:::第 1010 期

探索未來教育的鑰匙:臺北市如何以XR新科技開啟STEAM教育新篇章


柯靜蓉/ 臺北市STEAM及新科技發展辦公室執行秘書

瀏覽次數:807

想像這樣的一天:化學課上,學生們透過AR應用,將手機對準教科書時,分子結構立刻以三維形式在眼前浮現;地理課上,學生戴上VR頭盔,瞬間置身於亞馬遜雨林,探索這片綠色地球之肺;設計課上,透過MR技術,學生不僅能看到虛擬模型,還能用手直接修改設計細節,感受現實與虛擬交融的魅力。

什麼是XR?讓學習超越現實

XR(擴展實境)技術涵蓋了AR(擴增實境)、VR(虛擬實境)和MR(混合實境),這些技術就像是為教室注入了魔法。

1. AR:打破課本的框架 記得有一次,我們在一堂科學課中展示了AR技術,學生透過平板看到分子結構從課本中“跳”了出來。他們可以用手指旋轉分子模型,觀察不同角度,甚至模擬化學反應。那堂課,孩子們的眼睛裡閃耀著驚奇的光芒。

2. VR:重現歷史與文化場景 在另一個教學示範中,我們使用VR參加古希臘奧林匹克運動會,這些沉浸式體驗讓歷史不再只是文字與圖片。他們不再是旁觀者,而是故事的一部分。這樣的學習方式,幫助學生建立起更深層次的情感和理解。

3. MR:虛實交融的創新舞臺 我們也曾讓學生利用MR設計他們夢想中的建築,虛擬模型直接顯示在桌面上,他們可以“觸碰”並即時修改設計。這樣的體驗,不僅點燃了學生的創造力,也讓他們對工程設計產生了濃厚興趣。

4. XR:擴展實境結合AR、VR、MR特色 戴上頭盔一秒潛入深海世界,與海中魚類同行互動、探索珊瑚礁秘境,身臨其境,學生興奮驚喜的表情與動作,對海洋生態與保育奧秘有更生動的體驗與觀察。

臺北市STEAM教育融入XR帶來的改變

我們深知,教育的價值不僅在於傳授知識,更在於激發學生的潛能與想像力。因此,113學年度我們開展了一系列基於XR技術的STEAM課程,例如:

教育園丁的話圖片圖1學生們好奇地積極佩戴頭盔,準備進入沉浸式學習世界
圖1學生們好奇地積極佩戴頭盔,準備進入沉浸式學習世界

1.「低軌道衛星發展」:學生透過VR模擬衛星運行軌道,規劃任務路徑,了解低軌衛星在通訊網路、地球觀測、科學任務等應用。 2.「都市進化X垃圾挑戰」:利用沉浸式環境模擬城市擴張帶來的廢棄物問題,學生在挑戰中學習城市永續發展的重要性。 3.「VR體驗艾雪藝術數學」:學生以VR進入藝術家的作品中,探索幾何與藝術的完美結合。

每一堂課的背後,都是我們與教師共同設計的心血結晶。我們看到的不僅是技術的應用,更是教育模式的轉變。

教育園丁的話圖片圖2 XR技術融入「都市進化X垃圾挑戰」沈浸式教學提升學生學習興趣
圖2 XR技術融入「都市進化X垃圾挑戰」沈浸式教學提升學生學習興趣

教師,教育創新的核心力量

在推動STEAM教育的過程中,我們發現,教師是最重要的推動力量。因此,我們將資源優先投入在教師的專業發展上。為了讓新科技XR有效整合到STEAM教育中,我們採取了以下策略:

1.建置XR實驗室:規劃在中山女高打造先進的XR實驗室,讓學生能操作最尖端的技術設備。這不僅是學習空間,更是激發創新思維的場域。

2.教師專業發展:舉辦培訓與工作坊,幫助教師跨越技術門檻,建立分享經驗的教師社群,讓知識傳遞成為常態。

3.課程設計創新:開發跨學科、專題式的XR課程,讓學生在親自探索中學習,增強他們的參與感與學習動機。

4.建立評估與反饋機制:透過學生與教師的回饋,持續優化技術與課程設計,確保實施效果。

5.教師社群的建立:我們鼓勵教師們分享經驗,彼此啟發。我們正規畫創建本市專門的社群平台,上傳XR融入STEAM教學的教案和資源,讓更多人受益。

迎接挑戰,讓未來更靠近

當然,我們也面臨挑戰。高昂的設備成本、教師的技術門檻,以及如何設計有效的課程內容,都是我們需要克服的問題。為此,我們採取了以下策略:

1.資源共享:建立XR設備共享平臺,讓不同學校的學生都能享受到技術帶來的便利。 2. 需求導向的技術開發:邀請教師和學生參與XR系統的設計,讓技術真正符合教育需求。 3.政策支持與合作:透過教育部的計畫,整合5G與XR技術,為學校提供技術支持。

未來的路:教育,因科技而生動

我們相信,XR技術的應用才剛剛開始。在不久的將來,我們希望每一個孩子都能走進這樣的教室:

他們可以戴上VR眼鏡,探索外太空的神秘,感受重力的消失。 他們可以用AR技術設計自己的城市,解決交通與環保問題。 他們可以在MR中進行化學實驗,觀察分子反應,而不必擔心安全問題。

教育的核心,是讓學生擁有改變未來的能力。而我們要做的,就是為他們打造一條通往未來的橋樑。在這條路上,我們充滿信心,也期待更多夥伴加入。因為我們相信,透過STEAM教育與XR新科技的結合,臺北的每一間教室,都能成為培養世界公民的搖籃。