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

摘要：

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.

关键词：沉浸式虚拟现实、空间线索、可视化、程序性知识、虚拟实验、凸透镜成像

所属期刊栏目：40

分类号：G434(电化教育)

资助基金：浙江省哲学社会科学规划课题"职前科学、数学教师STEM素养提升的实践研究"16ZJQN054YB

在线出版日期：2019-12-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：64-71