沉浸式VR可视化空间线索促进程序性知识学习的实证研究

发布时间：2024-05-18 21:18

　　程序性知识的学习具有情境性、实践性和应用性的特征,关注方法和能力的获得,是学生通过传统方法难以获知的,而采用IVR技术的虚拟实验系统通常具有增强性(Engagement)、再现性(Evocation)和证据性(Evidence)的特征,有助于程序性知识的理解与应用。研究以"凸透镜成像"这一学生难以理解的重要科学主题为例,通过实验研究,探索沉浸式虚拟实验中加入可视化空间线索对学生凸透镜成像中的理解与应用这两个目标维度的影响。基于自主开发的沉浸式光学虚拟实验系统——Optical IVRLab,选择了48名初中学生随机分配成两组,其中一组为实验组,在包含空间线索的虚拟实验系统中测试,对照组则不包含空间线索。通过前、后测以及对比分析实验组与对照组的t检验数据发现,沉浸式VR的可视化空间线索在科学概念的学习中,有助于个体的陈述性知识向程序性知识迁移。在沉浸式虚拟现实环境中的可视化"图式"建构,适用于面向空间且包含不可见物理量的抽象概念的程序性知识学习。

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【部分图文】：

图2无可视化空间线索的OpticalIVRLab场景

过两段得分的相关系数确认整个量表的信度。采用SPSS进行信度分析，Cronbach'sα系数分别为0.676和0.713，前、后测的Spearman-Brown系数分别为0.917和0.885，这说明前、后测问卷具有较好的信度。（五）教学干预：凸透镜成像的学习过程研究中的实验环节....

图1有可视化空间线索的OpticalIVRLab场景对照组的学生则在无可视化空间信息的Optical

可能有正确的解释。试题信度检验同时采用了α系数和折半系数分析，这是考虑到二段式诊断中“两段”的一致性，可通过两段得分的相关系数确认整个量表的信度。采用SPSS进行信度分析，Cronbach'sα系数分别为0.676和0.713，前、后测的Spearman-Brown系数分别为0.....

图3包含可视化空间线索的实验测试场景

culusRift及操控手柄移动光屏，使成像清晰，进而观察物距一定时（实验中设置了五种物距的情况）所成的像距、像的虚实、正倒立等情况。实验组在包含空间光路的OpticalIVRLab中开展实验测试。空间光路的呈现原则是：通过光心的光线方向不变，平行于主光轴的光线通过另一侧焦点射出....

本文编号：3977359