研究流程

本研究目的是以牛頓第二運動定律為例建立物理虛擬實境實驗室，並利用問 卷調查了解虛擬實驗室的教學成效性及待改善之處，研究流程如下所示：

一、決定研究方向：經由前人相關研究的經驗入門，並朝著研究者興趣及指 導教授建議，初步形成本研究所欲探討之主題，並界定研究問題。

二、文獻蒐集：多方面蒐集國內外學者對於大學普通物理實驗教學、虛擬實 境、電腦輔助教學、多媒體、科學教育學習理論等文獻，並且探討文獻 內容進而彙整本研究方法，對於本研究的物理虛擬實驗室建置則參酌相 關的軟體工具書以利完善建構虛擬實驗室。

三、擬定研究架構：確立研究的主題後，擬定整個研究方法及步驟，並比較 相關的研究以決定本物理虛擬實驗室的研究架構。

四、3ds Max軟體進行虛擬實驗室的物件、場景建模：透過工具書熟稔3ds Max的建模技巧，以設計虛擬實驗室中的物件與場景，主要建模內容為 實驗桌、滑車、滑軌、滑輪、滑塊、偵測器、砝碼、繩索、實驗室環境 等物件及場景，並視情形運用Virtools內建的建模物件。

五、Virtools編輯及整合物件之間的互動流程：藉由Virtools整合軟體匯入 3ds Max所設計的物件或場景，並從內建數百個建構模組程式及外掛的 Physics Library物理建構模組，套用或修改模組的設定，以賦予物件 內容產生互動的流程，完成後輸出成網頁檔案格式，讓研究者著手進行 虛擬實驗室的網站設計。

六、物理虛擬實驗室網站設立：利用Photoshop影像編輯軟體與Dreamweaver 網頁編輯軟體設計物理虛擬實驗室網站，提供修習普通物理實驗課程的 使用者透過網際網路線上操作實驗，完成後的虛擬實驗室，於實作過程 中，獲知試驗的成效性與結果的正確性，並從缺失中探討解決方法。

七、進行初測試驗及問卷調查研究：物理虛擬實驗室網站初步完成後，以修 習大學普通物理實驗課程的大學生為初試對象，藉由初試的實驗結果及 問卷調查以了解本虛擬實驗室，在設計技術層面的問題及實驗內容的正 確性及科學真實性，並進行缺失建議的修正。

八、使用者第二階段測試及問卷調查：初試後進行實驗室修正，再經由曾修 習過大學普通物理實驗課程的學生，實施第二階段試驗並填寫研究者自 行開發的問卷，以探討虛擬實驗室與實驗教學之間關聯性，及本研究待 改善建議及其他研究發現。

九、分析測試及問卷調查結果並撰寫研究報告：待獲致研究結果後，繼而提 出本研究之結論與檢討，並對於將來物理虛擬實驗室的建置、設計提出 具體建議，最後完成研究報告的撰寫。

針對本研究的實驗流程各步驟詳盡內容說明如下：

以Virtools整合物件 之間的互動流程

Photoshop 影像 編輯軟體 Deeamweaver 網頁

編輯軟體

檢討與修正

第二階段測試及問卷