指导VR物理教育应用设计的学习模型构建与用户研究

发布时间：2020-12-14 12:17

　　近年来虚拟现实技术的快速发展已经引起了教育领域的研究人员和实践者的极大兴趣。由于其“沉浸性”和“交互性”等特点,能够为学习者创设和提供具有高度沉浸性和交互性的学习环境,并能够使学习者通过与虚拟环境的交互行为来获取知识和技能,弥补了传统学习方式在情境性等方面的不足。因此在各个学科获得了广泛的关注和应用。而初中物理学科具有一定的抽象性和探索性,并且很多宏观或者微观的物理现象和实验在实际教学和学习中很难直观展示,从而加大了初中阶段学生对物理知识的学习难度。所以如何使一些抽象化的物理知识更为形象化、具象化,继而让学生更为直观地认知物理知识,是当前初中阶段物理教学所必须面对的一个问题,而虚拟现实(VR)技术所具有的强大沉浸性和交互性能够有效的解决这一问题,促进了学生对物理知识的理解和构建,对教学方式也产生了影响。然而,目前关于虚拟现实(VR)支持教育应用的设计与开发缺乏明确的学习理论和专门设计的模型作为基础和指导原则,所以本文在现有虚拟现实技术和学习理论的支持下,针对初中物理学科研究出一个既考虑教育理论又考虑虚拟现实技术的学习模型,为了验证该模型的指导性,基于该模型设计了关于初中物理学科磁体与磁... 

【文章来源】：陕西师范大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１论文路线图??Ｆｉｇ．?１．Ｐａｐｅｒ?ｒｏａｄｍａｐ??４??

本研究是在己有的ＶＲ支持的教育应用学习模型的基础上进行进一步??的研究，该学习模型构建了一种兼顾教学情境和虚拟现实（ＶＲ）支持场景??的学习模型［２２］，如图２所示，该模型基于人机交互和教育理论两个方面，??该模型充分考虑了教学情境、虚拟现实角色和场景、输出规范等不同因素??的影响，并将这些因素结合起来，为设计和实现虚拟现实教育应用提供依??据。并在之前研究中，基于该模型设计并实现了一个基于ＨＴＣ?Ｖｉｖｅ的虚拟??现实下计算机装配的教育应用，该教育应用是一个完全沉浸式的教育应用。??并进行实验去分析用户的学习行为，评价用户的学习表现和体验。设计了??一个问卷，包括可用性测试和情绪状态测量。研究结果表明，该学习模型??对ＶＲ支持的学习应用程序的设计和使用具有很好的指导意义。自然交互的??使用不仅使学习变得有趣，促进了参与，而且在实践中提高了知识的构建。??所以该模型己经取得了非常良好的效果。??该模型基于抽象层面的建构主义，即通过情境

５．２．２场景与模型构建??如表１所示，根据知识点内容的设计，该应用包含六个主要场景。利??用Ｕｎｉｔｙ３ｄ进行场景的设计和建设，３Ｄｍａｘ用于模型的构建。如图５、图６??和图７所示。??２１??

【参考文献】：
期刊论文
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[2]虚拟现实技术促进学习的核心要素及其挑战[J]. 高媛,刘德建,黄真真,黄荣怀.  电化教育研究. 2016(10)
[3]虚拟现实技术教育应用的潜力、进展与挑战[J]. 刘德建,刘晓琳,张琰,陆奥帆,黄荣怀.  开放教育研究. 2016(04)
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本文编号：2916392