數位遊戲式學習

第二節 數位遊戲式學習

本研究欲探究防洪保衛戰在應用上，對於學生產生合作問題解決表現之影響，其中 有兩個面向需做討論：「合作問題解決」以及「數位遊戲式學習」。合作問題解決是 一項能力，也可做為是學習目標，有著較為明確的界定；數位遊戲式學習則是教學方 法，是一項較廣且大方向的研究領域，因此，研究者選擇先了解數位遊戲式學習這項 教學方法的內涵以及相關研究，並且以防洪保衛戰的設計來相互應對，於下一節再對 合作問題解決進行討論。

遊戲式學習

遊戲是一種人類重要的特質，從古至今便普遍存在於各個文化當中。遊戲本身具 備幾項特徵，例如(1)有一套系統、(2)具備玩家、(3)人為建立的、(4)具備競爭性、(3) 有一套規則(Salen, Tekinbaş, & Zimmerman, 2004)。遊戲悅趣性的行為，讓孩童可以宣 洩情感，得到快樂，並且調節負面情緒(Freud, 1920)，遊戲本身也可以透過乘載相關知 識態度技能，促進認知發展及學習潛能，並且提供反覆練習技巧的契機(Piaget, 1952)，

遊戲式學習則是善用了遊戲於認知發展及學習上的潛力，將遊戲用於輔助教學的 教學方法。不過，遊戲式學習並非只是在教學上直接套用遊戲，而是須讓教學目標與 遊戲目標相同，透過遊戲的情境與機制，讓學習者產生能沉浸於其中、能產生更高度 學習的心流狀態(flow)，才得以達到良好的教學成效（Csikszentmihalyi, Abuhamdeh, &

Nakamura, 1990; Sweetser & Wyeth, 2005；侯惠澤，2016）。如若只是單純將遊戲和教 育結合，可能會難以引起學生興趣(Resnick, 2004)。

數位遊戲式學習

1960 年代開始，隨著電腦的問世與新的教育理論提出，具教育意義的電腦遊戲陸 續發展(Wolfe & Crookall, 1998; Michael & Chen, 2005)。不過，直到 2001 年，數位遊戲 式學習(Digital Game-based Learning)一詞才由 Prensky (2001)初次提出，是一種教學上 使用的方法，以數位遊戲的悅趣性達到教育上的目的。透過任務導向且具有意義的情

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境，數位遊戲式學習使學習者能夠沉浸其中，同時在遊戲的虛擬環境中產生情境學習 (Situated Learning)，並且在遊戲歷程中能達成特定學習目標(Brown, Collins, & Duguid, 1989; Prensky, 2001; Umetsu, Hirashima, & Takeuchi, 2002)。

數位遊戲學習環境通常具備以下特徵(Mayer & Johnson, 2010)：(1)有一組約束及規 則；(2)對學習者的行為可以快速的反應；(3)具有挑戰性，使參與者可以體驗自我效 能；(4)遊戲的難度循序漸進，使參與者具目標感。在這樣的環境下，數位遊戲式學習 具備多項優勢，如提升參與者的學習動機(Dalgarno & Lee, 2010; Mayer & Johnson, 2010; Erhel & Jamet, 2013)、讓參與者進入對學習有正向影響的心流(Flow)狀態(Kiili, 2005; Hung, Sun, & Yu, 2015)、能即時回饋給參與者的機制(Van Eck, 2006)、能做為跨 學科的載體（王維聰、王建喬, 2011）、培養問題解決的能力(Eseryel, Law, Ifenthaler, Ge, & Miller, 2014; G.-J. Hwang, Hung, & Chen, 2014)。在研究者回顧文獻時，更發現數 位遊戲可以透過遊戲設計，將一些原本難以重現或經驗的情境（例如天然災害情境）

讓參與者體驗，對平時難以經歷的狀況有更深入的了解(Onencan, Kortmann, Kulei, &

Enserin, 2016)；若是多人的遊戲模式，更可以從中培養社交技巧，以及在合作中促進 問題解決(Prensky, 2001; Sung & Hwang, 2013)。

然而，數位遊戲式學習也並非萬能，其仍存在著部份的問題，其中一項問題便是 娛樂性與教育性之間的平衡，過去的數位遊戲式學習研究專注教育性，僅使用低水平 的讀寫能力，提供類似於工作表的演練和練習方法，並強調事實的記憶(Squire, 2003;

Villalta et al., 2011; Young et al., 2012)。這類型遊戲設計無法吸引學生的注意(Squire, 2003; Lester, Lobene, Mott, & Rowe, 2014)。然而，遊戲若越強調有趣，作為學習工具的 效果就越差，這使得遊戲式學習在娛樂性與教育性上很難達到完美平衡(Kim, Park, &

Baek, 2009)。這讓近代的數位遊戲研究，部分轉而以娛樂性遊戲成功的「遊戲設計元 素」，融合目前已建立的「學習理論」，並提升內容品質，來讓數位遊戲式學習在好 玩之餘，也能達到想要的成效(Qian & Clark, 2016)。但同時，也有部分研究指出，遊戲 式學習本身在獲得學習成效上充滿不確定性，有些甚至造成負面影響，使得使用遊戲 是學習是否真的在教育中獲得成效，仍不是很明朗(蔡福興, 游光昭, & 蕭顯勝, 2010;

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Tsai, Yu, & Hsiao, 2012)。這讓數位遊戲式學習是否能促進學習成效，且如何兼顧娛樂 性與教育性，成為目前數位遊戲式學習學界積極探討的課題。

防災上的數位遊戲式學習

臺灣的防災教育中，主要是在各式各樣臺灣常見災害下（洪水、颱風、土石流、

乾旱…），從知識、態度、技能層面，讓學生對災害進行分析及應對。但過往防災教 育的觀念常常以單向及說教的方式加以宣導（林于喬，2018）。除了讓學生不易對防 災課程產生興趣，於災害知識、態度、技能上更無法以真實經驗進行演練。因此，以 即時回饋、情境創造，並透過悅趣的遊戲性設計來引起學生學習動機的數位型遊戲，

成為了防災教育當中一項很好的教學媒介（張玉連、蔡孟涵、康仕仲，2015）。

在國外的防災數位遊戲式學習研究回顧中，Haferkamp、Kraemer、Linehan 與 Schembri(2011)開發了一種 3-6 人的災害管理遊戲 DREAD-ED，該遊戲的目標為團隊合 作解決一項災害危機，每位成員所扮演的角色、能力與資源都不盡相同，成員可以在 遊戲外以 Skype 訊息溝通，考驗在各式各樣的災難情境（如火災、水災等）中，參與 者之危機處理、災害相關人員部屬以及溝通的能力，研究對象則是德國的危機管理應 急與民眾保護學院的人員以及一般大學生。研究者發展問卷，以量性方式測量參與者 的能力提升、對遊戲態度、情緒，以及質性的訪談的方式來評估 DREAD-ED。研究發 現，玩家合作共同解決災害問題，而非團隊競爭形式的遊戲設計，使用於災害相關領 域人員的小組溝通培訓上會具有積極的成果。此外，在實驗的過程中也發現，有經驗 的管理學院的人員因有專業的培訓，除了在遊戲表現以及團隊自我效能較一般大學生 好之外，在遊戲時的溝通上也更短、更具成效，DREAD-ED 之共同解決問題之遊戲設 計，可能更適用於具有相關經驗或知識之人員。

Mitsuhara 等人(2015)則開發了一種簡單的擴增實境(Argument Reality)疏散演練網 頁式遊戲 GBED，遊戲使用擴增實境技術，參與者需配備頭戴式顯示器(Head-mounted display, HMD)，顯示器會識別參與者在真實環境中的位置，並透過一系列腳本，從真 實世界顯現虛擬的災害情境或災害中的道德兩難困境，讓參與者能同時在真實環境以

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及數位遊戲中進行疏散體驗。研究對象為研究生以及大學生，並以質性的訪談的方 式，了解參與者的 GBED 體驗狀況。研究發現，GBED 使用的 HMD 所顯示的真實與 虛擬 3D 之間的畫面，可能會讓參與者感到暈眩；HMD 也會讓參與者在某些真實環境 中（例如堆滿物品的樓梯間）行走較為困難。但 GBED 搭配 HMD 對參與者所創造的 視覺逼真感，仍讓參與者沉浸其中。

臺灣有關的防災數位遊戲研究中，陳嗣文（2014）設計了一項第一人稱的火災的 逃生個人遊戲，遊戲中會有代表不同火災場景的四個關卡，參與者需觀察火災場景，

做出適當的判斷或使用適當的道具，並嘗試在體力耗盡前逃出火場。研究對象為國小 高年級孩童，透過量性的沉浸狀態量表、質性的半結構式訪談與觀察紀錄來評估學生 參與狀況，並透過學生的回饋再行修正遊戲。研究發現，在遊戲設計上以真實感作為 遊戲設計的訴求，能讓學生明確的感受到遊戲的核心主題。研究者建議，若是孩童來 操作遊戲的話，需盡可能將遊戲引導與提示增加，操作簡單化，使用任務導向的方式 進行，以降低遊玩上的困難，並幫助孩童更容易了解遊戲。

張玉連，蔡孟涵與康仕仲（2015）則針對防洪情境，在體驗學習圈(Experiential learning cycle)的基礎上，開發三款防災相關的互動式遊戲（取水、水資源分配、洪水 決策）與一款具備防災知識電子書，並依照體驗、反思、歸納、應用的步驟，使用遊 戲引起學習動機，以電子書或查找網路獲得相關解答，同儕與教師帶動更多反思討論 的誘發式的翻轉課堂策略，來操作此一防災教學系統。該研究分成實驗組及對照組，

實驗組使用誘發式翻轉課堂教學系統，首先分組進行遊戲體驗，體驗後透過電子書查 找資訊進行反思，之後再進行一次遊戲；對照組則採用傳統課堂授課模式，以講述的 方式操作後再分組帶領反思，並且沒有遊戲介入，最後皆使用問卷以探討使用者對遊 戲的認同態度及遊戲是否能激發學習興趣。該研究分成三階段：首先以高中生營隊先 對實驗方法進行可行性測試，並以舉辦給一般大眾的營隊來操作主實驗進行驗證，最 後以臺灣科學教育館的民眾進行隨機體驗測試。研究發現，誘發式翻轉課堂的參與者 會更願意增加對防災議題的關注度，以及延長關注此項議題的時間，並且也對數位學 習持正向態度。另外，該研究也首次在防災領域開發出攻防類型的治水對策遊戲，其

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同時也是本研究所使用的「防洪保衛戰」系列遊戲的前身。在讓高中生遊玩治水策略 遊戲，並經驗過誘發式的翻轉課堂策略的前後測相關問題中，高中生認為治水策略遊 戲有助於防災上的知識、態度學習，以及對於擬定防災應變策略的模擬學習具有幫 助。使用治水策略遊戲，除了引起學習動機外，也能讓學生將蒐集到的資訊於遊戲中 進行防災策略的模擬學習，進而提升防災相關的知識與態度。

綜合以上回顧，現階段防災上的數位遊戲式學習，除了一般的電腦遊戲外，也嘗 試了更多的遊戲模式，並且大多在設計的過程中盡量貼近災害情境的真實感，創造參

綜合以上回顧，現階段防災上的數位遊戲式學習，除了一般的電腦遊戲外，也嘗 試了更多的遊戲模式，並且大多在設計的過程中盡量貼近災害情境的真實感，創造參