基于HTC Vive的高中天体物理学习资源的开发与研究

发布时间：2020-05-12 17:42

【摘要】：教学手段的运用始终受制于科学技术水平的高低,虚拟现实的爆发必然会影响教学媒介的改变,进而影响教学模式的改变。中高等教育的发展始终适应着科学技术水平的发展,对于教学中存在的教学环境制约问题一直是一个难题,也是使得教学不能面面俱到的一个阻碍,而虚拟现实的出现,从极大程度上弥补了这一空缺,为冲破阻碍提供了一个契机。高中天体物理作为中等教育中非常重要的一部分,由于学生没有机会去实地接触宇宙和星空,学生对其了解也是完全通过图片、视频、想象,而基于HTC Vive的虚拟现实教学资源的出现使得天体物理这一抽象模块的教学变得直观化、具现化和情景化,对于学生学习兴趣的调动也起了积极作用,直接关系到教学质量的提升。本研究首先通过梳理VR教育教学在国内外的研究现状,对虚拟现实教学资源开发的需求进行分析;然后基于认知理论和建构主义学习理论阐述虚拟现实教育教学资源存在的理论意义,进而认识到虚拟现实教育教学资源的出现对教学模式产生的深远影响;紧接着依据需求与理论支持进行教学资源的设计,理清思路,设计模块内容,教学资源的设计能够充分体现虚拟现实教学不同于其他媒介的优势,重点强调天体物理中学习活动的设计。因为天体物理中学习活动是虚拟现实交互技术的最好体现方式,而情景式的交互也正是虚拟现实天体物理教学的与众不同之处,这一模块为设计的重点;最后依据设计好的学习资源进行开发调试。本研究主要基于Unity 3D支持下的HTC Vive的教学资源开发,因为其较为成熟的技术与平台支持,较为丰富的插件系统,较为人性化的可视化编程,可以使得教学资源的开发前景更宽广,体现形式更加丰富多样,这一切使得基于VR的学习资源的研究有着重大意义。
【图文】：

图 2-1 虚拟现实 3I 特征沉浸性包含了感官体验与认知体验两层内容[11]，其中沉浸性体验。学习者在虚拟的教学环境中学习，可产，这种体验来源于直接或间接与学习者产生联系的输 Vive 的学习资源开发，，其输入输出设备也是构成 V图 2-2 所示。图 2-2 基于 VR 的学习系统结构图

图 2-1 虚拟现实 3I 特征沉浸性。沉浸性包含了感官体验与认知体验两层内容[11]，其中感官体最直接的沉浸性体验。学习者在虚拟的教学环境中学习，可产生一种境的感觉，这种体验来源于直接或间接与学习者产生联系的输入和输基于 HTC Vive 的学习资源开发，其输入输出设备也是构成 VR 学习系分[12]，如图 2-2 所示。
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：G633.7;G434

【参考文献】

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2 张飞刚;蔡建乐;撒凤杰;;基于虚拟现实的天体系统模型设计与应用[J];实验室研究与探索;2008年07期

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本文编号：2660600