行動科技、擴增實境與3D實驗影片教學： 有機分子模型擴增實境 陳怡宏 臺北市立萬芳高級中學 chenyihung61@gmail.com n  擴增實境 擴增實境（Augmented Reality, AR）是一種將虛擬資訊加到使用者所使用的電腦顯示器上，能夠實時地計算攝影機影像的位置及角度並加上相應圖像的技術，進而在螢幕上把虛擬世界套在現實世界並進行互動。與虛擬實境（virtual reality, VR）有顯著不同，VR是企圖取代真實環境，而AR是在真實環境上擴充增加資訊。 n  有機分子模型 有機化學的內容在高中化學課綱中，是在基礎化學二及選修化學。而基礎化學課程綱要中基礎化學二的示範實驗：分子在三度空間的模型，有說明以電腦軟體或模型製作簡單分子的三度空間模型，藉著電腦軟體所呈現的3D立體結構（圖1）或實體的分子模型（圖2），建立立體分子結構圖像的概念。不是每間學校設備具有的有機分子模型數量可以讓學生一人一套實地操作，且學生實際組裝分子模型過程中又會耗費許多時間，若以電腦軟體呈現3D有機分子模型於單槍投射螢幕上，卻少了實際動手操作近距離觀察的經驗。 圖1：Avogadro有機分子編輯軟體 圖2：有機分子模型 n  3D有機分子模型擴增實境 以往擴增實境的呈現必須由電腦上來操作，利用網路攝影機掃描圖卡顯現擴增實境，然而現今智慧型手持行動裝置功能愈來愈佳，且日漸普及幾乎人手一機。智慧型手持行動裝置目前以IOS及Android二大系統為主，可以在軟體商店（App Store及Google Play）鍵入”AR”關鍵字搜尋到擴增實境的App，不過大多以遊戲、娛樂為主。 為了能夠利用擴增實境來呈現3D有機分子模型，目前製作了三個3D有機分子模型擴增實境的App（Andriod系統）。可以在Google Play上鍵入"chenyihung”搜尋並安裝，或是經由短網址：http://goo.gl/W9ai05，由電腦端安裝至智慧型手持行動裝置，如圖3所示。 圖3：Google Play搜尋結果 點選App，可以在說明部份的短網址（http://goo.gl/GXq0CJ、http://goo.gl/dfZhkh、http://goo.gl/zMX5aM）中下載底圖，底圖設計成撲克牌套組，每一副共有52個有機分子模型底圖，每一張底圖內容具有中文命名、分子式、3D分子結構式及結構式，如圖4所示。 圖4：3D有機分子擴增實境底圖 n  App使用方法 智慧型手持行動裝置至今廣泛使用，主要原因不外乎是App的設計比起電腦端方面的軟體，更加地直覺式操作。此App的操作也僅僅是打開App，等到出現攝影機畫面，直接對著底圖觀看即可，如圖5所示。 圖5：App操作畫面 可以引導學生觀看順反異構物有何差異，如圖6所示，環烷的碳鏈在空間的排列是屬於平面結構還是立體，如圖7所示，以及讓學生試著以不同角度觀看分子模型，看是否能找到和書寫的結構式一樣的角度，如圖8所示。 圖6：順反異構物 圖7：環戊烷 圖8：乙醇 經由多個班級教學活動中，可以發現學生藉由3D分子模型的觀看，對於有機分子的立體結構空間的認知，會有顯著的成長，由其是順反異構物之間的概念。教室環境若能提供讓智慧型手持行動裝置投影到單槍上，IOS裝置是AirPlay，Android裝置是Miracast或HTML連接，可藉由大螢幕展示3D有機分子模型，方便老師講課說明，更可以加深學生立體分子的概念。由於智慧型手持行動裝置的普及，現今的學生也幾乎人手一機，因此才會有一種想法看看是否能夠做出一個能夠隨身帶著走的工具來學習化學，這就是3D有機分子擴增實境App製作的起因。 n  參考資料 1.          擴增實境，Wikipedia, http://zh.wikipedia.org/wiki/擴增實境。 2.          科學人雜誌，擴增實境︰虛擬與實境的無限延伸，http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=featurearticles&id=67。 3.          普通高級中學必修科目「基礎化學」課程綱要。 4.          普通高級中學選修科目「化學」課程綱要。

行動科技、擴增實境與3D實驗影片教學： 擴增實境在化學教學上的應用 鄭媖珍1、邱美虹2* 1臺北市立信義國民小學 2國立臺灣師範大學科學教育研究所 *mhchiu@ntnu.edu.tw   你可以想像在未來，藉由一張報紙就能聯結相關網路訊息，即時知道天氣的變化；由登機票，可知飛機起飛時間是否有延誤；只要用雙手擺出拍照手勢，就能拍照，想撥個電話、看時鐘、查即時訊息，雙手作個動作，時鐘、電話、即時訊息，就出現在你的眼前，甚至在任意空白紙上看電影、玩遊戲、任意的擷取資料、做文書處理……等等，任何你想知道的訊息，只要透過身上簡單的配備就能立即處理，並能將所獲得的資訊，與家中的個人電腦做連結，以及未來不用帶相機、平板電腦、智慧手機，只要套上這個由麻省理工學院學生普拉納夫•密斯崔（Pranav Mistry）發明的第六感人機互動裝置（sixth sense，見圖1）出門，即能將數位世界和實體世界相互結合，若這樣的設計可以普及化，未來的世界將有截然不同的面貌。你能想像嗎？！ 圖1：Pranav Mistry第六感驚人的潛力 （圖片來源：http://www.youtube.com/watch?v=qC3H3JOtvSs#t=476） 這個數位世界（虛擬世界）和實體世界結合的科技，就是現在最夯的擴增實境（augmented reality），簡稱AR。那擴增實境是什麼呢？ n  AR的定義 AR最早是由Milgram, Takemura, Utsumi, & Kishino (1994)對於介於真實和虛擬之間的概念，提出「真實–虛擬連續性」（reality-virtuality continuum）觀點（圖2）。他們將真實環境和虛擬環境分別作為「真實－虛擬連續性」的兩端，位於它們中間的被稱為「混合實境（mixed reality）」。其中靠近真實環境的是擴增實境（augmented reality, AR），靠近虛擬環境的則是擴增虛境（augmented virtuality, AV），其中所謂擴增實境就是利用模擬的線索擴大對操作者的回饋。狹義而言就是科技為模擬實境的一種形式。 圖2：真實－虛擬連續性（reality-virtuality continuum） 另Azuma（1997）定義擴增實境是一種介於虛擬與實境兩者間的一種技術，且包含三種特點：(1)同時包含實體與虛擬物件，(2)能即時互動，(3)能精準3D定位虛擬與實際物件。簡言之，擴增實境是將虛擬物件透過儀器融入真實情境中，能豐富實境的場景，促進即時互動，讓使用者能獲得立即的回饋。 n  AR在教育上的應用 早期，擴增實境透過頭戴式顯示器（head mounted displays, HMD）將虛擬物件融入真實情境中，但是頭戴式顯示器攜帶不便，再加上AR所需的設備又貴，無法普及化。隨著科技日新月異，手提電腦、平板電腦、智慧型手機的問世，科技技術的提升，AR所需的設備攜帶方便，間接提高AR能見度，AR漸漸成為我們生活中的一部分，例如：Google glass、廣告宣傳、魔法書、博物館或校園的行動導覽、醫療手術的應用、教學上的應用。 擴增實境在教育上的應用雖然仍在起步當中，但已逐漸獲得實證，譬如在教學中融入AR，由於它的視覺、動覺等感官刺激，提高學生的主動參與意願；它提供的3D學習內容，可培養學生發展較佳的空間能力；在AR情境中，與虛擬物件互動，經由立即的回饋，可加深學生對學習內容的印象與興趣；AR可將看不見的概念視覺化（如天文學、化學反應、分子結構等），提升學生對抽象內容的理解、建立正確的知識，減少迷思概念；在AR情境中，與同儕合作共同解決所面對的環境議題，可使學生社會互動能力變佳，對問題能更敏感，並根據情境提出解決方案，讓學生有機會做出決定、提升學生推理能力與思考邏輯能力等。 在這篇短文中，我們將簡要介紹六個在化學教學上應用的AR實例，作為說明AR未來在教學上的可能性以及對學生在學習成效和動機上可能造成的影響。在化學教育上，我們常發現學生對抽象複雜或是需要空間能力才能建構的化學結構知識很難進行抽象思考，而AR的設計正好可以彌補學生在這方面能力的不足，提供一個可以和化學分子物件互動的機會，並可以依照學習者自己的學習步調或觀察的角度，隨意轉動物件來達到對化學結構的認識。 例一、元素與化合物 Zientia公司最早開發的就是化學教育用的擴增實境教具（http://zientia.com/chemistry101）。Zientia開發擴增實境的教具來教導電子組態與物質的組成。以下面的食鹽化合物（NaCl）為例，使用者可以先觀察Na和Cl的電子組態，然後將兩原子靠近後觀察兩元素產生氯化鈉分子的結構以及巨觀表徵，使用者也可以調整或旋轉觀察氯化鈉的角度（見圖3，示範影片見附錄一）。圖4的PCl5亦同。 圖3：AR Chemistry Augmented Reality Education（圖片取自附錄一） 圖4：PCl5之AR分子結構（圖片取自附錄二） 例二、分子結構 Daqri所設計的Elements 4D應用軟體目的是經由擴增實境的科技將抽象的概念具象化。以水分子為例，Elements 4D設計的紙張或木塊的物件可以將物件直接轉化為動態的元素表徵（Daqri相關資料見附錄三），如圖5所示。   圖5：水分子AR教具 […]

行動科技、擴增實境與3D實驗影片教學： 行動載具遊戲式化學創新教學 張荊壢 國立臺灣師範大學附屬高級中學 chem0968@hs.ntnu.edu.tw 國立臺灣師範大學附屬高級中學與信望愛基金會合作辦理教育平台實驗計畫，獲該基金會協助，提供本校2700台教學所需的行動載具，這獨特的條件，使本校發展數位融入教學進入重要的里程碑。學生有了這批行動載具，使本校資訊融入教學有了更多的實踐與發揮創意的機會，在此分享本校化學科實施遊戲式創新教學的經驗成果，還請不吝指教。 n  背景說明 一、   理論基礎 電玩遊戲通常具備長期吸引使用者關注和接觸的一種特性。遊戲式教學法就是希望利用電玩遊戲來引發學生的學習動機，解決傳統學習較無法吸引學生投入的缺點，讓學生學習的更快、更好。同時因為同儕的互相競爭，對於學習的成效與效率，皆有大幅的提升。但一般家長對於讓學生在課堂上或是課後透過玩遊戲來學習，仍然存有疑慮，因此教師必須透過良好的遊戲環境設計、妥適的教學法以及優質的學習素材，來消除或減緩家長的擔心。 二、   學校環境 本校積極參與資訊科技融入教學的教案研發與教學模式的翻轉，以強化教師社群的運作及模式發展，推展以學生為主體的資訊科技融入教學。因此本校在推動資訊科技融入教學時，著重以下部分，如圖1所示。 圖1：國立師範大學附屬高級中學資訊科技融入教學發展架構圖 目前本校高一各班教室均已建置無線網路基地台兩台，高二各班一台，並與信望愛基金會合作辦理教育平台實驗計畫，提供一、二年級學生及本校教師行動載具2700台，進行數位融入教學使用。除硬體資源外，已陸續建置多項雲端數位學習相關資料庫。 本校目前相關數位學習系統如下： (一)      校園雲端播客系統（IGTs）：提供教師建置個人教材庫，並整合教師專業發展評鑑各項指標，進行資料統整。 (二)      附中Ｅ學院（Moodle）：進行課堂的數位互動學習，以學生為導向，設計數位學習活動，增加教師與學生互動，激盪更多的學習成效。 (三)      數位雲端教室（Adobe connect）：透過Adobe connect的介面，老師可以進行雲端教室學習，透過FLV檔案格式的傳輸，降低網路頻寬需求，提升影像品質。並錄製精采的課堂講解，以作為學生課後自行補救教學使用。 同時也配合信望愛基金會合作計畫，成立教師工作坊，工作坊主要目標：其一為進行模擬實驗應用程式的開發與設計，其二為研發遊戲式教學模式，活化教學，以符合教學需求，兼顧專業與趣味性，已有相當成果。 三、   課程設計 本校執行資訊科技融入教學計畫，以教師社群為運作模式，集結老師們的能量，發展資訊科技融入創新教學。選擇發展的主題為高中化學課程中「化學沉澱」與「電解電池」兩個主題，原因是這兩個主題需要背誦記憶，而沒有確切的規則，是學生最感無力的章節。希望藉由此課程設計，發展出讓學生學習主動、學習成效提升的教學模式。 本校在發展數位學習規劃之初，就是希望發展能在各種平台上執行的相關教案為主，因此設計程式時以Android為主，在BYOD（bring your own device）的概念下發展教學模式，同時以平板最基礎的功能為出發，進行資訊融入教學，另以Moodle及IGTs為數位學習平台，以最多數行動載具可以使用為最高原則。 n  創新教學模式 一、   利用平板繪圖功能，學生發想背誦技巧與背誦圖。 首先，學生參考溶解度規則，如表1所示。 表1：溶解度規則 然後，利用繪圖功能說明可以記憶溶解度規則的方式，圖2-4是老師示範的圖檔說明。 圖2：IA學妹向學長請安（氫銨），全溶。   圖3：IA請安並告知有空（spare 鍶鋇），學長請（氫）學妹仰（氧）望星空（氫氧根）。 圖4：IA請安並介紹IIA給學長認識，學長請兩位留（S2−）住加入天文社。 二、   創作一首朗朗上口的歌曲 化學教師創作一首朗朗上口的化學沉澱歌曲，由學生樂團歌唱，讓學生便於記憶，如影片1所示。 歌名：沉澱ing 作詞：吉佛慈老師 作曲：五月天 編曲：張有為 歌詞： 阿瑞尼士 根據實驗 […]

  行動科技、擴增實境與3D實驗影片教學： 我如何利用智慧型手機提升學生學習化學的動機 翁榮源 靜宜大學應用化學系 zyown@pu.edu.tw     這一代的年輕學子普遍都擁有行動裝置，智慧型手機已經成為大學生們生活上不可或缺的工具，在大學校園的老師所面對的教學環境已經到了需要巨大改變的時候了，短短的這兩三年來所有的化學老師被迫必須改變教學工具以及教學方法，否則會被學生們嘲笑以及看不起。目前2013年智慧型手機全台灣的銷售量已經達到844萬支，學生們打卡自拍，滑手機已經跟呼吸空氣一樣的變成生活的一部分。這一代的年輕學生已經從「草莓世代」進步到了「行動世代」，父母親的智慧數位知識已經遠遠不如家裡的小朋友們。在這種大學校園充滿數位工具的環境中，台灣的大學老師顯然尚無任何的警覺性，上課時和下課後同學的嘲笑相信很多的老師們會有類似的經驗。 我個人在台中靜宜大學開設”生活化學”通識課程，這些年來一直是靜宜大學最熱門的一門課，由於採用的是新穎的網路學習，學生蜂 擁而至的搶修，每個學期都是爆滿的選課人數，已經連續六年都滿額，最高紀錄曾經有620位同學選修，後來因為嚴重影響其他老師開課，只好嚴格規定每學期選修同學限額210位，但還是持續滿額中。生活化學網路課程開設了這麼多年，既使有許多優點（打破時空限制、沒有程度差異、節省學習資源等等），但也逐步的發現一些網路課程的缺點，例如：由於網路學習的特殊性，學生不會主動學習，無法引發學生主動學習的動機，沒有真正的面對面人性互動等等。如何改善這些缺失一直是網路課程設計老師的首要目標，智慧型手機的技術創新似乎提供了最佳的解決方案。 n  行動學習的研究簡介 首先找了幾位數位教學以及化學教育專家一起研討，化學領域太過廣泛，我們決定以「奈米化學」單元做為這次研究的主題內容。主要是因為其內容的新穎有趣和生活應用的範例應該可以吸引同學學習的動機。奈米化學單元主要以「微小尺寸的世界」、「奈米的特性 & 效應」、「奈米 & 生活」、「奈米科技的應用」、「奈米的未來」，五大概念的內容為主。另外我們在設計上嘗試著以精熟學習理論融入行動學習模式，由於精熟學習理論須將大量的教學內容，細分為較小的單元目標，並就其單元目標達成精熟，而行動學習的教學內容設計也需要以小單元的方式製作，因此精熟學習理論的設計模式應該最適合這次的研究，如圖1所示。根據使用經驗歸納出智慧型手機最重要的四個特色為：1.小螢幕2.即時回饋3.簡訊傳達4.不間斷的學習。整體學習模組設計則依據這幾個特色下去發揮。 圖1：行動學習的研究流程圖 研究對象為靜宜大學”生活化學”課程之學生，共126位（男生63人、女生63人）透過電腦亂數分為實驗組與控制組，控制組是使用一般網路學習系統，實驗組則使用智慧型手機行動學習模式，讓他們分別進入不同學習平台學習後，蒐集進行統計分析。兩組內容相同，唯學習內容呈現方式不同，並且為了避免統計誤差，單元學習時間皆控制為兩個小時。實驗組將奈米化學單元課程內容設計為多媒體簡訊模式，每一個簡訊內容都非常簡潔的呈現給學習者，避免學習者在學習時的負擔。根據經驗發現智慧型手機行動學習非常適合應用在教學內容較少、模式化的知識內容，應用的學習情境必須讓學習者快速的找到想要的資料，進行直覺化學習。學習小主題之檔案大小控制於1Mb以下，以方便傳輸；頁面呈現方式以螢幕的觸控式按鍵控制學習內容的播放，整個學習模式以小主題為學習目標，文字資料盡量減少，每一個主題內容以不超過三頁之原則作為主要設計考量，減少學習者操作的麻煩。 在每一個主題內容後面都有一個即時測驗，要求學習者立刻回饋，無論答案對與錯，我們都會給於回饋，並針對其答錯之題目給予立即性的補救教材回應，補救教材學習會不同於第一次的描述方式，確保學習者對知識內容的徹底了解，才繼續下一單元之學習。這種學習模式非常類似精熟學習的理念，多媒體簡訊學習結合即時學習、評量回饋、充實補救的教學歷程，如圖2所示。 精熟學習與行動學習的結合在於只要隨時給予不同程度學習者、不同時間學習自主學習，學習者就可自己依照其進度逐步學習。手機體積小、重量輕，具「可攜性」，且學習者可依個人需要調整學習進度的「個人化」特性，讓行動學習教學活動更有彈性。而行動學習教學活動善用精熟學習的特色，將教學活動切割成小單元，則可達成預期學習成效。 圖2：奈米化學的教學與回饋流程圖 n  行動學習的研究發現 整體而言，研究結果發現智慧型手機簡訊行動學習模式確實能有效提升學習成效，尤其特別適合於主動學習性較高、對新式的教學法特別感興趣的學習者，以手機作為學習工具確實能引發其學習動機，達到誘發學習者主動學習之目的，進而提升學習成效。而且簡訊的即時回饋功能設計，更能增添學習的即時性，即時的補教教學能適時的增強學習者對知識的建構。尤其能將化學知識與日常生活習慣產生聯結，行動學習是非常適合採用的學習模式。智慧型手機行動學習應該能為未來教室或終身學習勾勒出一幅美麗的願景，「行動學習模式」可以輔助現行的化學教學行為，促進學習者學習化學的知識建構。我們的研究結果可以作為行動學習教學設計的參考，協助化學教學者進行行動學習更有效的設計依據。 分析發現場地獨立的學習者與男生都顯示比較適合智慧型手機行動學習模式。場地獨立的學習者，特質為比較能夠主動的自我學習，而且彈性的學習路線能幫助場地獨立的學習者學習。智慧型手機行動學習模式能讓學習者依自己的速度，完成所要學習的課程內容，支援學習者進行彈性化的學習與思考，特別有利於場地獨立的學習者進行學習。男性學習者在日常生活中非常想提升其在同儕間的地位形象，在使用多媒體手機簡訊學習時，可以加重其好學不倦之刻板印象，間接的促發其學習動機，因此更加提升其學習成效。 n  提升學習動機 經過學習完成後之面對面問答發現，具有這兩個特質的學生的心理上比較希望在同學中鶴立雞群，因此除了希望大家注意到他的名貴手機之外，更期望大家能注意到他的用功學習過程，所以非常容易被行動學習模式激發出來學習動機，進而提升學習成效。還有就是透過即時不斷的學習，許多垃圾時間的再利用，對年輕學子而言，原來會去打電動以及聊天打屁的惡習轉換為更好的成績進步，這個功能遠比化學教育要更有成果。科技目前正以等比級數化的速度改變人類的所有生活，因應時代的改變，個人以為：現在大學化學老師的角色必須從知識的傳播者慢慢的變化，變成知識設計建構者，如果大學化學老師能夠將課餘時間拿出過去的講義，轉化設計成多媒體簡訊，甚至於分享同好，發表於網路的臺灣化學教育期刊，會是件功德無量的大事！

行動科技、擴增實境與3D實驗影片教學： 3D化學實驗研究拍攝之實務經驗分享 周金城 國立臺北教育大學自然科學教育學系 ccchou62@tea.ntue.edu.tw  n  精彩化學實驗吸引眾人目光 化學實驗總是迷人的，在約兩百年以前科學家公開演示科學實驗，就像是一場華麗的表演，吸引皇家貴族前往觀賞。至今，科學實驗仍然吸引學生目光，有趣的科學實驗會讓學生睜大眼睛仔細觀看。但是，學生認為有趣的科學實驗，通常是有強烈感官刺激的實驗，伴隨強烈火光、巨大聲音、強烈氣味、冷熱溫度劇烈變化。而這些實驗通常因為會有一定的危險性。因此，在教科書中的化學實驗設計，通常以安全為最重要的考量，而那些吸引學生的實驗比較不會被列入化學教科書的實驗之中。 n  化學實驗課程有多重目的 進行化學實驗教學，可以讓學生看到實驗現象、了解操作過程、動手操作儀器、測試實驗假設，分析實驗數據與撰寫實驗報告等部分。在現行的化學實驗課程中，部分實驗因為某些特殊考量，所以由教師進行示範實驗。因此，教師是否每一個化學實驗都需要讓所有學生親自動手做，就需要回頭檢視實驗課程設計的目的。學生動手做化學實驗效果是否一定優於教師示範的假設，是需要再研究檢視。即使可以讓學生動手做實驗，在大多數的學校也不是一人一組器材，真正能動手做實驗的學生也只是少數比例的學生，而其他沒有操作的同學因為設備與場地限制也可能看不清楚化學反應過程的細節。 n  以化學實驗錄影取代直接現場示範的優點 傳統上，很多人可能總覺得動手做實驗優於現場示範實驗，現場示範實驗優於看錄影實驗影片。當然動手作有實驗影片不可取代的優點，但實驗影片也有動手作與現場示範無法取代的優勢。 一、減少廢液處理問題 近年來，由於對環境保護的重視，化學實驗的藥品管制嚴格，化學實驗廢液處理也管制嚴格，因此有些過去化學實驗課本中所設計的實驗，都無法讓學生再進行操作。而學校教師讓學生進行標準化學實驗操作的過程中，學生未仔細依照實驗過程，或藥品處理問題，導致偶有發生意外，造成學生的受傷情形，甚至有實驗室失火的情況。 二、避免實驗危險的問題 親眼看到實驗過程與親自操作實驗過程是兩個不同層次的概念，實驗課的進行方式並不只有學生親自操作實驗過程一種方式，教師進行示範實驗也是實驗課的進行方式之一。 三、可觀察快速變化的化學反應 若化學變化的過程有明顯的改變，學生就可以實際親眼觀察到。但有時化學反應速率很快，在瞬間發生完成，因此學生無法仔細觀察變化的過程，此時影像的慢動作播放就可以達到現場實驗無法達到的功能。 四、可觀察緩慢變化的化學反應 例如鐵生鏽是緩慢的過程，可以化學方法加速鐵氧化的反應過程，但也可以將長時間化學反應過程以縮時影片呈現，就可以在短時間內做有效率的觀察。 五、可剪輯同時比對成功與失敗的實驗過程 受限於實驗的時間，通常實際操作只能呈現成功的實驗過程，但實驗過程常因實驗的條件控制不佳，導致理論與實際結果有差異。因此，不論示範實驗或是一般按照實驗手冊標準過程的實驗都沒有給學生足夠的器材與時間，來改變化學實驗驗條件，可於短時間內經歷失敗與成功的實驗過程，但實驗影片可以加速呈現。 n  3D影像才能讓學生感受〝親眼〞看見化學反應變化 帶學生到化學實驗室可以讓學生親眼看到化學反應變化，若沒有辦法帶學生到化學實驗室看化學反應變化，就將化學實驗搬到學生的眼前。化學示範實驗就是將實驗搬進教室。若無法帶學生到實驗室觀察，示範實驗也搬不進教室，3D化學實驗教學可能是一個好的選擇。現在新的3D播放設備有大幅度進展，一個小時的觀看基本並不會讓眼睛發生不舒服的情況，但3D拍攝後的後製剪輯若未注意處理細節，還是會讓觀賞者眼睛非常的不舒服，但這個不舒服的情況不是像早期來自設備本身所造成，而是剪輯技術不佳所造成。 n  3D影片剪輯不同於2D影像 3D影片在小尺寸3D顯示器與大尺寸3D顯示器的觀看效果是相當不同的。舉例來說，在小尺寸的3D顯示器遠景與近景轉換時，若不是使用淡入與淡出的切換模式，而直接切換對眼睛的衝擊比較小，但是同樣影片在大尺寸3D顯示器，則會讓眼睛相當的不舒服，在3D影片剪輯時若能注意，就可以避免一些3D影片播放造成眼睛不適的問題。3D攝影機在近拍時，必須注意與被拍攝物體間要保持適當的距離，才不會讓3D效果對焦模糊。在拍攝化學實驗時，桌面與背景盡量越簡單越好，桌上的燒杯等背景物品距離鏡頭太近，在觀看3D影片時效果也會不好。此外，3D影片後製加上字幕或圖形也要注意，盡可能不加上後製字幕與圖形，若必須加上在角落的位置。在2D影片加上字幕或圖形在小尺寸與大尺寸顯示器觀看沒有差異，但3D影片則會有所差異，這是筆者在經費與設備已現的情況下，陸續在2D與3D影像在大小螢幕反覆播放觀看才發現的心得。 n  拍攝化學分析儀器操作3D影像應用於教學之實際經驗 在儀器操作示範時，由於儀器通常操做螢幕不大，且儀器通常也集中在儀器室，所以很難讓許多同學同時看清楚整個儀器操作的過程。因此，若不能同時將學生帶到儀器的面前進行操作示範，那我們設法將儀器帶到同學的面前。教師自行拍攝3D影像錄製實際儀器操作有很多的優點，尤其自製3D操作影片與實際場景一樣，學生看完3D操作影片便能可以正確操作儀器。以筆者在102年學年度第二學期所開設的儀器分析課程中示範操作紫外光–可見光光譜儀為例，學生先在教室觀看以65吋3D電視所撥放的高畫質3D實驗操作影片，此時實際光譜儀不到十公分見方的操作螢幕可以在3D電視上放大，比現場觀看還清楚，如圖1所示。 圖1：學生觀看化學儀器操作3D影片 光譜儀的樣品槽如何放置於儀器中，手該如何握樣品槽磨砂面等細節都非常清楚。看完25分鐘的操作說明後，帶學生直接到儀器前進行操作，筆者在一旁觀察小組學生操作但不給任何提示，也沒有讓學生攜帶講義，但發現學生可以正確完成配藥，稀釋溶液並裝填於樣品槽（見圖2），最後設定掃瞄波長（見圖3），並列印出光譜數據，完成整個冗長的實驗過程。2D影像是否可以達到和3D影像一樣的效果，由於沒有進行準實驗研究比較，目前無法仍確認。但3D影像對空間相對位置是肯定比2D影像效果佳，若涉及空間概念的複雜儀器組裝與操作，理論上3D影像會比2D影像效果佳。即使不涉及複雜的空間概念的組裝與操作，3D影像給學生的視覺震撼是比2D影像更強烈的，也能加強學生的知覺記憶。 圖2：照相擷取3D偏光影片中的樣品槽放入儀器中之3D畫面 圖3：照相3D偏光影片中的光譜掃描完成之畫面 n  觀賞3D化學實驗實例 觀賞3D化學實驗需要有適當的設備才能觀看下面影片的3D效果。讀者可以試著觀看下列四部「竹筷乾餾」的實驗影片，其中第一和第二部影片需要有3D螢幕及其搭配的3D眼鏡才能觀看3D效果；其中第三部影片指需要一般螢幕及配戴紅藍眼鏡即可觀看3D效果；其中第四部是2D影片，使用一般螢幕即可觀看。 1.          竹筷乾餾（3D半寬），http://youtu.be/EfPW-5q1GCs（1920 x 1080 半寬），下圖是此3D影片的擷取畫面，此時一般3D電視會自動判斷播放格式。   2.          竹筷乾餾（3D全寬），http://youtu.be/wfs8Khs_4f8（1920×1080 全寬），下圖是此3D影片的擷取畫面，此時一般3D電視會自動判斷播放格式。 3.          竹筷乾餾（3D紅藍），http://youtu.be/8XRBNHXbugI，下圖是此3D影片的擷取畫面。 4.          竹筷乾餾（2D影像），http://youtu.be/rzHRg7jp-Rg，下圖是此2D影片的擷取畫面。  n  結語 […]