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No. 83
臺北市教育局國民教育輔導團

臺北市106年度虛擬實境教育應用開發計畫


傳統教材多為照本宣科,較為抽象,多數的學習過程在想像中進行;為了將教學內容具體化、實物化,台北市政府教育局號召具教學熱情且勇於嘗試新科技的教師組成團隊,並邀請虛擬實境(Virtual Reality,以下簡稱VR)及擴增實境(Augmented Reality,以下簡稱AR)等相關廠商,及其他政府單位共同投入研發VR及AR融入教學的教材與教案,運用產、官、學的力量共同創新活化教學現場,讓學生體驗透過新科技進行虛實整合的學習內容與方式,並透過成果發表會進行案例分享,以擴大本專案計畫之成效。

專案具體內容:

本專案為台北市政府教育局率先全國,成立跨校性的VR融入教學社群,吸引各校投入參與,並首次與國立故宮博物院合作,結合國內多家新創產業團隊,研發設計國文、英語、社會、理化、地球科學、健康與體育等學科領域之虛擬實境教材,透過成果發表會,分享給本市各級學校教師及外縣市教師。將現今流行的科技元素引進教育現場,透過樂趣化的學習模式,激發學習動機進而提升學習效果。


【產官學合作研發VR與AR,進入中小學教育現場】

本案虛擬實境(VR)或擴增實境(AR)各教材內容配合十二年國教各領域綱要來設計與研發。

運用VR可提供學生產生身歷其境的感受,透過擬真情境進行互動學習可有效提升學習成果。透過AR,學生能經由螢幕結合真實情境與虛擬物件,來激發創意,這兩項科技技術已廣泛運用在軍事、醫學及電玩遊戲領域中,該技術應用於中小學的教育現場仍有待開發。故本專案結合產官學領域研發之AR及VR融合之教學模式及教學內容,透過AR或VR設備及技術來呈現逼真的虛擬情境及情節,甚或搭配具體物件來讓學生目睹虛擬和真實世界的結合狀態。

例如:在英語課結合3D空間設計的App讓學生操作室內空間規劃。運用Google Expeditions成為課堂中學生的導覽者,善用網路上公開分享的360度場景,線上發送給學生,讓學生以探索者身分同步體驗學習。

透過VR設備及相關影視媒材的運用,讓學生能在課堂上欣賞到博物館內的多幅「郎世寧畫作」。再者,全球首創的VR融入書法教學課程及少見的VR融入體育教學等。


【台北市教育局專款補助購集科技設備】

將VR和AR引進教育現場,教室需具備無線網路上網,AR、VR課程需具備頭戴式顯示盒以及具備陀螺儀智慧型手機。有關AR及VR之頭戴顯示盒及智慧型手機由台北市教育局專款補助購置,並由校方自訂設備管理規則,由教師依各專業及教室需要進行經營管理。

行政程序上本計畫由教育局邀集各領域具有熱情且專業之教師組成跨校、跨學程(高、國中、小)教師社群,提供器材及講座鐘點等經費,並協助相關行政事宜,規劃教師增能研習、共同備課,進而研發AR及VR融入之實驗課程,並於教師課堂上實際演練、滾動式修正,再進行成果發表與分享。

老師教學以分組學習為主,讓學生透過分組學習在同一組裡大家各自發揮所長、協同合作,彼此觀摩學習,藉由互動的關係,培養默契,間接培養出同學解決問題的能力與人際關係的和諧。


【結合各界資源,完善VR、AR教學內容】

本市更結合國立故宮博物院虛擬展覽館的VR教材,及各校已開發之實境教材,產出創新活化教學教材,其中包含AR2VR(互動式導覽眼鏡)的環景課程包等,實施翻轉教學模式,讓教師能體驗教科書裡虛擬實境之感官摹寫,以提升活化教學。還有國立故宮博物院今年最新推出的VR教材及多家新創團隊最新開發的教育相關工具與軟體等。

結合目前台北市各校園全區的無線網路,運用網路上之現有資源,如Google Expeditions,讓學生進行探索。更有老師發揮Maker精神,自製地理科等高線地形課程使用的投影互動沙箱,經多次改良並測試功能後,可以達到與坊間套裝產品相同的教學效果,可節省教材教具之成本。

連結產、官、學的力量共同創新活化教學現場,組織具教學熱情之教師,邀請相關廠商與國立故宮博物院合作,除了共同研發虛擬博物館的VR教材,也開發許多結合虛擬實境(VR)或擴增實境(AR)融入教學的教材與教案,引導學生進行體驗與學習,提升學習樂趣與成效。


成果與效益:

1、AR或VR不只有用在電玩、遊戲上,亦可運用於學科的課堂學習,豐富學習的內容、過程與整體課堂設計。尤其當學生拿到VR眼鏡時的興奮表情,以及在學習過程中所展現的活力與興致,說明了AR或VR確實可以激發學習動機,進而提升學生學習興趣。

2、面對知識經濟及資訊科技日新月異的時代,教育當局需適當的結合全球科技趨勢,引介新興科技或技術融入學校教學現場,並率領教師研發結合新興科技融入教案。
例如:結合360度環景照片或AR之影像,很適合做自然或社會……等學科學習使用。指導學生善用數位科技之學習資源、工具,學習如何來學習,運用於日常生活解決問題、探索知識,培養孩子成為一個自主學習者,能系統思考 與解決生活中所遭遇的實際問題。

3、藉由虛擬實境及擴增實境,運用新興科技應用讓學習科技化、真實化及生活化,激勵孩子於生活中學習科技並加以運用,由操作體驗中,激勵學生學習的樂趣。

4、學習等高線,不再是書本上所劃的一條條彎彎曲曲的線而已,透過沙箱,學生可以自己造山,挖一個湖,從沙箱上的顏色投影,更可以看到各種地形高度,配合等高線說明,可以很具體的知道為什麼等高線很密時,坡度很陡。

5、給予學生更寬廣的視野與接觸。透過虛擬實境、擴增實境及網路無邊際,學生的學習國際化,擴大學習視野與想像的空間。


影響力與擴散性:

台北市政府教育局於105年度開始試辦「虛擬實境教材之開發」,至106年推動「虛擬實境教師社群」,共有13位老師參與發展AR或VR教材或教具。

106年度迄今實際參與的學校共有11所台北市的學校,13位老師之任教班級,受惠的學生約1000位。

於106年6月針對台北市高國中小教師進行成果發表,並開放外縣市參與。


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