科教中心主任張俊彥教授說明研究成果。攝影/公關室胡世澤
透過虛擬實境技術，呈現真實的小油坑場景及人造虛擬物件，讓學生彷彿走在小油坑進行實地考察。攝影/公關室胡世澤
小油坑虛擬野外考察系統
愛因斯坦曾說過「想像力比知識重要」，但在某些情況下，缺乏科技作為媒介的知識確實難以想像。國立臺灣師範大學科學教育中心張俊彥教授研究團隊日前以「虛擬學習環境中的性別影響」為題刊登在「英國教育科技期刊」的論文，便深入探討了國內男女高中生使用「小油坑虛擬野外考察系統」學習效果上的差異。研究指出，一般認為高中男生因為比起女生更熟悉電玩介面，因而在虛擬環境中能夠有更佳學習效果的看法並不成立；相反地，高中女生在虛擬環境中的學習效果比男生更好。此一反轉性別假說的研究發現獲得了國際一流期刊的肯定。
此一研究奠定在技術開發與使用者評量的成功結合之上。「小油坑虛擬野外考察系統」同樣是由張俊彥教授所主持的i-VARY Lab教育科技實驗室整合地球科學知識與虛擬實境技術所開發而成。
虛擬實境技術透過建構一個人工的環境，使得使用者能夠獲得與實際環境同樣的經驗和感受。早期的虛擬實境由於受限於軟硬體的技術與成本，即便有著減低實際投入成本、提升互動性、反覆練習、以及不受時間與空間限制等長處，實際應用仍著重在高風險活動的環境模擬。
例如：飛行員與外科手術的訓練在虛擬的環境中，可以無限次的重來。今日由於投入開發的軟硬體效能提升而成本銳減，因此運用在教育和學習領域已不再是遙不可及的目標。
「小油坑系統」融合了研究團隊成員實地取材的真實小油坑場景，以及人造的虛擬物件，既加強使用者的真實感受，也增添使用過程的趣味性與互動性。然而，虛擬實境不能僅僅視為一套遊戲。
研究中發現，若由教師主導系統的使用並當作一套教具，如同教學現場常見的影片、圖卡或實驗器材，學生能夠更有效率的習得知識的內容。此外，若是學生主導系統的使用，經過親身體驗後，學生對於實地參與野外考察的意願將會顯著提升。因此，這套系統能夠根據不同的教學需求，例如：鼓勵學生參與實地考察或純粹提昇知識理解，而量身打造不同的使用方式。
值得注意的是，相較於男生，女生受惠於「小油坑系統」的幫助更大。參與測驗的男生儘管在前測階段的分數比女生略高，但在使用「小油坑系統」之後，無論是否具有虛擬實境的使用經驗，後測表現不但沒有增長，反而下降。
然而，女生的測驗結果卻顯示，有虛擬實境使用經驗的女生表現比不具使用經驗的女生來得好，並且，比較同樣都具有使用經驗的男生和女生，女生的表現也比男生來得好。儘管究竟原因是什麼仍需要進一步的探究與說明，但這個發現確實值得注意。
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