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VR/AR教學應用資源
研發成果
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
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
自然科學-植物課程之AR/VR教材開發縮圖
本計畫係以利用AR/VR兩種多媒體技術,設計開發一系列之連貫教材,用以支援並協助小學教師在自然課程植物生態這個領域,進行一系列的探索體驗與深度學習之旅。藉由科博館與農委會特有生物中心的專業知識支援,給予國小教師的教學回饋,啟發學生對於植物的深度了解,並期望學生能藉由VR超越時間與空間的特性,突破課堂教室的時空限制。抑或運用AR展示的技術,結合擴增的數位內容讓學生更了解植物的結構與特質。 本遊戲免費下載,免費玩! 與【107年度VR/AR教學應用教材開發與教學實施計畫】合作 延伸【國小自然與生活科技領域】課程 開發中所使用之Unity為免費版(非商業性用)。 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:Windows、Android 所需要的教材配備:PC、頭盔(HTC Focus、Cardboard)、手機 開發型式:VR+AR 開發團隊計畫主持人:國立臺中科技大學 林文彥 助理教授
國小4-6年級
刑案現場大搜密縮圖
刑案現場大搜密
章耀勳/銘傳大學數位媒體設計學系
1. 從鑑識科學的接觸,學習其中與高中物理,化學與生物相關的知識,培養基本知能,在生活中能融會各領域所學,統整運用、手腦並用地解決問題,並且能從活動中瞭解如何與他人團隊合作。 2. 熟悉鑑識科學使用的工具,以及使用工具進行跡證的採集。 3. 從體驗過程中可瞭解鑑識人員生涯發展,開啟同學之間對於警察或鑑識人員職涯的瞭解。 適用學科:理化、生物、物理、化學 教材型式:學生自學版 STEM所屬範圍:S、T 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:銘傳大學-數位媒體設計學系 章耀勳 助理教授兼系主任
高中10-11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
VR新數位藝術縮圖
VR新數位藝術
盧世傑/台中市立西苑高中
數位時代的來臨,使得當代藝術的形態多元且富變化。新媒體藝術課程,帶領學生認識當代的數位文化,嘗試讓學生以數位硬體與軟體操作並完成跨學科之藝術創作。我們針對了音樂和美術領域結合VR數位科技產出兩份教材,學生可以藉此探索視覺元素及進行數位藝術的發想創作來表達自我感受以及想像進而深化學習成效。 VR科技開發技術越來越成熟,而應用也越來越廣。結合VR與藝術領域,讓VR數位科技與課程連結,學生可以利用此課程來探索視覺元素及藉著數位藝術的創作來表達自我感受以及想像進而深化學習成效。然而目前的虛擬空間都只能同時一個人進入。想要在教室中使用VR設備上課,大概只能一個人使用VR設備其他人觀看投影布幕。這樣的VR使用方式,對於授課的效果其實很有限。所以我們提出一個虛擬教室的概念,讓老師和學生同時處於相同的虛擬空間進行課程教授。 我們將結合VR虛擬教室和藝術領域產生一份VR新數位藝術教材,包含立體造型創作和美術館作品賞析。藉由資訊科技VR的技術,在共享的VR虛擬教室中,隨手創建各種形狀、顏色和材質的3D視覺元素;以及讓老師帶領學生穿越時空在虛擬美術館中,領略科技帶來的藝術之美。 適用學科:數位創作 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(HTC VIVE、Cardboard)、手機 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 戴紹國 助理教授
高中11年級
科學調查實驗室-「銅鋅」的考驗縮圖
科學調查實驗室-「銅鋅」的考驗
賴婷鈴副教授/淡江大學教育科技學系
本科學調查實驗室--銅鋅的考驗教材,讓九年級學生了解鋅銅電池的化學運作原理及不同類型的化學電池彼此間電壓的差異。其教材簡介摘要列點如下: (一)本教材設計發展VIVE 沉浸式VR 配合探究式教學法,讓學習者能以操作實驗的方式製作鋅銅電池。 (二)本教材包含三個單元,活性檢測站、電池組裝站及搶救小銅大作戰。活性檢測站單元利用金屬及金屬氧化物來來檢測活性大小。電池組裝站單元利用金屬片及硫酸銅等溶液組裝鋅銅電池。搶救小銅單元是藉由教材隨機設定的電壓數值,請操作者組裝化學電池完成任務內容。 (三)教材分為VR 版本及PC 版本,可利用VIVE 或是Windows 系統使用。 適用學科:理化 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: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:淡江大學-教育科技學系 賴婷鈴 副教授
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
百年好合萬金盟縮圖
百年好合萬金盟
陳淳迪/國立臺北教育大學
現存臺灣原生百合有三種:臺灣百合、鐵砲百合、豔紅鹿子百合,其復育工作已為政府單位所重視,然而實際花株的教學活動往往受限於季節性、氣候、地域等因素難以長期持續進行,再加上目前臺灣原生百合相關教學多以傳統的紙本教材與多媒體影片觀賞為主,缺乏直接互動以及臨場感的情意培養,因此本教材採用AR/VR技術,運用其容易複製與攜帶、直覺式操作、跨平台,以及沉浸、互動等特性,以提升學生的學習動機、在地生態的情意發展,促進國小中高年級學生對於臺灣原生百合及其生態的認識。 教材內容包含三個單元: 1.守護百合家:了解臺灣原生百合的生長時程,使用AR技術; 2.百合知多少?:認識百合類植物的構造,使用VR技術; 3.百年好合:欣賞萬里、金山地區原生百合,使用360度環景攝影。 適用學科:生物、社會、藝術 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:Windows、Android 所需要的教材配備:PC、VR頭盔(HTC Focus)+手機 開發型式:VR+AR 開發團隊計畫主持人:國立臺北教育大學-藝術與設計學系 陳淳迪 教授
國小3-6年級
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
雅典學院與大師對談(化學與藝術)縮圖
雅典學院與大師對談(化學與藝術)
邱美虹/國立臺灣師範大學科學教育研究所
透過虛擬實境讓學生能夠身歷其境的走在雅典學院與虛擬實驗室的場景中,以STEM+為主軸的設計架構,搭配情境引導與任務設定,讓學生達到寓教於樂的目的。任務進行中,學生能夠學習到如何在畫作上消除黴菌的方法與原理;進入虛擬實驗室時,執行任務中觀察發生的化學變化,進而瞭解物質的分類及形成的科學概念。學生在經歷每個任務時,需要親自動手做及進行探究的過程,達到做中學的目標,以培養具科學素養的現代公民。 此外,透過虛擬實境科技,將化學反應的知識與微觀現象視覺化,讓學生藉由巨觀、微觀及化學符號的連結,從問題導向的任務探索過程中建構化學知識。例如:要如何除黴,除黴的原理等。 適用學科:生物、化學 教材型式:學生自學版 STEM所屬範圍:S 支援的作業系統:Windows、Mac 所需要的教材配備:VR頭盔(HTC VIVE) 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:國立臺灣師範大學-科學教育研究所 邱美虹 教授
國中7-8年級,高中10年級~高中11年級
虛擬實境與擴增實境於國中小學地球科學教材與情境遊戲之開發與應用縮圖
本教材分為兩個部分:一為地球、月亮的運行,一為日月星辰的視運動。 第一個部分乃是在宇宙中觀察、學習日、月、地及這三個天體的相對位置及繞行之中心,並藉由地球自轉、公轉學習四季、晝夜長短之成因;在觀看月球公轉後,至地球上方了解日、地、月之對應位置與月相成因之對應關係。 第二部分則切換視角回到地面觀看太陽、月亮及星星之視運動。 太陽視運動的部分可以觀察、體驗、學習到在台灣不同地點、不同季節時,太陽在天空中移動的路線,並比較其異同;亦可藉由影子來了解其變化,並可在學習末了進行自我測驗,以了解自己的學習。 月球視運動的學習可自行選擇不同月相,進行月球東昇西落之觀察,並發現其升起落下之時間的差異,末了亦可進行小測驗來了解學習成效。 星星的學習分為三部分,分別為教學介面、四季認星歌介面與測驗介面。教學介面共介紹四季中重要的29個星座,可選擇認識四季的星空,並觀察其在天空中運行之方位及高度,每個星座皆提供說明資訊;四季認星歌介面中,各季節有專屬的歌曲介紹當季代表的星座。在歌曲撥放時,星座會依歌詞的內容一一呈現星座;測驗介面讓使用者檢視在教學介面中學習的成果。 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 所需要的教材配備:PC、VR頭盔(HTC VIVE)、FOCUS 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:國立屏東科技大學-工業管理系 黃怡詔 副教授兼系主任
國小3年級~國中9年級
青蛙外部及內部型態觀察與解剖操作實驗VR教材縮圖
國中一年級自然與生活科技課程,會學習動物(人體)的消化系統、循環系統、神經系統、呼吸系統、泌尿系統及生殖系統等。而青蛙與人類同屬脊椎動物,身體構造有許多相似之處。藉由VR設備及軟體觀察青蛙的內部構造,不但可以了解青蛙各部位構造及其運作模式,且能與人體各構造互相比較,使同學對於所學習的課程能有更深刻的印象。 運用VR軟體,觀察並認識青蛙的外部及內部構造。藉以與之前學習之動物(人體)構造做對照,以加深對動物身體各結構及運作模式之認識。 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 (PICO 廣播系統軟體) 所需要的教材配備:VR頭盔(PICO、HTC Focus) 開發型式:VR 開發團隊計畫主持人:靜宜大學-生態人文學系 陳德治 助理教授
國中7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