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虚拟现实沉浸式学习中的人机交互技术研究 ——以K12物理实验教学为例

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传统物理实验教学存在实验器材受限、教学内容枯燥、学生参与度不足等困境.基于虚拟现实技术(以下简称VR)的沉浸式学习以学生为主体,提供沉浸式、交互性及可复用性的学习体验,可以很好地突破当前传统实验教学的瓶颈.针对当前虚拟学习环境中较为普遍的临场感缺乏和交互体验受限等问题,研究重点关注沉浸式学习中人机交互技术应用和学习者的力/触觉体验对实验学习效果的影响.将VR交互技术中的力反馈引入K12物理实验教学场景设计中,通过准实验评估力反馈在沉浸式学习中的应用效果.结果显示,在VR沉浸式学习中,使用力反馈技术可以显著提高学习者的真实感和交互效率,但对知识增益没有产生显著性影响.通过研究,为深入探索沉浸式学习中的人机交互设计、力反馈在科学教育等教学场景的应用及发展适宜性策略等提供借鉴.
Research on Human-Computer Interaction Technology in Virtual Reality Immersive Learning ——A Case of K12 Physics Experiment Teaching

Virtual RealityImmersive LearningHuman-Computer InteractionForce Feedback TechnologyPhysics Experiment Teaching

沈阳、纪海林、叶心怡、孟启帆、骆岩林

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北京师范大学 中国基础教育质量监测协同创新中心,北京 100875

北京师范大学人工智能学院,北京 100875

虚拟现实 沉浸式学习 人机交互 力反馈技术 物理实验教学

全国教育科学规划202教育部重点课题

DCA220451

2023

10.13811/j.cnki.eer.2023.10.012

电化教育研究
中国电化教育研究会 西北师范大学

电化教育研究

CSSCICHSSCD北大核心
影响因子：3.535
ISSN：1003-1553
年,卷(期)：2023.44(10)
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