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VR/AR教學應用資源
研發成果
島嶼東山海間認識台灣東海岸縮圖
島嶼東山海間認識台灣東海岸
楊智偉/致理科技大學
作業系統:Windows 搭配載具:HTC vive Focus 3、Oculus Quest 2 單元一:認識東海岸潮間帶與深海的秘密 目標:認識東海岸潮間帶的生態系統,與七星潭的地質結構與隱藏的地理秘密。 內容概述: (1) 潮間帶生態探索:學生將以虛擬實境的方式認識花蓮石梯坪礁岸的潮間帶的特徵,與觀察各種生物,如潮間帶特有的貝類、海星、海膽等,並學習這些生物如何適應潮間帶的特殊環境。 (2) 七星潭深海秘密:學生將以虛擬實境的方式東海岸深海生物,與揭示七星潭的地質結構與隱藏的地理秘密。 單元二:生態環境保護,與危險海域認知和自救 目標:當學生有生態環境基礎知識,增加生態環境保護認知,改善海洋生物生存環境,經過環境整潔後提升海洋生物生存率與豐富性;改善環境體驗過程,同時提高學生對於台灣東海岸危險海域的認知,並教授基本的自救技巧。 內容概述: (1) 生態環境保護:透過清理海岸線的垃圾,減少海洋廢棄物對海洋生物的危害,透過時間軸感受小小行為大大改變未來海洋生態 (2) 危險海域介紹:通過虛擬實境,讓了解學生危險的來源(如強勁海流、突如其來的潮汐等),並透過模擬進入東海岸的不同危險海域,與遇到海流或其他危險時如何保護自己(如何使用漂浮物,並如何在等待救援時保持冷靜。) 關鍵字:石梯坪、七星潭、潮間帶
國小3-4年級
丙級工業配線之故障檢測VR學習系統縮圖
丙級工業配線之故障檢測VR學習系統
楊智偉/致理科技大學資訊管理系
作業系統: Windows, 搭配載具: Oculus Quest 2、Htc Focus Plus 該教材的內容主要為勞動部技術士技能檢定丙級工業配線實習的補充教材,同時也可成為目前高職電機科工業配線實習正規課程的輔助,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 進行高層次高互動的補充練習,也藉由 VR 教材來學習實際的機台操作,降低實體操作時意外的發生機率;該 VR 教材能將學生操作歷程紀錄下來,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。 VR 教材系統包含三大部分: 1. 教學系統: 學習者可在該系統中了解各種元件的相關資訊,也能自由選擇要練習的丙級工業配線之故障檢測的機台,並藉由反覆練習來熟悉丙級工業配線之故障檢測各題機台的操作,也能藉由反覆練習測驗題目達到記憶測驗題目內容的目的。 2. 測驗系統: 學習者可在該系統中體驗真實的測驗流程,讓學習者在現實測驗前熟悉正確的考試流程,適應正式考試時的環境狀況,並藉由學習者在測驗回答的內容,來驗收學習者對丙級工業配線之故障檢測各題測驗題目的學習成果。 3. 評分系統: 紀錄學習者在 VR 教材中教學及測驗系統的學習歷程並加以分析,教師可透過該系統查看該學校所有學生的學習歷程,供教師作為成績評分及日後補救教學內容的參考。
高中10-12年級
VR互動地球儀縮圖
VR互動地球儀
黃崇豪/中原大學
作業系統:Windows 搭配載具:Oculus Quest 2、HTC Focus 3 本教材的內容主題為國民中學於社會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,針對地理相關課程設計體驗與互動單元,協助學生以VR互動地球儀了解位置的表達方式、經緯度座標系統、經度與時區、緯度與氣候、位置與生活關聯、如何閱讀地圖等知識。本教材的功能應用特色為以下幾點: 1. 課程內容可反覆學習:本教材可自由跳選單元進行體驗,教材使用完後,若學生想要再熟悉關卡,便可重複體驗有興趣之關卡,增加學習自信心。 2. 立體展示及趣味互動:本教材內容活潑,各關卡的教材皆立體展示,並以趣味方式,讓同學可與VR互動地球儀、虛擬遊樂場等進行互動,認識地理知識。 3. 無器材與空間限制:本教材可解決傳統式地球儀因體積巨大,學生無法方便地且隨心所欲學習。 4. 學習歷程紀錄及查看:學生的單元學習歷程會被記錄,教師可分析所有學生的資料,並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,並對學生較不熟識的地方給予輔導與加強。 關鍵字:經線、緯線、虛擬實境
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
救難英雄-1縮圖
救難英雄-1
伍柏翰/國立臺南大學
作業系統:Windows 搭配載具:XRSPACE、HTC Vive 、Focus3、Quest2 火災是一個危險災害的現場,無法透過實際模擬的方式來體驗。本課程單元預計透過VR火災環境的體驗,讓學生模擬火災情境時的緊張和設法滅火的心態。透過VR可以提供學生逼真、沉溺和高互動的學習場域。使用者可以透過VR設備進行此類型環境之體驗,引發學習者了解火災發生之危及性,進而想要了解火災原因和應變措施。同時,本單元將設計以學生生活最接近的居家環境讓學生進行VR的初步體驗。 關鍵詞:火災、防火、逃生
國小3-4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
國中理化八年級原子結構之虛擬實境教學縮圖
國中理化八年級原子結構之虛擬實境教學
鄭伯壎/國立高雄師範大學資訊教育中心
作業系統:Windows 搭配載具:VR 頭盔教材 本計畫將教材分六個小單元,包括單元一原子結構的發展歷史、單元二原子結構(質子、中子與電子)、單元三質子數、單元四原子序與同位素、單元五原子的帶電及單元六分子與化合物等,並融入課程教學的實施構想。教材主要使用 Unity 遊戲引擎製作 VR課程內容與課後的互動式問答,教材開發使用 Facebook Oculus Quest 2 與 HTC VIVE Focus 3 頭戴式虛擬實境顯示器,由於採用 VR 一體機式的設計,學生不再受限於電腦前上課,而透過 VR 控制器的特殊操作方式,進入原子的微觀世界探索新知識。由於 VR 一體機採用相對封閉的系統,內容採用預先安裝搭配內容派送,可以減少教師在課前的準備工作,並可避免學生自行安裝軟體影響學習效果。
國中7年級
圖紙上的3D世界縮圖
圖紙上的3D世界
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 3、Meta Quest 2、Meta Quest 3 教材內容包含「線對稱與三視圖」、「生活中的幾何圖形」,以及「無所不在的視圖與製圖」之課程內容並延伸,包含(1)線與線;(2)面與面;(3)檢查面的平行與垂直;(4)線與面;(5)立體圖的介紹與種類;(6)平面圖的介紹與種類;(7)投影;(8)三視圖介紹;(9)三視圖繪製;(10)三視圖應用各種交通工具等10個互動教學及探索單元,提供學生自學使用,並可輔助教師之課堂教學。教學單元提供學生學習原課程內容,完成後可進行自由操作,另配合各單元,提供探索部份,使其有延伸的互動操作,以利主動思考其學習觀念的應用。 本VR互動輔助教學軟體,以課程內容為主,並延伸探索內容,使學生於虛擬環境中,觀察將抽象的平面及立體概念。有利於國中課程之教學輔助,並預期可以使學生更有興趣地學習,輕鬆且清楚地瞭解「線對稱與三視圖」、「生活中的幾何圖形」,以及「無所不在的視圖與製圖」。 關鍵字:虛擬實境、數學、三視圖
國中7年級
玩速山城縮圖
玩速山城
王政弘/國立高雄大學
作業系統:Windows 搭配載具:Meta Quest 2、Meta Quest 3、Meta Quest pro、HTC Focus 3、HTC XR Elite、HTC Vision 「玩速山城」是一項結合自然科學與數學的VR教材,支援Meta Quest 2及HTC Vive Focus 3等主流VR設備操作。教材設計緊扣學生學習歷程,依照課程進度分為兩大主題單元,並採用三階段的教學架構,幫助學生循序漸進掌握速度、距離與時間等核心概念。 第一階段為基礎概念建立,透過第一關「上山速採蕉」VR互動體驗使學生理解速度的定義及其與距離、時間之間的關係;第二階段「翻山算速圖」為應用培訓,以VR模擬多種生活場景中的速度變化,讓學生能在情境中實作與觀察;第三階段為綜合應用,學生需在VR互動中進行簡易的速度實驗,透過計算與驗證培養實證能力與邏輯思維。 VR教材系統內建學習歷程記錄功能,能自動追蹤學生的操作次數、使用時間與關卡表現,提供教師完整的數據分析報告,協助進行相關教學與學習成效追蹤。透過沉浸式互動與視覺化呈現,「玩速山城」VR教材能夠有效提升學生對抽象物理概念的理解程度,並強化數學素養,進一步激發對科學學習的興趣。此VR教材不僅回應教學現場的實際需求,更是提供教師一套兼具趣味與教育性的新科技教學工具。 註:本教材支援教育部虛擬實境(VR)教材中控,可觀看學生學習情況。 關鍵字:速度、距離、時間
國小5-6年級
VR電‧磁Show縮圖
VR電‧磁Show
胡晃銘/臺南市立安定國民中學
作業系統:Windows 搭配載具:Oculus Quest2、HTC Focus3 本教材課程搭配國中九年級自然,內容包含六個單元,磁場與磁力線、磁鐵的磁力線、地球磁場、載流導線建立的磁場、螺線管建立的磁場、安培右手定則,利用VR的互動方式,讓學生能更深入理解磁場的內涵。 關鍵字:自然科學、數位學習、虛擬實境
國中7-9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
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
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
地球科學天文探祕之虛擬星象館縮圖
地球科學天文探祕之虛擬星象館
陳星名/靜宜大學資訊傳播工程學系
因為星座的觀察向來不易,國內雖有建置實體星象館,但其成本高昂,且受限於時間與空間,學生接觸的機會有限。目前就一般學校課程教學而言,大多搭配星座盤的教具,雖能呈現星空視野平面,但在臨場體驗上仍稍嫌薄弱。故本團隊開發之教材利用VR 之優勢,透過 Astro Commons 開放資料庫(http://astronomy.webcrow.jp/),創建符合現實生活的虛擬星象館,除了節省成本,學習過程亦有身歷其境之感,讓教學可以事半功倍。而透過本計畫合作高中端學校的教師諮詢建議、測試優化、實驗教學等,更驗證系統的功能在結合地科教師所設計的教案後,學生在課堂的互動氣氛及學習成效都能有顯著提升。 內容規劃利用虛擬實境技術完成地球科學教學所需的星象館為主軸,包含認識星空與地球的運動兩個單元。課堂教學時,教師可以利用 HTC Vive Focus 進行教學指引與解說,學生則是使用 Android 手機結合 Google Cardboard。系統也設計監看功能,確保學生有跟上進度。在課後,學生可利用自己的 Android 手機與 Cardboard 使用單機自學模式來觀察虛擬星空,強化學習成效。 適用學科:地球科學 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:PC、VR頭盔(HTC Focus)+Cardboard+手機 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:靜宜大學-資訊傳播工程學系 劉國有 教授兼系主任
高中10-12年級,高職10年級~高職12年級
台灣海岸環境變遷擴增實境教材縮圖
台灣海岸環境變遷擴增實境教材
羅見順/虎尾科技大學多媒體設計系
臺灣四面環海,海洋資源豐富,學習如何妥善保育及利用海洋資源,為高中地理、生物、地科等教育很重要的一環。因此,本計畫開發AR技術,讓教師與學生可以透過手機或平板掃描地理、生物、地科教材中的圖片,呈現互動式的720度環景以及3D模型,來學習以下的內容: (一) 認識台灣附近海岸地形的分佈,包含海底地形、北部岬灣海岸、東部斷層海岸、西部洲潟式海洋、以及南部珊瑚礁海岸等。 (二) 認識及觀察潮間帶生物,包含了解泥岸、岩岸、礁岸生物特性的不同,並初步了解蛤、蚵、魚各種常見生物的生理特徵和對海洋生態的重要性。 (三) 了解環境變遷造成的影響,包含太平洋垃圾帶的影響。 適用學科:自然科學、生物、地球科學 教材型式:教師導學版 STEM所屬範圍:S、E 支援的作業系統:iOS、Android 所需要的教材配備:手機 開發型式:AR 開發團隊計畫主持人:逢甲大學 徐逸祥 助理教授
高中11年級
光合之旅縮圖
光合之旅
吳育龍/國立臺中教育大學
作業系統:Windows 搭配載具:HTC VIVE Focus 3、Oculus Quest 2 教材設計提出對應的情境擬真與自由互動兩大設計方向,單元主要分成兩大部分,一是在大自然的環境中,認識並瞭解植物的長相、特性等基本知識,另一部分則是進入植物內部的工廠透過互動解謎的方式,學生需要穿梭在植物工廠內的不同部門,親自參與根、莖、葉的功用及水分運輸過程,並讓植物可以順利進行光合作用。情境學習的模式使學習者在學習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。 在與教材互動時,主要讓學生思考與探究植物的長相,以及植物如何獲取水分、陽光來進行光合作用,學生可以在工廠中進行操作,給予不同的值後,植物會有不同的反應,如:根吸收的水分過多或過少等…,系統會即時產生反饋,進而讓學生了解水分對於植物的影響,以及在植物工廠中每個流程皆是環環相扣的。 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,學生瞭解植物的基本知識,以及植物如何獲取水分、運輸水分、如何進行光合作用。 關鍵字:光合作用、葉綠素、植物
國小3-6年級