研究流程

本研究以初步資料收集後，確認出研究問題及範圍作為研究的理 論基礎。之後進行相關文獻收集並且分析文獻之研究經驗成果，以作 為本研究之相關理論依據，進而修訂問題並規劃研究架構。爾後，針 對選定的教材單元運用擴增實境軟體設計教學系統，並進行實際使用 研究。再將觀察紀錄、調查表及訪談資料做整理分析，以質化研究資 料呈現，作為研究結果的佐證。如下圖所示：

圖40 研究流程圖 確立問題與研究範圍

相關文獻探討與分析

研究架構與規劃

系統與教材選定

AR 教學系統建置 與調查表製作

系統試用及填寫調查表

資料分析與歸納

研究結論與建議 初步資料蒐集

準備階段實施階段分析階段

完成論文撰寫

一、準備階段

(一)初步資料蒐集

依據本身在教育環境中的觀察，並與自然科任老師討論 後，發現學生在自然與生活科技領域課程中的學習問題，偏 重於抽象概念不易理解等困難。爾後收集並整理本校自然與 生活科技領域相關教科書、目前使用教材教具、教師手冊及 自然科概念學習等相關資料，與指導教授討論後，決定在教 育領域中，藉由擴增實境技術融入教學，設計適性之教材教 具，嘗試增加多元的學生學習管道。

(二)確立問題與研究範圍

依據蒐集之相關研究資料，篩選出自然與生活科技領域 中適合應用擴增實境技術之單元，包括「星體運動」、「板塊 運動」、「電磁感應」、「酸鹼鹽」四個單元，作為擴增實境教 具設計的課程內容。並依據研究目的確立研究問題，包括如 何找出合適的單元課程、設計過程中所遇到的問題、設計時 的模型介面呈現方式及使用者使用後的影響為何，探討應用 擴增實境於教學過程中所可能產生的問題及解決方式。而研 究範圍基於研究者所在之教育場域較方便做研究實驗之因，

故選用大武國中自然與生活科技科目前使用之康軒版本為範 圍，本校九年級學生及自然科領域教師作為本研究施測時之 使用者對象。

(三)相關文獻探討與分析

蒐集相關文獻資料並探討分析，用以確認研究中各項問 題。文獻探討後發現擴增實境目前已經廣泛應用在教育及其 他各領域中，其評價皆為正向價值。更可以支持本研究欲開

相關文獻分析，決定選擇最簡易之顯示器擴增實境顯示方式’

及 3D 立體擴增實境介面設計方式，並依照學習活動歷程須建 構適性學習情境，及運用最直接有目的的經驗學習最有效理 論，來設計擴增實境教材中模型及介面的呈現方式之依據。

二、實施階段

(一)研究架構與規劃

在此階段中，依據先前的研究計畫及相關文獻分析資料，擬 定出本研究之架構。架構包括四個向度，從了解擴增實境系 統原理進而探討擴增實境技術發展現況及目前應用於教育領 域之研究，接著分析目前國中自然與生活科技課程中教學教 材發展的現況，彙集文獻資料整理出建置擴增實境教學系統 的設計內容。最後確定本研究讓使用者使用教學系統後，請 之填寫調查表，探討使用者對擴增實境教學系統的滿意度及 建議。

(二)系統與教材選定

本階段包括擴增實境系統軟體硬體選定及教材單元內容 選定。基於文獻資料分析結果及考量研究實驗場域在學校傳 統教室需簡易操作之故，本研究決定選擇最簡易之顯示器擴 增實境顯示方式及 3D 立體擴增實境介面設計做為系統建置 樣式。所以硬體方面設備包括：個人電腦、投影機、網路攝 影機。在軟體選擇方面，基於操作簡易及圖片辨識效果較佳 之原因，故使用擴增實境教材設計軟體為遠颺科技公司的 Lightning Studios 擴增實境軟體。藉由視訊裝置進行圖形辨 識，可以觸發該程式產生的預設立體模型。教材選定方面則 確立選用自然與生活科技領域「星體運動」、「板塊運動」、「電

磁感應」、「酸鹼鹽」四個單元中的九個子題作為擴增實境教 學系統中模型內容。

(三)AR 教學系統建置與調查表製作

依據雛形開發法步驟建置本研究擴增實境教學系統。系統建 置中使用 Sketch up 作為基礎建模之用，使用 3D MAX 來作為 建模貼圖及動作設定處理工具，最後將模型匯入 Quest3D 軟 體中，運用遠颺科技公司 Lightning Studios 系統進行擴增實境 系統設定。呈現模型內容依據原本課本中的圖片設計，希望 不要與圖片有大幅差異，避免在實驗時造成學生混淆，導致 實驗結果有誤差。在調查表製作方面，先依據研究目的及問 題設計出調查表大綱，再參考其他研究者之相關調查表彙編 而成。

(四)系統試用及填寫調查表

研究場域為台東縣大武國民中學，研究對象為校內九年級全 體學生及自然與生活科技領域教師，計 106 位學生及三位教 師。每個班級使用二節課時間，請任課教師運用擴增實境教 學系統教授單元課程，也請學生親自使用體驗。結束後請學 生及教師填寫使用後調查表。並於課程後與學生及自然科教 師進行訪談，實驗過程中研究者會做詳細紀錄、拍照及錄影。

三、分析階段

(一)資料分析與歸納

收集彙整實驗過程中所得到之資料包括調查表、訪談紀錄、

觀察紀錄及錄影資料等，進行整理分析工作。探討分析結果 是否有達到預期目的，期望從資料中得知擴增實境教學系統

料發現研究可能無考量到的問題，對於未來研究者可提供修 正及改進之處。

(二) 研究結論與建議

依據以上實驗結果數據及質性資料論證本研究目的，並歸納 出本研究之結論。研究結果亦可提供未來擴增實境議題相關 研究者作為研究之建議。

(三)完成論文撰寫

依據研究後發現的結果資料，歸納出研究之結論，再將研究 所得之內容撰寫成論文。