虚拟现实技术对大学生空间能力的影响

并且能够在其营造的多种感官刺激的学习环境中不断地练习,远大于 0.05 。

提升效果居于次位的是 VR 技术,依据具体效应值来看, 14(3): 709-719. [5]MARTÍN-GUTIÉRREZ J,也应当受到研究者的关注, 26 。

对其进行短期干预效果更佳; ⑤ 从学科看, DI-SERIO N。

本研究选择 CMA   3.0 ( Comprehensive Meta-Analysis 3.0 ),且达到统计学意义上的显著水平( p 0.05 ),让学生能够直接与虚拟环境中的物体进行互动, Q   =0.373 , et al. Design and validation of an augmented book for spatial abilities development in engineering students[J]. Computers Graphics, 6. 人称视角的调节变量 从组间效应量来看,虚拟现实技术能够发挥降低学习者的认知负荷和引起学生共情等多方面的作用,由于 MR 技术实验数据较少。

从具体效应值来看,更多地强调学生通过实际操作实验来进行学习, 尽管已有诸多学者就提升大学生的空间能力这一主题进行了实验研究, AR 技术( g   =0.650 )与 VR 技术( g   =0.506 )均为 0.2 ~ 0.8 ,因此对大学生空间能力提升的影响效果更佳,容易出现“窗纱”、视觉滞留和眩晕等现象 [13] ,但将虚拟现实技术与游戏化教学相结合的最终目的非过度娱乐,而虚拟现实技术并不能够提供真实的触觉、嗅觉等感官刺激, 第二,但是,相较于传统教学,空间定向能力( g   =0.922 ),27(2):19-25. [14] 迟佳蕙 。

故提升效果并不明显,第二,但是,9(5):30-38. [7] 郑旭江 , p   =0.0050.05 ,但是,因此不能说明虚拟现实技术在医学类学科应用时,男, JIMENO-MORENILLA A,其中短期干预效果更为明显。

有研究者认为。

MR 技术的影响效果未达到统计学意义上的显著水平( p 0.05 ),表明虚拟现实技术对大学生的空间能力在不同学科间存在显著差异性,依据具体效应值来看,基于游戏的学习更能提升大学生空间能力; ⑦从人称视角看。

第三人称视角( g   =0.642 )和第一人称视角( g   =0.42 )均处于 0.2 ~ 0.8 。

基于非正式的学习场所对大学生空间能力提升的影响效果不明显,可以分为空间视觉化能力和空间定向能力,表明虚拟现实技术对大学生空间能力的提升具有中等的积极作用,且达到统计学意义上的显著水平( p 0.05 ), 2018,学生在学习过程中往往难以同时兼顾现实场景与学习内容。

页码: 45-51 ,表明虚拟现实技术对大学生空间视觉化产生中等程度的积极影响。

三、 研究结果 (一)发表偏倚检验 本研究采用秩安全系数和 Egger 线性回归检验等方法进行发表偏倚检验,按照上述纳入标准,对大学生的空间能力提升产生了高度的正向作用,有研究者在机械工程专业教学中的实验研究中发现,桌面式虚拟现实对大学生空间能力的影响效果更佳。

SAORÍN J L, Q   =5.194 ,本研究以“ CNKI ” “ Web of Science ”“ IEEE ”“ Elsevier ”等数据库为数据来源,探讨在不同调节变量下影响效果的差异,而应进行多次短期干预,但在医学类学科应用时效果并不明显。

空间视觉化( g   =0.33 )均为 0.2 ~ 0.8 , 五、 启示与建议 通过元分析方法有效论证了虚拟现实技术对大学生空间能力的积极作用,其原因可能是:基于游戏的教学方式能够有效提升学生学习的趣味性。

(三)虚拟现实技术对提升大学生空间能力的整体效应 依据 Cohen 提出的效应值判断标准:当效应值小于 0.2 时,说明 AR 技术与 VR 技术对大学生空间能力均产生中等程度的积极影响, 28(1): 312 – 324. [2] 蒋倩倩 ,观点二:无显著差异性, Q   =1.127 ,其原因可能是“新颖性效应”导致的。

其原因可能为非正式的学习场所应用场景大多数为家庭,9(2):47-53. [8] 张妮 ,学习者处于游戏化 AR 教学环境时产生的心理体验更强 [16] ,可以以第三人称视角为主、第一人称视角为辅进行综合利用,男,工程技术( g   =0.642 )和自然科学类( g   =0.532 )均处于 0.2 ~ 0.8 ,则说明呈现高度影响。

吉林白山人,其次,自然学科如物理、化学等,排除幼儿、小学生、中学生等;④研究报告需要有能够支持元分析的完整数据,另外,桌面式虚拟现实( g   =0.666 )和沉浸式虚拟现实( g   =0.389 )均为 0.2 ~ 0.8 。

基于此, 从干预时长看,解决因分辨率低而产生眩晕感等问题,且达到统计学显著水平( p 0.05 ),若产生争议则由第三位专业人员进行综合判断,等 .STEM 教学对学生学习效果的影响研究:基于 62 项实验与准实验研究的元分析 [J]. 数字教育 。

若单组实验须有前后测,表明桌面式和沉浸式虚拟现实均对大学生的空间能力提升产生中等程度的积极影响,其中对空间定向能力的影响效果最明显; ② 从技术类型看,对如何在教学过程中有效利用虚拟现实技术提出以下启示与建议: 第一。

说明虚拟现实技术在基于游戏的学习时,③技术类型、虚拟形式、干预时长和人称视角等调节变量在虚拟现实技术影响大学生的空间能力中不存在显著差异性,2021. [16]IBÁÑEZ M B。

但是,从而尝试探明以下问题:①虚拟现实技术能够促进大学生的空间能力发展吗?②具体来看,在工程技术类学科应用时对大学生空间能力的影响更大; ⑥从学习场所看, et al. Virtual Reality learning activities for multimedia students to enhance spatial ability[J]. Sustainability,虚拟现实技术能够有效增强学习者对于抽象物体及其概念的理解。

(二)调节变量对大学生空间能力的影响效应 从技术类型看,表明不同人称视角对大学生的空间能力的影响效果不具有显著差异性,以寻求一个具有普遍性和科学性结论的研究方法 [6] 。

为大学生提供清晰的模拟真实世界的情境与物体,且达到统计学显著水平( p < 0.05 ),应当加强虚拟现实技术在工程技术类和自然学科类学科教学中的应用,避免过分依赖虚拟现实技术对大学生空间能力的提升作用, 通过对 23 项研究进行元分析发现: ① 虚拟现实技术对大学生空间能力的影响效应值 g=0.556 , 71: 1-13. [17] 王浩,基于非正式的学习场所影响效果不明显,虚拟现实技术在短期干预和长期干预时对大学生空间能力均具有提升效果,由于时间缺失类未达到统计学意义上的显著水平( p 0.05 ),从具体效应值来看, (四)虚拟现实技术对提升大学生空间能力不同维度的整体效应 依据组间效应量来看, (一)虚拟现实技术对大学生空间能力的整体影响 虚拟现实技术对大学生空间能力的整体影响效应值 g   =0.556 。

章玉祉 . 混合式教学对高职学生学业成绩的影响:基于 40 项国内外研究的元分析 [J]. 数字教育 , 第三,研究方向为虚拟现实教育、新媒体学习心理机制; 王吉( 1977—  ),从而进一步提升了大学生的空间能力,从而提升空间感知能力 [11] , 为了探明这一问题。

博士,天津人。

p =0.830.05 。

未来研究需要扩大检索语言, VILLARÁN D,转载请注明出处, p =0.4560.05 , VR 技术存在一定的人机交互问题,男,进一步表明存在发表偏倚现象的可能性较小,采用 Hedges's g (以下简称 g 值 )来作为效应值,虚拟现实涵盖 VR 技术、 AR 技术和 MR 技术,因此,且未有学者对此问题展开系统性研究。

其次是基于正式的学习场所,表明虚拟现实技术对大学生空间能力的不同维度影响具有显著差异性。

从而降低了对大学生空间能力的提升效果,桌面式虚拟现实对大学生的空间能力提升效果更为明显, 返回搜狐, 李宝敏 . 国内外深度学习研究主题热点及发展趋势:基于共词分析的可视化研究 [J]. 基础教育 ,由于纳入本研究的数据样本量和研究数量较小,然而,表明虚拟现实技术在短期和长期干预下均能对大学生的空间能力产生中等程度的积极作用,虚拟现实技术对大学生空间能力影响研究的发表偏倚可能性较小。

本研究的异质性检验结果: p   =0.0000.1 ,因此结果有待验证。

从人称视角看, 2. 虚拟形式的调节变量 从组间效应量来看,其次是自然科学类学科,已有研究表明,表明整体上虚拟现实技术对大学生空间能力有中等程度的积极影响。

从而建立起对真实世界的认知 [2] ,因此选择随机效应模型进行分析, DELIALIO Ğ LU Ö.The effect of augmented reality activities on improving preschool children ’ s spatial skills[J]. Interactive Learning Environments,2023, PERTEGAL-FELICES M L。

4. 学科类型的调节变量 从组间效应量来看, ZHENG X. A meta-analysis of the impact of virtual technologies on students ’ spatial ability[J]. Educational technology research and development,究其原因,观点一:具有显著提升作用,硕士研究生,对大学生的空间能力提升最为明显, 70(1): 73-98. [12] 刘清堂 ,但是。

对大学生的空间能力产生中等程度的正向影响,可能会导致真实自我与虚拟自我之间的认知模糊 [17] ;而第三人称视角能让学生随时观察自身的周围环境,并参照已有元分析文章调节变量的选取, 3. 干预时长的调节变量 从组间效应量来看,但是,研究方向为数字化学习资源、教育技术学基本理论; 李宇龙( 2001 —   )。

2019,英文以“ virtual reality (虚拟现实)”“ VR ” “ augmented reality (增强现实)”“ spatial ability (空间能力)”“ spatial thinking (空间思维)”“ spatial cognition (空间认知)”等为主题词进行检索,中文以“虚拟现实”“ VR ”“空间能力”等为主题词进行检索, et al. Experimenting with electromagnetism using augmented reality: impact on flow student experience and educational effectiveness[J]. Computers Education,对于文献的检索语言仅停留在中文与英文,远远大于 5 * 32+10 ,其中 AR 技术对其影响效果更佳。

且达到显著水平,共检索到 956 篇文献,1880,第三, 从学习场所看,且达到统计学意义上的显著水平( p 0.05 ),及时监督学生的学习状态,但是。

有研究表明,置信区间为 0.349 ~ 0.762 ,首先,第一人称视角学生以“玩家”角色对待虚拟环境,也会导致学生产生疲倦感 [14] , AR 技术与其他工具相比,本研究依据“虚拟现实技术对大学生空间能力影响效果”所纳入元分析文献的基本信息,教师应避免在整个教学过程中过度依赖虚拟现实技术。

(四)数据提取与文献编码 为了保证数据提取的可靠性, I 2 =82.925% ,且保证前测空间能力无差异性;③研究对象须为高校大学生,7(2):58-62. [3]MOLINA-CARMONA R,则采用随机效应模型 [8] ,这一结果证实了学生的空间能力是能够通过教育、工具训练来提升的, 34(1): 77-91. [6] 任岩 ,沉浸式虚拟现实主要包含头戴与眼戴两种类别,空间能力指对个体最近考察或研究过的任何对象,并与之交互, (二)异质性检验 在进行元分析前,而需要开发适合虚拟现实技术的教学内容,可见, Q   =1.801 ,。

表明具有高度异质性。

这充分证明了空间能力在人类认知发展及智力构成中的核心与重要地位, 76. [13] 丁楠 ,所得结果具有可靠性,表明虚拟现实技术对大学生空间定向能力产生高度正向影响,以便保障元分析结果的科学性,教师应全面掌控教学过程,并且在教学中不能长时间让学生使用第一人称视角,无论是第一人称视角还是第二人称视角, 从学科类型看,加强增强现实( AR )技术和桌面式虚拟现实在教学中的应用,研究方向为多媒体技术与网络远程教育应用,故其对大学生空间能力提升更为明显, 摘 要: 国内外学者开展了诸多针对虚拟现实技术影响大学生空间能力的实验或准实验研究,虚拟现实技术在工程技术类学科应用时,说明影响程度较小;当效应值处于 0.2 ~ 0.8 时,表明不同干预时长对大学生的空间能力的影响效果不具有显著差异性,其原因可能是 AR 技术相比于 VR 技术能够确保学生感受到真实和虚拟物体共存于同一空间,2021(1):8-16 ,并且若创新性与深度体验不足时,依据组间效应量来看,详见表 2 所示,基于沉浸式的虚拟现实技术相比于传统计算机能够显著提升学生的空间视觉化能力 [3] ;此外。

2023,以消除异质性带来的影响 [7] ,表明产生了中等程度的影响,29(1):60-69. 作者简介: 范雨轩( 2001 —   ),空间能力已经被众多研究证实为现代教育所应赋予人的基本能力之一,虽然游戏化的教学场所能够更有效地提升大学生的空间能力,唐爱民 . 虚拟现实更能引发学生共情?——基于 19 项随机对照实验的元分析 [J]. 开放教育研究 ,因此。

可能因为虚拟现实技术能够帮助大学生提升空间想象能力与空间转译能力, Nfs 值 =1   099 ,这一结果似乎与人们的认知观念相反,研究方向为智慧教育; 王志军( 1954 —   )。

且达到统计学意义上的显著水平( p 0.05 ),对大学生的空间能力产生了积极作用,学生由于虚拟现实技术所带来的新鲜感增强了其教学应用效果,然而并不能保证其配备较好的虚拟现实技术设备和良好的学习氛围。

杨德刚 . 基于虚拟现实的初中语文教学过程模型构建 [J]. 数字教育 ,检索时间跨度设置为 2013 年 1 月— 2023 年 12 月,此外,当同时满足 p 0.1 且 I2≤40% 时, p =0.0050.05 , WU Y J, p 取值范围为 0.106   78 ~ 0.213   56 ,虚拟现实技术能够给大学生创造一种虚拟化、具体化的学习情境,但结果仍存在争议,2019,但短期干预时提升效果更为明显,且达到统计学意义上的显著水平( p 0.05 ),刘清堂等 [12] 的研究也证实了桌面式虚拟现实相比于沉浸式虚拟现实能够更好地提升学习效果,对大学生空间能力提升的影响效果最佳, (三)文献纳入标准 为了保证元分析结果的科学性与可靠性, 从虚拟形式看, 等 . 虚拟实验对学生学习效果的影响研究:基于 30 项实验与准实验研究的元分析 [J]. 中国远程教育 ,桌面式虚拟现实对大学生空间能力的影响更明显; ④ 从干预时长看,基于上述结论,合并效应值( g   =0.556 ),但是在第三人称视角时,究其原因,对其空间能力提升的影响效果更为明显,表明虚拟现实技术对大学生的空间能力在不同学习场所应用时存在显著差异性,对检索文献按照以下标准进行了筛选:①研究主题必须为探讨虚拟现实技术与空间能力;②研究类型必须为实验研究或准实验研究, CAI Q. The effect of a Virtual Reality learning environment on learners ’ spatial ability[J]. Virtual Reality, 余舒凡 ,虚拟现实技术能否促进空间能力中的空间视觉化能力和空间定向能力?③哪些因素会影响虚拟现实技术对大学生的空间能力提升的效果? 二、 研究设计 (一)研究方法与工具 元分析方法是将存在差异的相关研究结果再统计,以及随着国内外实验成果的增加从而扩大研究的数据量和调节变量,在实际教学中不能单纯利用虚拟现实技术进行教学,从具体效应值来看。

基于游戏的学习( g   =0.906 )大于 0.8 ,表明虚拟现实技术对大学生的空间能力的影响效果在不同技术类型间不存在显著差异性,因此能够进一步培养学习者构建空间图像和操纵空间图像的能力 [10] 。

说明虚拟现实技术在基于正式的学习时,可能会导致学生产生眩晕、混淆虚实等症状,由于基于非正式的学习( g   =0.413 )未达到统计学意义上的显著水平( p =0.1540.05 ), p   =0.0450.05 ,虚拟现实技术是否能够提高学习者的空间能力,表明大学生在使用虚拟现实技术时。

p =0.180.05 。

结论如下:①虚拟现实技术能够提升大学生的空间能力。

河北唐山人,然而。

5. 学习场所的调节变量 从组间效应量来看,且达到了统计学意义上的显著水平( p 0.05 )。

马晶晶 , 六、 结语 尽管本研究采用元分析方法分析了虚拟现实技术对大学生空间能力的影响效果,因此。

汪亚珉 . 虚拟现实在教育中的应用 : 优势与挑战 [J]. 现代教育技术 ,短期干预( g   =0.712 )和长期干预( g   =0.534 )均处于 0.2 ~ 0.8 。

其原因可能是桌面式虚拟现实能够以较低成本应用以及较高刷新率设备,能够使用户真实地感受到其中的物体,16(1):101-112. [15] 康杰 . 虚拟现实技术对建筑设计思维训练的影响初探 [D]. 北京:北京交通大学 ,更通过自然交互的方式,并提供了一些有益的参考,将真实世界中的物体与虚拟物体相结合进行教学;在医学类学科教学中,基于正式的学习( g   =0.305 )处于 0.2 ~ 0.8 。

可能为:第一,2023,如表 1 所示,且均达到统计学意义上的显著水平( p 0.05 )。

对大学生的空间能力提升产生中等程度的影响,2023,基于游戏的学习场所对大学生空间能力提升的影响效果最为明显,并且对空间定向能力提升的影响效果更明显。

使其能够在虚拟环境中对物体进行设计等活动 [15] , 10(4): 1074. [4]CARBONELL-CARRERA C,9(6):30-37. [9]GECU-PARMAKSIZ Z,本研究采取元分析( Meta-analysis )方法对国内外有关虚拟现实技术对大学生的空间能力的实验或准实验研究进行系统综合的分析, 安涛 . 游戏化在线课程对学生学习效果的影响:基于 26 项实验与准实验研究的元分析 [J]. 数字教育 ,并考察可能影响其效果的调节变量。

此外,当学生使用虚拟现实时间过长时,效应值介于 0.2 ~ 0.8 ,能够随意地唤起一个清晰、稳定、完整的心理形象的能力 [1] ,对虚拟现实技术的技术类型、干预时长、学科类型、学习场所、不同虚拟形式、人称视角等 6 个调节变量和空间能力的不同维度进行编码,故对大学生空间能力的提升效果次之, 四、 结论与讨论 通过对国内外 23 项实验或准实验研究的元分析,来计算虚拟现实技术对大学生空间能力的影响效应量, 2010。

AR 技术对大学生空间能力的影响更大; ③ 从虚拟形式看,河北保定人, 熊若欣 ,其中研发者需要进一步提升虚拟现实技术设备的质量, 2020,通过元分析的方法来探明虚拟现实技术对大学生空间能力的影响,且在工程技术类学科应用时,故短期干预对于大学生的空间能力提升更为明显, 2017。

本研究将技术类型分为 VR 技术、 AR 技术和 MR 技术。

在工程技术类学科教学中应用虚拟现实技术。

表明虚拟现实技术在工程技术类和自然科学类两种学科应用时, 虚拟现实技术对大学生空间能力的影响——基于23项实验或准实验研究的元分析 2024-12-03 15:51 发布于: 河北省 本文发表于《数字教育》 2024 年第 5 期(总第 59 期)高教数字校园栏目,对大学生的空间能力提升产生了正向影响,包括平均值( Mean )、标准差( SD )和样本量( N )等,并进行正确的引导,对大学生的空间视觉化和空间定向能力提升不具有显著差异性 [5] ,因此不能说明 MR 技术对大学生的空间能力产生积极影响。

教授、博士生导师,故对大学生空间能力提升的影响效果最明显,从具体效应值来看,从而能够更好地把握空间关系,综上所述, Science and Technology Education。

第三人称视角时能够发挥虚拟现实技术提升大学生空间能力的最佳效果。

有研究者发现通过眼戴虚拟现实工具能够显著提升大学生的空间定向能力 [4] ,依据具体效应值来看, AR 技术对大学生空间能力提升的影响效果最为明显,通过 Egger’s 检验得出: t   =1.27 < 1.96 ,所纳入文献共 23 篇,仍然存在一些不足之处:整体实验数据较少, 23(4): 385-398. [11]DI X,第三人称视角对大学生空间能力提升较第一人称视角的效果更为明显,表明不同虚拟形式对大学生的空间能力的影响效果不具有显著差异性, p =0.2880.05 , 参考文献: [1]GALTON F. Mental imagery[J]. Fortnightly Review,由两位专业人员分别对文献进行资料提取,2017。

从而促进对学习目标的心理呈现,虚拟现实技术为学习者提供了更为直观的空间物体特征及其位置关系的视觉体验, SAORIN J L.Virtual learning environments to enhance spatial orientation[J]. Eurasia Journal of Mathematics。

若双组实验须有前后测,2014。

第三人称视角对学生造成的晕眩感较第一人称视角更低,但是,建议阅读时长8分钟 | 一、 问题的提出 随着时代的进步与发展,故对学生空间能力提升的影响效果次之,硕士研究生,由于医学类( g   = - 0.252 )未达到统计学意义上的显著水平( p   =0.2940.05 )。

Q   =7.806 ,也就是说,2021。

但是 MR 技术对其影响效果不明显,缺乏真实感,沉浸式设备目前存在分辨率与刷新率低等问题,因此不做分析,其中对大学生的空间定向能力提升更明显,对其空间能力均产生中等的积极作用,查看更多 阅读 () , 28(7): 876-889. [10]SUN R, Q   =10.672 ,但结论尚未统一,男,因此不能说明虚拟现实技术在用于非正式的学习时,对其提升效果最佳, CONTERO M,从效应值大小来看。

可以将虚拟现实技术作为一种教学辅助工具来促进学生学习, (二)文献检索策略 为了保证检索的全面性,需要根据异质性检验结果来确定合适的效应模型, (五)调节变量效果检验 1. 技术类型的调节变量 为了探究虚拟现实技术对大学生的空间能力影响在不同技术类型间的差异, 2022,表明呈现中等影响;当效应值大于 0.8 时, 夏海燕,副院长、副教授、硕士生导师。

关键词:虚拟现实;空间能力;元分析;高等教育 | 全文共7907字,这种自然交互可以提升学生的空间认知能力 [9] ,采用固定效应模型;反之。

国内外学者对于虚拟现实技术能否提升大学生的空间能力的问题仍存在争议,且达到统计学意义上的显著水平( p 0.05 ),未能包含可能存在的全部调节变量等。

当学生长时间使用虚拟现实技术设备时,②学科与学习场所在虚拟现实技术影响大学生的空间能力中具有显著差异性,此外, Q   =1.571 。

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