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研究生: 邱柏翰
Po-Han Chiu
論文名稱: 虛擬學習步道設計與應用
The Design and Application of a Virtual Field Trip System
指導教授: 張國恩
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 資訊教育研究所
Graduate Institute of Information and Computer Education
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 99
中文關鍵詞: 影像式虛擬實境錨式情境教學學習步道學習單
英文關鍵詞: image-based VR, anchored instruction, field trip, worksheet
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:295下載:32
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摘要
虛擬學習步道設計與應用
邱柏翰
近年來教育部實施九年一貫課程,強調學校本位課程的重要性,並且鼓勵教師自行編選適合自己學校學生的教材,配合各種設備與措施,讓教學能夠更加生活化、活潑化,進而有效的達成教學目標。
而其中,學習步道是發展小班教學精神計畫實施成果評鑑指標中「營造學習環境」的重要評比項目之一。目前各國小多有利用適當空間規劃教學內容或利用社區現有環境,建立學習步道。而歸納學習步道之理論基礎,則是戶外教育。
本研究的目的在依據錨式情境教學的原理,開發設計虛擬學習步道系統。探討戶外教學時學習單設計原則並依此設計學習單。系統試圖結合錨式情境教學之教材編寫原則,配合學習單與影像式虛擬實境,作為實際參訪校園周邊時的輔助工具,並藉此提高學生學習興趣。此外,尚探討此應用模式與傳統戶外教學學習成效的差異。
本研究將以實徵研究來考驗所開發之系統,研究對象為台北市吳興國小三年級三個班共八十五名學生為對象。研究中將受試者依班級分為實驗組一、實驗組二與控制組三組:
實驗組一採用虛擬學習步道系統做行前介紹,隨後進行實地戶外教學。
實驗組二採用教師傳統口頭演示做行前介紹,隨後以虛擬學習步道系統進行戶外教學。
控制組採用教師傳統口頭演示做行前介紹,隨後進行實地戶外教學。

  另外本研究於實驗後對實驗組一、實驗組二兩組實施問卷調查以分析使用者對於虛擬學習步道系統的接受程度與操作模式。
  研究結果顯示:一、本研究發現,以虛擬學習步道軟體進行行前介紹的學習者,較一般傳統口頭演示更能引起學習動機,在戶外較能做出正確的觀察行為,學習單寫作、後測等學習成效表現略優於傳統戶外教學模式但未達顯著。

二、以虛擬學習步道軟體進行戶外教學,學習者在學習單撰寫的表現上和傳統戶外教學模式的學習者近似,但是後測的表現略優於傳統戶外教學模式的學習者但未達顯著。

關鍵詞:影像式虛擬實境、錨式情境教學、學習步道、學習單

Abstract
The Design and Application of a Virtual Field Trip System
By
Po-Han Chiu
The “Grade 1-9 Curriculum” has been carried out by the Ministry of Education in recent years. This curriculum stresses the importance of the school-based curriculum and instigates teachers to edit appropriate teaching materials for their students under the restriction of schools’ equipment. The Ministry of Education hopes that by following the spirit of the “Grade 1-9 Curriculum” teachers will be able to achieve the learning goals through more close to life and more vivid instructions.
Within the “Grade 1-9 Curriculum,” to develop a “learning road” is an important criterion to judge the instruction environment. Many schools have used the schoolyard and nearby community to construct the learning road. We can induce the concept of “learning road” to “outdoor education” or field trip.
The goal of this research aims at developing a virtual field trip software based on the principles of the anchored instruction, whereby we can design a worksheet for outdoor education. The system combines the anchored instruction, worksheet, and image-based VR in order to make it as a supplementary tool for students before they have a field trip and to raise their learning motivation. Besides, the research also discusses the difference between traditional outdoor education and the model mentioned above.
Eighty-five students participated in the experiments to evaluate the system. The examinees were divided into three groups: Experiment Group I, Experiment Group II, and Control Group. Experiment Group I uses the VFT as a presentation tool, and then the students were taken outdoors to proceed the field trip. In Experiment Group II, the teacher introduces the field trip orally and the students substituted the VFT system for the actual field trip. In Control Group, the teacher introduces the field trip orally and then the students were taken outdoors to proceed the field trip.
The results show that the students who use the VFT as a presentation tool before a field trip perform better than those who use traditional oral presentation as a pre-field guide in terms of the post-test and worksheet, but the difference is not significant as expected.
As for using the VFT to proceed the field trip, students’ performance in worksheet is similar to that of the students taught within the traditional outdoor education model, and the grade in the post-test is better than the Control Group, but the difference is not significant as anticipated.

Keywords: image-based VR, anchored instruction, VFT, worksheet

附表目錄……………………………………………………………… iii 附圖目錄……………………………………………………………… iv 第一章 緒論………………………………………………………… 1 1-1研究動機與背景…………………………………………… 1 1-2研究目的…………………………………………………… 5 第二章 文獻探討…………………………………………………… 6 2-1學習步道的概念與定位…………………………………… 6 2-2學習步道與相關軟體的發展……………………………… 9 2-3戶外教學模式與戶外教學學習單設計原則……………… 15 2-3-1戶外教學模式……………………………………… 15 2-3-2戶外教學學習單設計原則………………………… 18 2-4錨式情境教學的概念……………………………………… 23 2-5影像式虛擬實境…………………………………………… 28 第三章 虛擬學習步道系統………………………………………… 32 3-1發展工具…………………………………………………… 32 3-2系統架構…………………………………………………… 33 3-3系統功能…………………………………………………… 34 3-4學習單導引機制…………………………………………… 46 第四章 實驗方法…………………………………………………… 49 4-1實驗對象…………………………………………………… 49 4-2實驗工具…………………………………………………… 50 4-3實施程序…………………………………………………… 52 第五章 實驗結果與問卷調查……………………………………… 54 5-1實驗結果數據列表………………………………………… 54 5-2象山成就測驗得分之分析………………………………… 56 5-2-1象山成就測驗得分之分析………………………… 56 5-2-2學習單得分之分…………………………………… 62 5-3問卷調查結果分析………………………………………… 63 5-4討論………………………………………………………… 67 第六章 結論與建議………………………………………………… 68 6-1結論………………………………………………………… 68 6-2建議………………………………………………………… 69

參考文獻
【中文部分】
王鑫、朱慶昇(民84)。戶外教育的範疇。教師天地,75期,頁2-11。

朱慶昇(民82)。戶外教學設計原理之研究,環境教育,16期,頁31-38。

余民寧(民91)。教育測驗與評量:成就測驗與教學評量。台北市:心理出版社。

李正信(民91)。自然與生活科技戶外教學活動設計。教育資料與研究,46期,頁32-35。

李永吟(民87)。認知教學:理論與策略。台北市:心理出版社。

李崑山(民82)。戶外教學活動單設計思考模式。環境教育季刊,18期,頁61-67。

李崑山(民84)。國民小學校園環境教學步道規劃設計。環境教育,25期,頁38-48。

李崑山(民85)。國民小學戶外教學理論與實務初探。環境教育,29期,頁62-69。

周儒、呂建政譯(民88)。戶外教學。台北市:五南。

林俶圭(民84)。環境教育的希望工程從社區的「自然步道」出發。自然保育教育研討會專集。行政院農業委員會,頁197-205。

林麗娟(民89)。網路虛擬實景與視覺化學習。輔大學刊,29期,頁18-25。

洪瑞佑(民88)。戶外教學對國小六年級學生在鄉土地理學習效果之研究。國立嘉義師範學院國民教育研究所碩士論文。

范成偉(民89)。影像式虛擬實境及超媒體技術在全球資訊網上進行博物館展示教材之開發。科技博物,4卷2期,頁14-29。

徐新逸(民84a)。「錨式情境教學法」教材設計、發展與應用。視聽教育雙月刊,37卷1期,頁14-24。

徐新逸(民84c)。如何借重電腦科技來啼聲問題解決的能力?談「錨式情境教學法」之理論基礎與實例應用(上)。教學科技與媒體,20期,頁25-30。

徐新逸(民84b)。如何借重電腦科技來啼聲問題解決的能力?談「錨式情境教學法」之理論基礎與實例應用(下)。教學科技與媒體,21期,頁47-51。

耿志華(民84)。台北縣國民小學實施戶外教學初探。國民教育,35期,頁32-36。

高慧芬(民90)。以展示活動為基礎的博物館教育活動規劃極其評量設計。博物館學季刊,15卷2期,頁91-105。

張國恩(民90)。學習步道的規劃與實施。高雄縣阿蓮國小演講稿,取自:http://www.alp.ks.edu.tw/sclass/2a.htm。

許秀影等(民89)。虛擬實境技術應用於遠距教學之研究。遠距教育,13卷14期,頁6-17。

郭芳熙(民88)。虛擬實境的主流趨勢及應用-虛擬主題館。景文技術學院學報,10卷1期,113-120。

陳忠照(民84)。如何規劃校園環境步道教學活動。國民教育,35卷8期,頁2-7。

陳國泰(民86)。錨式情境教學法的理論架構與應用。教育資料文摘,40卷3期,頁146-159。

黃朝恩(民79)。戶外教學在地理教育中扮演的角色。環境教育季刊,5期,頁24-31。

黃朝恩(民80)。中學地理科戶外教學活動的編寫和實施。中等教育,40卷2期,頁30-42。

黃朝恩(民83)。地理科戶外環境教學之實驗研究。師大地理研究報告,21期,頁173-207。

楊志誠(民82)。國中教師戶外環境教育現況與障礙之研究。國立台灣大學地理研究所碩士論文。

楊馥如(民85)。中學美術鑑賞教學—學習單設計。美育,73期,頁31-42。

劉嘉榮(民89)。「錨式情教學學法」的理論基礎及其應用。教師之友,41卷4期,頁6-13。

潘致強(民89)。網路資源融入高中基礎生物科教學之行動研究。高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。

蔡佩甄(民90)。學習單在網路視訊教學之應用與效能研究。國立東華大學教育研究所碩士論文。

蔡卓軒、李世忠(民88)。影像式虛擬實境軟體使用者介面設計與發展-以淡江大學虛擬海事博物館為例。教育資料與圖書館學,37卷1期,頁9-20。

鄧運林(民86)。開放教育新論。高雄市:復文書局。

鄧運林(民87)。開放教育校園學習步道。高雄市:復文書局。

賴金和(民88)。談北縣開放教育課程實施之研究-以三所國小為例。國立台灣師範大學教育系碩士論文。

謝鴻儒(民89)。國小教師戶外教學現況與障礙之研究。國立台北師範學院課程與教學研究所碩士論文。

蘇禹銘(民87)。淺談國小自然科戶外教學。屏師科學教育,7期,頁49-61。

【英文部分】
Belanger, F., & Jordan, D. H.(2000). Evaluation and Implementation of Distance Learning: Technologies Tools, and Techniques. Hershey, PA: Idea Group Publishing.

Bellan, J. M., & Scheurman, G., (1998). Actural and virtual reality:making the most of field trips, Social Education, 62(1), 35-40.

Blackhurst A. Edward & Morse Timothy E(1996). Using Anchored Instruction to Teach About Assistive Technology. Focus on Autism & Other Development Disabilities, 11(3), 131-142.

Brandy, S. A.(1997). Some idea for teaching the home state geography course. Journal of geography, 96(5), 264-268.

Candyce Williams Glaser & Herbert J. Rieth & Charles K. Kinzer & Linda k. Colburn & Jeanne Peter(1999). A Description of the Impact of Multimedia Anchored Instruction on Classroom Interactions. Journal of Special Education Technology, 14(2), 27-43.

Cenae. Michael & Mitchell P. Judith(1998). Anchored Instruction: A Model for Integrating the Language Arts Through Content Area Study. Journal of Adolescent & Adult Literacy, 41(7), 559-562.

Disinger, J. F.(1984). Field instruction in school settings. Environmental Education Digest, No. 1, 2-3.

Ford, P. M.(1981). Principles and Practice of Outdoor / Environmental Education. New York:John Wily & Sons.

Ford, P. M.(1986). Outdoor Education. Definition ans Philosophy.(ERIC Document Reproduction Service No. ED267941)

Ford, R.E. & Hipple, J.D.(1998). GeoSystems today: an interactive casebook(http://www.wiley.com/college/ford_test/index.html)

Fry, H. (1987). Worksheets as museum learning device. Museums Journal, 86(4), 219-225.

Gilmour, I.(1997). Skiddaw Virtual Field Trip. A study of thermal metamorphism(http://earth2.open.ac.uk/Skiddaw/Text/Skiddaw.html)

Gratton, J.(1997). Virtual field trip(http://www.aber.ac.uk/~jpg/malta/maltind.html)

Hsin-Yih Shyu(1999). Effects of Media Attribute in Anchored Instruction. Journal of
Educational Computing Research, 21(2), 119-139.

Hsin-Yih Shyu(2000). Using Video-Based Anchored Instruction to Enhance Learning: Taiwan’s Experience. British Journal of Educational Technology, 31(1), p57-70.

Hust, S.D. (1998). Use of “virtual” field trips in teaching introductory geology, Computers & Geosciences, 24(7), p653-658.

J. I. Spicer & J. Stratford(2001). Studen perceptions of a virtual field trip to replace a real field trip. Journal of Computer Assisted Learning, 17,345-354.

Klemm, E. B. (2002). Virtual Field Trips: Alternatives to Actual Field Trips. Int’l J of Instructional Media, 29(4), p453-468.

Klemm, E. B. (2003). Virtual Field Trips: Best Practices. Int’l J of Instructional Media, 30(2), p177-193.

Krepel, W. J., & DuVall,C. R.(1981). Field trips: a guide for planning and conduction educational experiences. Analysis and Action Series, U.S., District of Columbia, 7-31.

Michael F. Young & Sasha A. Barab(1999). Perception of the RaisonD’etre in Anchored Instruction: An Ecological Psychology Perspective. Journal of Educational Computing research, 20(2), 119-141.

Michael F. Young(1993). Instruction Design for Situated Learning. Educational Technology, Research and Development, 41(1), 43-58.

Nichols, D.R.(1990)Tactual Environmental Interpretation:A Multisensory Approach.(ERIC/EJ410308)

Orion, N., & Hofstein, A.(1991). Factors which influence learning ability during a scientific field trips. Science Education, 37, 513-523.

Phipps, L. & Stainfield, J.D.(1998). Heightening the experience: using the Internet to ‘virtually enhance’ fieldwork, GeoCal, 19, 14-16 (http://www.geog.le.ac.uk/cti/geocall9/secd.html)

Phipps, L. & Stainfield, J.D.(1999) Beyond the Maltese Website: lessons learned and new ‘Web’ horizons, GeoCal, 20, 9-11.

Stainfield, J., fisher, P., Ford, B., and Solem, M.,(2000). International virtual field trips: a new direction? Journal of Geography in Higher Education, 24(2), 255-262.

The Cognition and Technology Group at Vanderbilt(1990). Anchored Instruction and Its Relationship to Situated Cognition. Educational Researcher, 19(6), 2-10.

The Cognition and Technology Group at Vanderbilt(1997). The Jasper Project: Lessons in Curriculum, Instruction, Assessment, and Professional Development. Lawrence Erlbaum Associates, Publishers.

The Cognition and Technology Group at Vanderbilt(1997). The Jasper Project: Lessons in Curriculum, Instruction, Assessment, and Professional Development. Lawrence Erlbaum Associates, Publishers. Mahwah, New Jersey.

Tuthill, G., and Klemm, E. B.,(2002).Virtual field trips:alternatives to actural field trips, International Journal of Instructional Media, 29(4), 453-468.

Warburton, J. & Higgitt, M.(1997) Improving the preparation for fieldwork with ‘IT’: two examples from physical geography, Journal of Geography in Heigher Education, 18(3), 333-347.

Woerner, J. J.(1999). Virtual field trips in the earth science classroom. Proceedings of the 1999 Annual Inter-nation Conference of the Association for the Education of Teachers in Science, Greenville NC: Association for the Education for the Education of Teachers Science, 1232-1244.

Wood, J. et al(1997). Designing a Virtual Field Courses, Eurographics 97, University of East Anglia, http://www.geog.le.ac.uk/jwo/research/conferences/Eurographics97/index.htm

【象山解說部分】
中國文化大學景觀學系(民85)。台北市象山地區規劃暨步道系統設計。中國文化大學景觀學系。

中華民國自然步道協會(民89)。台大校園自然步道。貓頭鷹出版社。

主婦聯盟環境保護基金會(民83)。八十二年度「台北市象山自然步道發展規劃」計畫。主婦聯盟環境保護基金會。

台北市錫瑠環境綠化基金會(民86)。台北市四獸山市民森林參與式規劃研究象山計畫。台北市錫瑠環境綠化基金會。

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