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(Alonso-Tapia & Pardo, 2006; Haworth, Kovas, Dale, & Plomin, 2008),有效的學習環境不僅可提 升學生的學習成效,也可提升學習者的思考創造力 (Davies et al., 2012)。過去便有諸多學者研 究如何建置一有效的學習環境(De Corte, Verschaffel, Entwistle, & van Merriënboer, 2003; Vekli

& Cimer, 2012; Dabbagh & Kitsantas, 2012; Magner, Schwonke, Aleven, Popescu, & Renkl, 2012),

或是分析驗證各種學習環境的影響與成效(Alonso-Tapia & Pardo, 2006; Nijhuis, Segers, &

Gijselaers, 2008; Archee, 2012; Fan, 2012; Davies et al., 2012; Haworth et al., 2012),而 Haworth 等人(2012)也認為學習環境與學習成效是有關聯的。

Alonso-Tapia 與 Pardo(2006)指出,學習動機是影響學習者學習意願的要素之一,並且會 影響整體學習表現,而建立有效學習環境的一項要件,便是去提升學習者的學習動機;Magner 等人(2012)也指出了,當學習環境能夠讓學習者覺得有趣時,便能增加其注意力;Wong 和 Nunan(2011)從學習環境中的學習策略觀點切入,亦指出,有效學習的關鍵要素除了才能與策 略的應用外,學習動機也是相當重要的因素。此外,從 Vandewaetere、Desmet 與 Clarebout(2011) 的研究中,可發現學習環境對學習態度的影響一直是許多學者關注的重點之一,學習者的學 習態度會影響他的學習成效,而學習環境對於學習態度又有著相當的影響,當整體學習環境

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能夠提夠適當的練習操作,並讓學生有正向的學習態度時,能夠有較佳的學習成效(McMahon, 2006; Ozkal, Tekkaya, Cakiroglu, & Sungur, 2009)。

Vekli 與 Cimer(2012)的研究建立了一問題式學習環境用以輔助高中學生,並指出透過電 腦科技輔助的數位學習是適合建置此種學習環境的,Dabbagh 與 Kitsantas(2012)說明運用社 群媒體做為學習環境幫助學生自主學習,藉由教師與同儕間的互動,能夠提升學習者自我學 習的意願,並提到能夠激發學習動機或是有明確目標的設計,較可引起學習者的自主學習。

而 Cho、Demei 與 Laffey(2010)的研究也發現,透過線上的學習環境,可以加強學生的自我管 理學習行為,且更願意投入,教學者在整個環境中,所扮演的是引導的角色,引領學生思考、

討論(Archee, 2012),適度給予學生自我學習發揮的空間(Davies et al., 2012)。

綜合上述,可以發現,在教學環境的研究上,提升學習動機,並且使學習者能夠自主學 al., 2007; Proserpio & Gioia, 2007),透過數位學習能夠突破傳統學習的一些限制(Udo, Bagchi,

& Kirs, 2011),包含時間與空間的更大彈性,同時也能夠以較低的成本帶來較廣的學習內容並 教導更多的學習者(Low, Low, & Koo, 2003)。

在數位學習內容的建置上,加入互動的要素,較能發揮數位學習的特色,以建構有效的 學習環境(Sharma & Hannafin, 2007; Stewar et al., 2007)。Liaw 與 Huang(2007)便認為透過互動 的數位學習環境,能夠創造較高的學習層次,並讓學習者相互分享與互補不足;Shee 與 Wang(2008)也認為互動式的學習環境是強化數位學習成效的一項重要因素;從過去的研究中,

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有諸多學者亦認為在學習內容中加入互動的設計,對於學習有較大的助益(Yang, Chen, & Jeng, 2010; Fatemeh, Ahmad, & Mohammad, 2011; Hawthorne, Prout, Kinnersley, & Houston, 2009;

Hsieh & Cho, 2011; Shee & Wang, 2008),Yang、Chen 與 Jeng(2010)在英語學習課程中融入了 影像互動的方式,發現透過影像的互動,比起一般使用 PowerPoint 的展示,學生有更佳的學 習成效。同時,學者們也強調了回饋的重要性(Hwang, Wu, & Ke, 2011; Li, Liu, & Steckelberg, 2010; Ertner et al., 2007),透過適時的回饋,能夠有效的提升學生的學習動機(Johnson, Perry, &

Shamir, 2010)。Lizzio 與 Wilson(2008)便認為,在學習的過程中,必須讓學生瞭解他們哪裡做 得好,哪裡做得不好,用以協助他們建立正確的方向,改善自己的表現,因此提供回饋是必 要的;Ertner 等人(2007)的研究指出,運用同儕回饋可以增加學生的互動,並且讓學生對自我 的學習負責。綜上所述,在內容設計上,加入互動與回饋的功能,對於學習是有幫助的,而 基於互動與回饋的原則下,合作學習的設計便是一個適合的方向。

由 Akdemir 與 Arslan(2012)針對合作學習的趨勢分析來看,透過科技輔助合作學習已成為 近年來的趨勢,諸多學者也對其抱有正面的態度(Lin, 2012; Nam & Zellner, 2011; Baghcheghi, Koohestani, & Rezaei, 2011; Aziz & Anowar Hossain, 2010)。合作學習著重於學習者彼此間的互 動與交流回饋,透過網路,能夠讓教學者與學習者間彼此相互連結交流(Chen, Wu, & Yang, 2006),Capper(2001)即指出了數位學習的一項優勢即為群組合作;從 Lin(2012)的研究中也發 現,同樣使用數位學習的情況下,加入合作學習的學生其學習狀況比個別學習的學生來得好;

Nam 與 Zellner(2011)以線上課程進行研究,認為在學習過程中加入合作學習能夠提升學生的 互動與學習成效,並且當小組成員間存有正向依賴時,因為可以避免整個小組的運作只落在 少數組員的表現上,學習狀況會比僅有小組進行的狀況來得更好;Baghcheghi、Koohestani 與 Rezaei(2011)更認為透過合作學習的方式,能夠增進學習者的溝通互動能力。

綜上所述,可知在數位課程設計上,加入互動與回饋的特色,對於學習有所幫助,而合 作學習的概念,正能巧妙的融入互動與回饋的特色,除了同儕之間的互動與相互回饋外,教 師也能從旁協助並給予整體回饋。因此在內容上加入合作學習的概念,有其必要性。然而如

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何在數位學習中有效的加入互動與回饋,甚至融入合作學習的概念,便是值得探討的議題。

第三節 擴增實境

Dunleavy、Dede 和 Mitchell(2009)在其研究中提到,AR 是能夠讓使用者間進行真實互動 的學習工具,Azuma 等人(2001)檢視 AR 的發展,也提到其中兩項重要的特色為互動與合作,

Kesim 和 Ozarslan(2012)認為 AR 於教育上可以增加使用者對真實世界的感知與互動,同時可 以用以增強合作任務的效益,比起單純透過螢幕顯示的方式,AR 能提供更有效且真實的互動 情境(Kiyokawa et al., 2002),Wu、Lee、Chang 和 Liang(2013)分析了 2000 年到 2012 年間教育 資源資訊中心(Educational Resources Information Center, ERIC)及社會科學引用索引(Social Science Citation Index, SSCI)中與 AR 相關的文獻,亦認為 AR 在幫助學習與教學上有很大的 潛力,可知透過 AR 做為數位學習的工具有其效益。

以 AR 做為教學輔具,不論對教學者或學習者而言,皆有所幫助。Di Serio、Ibáñez 與 Kloos(2012)的研究顯示,藉由 AR 輔助的學習環境對於學習者的注意力與滿意度會比傳統以 投影片的方式呈現來得高,同時受測學生也表示 AR 的學習環境比起投影片是更吸引人且易 於理解的;Pters Burton 等人(2011)研究教師運用 AR 輔助學習的意向,發覺教師們多半認為 透過 AR 的輔助,能夠加深學科知識與自我效能,並且願意去使用在課堂上輔助教學;

Martin-Gutierrez、Guinters 與 Perez-Lopez(2012)藉由 AR 做為學生的自學工具,發覺學生能夠 在不需要教師指導與協助的情況下,即可正確操作電子儀器,學生也樂於學習。回顧過去以 AR 輔助教學的研究,可以發現使用 AR 輔助教學,能夠提升學習者的動機,在學習效果上也 有不錯的表現(Kaufmann & Schmalstieg, 2003; Freitas & Campos, 2008; Martín-Gutiérrez et al., 2010; Chiang et al., 2011; El Sayed, Zayed, & Sharawy, 2011; Santana-Mancilla, García-Ruiz, Acosta-Diaz, & Juárez, 2012)。

當 AR 融入教學時,除了內容的整合,教學策略的整合也是需要考慮的要項,為了提供 回饋,比起單純的展示,互動式的 AR 擁有更大的效益,藉由互動的過程,瞭解使用者的學

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習行為並加深學習印象(Yang, Chen, & Jeng, 2010; Chiang et al., 2011; Rohaya, Rambli, Matcha, Sulaiman, & Nayan, 2012)。透過 AR 的互動方式,能夠提供學習者情境式的學習環境,讓學習 者即使在缺乏實際環境的情況下,依然仍夠體會到實際場景的現象(Wu et al., 2013; Chen &

Tsai, 2012),同時比起單純的虛擬實境有著更佳的存在感(Mantovani & Castelnuovo, 2003),透 過 AR 所建構的角色扮演,能讓學習者沈浸於學習內容之中(Bronack, 2011; Rosenbaum, Klopfer,

& Perry, 2007),比起一般資訊科技建構的學習環境,AR 有著較佳的效益(El Sayed, Zayed, &

Sharawy, 2011; Squire & Jan, 2007; Squire & Klopfer, 2007),學習者能夠獲得即時且直接的回饋 (Kotranza, Lind, Pugh, & Lok, 2009),透過與學習內容的直接互動,能提升學習者對內容的理 解與感知(Squire & Klopfer, 2007; Arvanitis et al., 2007)。除了與內容的互動之外,與其他學習 者的互動也是相當重要的一環,當學習者能夠與他人進行合作互動時,學習效果會比獨自一 人的摸索來得更好(Lin, 2012; Nam & Zellner, 2011; Baghcheghi, Koohestani, & Rezaei, 2011;

Aziz & Anowar Hossain, 2010; Johnson & Johnson, 1999),Wu、Lee、Chang 與 Liang(2013)即指 出了能夠進行合作互動與情境式的學習是 AR 的優勢之一,透過 AR 的能夠使學習者直接的 感受到與他人的互動(Birchfield & Megowan-Romanowicz, 2009; Squire & Jan, 2007),也使學習 知識能夠有效的傳遞(Dede, 2009; Kaufmann & Schmalstieg, 2003)。要使學習者間能夠進行合 作互動,必須讓學習者能夠意識到彼此間的存在,不論是讓學習者在同一環境中,彼此可以 直接透過觀看相同的標記,透過聲音、手勢以及直接操控虛擬物件的合作模式(Schmalstieg, Fuhrmann, & Hesina, 2000; Kaufmann & Schmalstieg, 2003),或是直接透過網路讓學習者能夠 看到彼此之間的影像(Kato & Billinghurst, 1999; Lee, Seo, & Rhee, 2011),其中,當使用者藉由 網路進行合作時,便能克服必須在同一場所才可進行互動的問題,Nee、Ong、Chryssolouris 與 Mourtzis(2012)便指出了,在開放環境的 AR 合作為未來發展的趨勢之一,不過在此同時,

由於虛擬物件必須依賴追蹤實體標記的位置而產生,要如何讓使用者在自己的環境中依然能 夠看到實際上存在於對方環境的標記而產生虛擬物件,便是需要克服的問題(Wang, Chiu, 2011)。在合作的過程中,由於傳統的滑鼠鍵盤並不適合做為 AR 操作的方式(van Krevelen &

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Poelman, 2010),讓標記成為互動的依據,便為可行的方法,要如何讓兩個處在不同空間中的 虛擬物件,能夠隨著使用者實際的操作而進行互動,便是需要思考的方向。

此外諸多 AR 在輔助學習上的應用,其使用內容受到較大的限制,難以隨著課程更換,

遇到不同課程需求時,即需使用不同的系統,標記也不同。如能將教材與資源統合,讓不同 教學者能夠在同一時間依不同需求取用所需的資源,是較為適合的方式(Archee, 2012),El Sayed、Zayed 與 Sharawy(2011)便建置了名為 ARSC(Augmented Reality Student Card)的系統,

該系統將數個標記建置在同一張卡片上,透過卡片學生可以進行虛擬物件的展示,也可做為 操作的介面。在其系統中,即透過 client-server 的方式,將課程資源置於伺服器端,當教師選 擇課程後,由伺服端依課程發送展示物件給學生,因此學生無需更換標記,便可進行不同的

該系統將數個標記建置在同一張卡片上,透過卡片學生可以進行虛擬物件的展示,也可做為 操作的介面。在其系統中,即透過 client-server 的方式,將課程資源置於伺服器端,當教師選 擇課程後,由伺服端依課程發送展示物件給學生,因此學生無需更換標記,便可進行不同的

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