第三章 研究方法
第六節 研究系統設計
本研究基於上述文獻理論，為提升國小學童對於英語節慶教學的學習成效，
以及使用認知負荷教材計原則測試學童認知負荷程度，設計以遊戲學習應用行動 裝置的遊戲教學系統。以平板電腦搭載多媒體遊戲系統，將教材內容及遊戲應用 在行動載具上，並透過教材內容、遊戲觸碰點擊等互動方式，創造出有趣的學習 情境，期能吸引學生的注意並提高學習意願、增加學習成效。
綜合上述，本系統實作平台為Android系統，以下將針對系統開發工具、系 統功能、系統流程圖及遊戲設計加以詳述之。
一、 軟體工具及程式語言：
本研究使用JAVA 7程式語言以及XML語言開發Android遊戲學習系統，並使用 SQLite資料庫處理學生遊戲所得分數、排名等，如表3-1所示。
軟體工具 程式語言
插件:Android-ADT 內容編譯:Java 7 開發平台:Eclipse IDE 介面編譯:XML
資料庫:SQLite 資料庫編譯:SQLite
表 3-1 開發軟體工具及程式語言
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二、 遊戲系統介紹：
圖 3-6 Android學習系統功能架構圖 一、教材內容預習：
根據本研究規劃的四種節慶（母親節、父親節、兒童節、植樹節），規劃出4個 教才預習區塊，每個區塊會介紹主題單字、月份、文法、例句等內容，並經由教 材預習後，進行遊戲教學。
二、條列式遊戲關卡：
學習遊戲內容由條列式呈現，分為四種節慶，分別進行個別單元教學，每個遊戲 區域分別針對單字及月分教學，讓學生得以複習四種節慶的單字和月份，並使學 生藉由遊戲增加單字的熟悉度，使用認知負荷設計理論中的重複效果使用重複圖 像化的英文字彙設計遊戲教材，並同時間出現且以不同形態設計，期能增加學生 的學習成效，整體介面如下圖3-7所示。
節慶學習 ＡＰＰ
教材預習
（數位教材）
抓單字遊戲
（條列關卡）
拼圖遊戲
（亂數關卡）
母親節 父親節 地球日 端午節
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圖 3-7 條列式遊戲關卡 三、亂數遊戲關卡：
使用認知負荷設計理論中的變化效果及完成問題效果設計，本研究利用遊戲 學習的特性，創造出有變化的學習情境，期能促進學生學習變通、整理參考、增 加自我思考的行為。使用遊戲拼圖的方式，提供學習者有限的提示，學生必須了 解遊戲使用的英文字彙，然後運用這些知識，由學生自行思考判斷積極解決遊戲 創造出的問題。
學習遊戲關卡由亂數呈現，分為四種節慶關卡並隨機出現，在學生經由教材 預習以及條列式遊戲得到的先備知識後，使用亂數隨機抽題方式進行關卡選擇，
每個遊戲區域分別針對單字及月分教學、單字圖像化記憶，讓學生得以複習四種 節慶的單字和月份，更經由圖像化的方式讓學生加深印象，如下圖3-8所示。
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圖 3-8亂數產生遊戲關卡
三、系統流程：
本系統的系統流程圖如圖3-9所示，透過系統的運作進行本論文相關教學活 動。
圖 3-9 Android學習系統流程圖
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首先學習者進入系統，並選擇需要進行的教學活動如下(圖3-10)所示，學習者進 入該系統，系統採用智慧型手機/平板電腦作為學習設備，學習者於該學習系統 內進行英語節慶教學完成 教材預習(賽前準備任務)後，再進行遊戲比賽，於抓 單字遊戲結束後，進行亂數拼圖比賽，並反覆執行，直到完成給定學生的遊戲得 分標準為止。
圖 3-10 遊戲系統主畫面
四、遊戲教學內容介紹：
1. 遊戲單元設計
根據本研究規劃的四種節慶（母親節、父親節、地球日、端午節），規劃出4個 教才預習區塊，每個區塊會介紹主題單字、月份等內容，並經由賽前準備區取得 先備知識教材預習後，方可進行接下來的遊戲教學。
依據前文遊戲系統介紹敘述，共設計出下列三種遊戲學習單元，分為：
1、賽前準備區(幫助學童取得主題節慶的先備知識) 2、抓單字大賽(訓練學童對於主題單字的熟悉度)
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圖 3-12 遊戲系統主畫面
圖 3-13 賽前準備區關卡選擇畫面
進入賽前準備區後如(圖3-14)所示，每個區域戲分為四項數位學習卡，數位學習
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卡會依主題單字、月份、節慶名稱等內容進行閱讀以及單字發音的動作。
圖 3-14 賽前準備區單字卡選擇畫面
學童只要輕觸該單字的小圖示，便會跳出數位學習卡並發音(如圖3-15)所示。
圖 3-15 賽前準備區單字卡發音畫面
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（二） 抓單字大賽：
遊戲系統架構如(圖3-16)所示，共分為四種節慶（母親節、父親節、地球日、端 午節），規劃出四個遊戲區域，每個遊戲區域會依主題單字、月份、節慶名稱等 內容進行遊戲，遊戲方式是以兩指向內縮之手勢抓取自螢幕上方落下之（單字、
月份、中文名稱）圖片，根據理論中「面對多重訊息時可以得到充分的理解，但 重要的是這些訊息是不需重組整理的」，本研究使用重複圖像化的英文字彙設計 遊戲教材，並同時間出現且以不同形態設計，期能增加學生的學習成效。:
圖 3-16 抓單字大賽系統架構圖
進入遊戲主畫面後如(圖3-17)所示，依條列式關卡可由學生自由選擇關卡:
抓單字大賽
（關卡選擇）
母親節 父親節 地球日 端午節
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圖 3-17 遊戲系統主畫面
進入抓單字大賽後如(圖3-18)所示，遊戲分為四項遊戲關卡，遊戲關卡會依主題 單字、月份、節慶名稱等內容進行抓單字遊戲學習的任務。
圖 3-18 抓單字大賽主畫面
進入遊戲後如(圖3-19)所示，學習者必須在有限的時間內，以兩指向內縮之手勢
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抓取自螢幕上方落下之（單字、月份、中文名稱）圖片，有別於以往單指點擊的 手勢，該手勢期能提高學童對於遊戲教才內容的注意力。
圖 3-19 抓單字遊戲進行畫面
（二） 拼圖大賽：
遊戲系統架構如(圖3-20)所示，共分為四種節慶（母親節、父親節、地球日、端 午節），規劃出四個遊戲區域，每個遊戲區域會依主題單字、月份、節慶名稱等 內容進行亂數選取關卡的動作，並依照學生手中的學習單參閱，以拼圖方式進行 單字的教學遊戲，提供學習者有限的提示，學生必須了解遊戲使用的英文字彙，
然後運用這些知識，由學生自行思考判斷積極解決遊戲創造出的問題:
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圖 3-20 拼圖大賽系統架構圖
進入遊戲主畫面後如下(圖3-21)所示，依亂數關卡隨機決定學生進行學習活動的 四種不同節慶遊戲關卡，以電腦隨機出題的方式進行遊戲，每個關卡會依主題單 字、月份、節慶名稱等內容進行亂數選取關卡的動作，並依照學生手中的學習單 參閱邊以拼圖方式進行單字的教學遊戲，該系統會提供學習者有限的提示:
拼圖大賽
（功能選擇）
進行遊戲 (亂數出題)
難度調整 分數排名 離開遊戲
母親節 父親節
地球日 端午節
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圖 3-21 自動產生遊戲關卡
進入遊戲後如(圖3-22)所示，系統會先將圖片打成散狀，讓使用者以點擊的手勢 將打散之（單字、月份、中文名稱）教學圖片重新組合(圖3-23)所示：
圖 3-22 系統打散教學圖片 圖 3-23 使用者自行重組圖片
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遊戲前可先調整難度，難度較高的圖片複雜度會提升，依學生狀況適當調整之如 (圖3-24)所示，並於遊戲結束後系統會要求學輸入姓名(圖3-25所示)：
圖 3-24 設定關卡難度 圖 3-25 輸入使用者姓名 輸入基本資料後，系統會列出所花費之時間，以及排名如(圖3-26)所示：
圖 3-26 顯示系統排名
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五、學生實際操作情形：
學生使用該英語節慶學習App教學系統，實際操作過程，如下圖3-27 至3-32所示。
圖3-27 學生實際操作畫面(1)
圖3-28 學生實際操作畫面(2)
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圖3-29 學生實際操作畫面(3)
圖3-30 學生實際操作畫面(4)
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圖3-31 學生實際操作畫面(5)
圖3-32 學生實際操作畫面(6)
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