數位遊戲式學習之相關理論

(五) 適性化方面：遊戲設計可依學習者的能力不同，給予不同的適當的任務，具 適應性。

(六) 挑戰性方面：遊戲設計中常具有衝突競爭性與挑戰性使學習者在遊戲過程中 感受到興奮。

(七) 圖像與情節性方面：透過圖畫和故事情節，使學習者從中獲致情感。

(八) 保留記憶方面：相較於傳統的課程，模擬遊戲在記憶保留方面有較好的效 果。

(九) 規則性與互動性方面：遊戲的內容具結構性，使學習者容易組織遊戲內容，

透過實地進行遊戲，並和遊戲產生互動，或是社群遊戲能使學習者產生社會 互動。

(十) 目標性方面：遊戲中具體的目標任務，可明確的指引讓學習者進行遊戲。

第二節 數位遊戲式學習之相關理論

壹、情境學習

情境學習理論認為學習是一種社會活動，學習者在活動的過程中不斷的與實 際情境互動，從中搜尋意義，建構知識，透過情境中的活動，學生才能真正掌握 知識，進而有效的運用知識。有時雖無法讓學習者在真實的情境當中學習，但運 用科技媒體仍是實踐情境教學的有效工具之一，可以彌補教室環境的不足。

情境學習理論強調學習者與其本身所處環境之間的互動歷程，並認為學習在 真實的情境中進行才能建立完整的知識體系（許瑛玿、廖桂菁，2002）。Brown , Collins & Duguid (1989)更指出學習是基於情境的，若忽略認知的情境本質，將無 法讓學生學得有用的、健全的知識。學習某些事實或是特定知識時，需要配合實 際經驗才能達成，使學習者建構與知識相關的背景知識，而不是抽象符號的記憶，

情境中解決教學者所要呈現的問題，在求知的過程中不至於得到零碎的知識，而 能在情境中得到整體性的知識。

現在的遊戲開發朝向即時及擬真的方向演進，由於繪圖技術的進步、中央處 理器與 3D 加速繪圖處理器計算能力的提升（戴文凱，2004），遊戲中的人物互 動也愈來愈向真實生活一般。遊戲中應用圖形、聲音和圖像再造逼真的情境， 使 玩家身臨其境， 教學者如能運用虛擬技術就可以佈置與真實環境相近的學習場 景供學習者作情境式的學習。

整理 Collins(1989)、吳天貴（2009）所提出情境式學習包含的策略，分述如 下：

1. 真實性：無論是知識、情意、技能等，都應從真實的環境中讓學習者學習，

使其能在生活中反射出並加以運用。

2. 交織性：指學習者在完成學習任務或是熟悉知識與技能的學習活動之間不斷 交替作用，使其學習成效能舉一反三。

3. 連結性：引導學習者將其學習內容與真實生活進行更進一步的思考，以便能 產生學習遷移。

4. 反思性：引導學習者不斷反思其自我學習行為，使其了解在完成學習活動的 過程做法是否具有成效。

5. 循環性：透過循環的執行學習任務，讓學習者不斷進行計畫、執行、反思的 歷程，使其能精益求精。

6. 多元媒體：考量各項媒體的特性，選擇並應用適當的媒體以在合宜的時刻提 升學習效果。

因此，透過數位遊戲中的虛擬情境使原本抽象的概念可以具體或接近真實的實例 來呈現，可以幫助學習者有意義學習，並將所學活用於日常生活中，而不致形成 學習與實際生活脫離的僵化知識，且學習到的知識是整體性的而非零碎的。

貳、Flow 理論

1975 年 Csikszentmihalyi 提出了 Flow 理論，當個體變得全神貫注於活動中，

意識集中於一狹隘的範圍之內，不相關的知覺與想法會遭到濾除，只對具體的目 標和明確的回饋有反應。簡單的說，人們在進行活動時，如果是完全地投入，集 中所有的注意力在這活動上，就會過濾掉其他不相關的知覺，而進入到 Flow 的 狀態（湯宗益、廖莉芬，2002；江彥興、梁朝雲、張弘毅，2008）。

在 Flow 理論裡，最重要的構面就是挑戰與技能。Csikszentimhalyi (1975) 指出 Flow 狀態的產生是在個體在從事一項活動時，其所面對來自於活動本身的 挑戰認知，與其本身所具備的技術認知，兩者是一樣高水準時。根據這兩個構面 Csikszentimhalyi 並提出了 Flow 的三個區道的模式，如圖 2-1 所示。

如果個體技巧大於活動挑戰時，個體會覺得無聊；而當活動挑戰超出了個體 所具備的技能時，個體則會感到焦慮。只有當個體處於技能與挑戰不相上下時，

才會產生 Flow 的狀態（湯宗益、廖莉芬，2002；楊純青、陳祥，2006）。

圖 2-1 三個區道的 Flow 模式

資料來源：湯宗益、廖莉芬(2002)。遠距教學系統人機互動之研究:以 Flow 理論 為基礎。資訊、科與社會學報，2(2)，83。

而學者 Massimini(1988)發現，當挑戰與技能這兩個維度都很低時，其實不 高

挑戰

低

Flow

高 低

Anxiety 焦慮

Boredom 無聊

技能

個維度都勢均力敵時，使用者才會感受到 Flow 的狀態。因此他提出了四個區道 的 Flow 模式。如圖 2-2 所示，在四個區道模式中另新增了一個狀態：冷漠。

當所面對的挑戰與本身所具備的技能達到的平衡狀態，但是這項挑戰難度遠低於 個體日常生活中的經驗難度，而技能並沒有充分的使用，這時儘管兩者達到平衡，

但個體並不會產生 Flow 狀態，反而進入了一種稱為「冷漠」的狀態。

圖 2-2 四個區道的 Flow 模式

資料來源：湯宗益、廖莉芬(2002)。遠距教學系統人機互動之研究:以 Flow 理論 為基礎。資訊、科技與社會學報，2(2)，83。

許多研究指出 Flow 理論與數位遊戲玩家持續使用遊戲間有高度的相關，數 位遊戲中的角色扮演、趣味性、遠距臨場感、操控性等特性，都會促使 Flow 經 驗發生（蔡明達、鍾志明、陳慶峰，2001；陳怡安，2002；湯宗益、廖莉芬，2002）。

劉士豪、彭成君、廖秀莉(2003)的研究也指出媒體豐富度越高的呈現方式，

越能使學習者產生沉浸即 Flow 的狀態，進而影響學習者的使用意圖，達到產生 更好的學習效果。

所以適度的運用數位遊戲的特性，並將 Flow 理論中所提及的技能與水準兩 種維度在遊戲的歷程中互相平衡，便能讓學習者產生 Flow 經驗，引起其學習活 動的動機，並能持續維持著對於學習的興趣。

高

挑戰

低

Flow

低 高

Anxiety 焦慮

Boredom 無聊

技能 Apathy 冷漠

參、體驗式學習

體驗式學習主張學習者經由主觀的經驗與經驗的反省，建構自己的認知 架構，並獲得對自己有意義的結果 (Kolb, 1976)。Kolb (1976)認為透過觀察與體 驗生活周遭事物的過程中，發現或形成對事物的概念，再將這些概念透過行動並 驗證。當概念能在情境中獲得解釋，此概念將形成為自身的具體經驗，作為日後 接受新刺激時判斷的準則。體驗式學習是沿於 John Dewey 的經驗教育與 Kurt Lewin 的社會心理學理論，強調經驗在個人學習過程中的重要性。Kolb (1984)將

「體驗式學習循環」(the experiential learning cycle)歷程分為四個階段（圖 2-13）：

(一) 具體經驗(concrete Experience)：學習者從活動中體驗具體的經驗。

(二) 觀察與反思(Reflective Observation) ：得到具體經驗後，反思經驗的正確性 或合適性。

(三) 抽象概念(Abstract Conceptualization)：逐漸形成抽象的概念。

(四) 主動驗證(Active Experimentation)：將形成的概念與不同的情境或新刺激作 比對，驗證其可行性。

圖 2-1 Kolb’s 體驗式學習學循環

具體經驗 Concrete Experience

省思觀察 Reflective Observation

抽象概念 Abstract Conceptualization 主動驗證

Active Experimentation

由上述說明可知，學習源起於具體的經驗，接著在經驗活動中進行觀察和思 考，進而獲得抽象概念並加以類化，最後在新的情境 (situation)中檢視概念的正 確性，在行動中形成新的經驗。

Kolb 所提出的體驗式學習循環 (experiential learning cycle)已廣泛使用在認 知、技能、情意等與教育實務相關之教學情境中（王麗君，2011）。且已有將體 驗式學習應用於結合數位遊戲與數學領域學習的研究（Kebritchi et al., 2010;任欣 堯，2011; 羅怡帆、陳明溥、許燕欣、邱寶萱，2012）。據此，本研究欲利用體 驗式學習為學習理論架構，融合數學領域學習與數位遊戲，並針對遊戲中學習歷 程提出說明如下：

(一) 從具體經驗建構知識：從知識建構歷程中，遊戲學習提示與即時回饋提示都 能促使學習者獲得具體經驗 (Prensky, 2007;Gros, 2007)，除此之外遊戲中融 入了虛擬教具，提供實際操作的機會，並利用多重表徵協助學習者體驗具體 經驗的活動。當學習者投入於遊戲中，其遊戲的互動情境引起更多的學習動 機。因此具體經驗的過程中，遊戲幫助學習者從遊戲中提取陳敘性的知識，

並成為下一個學習階段中的先備經驗。

(二) 遊戲過程中，學習者會不斷地遇到問題，因為學習者在遊戲中保有高度的學 習動機，因此在問題解決的過程中，不斷的反思觀察使其概念強化。幫助學 習者從嘗試錯誤過程中同化新知識，並經由不同挑戰關卡強化已習得之概念 知識。遊戲歷程記錄幫助學習者反思遊玩策略、不斷修正遊玩策略及已建構 之知識。在體驗式學習循環之反思觀察階段，學習者藉由不斷遊玩之反思將 具體經驗同化成抽象概念，並在不斷闖關的過程中應用程序性知識。

(三) 當學習者在遊戲中累積具體經驗後，遊戲能夠連結虛擬與實際生活 (Inal &

Cagiltay, 2007)，使具體概念不斷建構出的知識架構對學習者主動遷移抽象 概念產生幫助。

(四) 然而，學習者得到的經驗轉化為知識後，又能在遊戲中不斷地驗證，若產生

上述的學習模式為一連串漸進式的循環歷程，遊戲式學習的特性結合體驗式學習 理論，讓學習者能透過不斷驗證與反省；進行經驗與知識的同化、調適，而後從 中獲得知識。

肆、探索式學習

學習概念強調學習活動應以主題為導向，而學習主題的規劃與學習環境的設 計應能切合學習者的生活情境，讓學習者經由實際參與解決生活中的問題，而使 學習者能對學習主題有深刻的認識與了解。

探索式學習是一種以學生的知識探索活動為主的學習活動，乃指教師在教學 過程中，藉由提出問題以及提供與教學主題相關的資料，讓學生主動進行假設、

探索式學習是一種以學生的知識探索活動為主的學習活動，乃指教師在教學 過程中，藉由提出問題以及提供與教學主題相關的資料，讓學生主動進行假設、