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VR/AR教學應用資源
研發成果
太陽與植物世界課程之AR教材縮圖
太陽與植物世界課程之AR教材
黃秀美/國立臺中科技大學
作業系統:Android 8以上, iOS 11 以上 搭配載具:使用Android無卡版本者,硬體需支援AR Kit功能。已支援硬體清單如下: https://developers.google.com/ar/discover/supported-devices?hl=zh-cn 本課程針對太陽與植物面面觀課程內容,設計不同AR圖卡與可互動的3D動態物件。學生可於學校或家中利用手機與平板設備,搭配不同的圖卡或以無卡方式,針對教學單元需求進行自行觀察或練習。本教材提供操作功能如下: 一、對太陽進行天文現象觀測,並了解其與人們生活之間的關係。 二、了解太陽對地球生物的重要性與影響,與利用太陽計時與現代應用太陽能等例子。 三、 認識植物根、莖、葉、花、果實和種子不同的功能。 四、 認識果實和種子的傳播方式,察覺植物有不同的繁殖方式。 五、練習用二分法將植物進行分類。
國小3-6年級
探索水生生物世界的秘密縮圖
探索水生生物世界的秘密
黃臣鴻/大同大學媒體設計學系
作業系統:Android 9.0以上、iOS 10.1以上 搭配載具:平板電腦 本AR互動輔助教材,係利用有趣的媒體工具,以配合課本教材及教師教學。學生可以在實際環境中看到各類不易觀察的細節,可以更有真實感地學習水生生物的知識。除可以補充課本更多的內容外,預期可以使學生更有興趣地學習,並從遊玩的過程中,輕鬆地了解水生生物的世界,更有效率地完成學習。教材包含立體繪本(或平面數位繪本)及AR APP,讓學生可以自己觀察水生生物生活環境的模型,以及水生生物模型,以了解其環境或生物的細節。藉由平板電腦的AR呈現來觀看課本生動的內容,或是模型中的各項有關水生生物世界的各種資訊。進一步配合問答遊戲的開發,讓學生可以在評量的挑戰中,進一步學到更多的內容。 立體繪本共有6大頁,分別為: 第1頁:認識水域環境 - 介紹八個水域 第2頁:拜訪水域環境 - 介紹拜訪水域所需的八個工具介紹 第3頁:認識水生植物 - 認識荷花的根、莖、葉、蓮藕構造 第4頁:觀察水生植物 - 水蘊草、睡蓮、布袋蓮、大萍 第5頁:認識水生動物 - 認識魚的身體構造和運動方式 第6頁:觀察水生動物 - 觀察不同水生動物運動的方式和呼吸方式有何不同
國小3年級
我的寵物是蝴蝶縮圖
我的寵物是蝴蝶
楊雄斌/文藻外語大學數位內容應用與管理系
作業系統:Android (行動版), window 7, 10 (PC 版) 搭配載具:手機,平板, 個人電腦 本教材透過擴增實境的技術,建立蝴蝶飼養過程的虛擬環境,內容如下: (1)蝴蝶變奏曲:虛擬蝴蝶幼蟲的飼養箱,透過擴增實境技術,讓學生可以親自餵食草、清理幼蟲糞便及枯枝,觀察蝴蝶幼蟲從一齡蟲到結蛹、羽化成長的過程與變化。(2)蝶飛色舞:透過擴增實境技術整合國小實體蝴蝶園生態環境與 3D 蝴蝶動畫,讓學生可以就近觀察蝴蝶的特徵,分別雌雄的差異、雌雄交尾的動作等。
國小3-4年級
颱風強度學習與防範縮圖
颱風強度學習與防範
施文禮/崑山科技大學空間設計系
三個不同強度颱風的威力描述,並經由沈浸方式體驗以得到更深刻的印象。學生可以習得包括輕度、中度、強烈等三種颱風所造成的傷害。並在體驗過三種颱風後,提供有關防災安全相關的知識並讓學生經由操作方式進行體驗。 適用學科:地球科學 教材型式:教師導學版+學生自學版 STEM所屬範圍:S、E 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:崑山科技大學-空間設計系 施文禮 助理教授
國中7-9年級
水域安全360VR課程教材開發縮圖
水域安全360VR課程教材開發
陳五洲/國立體育大學
近來政府大力推動提升游泳能力政策下,學生游泳能力及基礎自救能力已有明顯提升,然而每年仍然有學生因戲水而發生意外,因此本計畫以游泳池、溪流、海洋等3類水域為主題,水域環境特性的認識、常見意外與安全預防維內容;使用空拍機搭配KODAK 360攝影機,實地拍攝水域環境,再以UNITY軟體搭配資料庫,製作出可以由教師導學與學生自學的水域安全教材。透過360 VR科技,讓學生在更具臨場感的環境中了解到水域環境之特性,及安全注意事項。內容設計經由專家與小學教師組成的規畫會議討論與回饋,在設計出第一版本後,經由實際的學校試教,收集教學者以及學生的回饋,作為優化教材設計的參考。本計畫藉由科技克服距離及空間等問題引起學生興趣,讓學習不在只是紙本上教與學。計畫最後產出教師導學三個單元,學生自學一個單元;每個單元也都有搭配注音的版本,以期不同程度學生皆可以適用。 適用學科:生活科技、體育 教材型式:教師導學版+學生自學版 STEM所屬範圍:S、非STEM 支援的作業系統:Windows、Android 所需要的教材配備:PC、頭盔(Cardboard)、手機 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:國立體育大學-體育推廣學系 陳五洲 教授
國小4-6年級
天文觀測
(原名:科學科技虛擬一點通)縮圖
天文觀測 (原名:科學科技虛擬一點通)
張喬安/樹德科技大學研究生
月相變化 一、了解在不同太陽-地球-月球相對位置時,月球會因受太陽光及地球視角不同,而產生不同的(月相)。 二、藉由VR的虛擬實境的導入,更能克服時間與氣候上的限制,還有突破傳統電腦教學的2D的平面模擬所產生的空間迷思概念。 太陽運動 一、了解太陽在同一天東升、西落及偏南運行的天空中軌跡位置 二、了解太陽在一年裡,不同季節時的運行軌跡變化 生日星座 一、認識生日星座在科學(天文學)及偽科學(占星術)上的異同。 二、透過AR導入,讓學習者能與自己的生日星座趣味互動,提升學習動機 適用學科:地球科學 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:Android 所需要的教材配備:VR頭盔(HTC Focus)、平板、手機 開發型式:VR+AR 開發團隊計畫主持人:樹德科技大學-動畫與遊戲設計系 溫嘉榮 特聘教授
國小4年級~國中9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
電流、電壓與歐姆定律縮圖
電流、電壓與歐姆定律
周雲虎/東南科技大學數位遊戲設計系
電路就是由一些如電阻、電容、電感、電壓源等相連的元件所構成的系統。電路的基本知識架構為: 1.組成物質的原子核與電子,沿著軌道繞行的電子。 2物質的原子最外圍具有不受原子約束的自由電子,可以在原子間以任意方向移動,這類物質容易導電,稱為電的導體。 3.導體內的正電荷不會移動,帶負電的電子在導線及燈泡中移動,形成的電子流,因為電子的移動,與等量正電荷反方向移動效果相同,定義電流方向就是帶正電粒子流動的方向。 4.電池高電位處稱為正極,低電位處稱為負極,電池的作用是造成電位差來驅使電荷流動的裝置,電位差又稱為電壓(V), 電流由電池正極經外部電路流向負極,再經由電池內部流回正極。 5.電路上所連接的導體材料(電阻),也會影響電流大小。 藉由探討導體材料兩端電壓與通過電流的關係,以了解電阻及歐姆定律的概念: (1)利用導線、電池、開關連接成通路,操作可使燈泡發光形成簡單電路。 (2)操作了解串聯電路及燈泡串聯的優缺點。 (3)操作了解並聯電路及燈泡並聯的優缺點。 (4)操作了解伏特計的使用及串聯、並聯電路中電壓的關係。 (5)操作了解安培計的使用及串聯、並聯電路中電流的關係。 (6)操作了解串並聯電路中,通過各燈泡的電流及其兩端電壓的關係。 (7)藉由操作實驗瞭解如何測量電阻上的電壓及電流值,進一步學習歐姆定律並驗證得知電壓與電流彼此之間的關係。 適用學科:理化 教材型式:教師導學版 STEM所屬範圍:S 支援的作業系統:Windows 所需要的教材配備:VIVE Focus、VIVE、Acer VR、Quest2 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:淡江大學-教育科技學系、東南科技大學數位遊戲設計系 徐新逸 教授、周雲虎 副教授
國中7-9年級
小小鑑識家-基因行動縮圖
小小鑑識家-基因行動
張純良/世新大學多媒體設計學系
本教材為針對國中學生所設計的生物單元教材,教材中以基因單元作為主軸,讓遺傳學之父-孟德爾精靈帶領學生透過虛擬實進縮小身軀進入到細胞的微觀世界中,近距離觀察細胞胞器、染色體、DNA、基因的形體,在一步一步的解析當中來獲得破案線索的證據,並透過過程中所學到的知識以及掌握到的線索來揪出最後的嫌疑犯,成為一位成功的小小鑑識家。 本教材使用之硬體為HTC-ViveFocus以及SamsungGearVR,輕便的頭盔搭配高畫質、高互動、高流暢度的三高規格讓學習者能夠輕鬆愉快的學系,教材中知識的講解搭配簡單的互動,讓學生可以進行遊戲式的互動學習,從玩中學,體會學習的快樂。 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:Android 所需要的教材配備:頭盔(HTC Focus)+手機 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:世新大學-數位多媒體設計系 張純良 助理教授
國中7年級
電子學縮圖
電子學
陳怡憬/資訊管理系
本教材製作了4個單元,包括全波整流、倍壓電路、原子結構和電晶體組態。 全波整流單元中可自由觀看、操作橋式與中心抽頭式全波整流電路的模擬效果,讓學習者練習擺放二極體產生不同之輸出波型,觀察教科書無法完美呈現的電子流動、交流訊號與直流訊號之特性和變化以及二極體分別在順向偏壓與逆向偏壓時的動作原理與其內容。 倍壓電路單元中,學習者必須在限制時間內幫機器人充電,拿起感應棒並計算題目電路板的對應倍壓,透過感應棒觸及電路節點,再將擁有倍壓的感應棒放置在充電台上即可充電。 原子結構單元中,學習者可在虛擬實境實驗室中拿取原子能量盒並藉由戴上特殊眼鏡來觀看原子的內部構造,讓學習者了解常見原子的內部結構,當學習者理解完每個原子後,原子能量盒從櫃子上掉落,導致原子互相參雜發生不穩定的狀況,學習者必須在限制時間內依據自身知識將原子擺放置相對應的價電數收納櫃中。 電晶體組態單元中,進入教材後,可以選擇進行單一關卡或進行全部關卡,如選擇單一關卡,使用者將隨機進入一間房間內進行闖關,當完成關卡後就會結束測驗並獲得分數,如果選擇進行全部的關卡,使用者則必須將全部的房間通關後才會結束測驗並獲得分數。 適用學科:物理 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 Focus) 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:台南應用科技大學-資訊管理系 廖元勳 助理教授
高中11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
生物的演化縮圖
生物的演化
劉豐榮/正修科技大學數位多媒體設計系
利用AR的圖卡或海報,讓學生們像挖掘化石般去尋找裡面所暗藏的擴增資訊,再藉由介面按鍵式的設計,每次點擊所呈現出來的資訊後,又會跳出新的訊息,一步步帶領學生認識每個生物的演化過程,來達成互動遊戲式的學習方式,讓各個年齡層都可以參與,體驗擴增實境結合化石演化的學習樂趣。 VR沉浸的特性,製作地球演化的歷史時期,讓學生置身於古、中、新生代,體驗並觀察生物演化的過程。 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)、手機 開發型式:VR+AR 開發團隊計畫主持人:正修科技大學-多媒體設計系 劉豐榮 副教授兼系主任
國中7-9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
虛擬天文教室縮圖
虛擬天文教室
楊東華/中國科技大學數位多媒體設計系
AR教材是配合小學四年級月球單元及五年級太陽單元,使用AR技術進行知識教學。學生可以使用手機或平板設備裝載此教材軟體,搭配教材中提供的圖卡。開啟軟體後掃描圖卡,在手機或平板畫面上將呈現對應的星球模型及相關知識,可以利用手指轉動畫面中的模型或縮放模型,讓學生更便於觀察且與學習內容產生互動,進而提升對天文學習的熱忱。 VR教材則是搭配國中八年級地球科學內容,使用虛擬實境技術進行知識教學。學生戴上VR裝置後,可以化身為太空人,進行重力實驗,並前往探索月球及火星。透過科技裝置,使學生對行星知識更加深刻。 AR分為三個單元 : 1. 太陽系八大行星 : 介紹各星球資訊、認識外貌及星球間的大小差異與距離關係。 2. 太陽 : 介紹太陽相關資訊。 3. 月球 : 介紹月球相關資訊。 VR主要分為四個場景 : 1. 太空總部 : 選擇探索任務。 2. 重力實驗室 : 模擬NASA真空實驗室,在此可以模擬太空真空狀態進行重力實驗,比較與不同星球重力加速度的物理現象。 3. 月球 : 藉虛擬實境引導學習者登陸月球,在月球探索過程中,初步以採集岩石土壤樣本為任務作為互動,並觀察月球與地球環境的差異。最後將所採樣的樣本編號與阿波羅11號任務之樣本連結,引導學習者課後延伸學習,到NASA網站取得更深入的天文知識。 4. 火星 : 藉虛擬實境引導學習者登陸火星,觀察火星環境及地貌,並透過尋找水源的任務,學習者需仔細探索地質現象,推敲找出水源的可能性。並思考火星將是人類下個可停駐的星球嗎? 適用學科:地球科學 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:頭盔(HTC VIVE、HTC Focus、Cardboard、HTC Focus 3)、手機 開發型式:VR+AR 開發團隊計畫主持人:中國科技大學-多媒體設計系 楊東華 副教授兼系主任
國小3-6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
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