學生運用程式控制機器人以完成任務。本教材只需要牌卡跟平板便可以遊玩,學生可以帶回家練習,引發學生自我學習的動機,強化自我學習的成效。遊戲首頁還有教學影片的按鈕,點擊進入後會有適當的動畫教導學生邏輯運算思維的觀念;遊戲過關後會有分數出現,上課時老師也可以透過團隊合作或是個別競賽,讓學生透過競爭來玩出最高的分數。本軟體中每個關卡沒有固定的答案,每一個題目不同學生遊玩都會有很多種不同的解法,這也是這款遊戲的有趣之處,教師可以引導學生腦力激盪想出更好的運算方法。 作業系統:Android7.0 以上、iOS 11.3 以上 搭配載具:智慧型手機或平板。(建議使用iPad)
國中7年級