隨著數位科技的進步發展，教學結合了更多的軟、硬體設備，使得教學變 得加活潑而多元。因此電腦不但成為教學者重要的工具，而且也是學習者重要 的學習夥伴，也是重要的鷹架（scaffolding）來源(陳定邦, 2004；Davis & Miyake, 2004)。而鷹架是指成人在兒童現有的認知層次下，所提供有一系列正確的引導 及關鍵性指示，讓兒童能在此引導和指示下超越原有的認知層次（Wood, Bruner
& Ross, 1976）。而正確的引導和指示要在近側發展的區域(zoneof proximal development, ZPD)內，否則鷹架的引導將會是多餘而沒有效用的。然而教學者 使用電腦及相關軟體建構鷹架來引導學習者的學習，卻忽略了在學習者的學習 過程中，要去瞭解、觀察學習者在學習過程中的學習狀況、並適時提供合適的 支持(Puntambekar & Hübscher, 2005)。也就是教學者常忽略了每位學習者在學 習過程中動態的發展狀況和表現，因此無法提供適當而正確的引導和支持。
教學者常利用遊戲吸引人的特性，來幫助學習者的學習。所謂的遊戲就是 一種訂有規則可循，具有可以達到的目標或成果的系統，而遊戲期間所制訂的 規則也可用來控制遊戲，而學習者藉由這樣的系統在遊戲中練習、互動和回饋，
得到學習的經驗，達到學習的目的（Salen & Zimmeman, 2004；Groos, 1914）。
Barrows＆Tamblyn （1980）將遊戲式學習定義為：遊戲式學習類似於問題式學 習（Problem Based Learning, PBL），將特定的問題腳本放入一個遊戲的架構裡。
Salen & Zimmermann (2004) 將數位遊戲定義為電腦遊戲與電子遊戲。Prensky
（2001）認為數位遊戲式學習即任何教育內容與電腦遊戲的緊密結合，亦可把 它定義為在電腦或線上（online）的任何教育性遊戲。洪榮昭與劉明洲 （1982）
指出，將學習的內容結合電腦以數位遊戲的方式來進行教學，使學習者在教學 遊戲中學習，提升學習動機和專注力，使學習者能夠在遊戲的過程中，順利的
學習所要學習的內容，這使得遊戲具備了娛樂和教學的功能。因此遊戲式學習 就是將所要學習的內容融入到遊戲的架構當中，再利用數位遊戲的特性，引起 學習者的學習動機，使學習者專注在遊戲中學習，並且樂在其中，最終達到學 習的目標。
遊戲式的學習能引發學習者內在的學習動機，主動的參與並專注在遊戲之 中，學習者不自覺沈浸在遊戲之中，主動的在遊戲中和系統互動進行學習，進 而達到學習的目標(Raybourn & Bos,.2005, Freitas & Griffiths, 2007)。而在過去有 關於遊戲式教學的相關研究中，對於學習者的學習動機和學習成效均有正面的 影響。Prensky （2004）認為數位遊戲對於提升學習者的視覺注意力有正面影 響；Owston et al. （2009）研究發現數位遊戲能增進學習者在閱讀和寫作方面 學習動機和學習成效；Papastergiou （2009）研究發現數位遊戲能提升高中計 算機概念的學習動機和學習成效；蕭顯勝和伍建學 （2003）認為，網路遊戲即 具有好奇性、想像力、冒險性…等特性，這些特性吸引玩家不斷主動的參與網 路遊戲，讓使用網路遊戲的學習方式引發玩家的學習動機；Rosas et al. (2003) 研究發現遊戲式學習在國小一、二年級數學及閱讀理解方面有助於提升學習動 機和學習成效；Kebritchi, Hirumi & Bai (2010)研究發現遊戲式學習在國三數學 方面能提升學習成效。由此看來，遊戲式的學習可以達到主動學習、提高學習 興趣與學習成效，並能達到個別化的學習目的，因此遊戲式學習要比其他的學 習方式佔有更大的優勢和教學效果。
當學習者在面對新的或困難的問題時，以原有的認知層次，無法解決問題 時，若能藉由成人或同儕適當的協助和引導下，降低問題的難度，並引導學習 者朝正確的方向思考來解決問題，讓學習者能超越原有的認知層次，最終達到 解決問題能力。而在解決問題的過程中所給予的協助和引導，就是在「搭鷹架」
（Wood, Bruner & Ross, 1976）。學習者藉由與成人或同儕間的互動合作，經過 內化達到近側發展區的發展，在近側發展區裡，別人給予兒童的協助，即稱為 鷹架作用（張春興, 1996）。鷹架是在近側發展區中，教師對學生所提供暫時性
的動態支持，這樣的支持，讓學習者得以朝向學習者最高的近側發展區發展 (Palincsar,Brown, 1984；Huggins,Maiste , 1999）。而鷹架的技巧，是能夠引導學 習者正確的學習方向，有效減少學習者學習過程中混淆或錯誤的情況，促進學 習者發展的機會 (Berk & Winsler, 1997；Doyle, 1986)。因此當教學者在教學過 程中所提供的鷹架是有系統且能正確的來引導學生的學習，若能符合學習者認 知層次，降低學習者的挫折，又能引導學習者朝正確的方向發展，降低誤解及 錯誤的情況，學習者很容易就能超越原有的認知，並能有效地提升學習成效。
Prensky (2003) 認為成功的學習，在過程中最重要的因素就是動機，而遊 戲則正好提供這樣的學習條件。但除了動機之外，當學習者在學習過程中無法 達到更高層次的學習時，鷹架是協助學習者達到更高層次學習的引導工具
（Hannafin, Land,& Oliver, 1999)。因此 Bruner （1985）指出，成功的學習要有 兩個重要的情境：（一）學習者必須有動機願意嘗試；（二）教學者必須提供一 個鷹架，引導學習者學習。綜合上述，在學習過程中，遊戲引發了學習者的學 習動機之後，能投入較多的心力於學習的內容上，但為了避免因過多的挫折而 放棄，必須適時給予協助和引導，讓學習者願意再花時間和精神繼續學習下去。
因此引發學習者的學習動機以及提供學習者適時的引導，就成為學習者能否達 成學習目標的重要因素。
目前大多數的教學遊戲，無論學習者的程度高低，都使用相同的教學情境，
無法針對不同程度的學習者，提供不同程度的教學遊戲，因此造成中、低成就 學生學習上的挫折和困難，降低了數位學習的學習成效。且數位遊戲式學習中 的娛樂成分很高但教育內容卻過少，所以並不值得花時間去設計或使用這樣的 遊戲（Prensky, 2001）。在 Puntambekar & Hübscher （2005）的研究中指出，教 學者使用電腦及相關軟體所建構的鷹架來引導學習者的學習，卻忽略了在學習 者的學習過程中，要去瞭解、觀察學習者在學習過程中的學習狀況、並適時提 供合適的支持。因此雖然遊戲式學習能夠提升學習者的學習動機，但現下的遊 戲式學習大都著重在遊戲的娛樂性和學習者的認知程度上，而缺乏在教學過程
中有系統的教學引導和提供合適的支持；也就是只注重學習者現在的認知程 度，而忽略了在教學過程中的引導，如此不但增加學習過程中的挫折和困難，
也無法有效增進學習成效。
雖說數學是科學之母，但在日常教學中卻常碰到學生提出數學是無趣且困 難的科目，甚至在學習過程中經過一連串的挫折後，對於數學的學習感到相當 無助，甚至放棄數學的情況相當常見(張靜嚳, 1999）。而在學習者學習的過程 中，若學習程序複雜的程度超過學習者的工作記憶容量，而沒有給予學習者任 何合適的學習引導、提示或協助，這將對學習者的理解、學習和問題解決能力 產生嚴重的負面影響(Sweller, 1998)。連韻文 (2007)的研究亦指出，兒童在電腦 輔助情境下進行學習，能提升兒童的演繹推理能力，且透過電腦輔助的鷹架來 降低認知負荷量，能協助兒童在學習的過程中發展出更佳的策略。因此學習者 在面對新的或困難的問題時，如何提高學生的學習興趣，並在學習的過程中適 時給予學習者協助，降低學習者學習的挫折和問題的難度，讓學習者願意嘗試 繼續專注在學習中，這對教學者來說是相當重要課題。