數位教材設計

本研究之數位教材設計利用不同數位學習環境結合不同的問題解決策略，以 能源種類與應用為知識內容設計出之數位學習活動。以下就學習內容與學習目標、

數位遊戲學習活動設計，網頁教材學習活動設計分別進行說明。

壹、學習內容與目標

本研究依據國民中小九年一貫課程綱要自然與生活科技科目，參考康軒版七、

八年級自然與生活科技教科書教材，學習單元為能源種類與應用。學習內容包括：

(1)我國能源的種類(非再生性能源與再生性能源簡介)、(2)我國能源的應用(能源的 轉換形式與利用)及(3)能源危機的成因，如表 3-2 所示。圖 3-4 為能源種類與應用 之知識架構圖。

圖 3-4 能源種類與應用知識架構圖

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表 3-2 能源的種類與應用之學習內容與學習目標

學習內容 學習目標

能源的種類

非再生性能源 認識蘊藏量有限的耗竭能源。

再生性能源 認識隨著大自然運轉再生，且能反覆產生的非 耗竭能源。

能源的應用

能源的特性 了解非再生性能源與再生性能源的特性，以及 知道如何轉換與利用。

能源危機 了解非再生能源面臨消耗殆盡的危機，以及如 何處理。

貳、數位遊戲學習活動設計

本研究採用星海爭霸 2 之編輯器(World Editor)，使用的遊戲類型以角色扮演 為主的策略遊戲來規劃設計成一款數位電腦遊戲 ─ 「包爾危機」。學習者扮演 一種身體構造為機器的包爾人，「電」是他們的生命來源，學習者扮演角色為包 爾王族後裔「鐵盒子雷特」，來重建他的家鄉「能源之都」。

能源遊戲可分為兩個階段，任務 1-1：雷特的生命來源、任務 1-2：重建家園 與任務 2-1：源源相扣、任務 2-2：危機再臨。首先，學習者必須根據遊戲畫面的 問題來得知問題成因，自行搜索尋求待協助的都市官員，以獲得電與能源概念的 學習任務目標，這些任務目標為與都市或郊區的居民對話收集情報、收集足夠且 正確的能源、建造指定的發電設施達成一定的供電量，進而體驗到電與能源產生 來源。表 3-3 遊戲學習內容活動設計如下。

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本研究之數位遊戲設計發展工具為目前暴雪公司(Blizzard Entertainment)市 售商業遊戲「星海爭霸 II (Starcraft II)」之地圖編輯器(World Editor)，來構築整個 遊戲環境，藉由編輯器所提供之絢麗的視覺畫面與聲光效果使學習者投入於此環 境中，該地圖編輯器內容包含「地形」、「資料」、「觸發器」模組，「地形模組」

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使設計者能自行設計遊戲中之地圖規模、地理環境、裝飾物，如圖 3-5 所示。

圖 3-5 地圖編輯器之地形模組介面

如圖 3-6 為資料模組，該模組提供地圖中所需的各種資訊，包含角色單位、

技能、特效與使用者介面等。

圖 3-6 地圖編輯器之資料模組(單位、技能、參數設定)

如圖 3-7 為觸發器模組，該模組提供遊戲中劇情事件之編輯功能，設計者可 自行設計腳本、動畫或角色對話等。

地形物件

模組

物件屬性設定

參數設定 角色單位名稱

技能名稱

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圖 3-7 地圖編輯器之觸發器模組介面 二、數位遊戲學習架構

學習任務則結合問題解決策略著手設計，學習者會經由表述問題，嘗試可能 解決方法，執行計畫，檢查結果(Glass & Holyoak, 1986)四個步驟。一、表述問題 (問題空間)是學習者基模啟動階段，尋找一個解決特定類型問題的基模，二、嘗 試可能解決方法的階段為當學習者遇到問題時，會自然地思考個人是否曾經經歷 相同經驗，例如生活中遇到使用能源的經驗，三、當執行計畫時，如方法正確即 問題解決成功。若失敗則學習者須產生新的假設或調整求解過程來建立新的解答，

四、檢查結果：執行計畫後成效驗證，如成效不彰則學習者得不斷地修正新的假 設，降低現階段目標與目標達成之差異性，最後順利地解決問題。

以下是結合數位遊戲學習於能源種類與應用之流程架構，如圖 3-8 所示

觸發器

觸發器中事件、對話、動畫之編輯區域

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圖 3-9 表述問題：NPC 給予學習任務(問題)，學習者依照對話內容判斷問題成因

圖 3-10 嘗試各種解決方法：學習者選擇適合的解決方法，收集正確的非再生能 源

學習者可選擇之方法 學習者遇到之問題即為任務目標

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圖 3-11 執行計畫：依照所選擇的方法開始收集非再生能源

圖 3-12 檢查結果：執行解決計畫後，依照遊戲中的回饋來檢查結果是否正確

結果：任務失敗 結果：任務達成

執行不同 的計畫

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43 經驗並解讀問題的成因，如圖 3-14 所示。

圖 3-14 表述問題：網頁提出問題使學習者依照先備經驗了解問題成因 圖 3-15 為選擇不同對話場景之頁面，學習者可以經由點擊不同場景區域觸發 對話內容，網頁中的小地圖之中各區域提供超連結至各個對話內容情境。

圖 3-15 學習者選擇情境對話內容觸發區域

第二階段(解析對話尋找解答)，學習者點擊其中一區域後，開始進行對話情

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境學習教學，依照該情境中所呈現人物之文字對話與圖片說明，學習者於情境對 話中解析內容並尋找符合問題之正確解答，如圖 3-16 所示。

圖 3-16 解析對話尋找解答：情境對話中尋找符合問題之解答 第三階段(選擇執行計畫)，學習者於各個對話觸發區域學習後，回到網頁一 開始所給予的問題進行答案選填(各項答案皆為一種執行計畫)，如同 3-17 所示。

圖 3-17 選擇執行計畫：選擇學習者認為可解決計畫之選項

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最後為第四階段(檢查結果)，學習者送出解答後，網頁會依據所選答的內容 進行分數統計，當學習者選擇越多正確解答，結果頁面上會出現相對應之目標完 成圖示，如 3-18 所示。

圖 3-18 檢查結果：以出現圖示來驗證目標完成之比例 三、數位學習問題解決歷程對照

表 3-5 為本研究之能源種類與應用之問題解決歷程對照表，如下表所示。

表 3-5 能源種類與應用之問題解決歷程對照表

學習歷程 數位遊戲 對話情境網頁

表述問題

NPC 給予學習任務(問題)，學 生依照對話內容判斷問題成 因

網頁提出問題使學生依照先備經驗了解問 題成因

嘗試可能解 決方法

學習者選擇適合的解決方 法，收集正確能源類型

學生在情境對話內容中尋找符合問題之解 答

執行計畫 學生依照所選擇的方法開始

收集能源 選擇學生認為可解決計畫之能源解答選項 檢查結果

執行解決計畫後，依照遊戲 中的回饋來檢查結果是否正 確

以網頁出現圖示來驗證學生完成目標之比 例

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