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Enregistrement W4362575726 · doi:10.22215/etd/2022-15395

Using Virtual Reality to Improve STEM Education

2022· dissertation· en· W4362575726 sur OpenAlexaff
Hossain Samar Qorbani

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typedissertation
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueVirtual Reality Applications and Impacts
Établissements canadiensCarleton University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésLearnabilityAffordanceVirtual realityTask (project management)Computer scienceHuman–computer interactionPerspective (graphical)Process (computing)Significant differenceMultimediaEngineeringArtificial intelligenceMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The purpose of this dissertation is to investigate the effect of using Virtual Reality (VR) technology on the students' experience in science education, particularly for interaction, learning, and accessibility. Science, Technology, Engineering, and Math (STEM) education has special requirements such as lab-based activities and abstract concepts that complicate setting up the environment and learning process. These complications are increased due to the pandemic and other remote access requirements. VR has unique affordances that make it a promising solution but its use in this regard has not been properly investigated and there are many open research questions related to its effect on interaction, learning, and accessibility in STEM education. Focusing on these three aspects, we ran a series of quantitative and qualitative studies to find out if the use of VR in science labs leads to an increased level of learning, efficiency, and accuracy of the tasks (measured by pre-post knowledge tests and the in-app data collection system). The Immersive/head-mounted VR (IVR) was compared to Desktop VR (DVR) and 2D/text-based conditions. Results indicated a significant difference in some areas particularly related to post-knowledge score, spatial skills, and learnability between 2D and VR conditions. Task completion rate, efficiency, and accuracy also indicated a significant difference between IVR and DVR groups, showing IVR performing better. The qualitative evaluation included an analysis of students' experiences with the use of VR and their perspective on its application for education. The result indicated that in areas such as ease of use, learnability, engagement, and overall satisfaction they preferred VR treatment better compared to 2D/ Text as they found the use of VR to be beneficial to their learning. Our studies also showed the efficacy of software-based accessibility features that improved interaction and learning for wheelchair users. We concluded that the implementation of a virtual environment for STEM education requires careful considerations in the design and implementation to make it technically practical to run on mobile Head Mounted Displays (HMD), be relevant based on established learning theories, minimize the effect of cybersickness, and be accessible for a wider range of audience.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,795
Score d'incertitude au seuil0,954

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,051
Tête enseignante GPT0,365
Écart entre enseignants0,314 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSans objet
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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