基于X3D的初中生物探究式虚拟实验设计研究——以“人体内物质的运输”为例.pdf

密级: 学校代码:10075
分类号: 学号:20091122



理学硕士学位论文


基于 X3D 的初中生物探究式
虚拟实验设计研究
——以“人体内物质的运输”为例



学位申请人: 李琨
指导教师: 郑颖立副教授
学位类别: 理学硕士
学科专业: 教育技术学
授予单位: 河北大学
答辩日期: 二○一二年六月
Classified Index: CODE:10075
: NO:20091122


A Dissertation for the Degree of Master Science


Design and Development of Inquiring
Virtual Biology Experiment in the
Junior High School
--AS an Biology Example of" The transport of substances
in the human body" in the Junior High School



Candidate: Li Kun
Supervisor: Vice-Prof. Zheng Yingli
Academic Degree Applied for: Master of Science
Specialty: Educational Technology
University: Hebei University
Date of Oral Examination: June,2012
摘  要 
摘要
在计算机技术和多媒体技术飞速发展过程中,虚拟现实技术在众多领域得到广泛应
用。其中在教育领域,虚拟现实技术也被越来越广泛的投入到实践应用中,尤其是在虚
拟实验方面,X3D 技术的崛起给虚拟实验在教育领域中的应用带来了前所未有的发展契
机,它使用可扩展的标记语言 XML 表达,使用严格一致的数据编码格式,它具有组件
化结构,强大的网络功能、多媒体功能、人工智能和动画设计等多种高级功能来进行开
发和设计,给我们带来了崭新的教育思维和一系列变革。
生物学是一门实验科学,实验教学是初中生物课程的重点、难点,它突出了学生学
习的探究性和体验性,对于类似于“人体内物质的运输”等学习内容的信息承载和表达,
传统教学媒体就有些力不从心了。将教学内容特别是实验教学和虚拟现实技术进行整
合,通过先进的 X3D 技术规范标准创建相关模型,提供学习者与实验对象的人机交互,
从而使抽象知识形象化,改善教学效果。
本研究以建构主义理论、探究性学习理论为基础,从 X3D 技术的建模、交互等基础
功能出发设计开发初中“人体内物质的运输”学习内容的相关虚拟实验,通过 SCORM
和 MOODLE 等学台研究适合的教学模式和策略,来辅助初中生物实验教学,
提高教学质量。

关键词 X3D 初中生物虚拟实验


I
Abstract
Abstract
In the process of rapid development puter technology and multimedia technology,
virtual reality technology has been widely used in many fields. In the field of education,
virtual reality technology is more widely put into practical application. Especially in the term
of virtual experiments, the rise of the X3D technology to the application of virtual
experiments in the field of education has brought unprecedented opportunity for development.
It uses the Extensible Markup Language (XML) expression, using strict and consistent data
encoding format, it has variety of advanced features for the development and design, such