桌面虚拟现实应用价值（1）

·STEM立体几何与桌面VR技术基础·

随着虚拟现实技术的不断发展，一些不完全沉浸式的应用程序也随之发展起来。这些“非沉浸式”桌面虚拟现实应用程序的成本和技术难度远低于其“完全沉浸式”的虚拟现实。

桌面虚拟现实已开始在多领域中获得普及，因为它能够在与真实世界非常相似的虚拟世界中提供实时可视化和交互。

此外，软硬件价格的大幅下跌、计算机处理能力的巨大飞跃、互联网的普及，加快了桌面虚拟现实的使用。

几何空间能力是一种重要的认知能力，表现在日常生活的各个方面和各个学科中，尤其是在STEM学科中极为重要。

几何教学是为了促进学习者的几何空间能力，常见的方式有旋转、变换、平移、折叠、展开、组合等。

桌面虚拟现实学习系统可以为学习者提供建构主义学习条件，因为桌面虚拟现实技术具有互动性，它提供了一个高度互动的学习环境，学习者可以参与计算机实时生成的三维虚拟世界，并在三维虚拟世界中利用先前的经验和探究活动建构立体几何知识，以此来提升几何空间能力。

·桌面虚拟现实探究教学模式构建·

信息技术与课程整合探究教学模式的教学过程共分为5个阶段，分别是创设情境、启发思考、自主探究、协作交流、总结提高。

基于虚拟现实平台的探究教学模式，分别对应着“情境—任务—交互—反馈”学习环境的4个方面。

强调利用虚拟现实技术构建真实学习环境，创设问题情境，将复杂的任务分解为3个简单却又相互关联的子任务，学生可以在虚拟环境中自由探索相关任务，之后教师进行对学生的探索表现进行一对一复盘引导，帮助学生更好、更全面地理解知识内容，然后设计相似任务进行知识的迁移练习，最后进行教学过程的反思讨论，从而加深学生对交通安全知识的理解，提高学生对交通空间内指示标志的认识，并实际应用到现实环境。

利用桌面虚拟现实立体几何学习设备学习使用VoxelGeo立体几何软件。

VoxelGeo是一个动态的几何软件，可在上面画点、向量、线段、直线、多边形、圆锥曲线，甚至是函数，还可以改变它们的属性从而发现各个控件与立体几何图形之间的关系。

学生利用设备及软件可以发现立体几何图形之间的关系，建立空间观念，提升几何空间能力。在学习动态几何软件的过程中，学生在完成教学内容的基础上，掌握软件绘制立体几何图形的基本操作。在学习方法上，采用的协作式探究学习，通过小组之间的合作进行基于桌面虚拟现实的探究学习，通过探究学习学会如何使用软件的同时，探究他们身边的几何世界，建构几何空间能力。

桌面虚拟现实立体几何学习设备，由高清VR显示器与应用服务主机系统高度集成，设备内置高精度动作捕捉摄像头，配合独有的定位和捕捉系统，对体验者头部佩戴的立体追踪眼镜提供稳定的捕捉和精准定位。

六自由度触控追踪感应笔能够在空间中直接与虚拟物体进行交互，使得立体图像始终保持与体验者真实的视觉角度一致，增强3D沉浸体验感。

内置适用于教学的虚拟现实VR及增强现实AR软件，通过3D眼镜以及触控笔实现逼真的VR/AR效果。

内置线上个人及团队培训入口，可使用web浏览器在PC或移动终端使用。

支持中文、英文、西班牙文3种语言。

在桌面虚拟现实探究学习的过程中，教师可在每节课开始，首先引导学生理解本节课的学习任务、确定学习主题，依据学习主题开展下面的探究学习内容。

例如可选取几个每阶段具有代表性的主题进行描述，分别是几何体截面中的“圆锥的截面”、以及分析与综合应用阶段中的“绘制房子。

影响学生学习态度的因素是多方面的，例如既定的探究主题、教师的引导性问题、合作探究时的同伴等，学生的探究学习态度会影响到学习效率、控制着学生的学习行为，同时也会影响着学生的学业成就。

与传统以教师为中心的数学课堂相比，利用桌面虚拟现实立体几何学习设备学习使用VoxelGeo立体空间几何软件的探究学习更够更好地提升学生的学习态度、端正学生数学学习的态度。

桌面虚拟现实探究教学模式如同催化剂，让学习者在课前进行充分的准备，为学生提供了更加广阔的学习环境和灵活的学习空间，与同龄人进行讨论、合作，共同解决问题，完成课堂任务，构建图形与几何知识体系，提升几何空间能力，桌面虚拟现实探究学习模式对学习者几何空间能力有着积极的影响。