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VR/AR教學應用資源
研發成果
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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