結論

本研究根據研究問題及第四章之研究結果，分別從槓桿原理學習成效與自然 科學習動機兩個面向，歸納獲得以下結論：(1)學生使用「擴增實境遊戲」教材學 習槓桿原理，學習成效優於使用「數位模擬遊戲」教材；而學生使用「類比編碼 策略」教材學習槓桿原理，學習成效優於使用「符號編碼策略」教材；(2)學生運 用學習環境與編碼策略學習槓桿原理皆可提升學習動機；特別是「擴增實境遊戲」

和「類比編碼策略」之內在動機表現較佳，而「數位模擬遊戲」和「符號編碼策 略」之外在動機表現較佳。各點結論分述如下：

一、 學生使用「擴增實境遊戲」教材學習槓桿原理，學習成效優於使用「數 位模擬遊戲」教材；而學生使用「類比編碼策略」教材學習槓桿原理，學 習成效優於使用「符號編碼策略」教材

擴增實境遊戲組的學習者在槓桿原理之理解學習表現優於數位模擬遊戲組 的學習者；類比編碼策略組的學習者在槓桿原理之應用學習表現優於符號編碼策 略組的學習者，而擴增實境遊戲組、數位模擬組與類比編碼組、符號編碼組的學 習者在槓桿原理之知識學習表現皆無顯著差異，表示國小中年級學習者在實際操 作翹翹板教具、觀察虛擬輔助資訊與互動性較高的擴增實境遊戲活動中，對槓桿 原理學習有較佳的理解。如同 Billinghurst (2002, 2012)所言，擴增實境能支援真實 與虛擬環境之間的無縫互動、能在真實與虛擬環境中流暢的轉換等特性；而且，

以遊戲的方式呈現，可激發學習者的學習動機及滿足感使其更加主動積極習得知 識(Charles & McAlister, 2004; Gee, 2003; Holland, Jenkins, & Squire, 2003)。此外，

年齡不同，理解抽象概念的能力亦有不同，由於研究樣本的年齡於具體運思期的 階段，故在實驗操作經驗和互動方式有差異的情況下，其進行類比編碼策略的學 習者之新、舊經驗連結程度將優於符號編碼策略的學習者，故能有效幫助其發展 面對槓桿平衡之判定、分析與預測的能力，進而促進其槓桿原理之應用表現。如 同 Goldstone 和 Son (2005)所言，符號編碼的公式的精緻化有助於學習者在知識建 構過程的理解，而類比編碼視覺化的呈現則更有益於原理概念的遷移。

此外，就學習內容而言，槓桿原理概念以知識性的定義與理解為學習基礎，

應用與分析則為高層次的思考能力。因此，對於尚未學過槓桿原理概念的學習者 來說，在沒有槓桿原理概念的基本認知下，將難以發展出面對槓桿平衡問題之判 定的分析能力。然而，類比編碼的策略能提供學習者從舊的面積概念轉換成新的 力矩概念(即重量與力臂長之乘積)，因而使其產生槓桿原理之正確心智模型，並 培養出高層次之思考能力。就知識複雜度的觀點來看數位遊戲學習，學習內容融 入數位遊戲的故事情節與角色對話的內容能有效幫助低、中層次的概念理解，但 是為了幫助學習者能有較好的學習遷移之高層次能力，在系統內部的設計方面應 考量到學習內容的知識屬性，以提供有效率的編碼方式。

二、 學生運用學習環境與編碼策略學習槓桿原理皆可提升學習動機；特別 是「擴增實境遊戲」和「類比編碼策略」之內在動機表現較佳，而「數位 模擬遊戲」和「符號編碼策略」之外在動機表現較佳

無論是接受擴增實境、數位模擬之體驗式遊戲學習活動或是接受類比編碼、

符號編碼之學習策略的學習者，經過科技融入槓桿原理學習後，對於內在動機之 自我效能、主動學習策略和自然科學習價值與外在動機之表現目標、成就目標和 學習環境誘因皆抱持正向學習動機。本研究掌握槓桿原理概念之學習架構，採用 具體經驗、反思觀察、抽象概念和主動驗證的體驗式學習環，並透過具有情境脈

絡的遊戲式學習，提供學習者扮演小科學家角色的機會，將學習內涵以解決學習 任務的歷程嵌入故事情節中，使學習的過程成為有意義的經驗(Charles & Mcalister, 2004)，進而幫助學習者相信憑著自己的能力，就能在科學學習任務上有很好的表 現。

此外，由於接受類比編碼之數位模擬遊戲的學習者能夠從動畫模擬快速理解 平衡過程中槓桿原理的意義，不僅能避免力矩概念太過抽象所造成的認知負擔，

更能透過面積概念的方式類推至力矩概念，進而幫助學習者有效掌握學習活動中 的核心概念(Goldstone & Son, 2005)，使其因為能力與成就增加而感到滿足；使其 提升對自然科學習價值的認同。而透過擴增實境的虛實整合之遊戲互動方式，能 帶給學習者新奇感、娛樂性及多重感官刺激，進而吸引學習者的注意力，使其積 極投入學習活動中，體驗學習的樂趣(Billinghurst, 2002; Yaoyuneyong & Johnson, 2011)。此外，接受符號編碼策略的學習者在解決學習任務的過程中不僅要注意角 色的對話內容還要注意學習內涵，而造成認知上的中斷或無法有效萃取出概念的 精神，此時透過公式簡化槓桿平衡過程中的原理，能減輕學習者的認知負擔且能 幫助其繼續解決學習任務(Johnson , Butcher, Ozogul, & Reisslein, 2013)。因此，相 較於數位模擬遊戲與類比編碼策略之體驗式遊戲學習活動，擴增實境的學習環境 與符號的編碼策略之體驗式遊戲學習活動更能有效幫助國小中年級學習者的學 習歷程。