結論

本研究使用擴增實境與講述式兩種不同的學習環境，分別再以程序鷹架與後 設認知鷹架兩種不同的鷹架教學策略對高中一年級學生進行空間座標系與空間 向量的教學實驗課程，其中擴增實境學習環境提供虛實合一的教材與教具組，讓 學習者可以對其進行操作、探索與互動，而講述式組則是由教學者帶領，使用平 面立體透視圖作為教學過程中觀察、思考的輔助媒介，使學習者在心中形成正確 的心像與空間概念。四組學習者皆配合學習單進行教學活動，以確保學習者的學 習成效。希望藉由以上方法，同時提昇學生學習空間座標系與空間向量的學習成 效以及學習動機，而本章依據第一章提出的待答問題以及第四章統計分析的研究 結果進行歸納，並且獲得了以下的結論：

壹、高中一年級學習者在擴增實境學習環境中，比起講述式學習環境中，在空間 座標系與空間向量的單元有較好的學習成效。

從研究結果的統計分析報告中我們可以發現，以擴增實境作為學習環境的學 習者在空間座標系與空間向量單元的學習成效中，「知識理解」以及「知識應用」

兩個向度的平均分數都顯著高於講述式學習環境的學習者。據此可知，擴增實境 的學習環境確實對於高中一年級學習者進行空間座標系與空間向量的學習是有

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幫助的。推測其原因主要分為（1）幫助學習者在心中建立正確的心像：在擴增 實境的學習環境下，能夠進行虛實結合（Dunleavy，2009），將向量、座標系等 虛擬的數學物件擴增在實體模型相對應的位置上，透過此即時回饋，學習者能夠 立即比對此擴增實境模型與心中形成之心像，並且進行調整。（2）擴增實境可 以幫助學習者將教學內容內化成個人知識：在擴增實境的環境中，學習者可以親 手對實體教具進行操作、同時透過平板電腦對虛擬的向量與座標系模型進行即時 的互動（Azuma ，1997）。這樣的動覺體驗（Binks，2003）可以幫助學習者達 到更有效的知識建構 (Billinghurst, 2008)。對學習者來說，有意義的學習提升了 學習者對於空間概念的體驗與瞭解 (Shelton & Hedley, 2002)。

貳、高中一年級學習者在擴增實境學習環境中，比起講述式學習環境中在空間座 標系與空間向量的單元有較好的學習動機。

由第四章資料分析的結果我們可以發現，在「內在目標」、「工作價值」以及

「自我效能」的面向中，使用擴增實境學習環境的學習者皆比使用講述式學習環 境的學習者無論是搭配程序鷹架，或是後設認知鷹架，都有著顯著較高的得分，

造成此結果之原因，可能是由於使用擴增實境組的學習者們在進行教學實驗的過 程中，主動的操作、並且觀察擴增實境教材，同時擴增實境教材也扮演了即時回 饋的角色（廖詠年，2010），將原本課本裡的生硬知識生動、真實、無縫的虛實 整合並且呈現在學習者面前，使學習者可直接比對心像與眼前的立體模型，這樣 的作法可降低學習者的認知負擔，有清楚的目標和立即回饋，使學習者容易進入 心流狀態，並且讓學習者確信學習的內容乃真實存在可視的現實世界之中，而非 虛無飄渺的抽象觀念，故可提昇學習者對於學習過程的「工作價值」之認同感；

同時，由於學習者透過擴增實境教材的操作之後，對於空間能力能夠有更好的理 解 (Martín-Gutiérrez, and Saorín, 2010)，故學習者的「自我效能」亦相對提高，

意味著學習者對於自己學習的成效有著相當的信心，並且覺得自己能夠做得更好；

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接著，學習過程中透過擴增實境系統中內含的「解答比對」系統，學生可以將計 算出的答案立即與系統進行比對，同時系統將顯示立即的正確解答、或是錯誤解 答之視覺回饋，透過這樣主動驗證、立即回饋的方法，給予學習者挑戰以及成就 感，提昇了學習者的「內在目標」。

此外，由第四章數據統計的各組平均數發現，基於後設認知鷹架的教學策略 在擴增實境學習環境中，學習者能自行主導學習、自由的進行策略的選擇，以及 進行解題的嘗試，刺激學習者在擴增實境中進行主動操作、探索與體驗的學習活 動，同時解答比對系統的立即解答回饋可促進學習者的反思與嘗試。而在講述式 的學習環境中使用程序鷹架的教學策略，使教學者能按部就班的帶領學習者進行 步驟性的解答，慢慢形成正確觀念。故強調「操作性」的擴增實境學習環境下搭 配後設認知鷹架教學策略的組別、以及強調「穩定性」的講述式學習環境搭配程 序鷹架教學策略的組別，相對的在學習成就與動機皆有較高的得分，故此兩組的 學習者對於學習成效表現中「成績」的期望自然較高，也就是有著較高的「外在 目標」之動機。

78 第二節 建議

本節依據研究與實驗過程中發現之相關問題、以及可以再進行改善的部份提 出相關的建議，以供未來研究之參考：

壹、對於空間座標系與空間向量單元教學之建議：

本研究對於空間座標系與空間向量單元教學之建議包括 (1)以擴增實境融 入後設認知鷹架教學策略輔助空間座標系與向量之相關概念教學； (2)增加學習 過程之時間，針對此兩點建議，分述如下：

一、以擴增實境融入後設認知鷹架教學策略輔助空間座標系與向量相關概念教 學

本研究結果驗證了使用擴增實境學習環境加上後設認知鷹架式的鷹架教學 策略融入在體驗式學習循環的學習過程當中，學習者確實能夠提昇在空間座標系 與空間向量單元的學習成效以及其學習動機。而將來的研究可以嘗試在各個學習 循環當中設計更多的任務，強化學習者在每個學習循環階段中的感受，進而更加 提昇整體的學習效果以及學習動機；至於講述式學習環境中，則可以增加提供學 習者階段式任務的作法，讓學習者在學習過程中不只是被動的接收知識，以提昇 學習者的專注力以及動機。

二、增加學習過程時間

本實驗研究之實驗學校由於有授課進度與時間壓力、加上本研究實驗小組人 力與物力上的限制，只得安排為期 50 分鐘一堂，總共四堂課共 200 分鐘的教學 實驗。儘管研究結果顯示，使用擴增實境學習環境，學習者確實能夠提昇學習成 效以及其學習動機，然而在不同教學鷹架的狀況下，程序式鷹架組只需要跟著教 學者進行循序漸進的學習，而後設認知鷹架教學組則賦予學習者較大的學習責任

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及較多的策略選擇，這樣的高階認知技能可能需要較長的學習時間。因此實驗時 間的長短恐對於不同教學鷹架對學習者之學習成效造成影響。再者，由第四章學 習成效分析中可見，鷹架教學策略以及學習環境兩變項的交互作用其實已經接近 顯著（p=.064），若是以加長時間的作法，有機會造成此交互作用受到強化而趨 於顯著。接著，由於擴增實境技術對於學習者來說，是一門第一次接觸到的新穎 科技，那麼對於學習者的學習動機持續性的效應部份，是值得觀察研究的一個議 題。

貳、對未來研究方向之建議

本研究針對未來可以進行的研究方向，有三點建議，包括 (1)討論學習者的 個別差異； (2)其他學科的應用； (3)擴增實境融入遊戲。

一、學習者的個別差異

本研究變項設計目前尚未探討的其中一個變項為學習者的個別差異，由於學 習者進行操作擴增實境教材的整個學習過程，屬於建構主義的「做中學」歷程，

讓學習者透過觸覺、視覺同時進行資訊的接收並且編碼。若是我們對學習者的學 習風格進行討論，根據 Kolb (1984)定義的四種學習風格中，包含調適者

（Accommodator）、發散者（Diverger）、聚斂者（Converger）、同化者（Assimilator）

，每一種學習風格的學習者所偏好的資訊處理以及資訊接收之方式並不相同，

那麼各種學習風格的學習者對於擴增實境的教具操作學習歷程可能會有不同的 感受並且形成不同的影響，故需要以此為變項再進行研究，以發現最適合各種風 格學習者的教學方法。

80 二、其他學科的應用

根據本研究結果，擴增實境的教材確實對於學習者在空間座標系與空間向量 單元之學有著正面的效果，那麼對於不同的學科範圍，是否皆適合使用擴增實境 的教材進行呈現呢？擴增實境的教材作法有著能夠將虛、實的世界進行整合的能 力，降低學習者的學習負擔，讓學習者容易進入心流，從而提昇學習者的學習成 效以及學習動機。透過這樣的優勢，擴增實境可以融入何種不同領域的知識，並 且發揮正向而且有意義的效用，是未來一個非常值得探討的議題。

三、擴增實境融入遊戲

在本研究的設計當中，擴增實境科技所扮演的輔助角色以教具的方式呈現，

可進一步就遊戲之「沈浸」特性增強，許多研究皆顯示，教育遊戲對於學科的學 習成效與態度皆具有正面的幫助 (Ke & Grabowski, 2007; Moreno, 2002)，故未來 的研究，可試著在擴增實境的學習環境中，融入遊戲化的任務以及回饋元素，藉 此增加學習者的學習動機與投入時間。

81 參考文獻

Schwarzenberger (1984)。錯誤的重要性。數學圈，21，73-80。

Hart, K. M. (1989). 學生的數學架構。Hart 專題演講，呂玉琴整理。科學教育月 刊, 124, 18-31。

丁振豐（1994）。三個心理學派典對空間能力研究的比較。台南師院初等教育學

丁振豐（1994）。三個心理學派典對空間能力研究的比較。台南師院初等教育學