系統規劃

根據相關文獻資料，收集擴增實境技術及應用領域、教學理論、

科技融入教學等相關資料文獻，作為系統建置之理論依據。故本研究 使用之擴增實境技術為圖卡辨識系統，顯示方式藉由電腦顯示器呈 現，所使用的擴增實境模組為遠颺科技公司自行研發之軟體。針對康 軒本版的國中自然與生活科技領域裡「星體運動」、「板塊運動」、「電 磁感應」及「酸鹼鹽」四個單元裡的子題作擴增實境教學系統的開發。

其系統規劃則分為立體顯像設計、功能設計及介面設計三個部份。

一、立體顯像設計

依據系統需求分析結果所得之資料，將針對這些單元的特性及教 學目標，來設計適性教材，所以本研究共設計九個單元課程子題，包 括：(1)日地月相對位置關係(2)月相變化(3)正斷層變化(4)逆斷層變化 (5)地層事件順序(6)直流發電機原理(7)電動機原理(8)酸鹼中和實驗(9) 電解質水溶液實驗。立體顯像設計包括模型及文字說明兩部份。

(一)模型部份

擴增實境在顯示圖像時，圖像本身應為三維立體模型，才可 以幫助學生理解，因此在設計要點上需考慮建構時整體的層次 感，另外，也要考慮輔助教材須與原始課本內容要有連結關係。

所以擴增實境教學系統模型樣式方面，是依據本校目前使用之康 軒版本國中自然與生活科技領域教科書課文中的圖片為設計樣 式基礎，原因是因為若系統中模型與課本中圖片有差異，在實驗 活動過程中，可能會造成學生的混淆，對於舊經驗之連結也可能 會有影響。所以在模型樣式建置時，則參照康軒版之教科書中的 圖片作為基模圖樣。基模內容如下表：

表12 學習單元課本模型參照圖 1.太陽、地 球、月亮相對 位置圖

(一)星體運動

2.月相變化

1.正斷層

2.逆斷層 (二)板塊運動

3.地層事件

1.電磁感應 (直流發電機 原理)

(三)電磁感應

2.電能轉為力 能(電動機)

(四)酸鹼鹽 1.酸鹼中和

2.電解質溶液 (本研究整理)

(二)文字說明部分

顯示出的三維立體圖像以文字輔助說明，將可以加深系統的 完整性，也可以讓使用者在使用時更容易理解，所以在各模組間 的文字大小、格式須保持一致，用不同的顏色作標註，需考量到 不要與背景、模型顏色太相近，否則會有看不清楚的狀況。另外，

也須考慮在圖卡轉向後，是否會影響文字的正反呈現。在 Quest 3D 建置時，便須設定好文字方向，以免測試時出現錯誤。

二、功能設計

本研究期望使用者可以藉由擴增實境教學系統來達到學習目 標，解決其學習上的困難。所以本階段依據各單元特性來規劃功能目 標，將資料分析所得的抽象概念、不易觀察現象、時間空間差距等問 題，在系統功能設計時將這些概念呈現出來，以作為輔助教材之規劃 要點。各單元功能目標如下表：

表13 各單元之功能設計目標

單元名稱 單元課程內容 功能設計目標

1.太陽、地 球、月亮相 對位置圖

1.呈現日地月的相對位置。

2.呈現地球、月亮正確的公轉 自轉方向及時間。

2.太陽光正確的來源，及造成 月蝕、日蝕之主因。

2.月相變化

9.電解質溶 液

1.呈現溶液中有正負離子移 動的動態。

2.呈現通電後離子如何移動。

3.呈現電解質的導電方式。

三、介面設計

在單元內容與圖卡介面設計方面，排版方式為先將版面劃分為四 個區塊，辨識圖主要放置 2 或 4 的右方位置，教科書圖片及單元課程 內容說明為 1.2.3 位置或是 1.3.4 位置，故有兩種介面配置方式，如 下圖。

圖41 介面配置

介面配置設計好之後，便可以將教科書中的文字內容及圖片編排至圖 卡中。編排時使用的是 CorelDRAW 平面設計軟體，其好處在於可以設 計規格一樣的格式，只要將各單元的圖片及文字替換，非常節省時 間。如此一來就可以方便學生或教師在課堂上，依照上課的進度使用。

表 14 系統單元介面設計

(一)星體運動 1.太陽、地球、月 亮相對位置圖

1 2

3 4

1 2

3 4

2.月相變化

1.正斷層 2.逆斷層 (二)板塊運動

3.地層事件

1.電磁感應

(直流發電機原理) (三)電磁感應

2.電能轉為力能 (電動機)

1.酸鹼中和

(四)酸鹼鹽

2.電解質水溶液