指導(dǎo)VR物理教育應(yīng)用設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模型構(gòu)建與用戶研究
發(fā)布時間:2020-12-14 12:17
近年來虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展已經(jīng)引起了教育領(lǐng)域的研究人員和實(shí)踐者的極大興趣。由于其“沉浸性”和“交互性”等特點(diǎn),能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)和提供具有高度沉浸性和交互性的學(xué)習(xí)環(huán)境,并能夠使學(xué)習(xí)者通過與虛擬環(huán)境的交互行為來獲取知識和技能,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式在情境性等方面的不足。因此在各個學(xué)科獲得了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。而初中物理學(xué)科具有一定的抽象性和探索性,并且很多宏觀或者微觀的物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)在實(shí)際教學(xué)和學(xué)習(xí)中很難直觀展示,從而加大了初中階段學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)難度。所以如何使一些抽象化的物理知識更為形象化、具象化,繼而讓學(xué)生更為直觀地認(rèn)知物理知識,是當(dāng)前初中階段物理教學(xué)所必須面對的一個問題,而虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)所具有的強(qiáng)大沉浸性和交互性能夠有效的解決這一問題,促進(jìn)了學(xué)生對物理知識的理解和構(gòu)建,對教學(xué)方式也產(chǎn)生了影響。然而,目前關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)支持教育應(yīng)用的設(shè)計(jì)與開發(fā)缺乏明確的學(xué)習(xí)理論和專門設(shè)計(jì)的模型作為基礎(chǔ)和指導(dǎo)原則,所以本文在現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和學(xué)習(xí)理論的支持下,針對初中物理學(xué)科研究出一個既考慮教育理論又考慮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)模型,為了驗(yàn)證該模型的指導(dǎo)性,基于該模型設(shè)計(jì)了關(guān)于初中物理學(xué)科磁體與磁...
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1論文路線圖??Fig.?1.Paper?roadmap??4??
本研究是在己有的VR支持的教育應(yīng)用學(xué)習(xí)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步??的研究,該學(xué)習(xí)模型構(gòu)建了一種兼顧教學(xué)情境和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)支持場景??的學(xué)習(xí)模型[22],如圖2所示,該模型基于人機(jī)交互和教育理論兩個方面,??該模型充分考慮了教學(xué)情境、虛擬現(xiàn)實(shí)角色和場景、輸出規(guī)范等不同因素??的影響,并將這些因素結(jié)合起來,為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)教育應(yīng)用提供依??據(jù)。并在之前研究中,基于該模型設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個基于HTC?Vive的虛擬??現(xiàn)實(shí)下計(jì)算機(jī)裝配的教育應(yīng)用,該教育應(yīng)用是一個完全沉浸式的教育應(yīng)用。??并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)去分析用戶的學(xué)習(xí)行為,評價(jià)用戶的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和體驗(yàn)。設(shè)計(jì)了??一個問卷,包括可用性測試和情緒狀態(tài)測量。研究結(jié)果表明,該學(xué)習(xí)模型??對VR支持的學(xué)習(xí)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和使用具有很好的指導(dǎo)意義。自然交互的??使用不僅使學(xué)習(xí)變得有趣,促進(jìn)了參與,而且在實(shí)踐中提高了知識的構(gòu)建。??所以該模型己經(jīng)取得了非常良好的效果。??該模型基于抽象層面的建構(gòu)主義,即通過情境
5.2.2場景與模型構(gòu)建??如表1所示,根據(jù)知識點(diǎn)內(nèi)容的設(shè)計(jì),該應(yīng)用包含六個主要場景。利??用Unity3d進(jìn)行場景的設(shè)計(jì)和建設(shè),3Dmax用于模型的構(gòu)建。如圖5、圖6??和圖7所示。??21??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]虛擬現(xiàn)實(shí)的人機(jī)交互綜述[J]. 張鳳軍,戴國忠,彭曉蘭. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2016(12)
[2]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的核心要素及其挑戰(zhàn)[J]. 高媛,劉德建,黃真真,黃榮懷. 電化教育研究. 2016(10)
[3]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教育應(yīng)用的潛力、進(jìn)展與挑戰(zhàn)[J]. 劉德建,劉曉琳,張琰,陸奧帆,黃榮懷. 開放教育研究. 2016(04)
[4]增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用研究[J]. 徐媛. 中國遠(yuǎn)程教育. 2007(10)
本文編號:2916392
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1論文路線圖??Fig.?1.Paper?roadmap??4??
本研究是在己有的VR支持的教育應(yīng)用學(xué)習(xí)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步??的研究,該學(xué)習(xí)模型構(gòu)建了一種兼顧教學(xué)情境和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)支持場景??的學(xué)習(xí)模型[22],如圖2所示,該模型基于人機(jī)交互和教育理論兩個方面,??該模型充分考慮了教學(xué)情境、虛擬現(xiàn)實(shí)角色和場景、輸出規(guī)范等不同因素??的影響,并將這些因素結(jié)合起來,為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)教育應(yīng)用提供依??據(jù)。并在之前研究中,基于該模型設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個基于HTC?Vive的虛擬??現(xiàn)實(shí)下計(jì)算機(jī)裝配的教育應(yīng)用,該教育應(yīng)用是一個完全沉浸式的教育應(yīng)用。??并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)去分析用戶的學(xué)習(xí)行為,評價(jià)用戶的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和體驗(yàn)。設(shè)計(jì)了??一個問卷,包括可用性測試和情緒狀態(tài)測量。研究結(jié)果表明,該學(xué)習(xí)模型??對VR支持的學(xué)習(xí)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和使用具有很好的指導(dǎo)意義。自然交互的??使用不僅使學(xué)習(xí)變得有趣,促進(jìn)了參與,而且在實(shí)踐中提高了知識的構(gòu)建。??所以該模型己經(jīng)取得了非常良好的效果。??該模型基于抽象層面的建構(gòu)主義,即通過情境
5.2.2場景與模型構(gòu)建??如表1所示,根據(jù)知識點(diǎn)內(nèi)容的設(shè)計(jì),該應(yīng)用包含六個主要場景。利??用Unity3d進(jìn)行場景的設(shè)計(jì)和建設(shè),3Dmax用于模型的構(gòu)建。如圖5、圖6??和圖7所示。??21??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]虛擬現(xiàn)實(shí)的人機(jī)交互綜述[J]. 張鳳軍,戴國忠,彭曉蘭. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2016(12)
[2]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的核心要素及其挑戰(zhàn)[J]. 高媛,劉德建,黃真真,黃榮懷. 電化教育研究. 2016(10)
[3]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教育應(yīng)用的潛力、進(jìn)展與挑戰(zhàn)[J]. 劉德建,劉曉琳,張琰,陸奧帆,黃榮懷. 開放教育研究. 2016(04)
[4]增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用研究[J]. 徐媛. 中國遠(yuǎn)程教育. 2007(10)
本文編號:2916392
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