1.1 研究動機
在教育上，學習成就低落的學生，常遭受到各種挫折而恐懼學習，最終因嚴 重的挫折感而放棄學習。而遊戲式學習環境能激發學習者主動參與的內在動機並 提高專注力，是自發性學習的良好環境 (Raybourn & Bos, 2005) 。而在電腦普及 的世代中，數位遊戲是一個吸引玩家，且時時刻刻提供學習的環境 (Prensky, 2003)。而且遊戲本身就是一個問題解決的歷程，數位遊戲不但提供了問題解決的 良好環境，還讓玩家在玩樂中自我學習 (Gee, 2003) 。
Sweller (1998) 認為在問題解決過程中，如果不給予任何的協助與提示，將 可能會產生嚴重的認知負荷。而數位環境的即時性、運算力、圖像化、互動性，
能協助學童主動收集資料及歸納規律(黃永廣等人, 2004) 。在問題的解決過程 中，透過數位環境的上述特性，可讓玩家在遭遇困難時得到協助與引導，可避免 錯誤而遭受種種挫折，使玩家不會因為認知負荷過重而放棄學習。
Kintsch (1991) 認為電腦學習環境的角色，是在提供學習者一個暫時性的支 持，讓他們的表現能超出他們目前能力的水準，而非提供智慧去指導學習的進行 或監控學生的進度，他所提出的「暫時性支持」符合建構理論中的鷹架
(scaffolding)概念。Vygotsky（1978）提出兒童的學習發展中，在「實際上能解 決問題的能力」及「經過協助後能解決問題之能力」之間存在一個「可能發展區」
（the zone of proximal development, ZPD），鷹架提供給學習者輔助，使其跨 越現有的知識技能和欲達到的目標之間的鴻溝，在這過程中隨著學習者精熟度的 增加，輔助應逐步減少。最終，學習者能夠獨立達到欲求的知識技能，而不仰賴 任何的教學輔助（Greenfield, 1984）。
在數位遊戲中，設計者為了避免玩家遇到過多的挫折而放棄，常提供許多不 同種類的輔助。因此電腦不但是個能幹的同伴角色，也是一個重要的鷹架來源 (陳 定邦, 2003；Davis & Miyake, 2004) ，能夠在玩家碰到瓶頸時，給予協助。Bos (2001) 發現數位遊戲的設計者似乎比教育軟體的設計者更懂得運用鷹架理論，知 道如何以鷹架來引導玩家學習。學者們對於鷹架對學習者所產生的作用有不同的 看法。Lepper, Drake, & O’Donnell-Johnson (1997) 曾指出鷹架作用所帶來 的負面聯想，他們用油漆工人沒有鷹架支持就回到地面，來比喻鷹架對於學習者
的作用。也有學者認為，當學生在自我學習時無法達到更高層次的學習時，鷹架 是協助學生達成更高層次學習的引導工具（Hannafin, Land,& Oliver, 1999;
Jackson, Stratford, Krajcik,& Soloway, 1994）。究竟在數位遊戲中，鷹架輔 助是否能夠對玩家產生學習的作用呢?
數獨 (Sudoku) 是個有趣的推理遊戲，規則簡單卻變化無窮，在推敲之中完 全不必用到數學計算，只需運用邏輯推理能力。無論老少中青男女 ，人人都可以 玩，而且容易入手、容易入迷，一玩就上癮，因此數獨已成為全球化的益智遊戲
（吳明瑄、葉茂淳、王思懿, 2006）。數獨的遊戲規則是在九個九宮格裡，填入 1 到 9 的數字，每個數字在每個行、列及九宮格裡都都只能出現一次，謎題中會預 先填入一些數字，其他宮位則留白，玩家必須依照謎題中的數字分布狀況，推敲 思考出剩下的空格裡是什麼數字。
教育的重要任務，是要培養學生的思考技能，尤其是解決問題時的邏輯策略 推理能力 (Bottino ,Ferlino, Ott, Tavella, 2007)。益智遊戲是個促進認知發 展的好工具，特別是培養推理技巧 (Bottino et al., 2007)，而數獨是一個形象 良好的益智遊戲，被大眾認為對邏輯推理能力及專心有幫處 (Mepham, 2005)。而 Baek, Kim, Yun & Cheong (2008) 更進ㄧ步證實玩數獨遊戲可以增加玩家的邏輯 思考能力。也難怪英國政府出資的「教師雜誌」建議把「數獨」引進課堂 (Holden, 2005)，希望藉有趣好玩的數獨增進學生的邏輯策略推理能力，達到教育培養思考 技能的重要目標。
1.2 研究目的
所謂解決問題的「策略」就是在面對問題時，為了改變問題狀態，需付出一 些心智努力以解決問題，經過心智努力所產生與使用的解題方法 (黃幸美, 2004)。一般性的問題解決策略有：方法-目的分析法、差異減除法、嘗試錯誤法、
倒推法、類比法、繪圖法等(鄭昭明,1996；鍾聖校,1997)。在數獨的解謎策略中，
剛開始通常以人性的直觀式解法為主，對於初入門的玩家來說，這也是較容易理 解、接受的方法，從接到數獨謎題的那一刻起就可以立即開始解題，不需任何輔 助工具就可開始玩。其他重要的策略有唯一解法、基礎摒除法、區塊摒除法、唯 餘解法、矩形摒除法、單元摒除法等 (巫光楨, 2006)。
數位遊戲和傳統遊戲的重要差異之一是前者提供了很多的系統工具，讓玩家
在面對關卡解決問題時能得到鷹架輔助的效果。這些工具在遊戲中具有讓玩家免 於卡關焦慮的功能，但是在學習方面所扮演的角色則有待進一步釐清。連韻文 (2007) 的研究指出，兒童在電腦輔助情境下進行規則發現練習，能提升兒童的演 繹推理能力，且透過電腦輔助鷹架來降低認知負荷量，能協助兒童在探索過程發 展出更佳的策略。Wood、Bruner 以及 Ross 在 1976 年提出六種鷹架提供的輔助:(1) 引發孩童興趣；(2)簡化切割；(3)引導解決問題的方向；(4)關鍵特徵；(5)控制 挫折；以及(6)提供示範。本研究想要瞭解在數位遊戲中，在何種類型的鷹架支持 下對玩家的學習的成效最佳，可以產生策略上的改變?而何種類型的鷹架，會被玩 家過度使用而產生鷹架依賴，反而抑制了學習造成策略發展上的阻礙?
因此本研究選用數位版的數獨遊戲作為主要的研究工具，藉著操作不同類型 鷹架的輔助，讓玩家在遊戲時可使用鷹架工具來避免遭受挫折，進而探討這暫時 性的協助是否能讓玩家在輔助下主動學習得到策略的發展?或者這暫時性的輔助 是無法發揮學習作用的？遊戲是重過程而非結果的一種活動，究竟玩家在不同鷹 架輔助下的遊戲過程學到了什麼?這些都是本研究想釐清的問題。
綜合而言，本研究的主要目的有以下三項：
一、分析不同鷹架輔助對玩家遊戲行為的影響；
二、分析在不同鷹架輔助下玩家解題行為改變的影響；
三、分析在不同鷹架輔助下玩家策略改變的影響。
1.3 研究問題
基於上述的研究目的及前導性研究的結果，本研究提出八個具體的研究問題：
一、 不同鷹架輔助對玩家過關次數的影響。
二、 不同鷹架輔助對玩家每關答案全部清除次數的影響 三、 不同鷹架輔助對玩家每關自我作答次數的影響。
四、 不同鷹架輔助對玩家每關卡關次數的影響。
五、 不同鷹架輔助對玩家每關使用工具總次數的影響。
六、 在不同鷹架輔助下玩家解題行為的改變。
七、 在不同鷹架輔助下玩家解題第一步的改變。
八、 在不同鷹架輔助下玩家策略的改變
1.4 名詞解釋
ㄧ、遊戲情境: 本研究所選用的遊戲情境為一網路益智遊戲-數獨教授
(Sudoku)，因為研究對象為國小六年級學生，本研究選用 6 × 6 的 版本，相較於無輔助鷹架的數獨教授，數位化的介面提供了檢查錯 誤、顯示剩餘數字數量統計、自動輔數、指定輔助、下一步解答、
下一步詳解與視覺上的輔助-區塊顯色、加強顯示與剩餘數字數量 統計，使玩家不會因為認知負荷過重而卡關。
二、鷹架輔助:本研究依照 Wood、Bruner 以及 Ross (1976) 提出的鷹架分類，數 獨教授有其中三種鷹架類型: (1)關鍵特徵組；(2)控制挫折組；(3) 提供示範組。
(1) 關鍵特徵: 運用各種方法引導學習者注意並察覺事物或目 標的特徵。
在數獨教授: 顯示剩餘數字數量統計、區塊顯色與加強顯示。
(2)控制挫折:當學習者遭遇瓶頸與錯誤時，協助度過。
在數獨教授:檢查錯誤、自動輔數、指定輔數、下一步提示。
(3)提供示範:學習指引上運用學習者的語言或行為，提供清楚的示 範。
在數獨教授:下一步詳解。
受到正式研究中樣本數共 93 人的限制，將關鍵特徵和控制挫折鷹 架合併、關鍵特徵和提供示範鷹架合併，並以無鷹架輔助為對照組。
三、解題策略:數獨主要的解題策略有唯一解法、基礎摒除法、區塊摒除法、唯餘 解法、矩形摒除法、單元摒除法(巫光楨, 2006)。因研究對象為小 學六年級，本研究將策略簡化成:唯一解法、基本摒除法 。 (1)唯一解法: 當數獨謎題中的某一個宮格因為所處的列、行或九
宮格已填入數字的宮格達到 8 個時，那麼這個宮格 所能填入的數字，就只剩下那個還沒出現過的數字 了，而解決上述數獨謎題的策略為唯一解法。
(2)基本摒除法:瞭解數獨每一行、每一列、每一個九宮格都只能出 現一次的規則後，基礎摒除法是第一個出現使用的
方法 。
基礎摒除法雖然簡單，但在實際尋找時，可分成三個部分：
1
宮摒餘：利用每行、列、宮數字不重複的原則，找到某數在某 一個九宮格可填入的位置只餘一個的情形；意即找到了 該數在該九宮格中的填入位置。2
列摒餘：利用每行、列、宮數字不重複的原則，找到某數在某 列可填入的位置只餘一個的情形；意即找到了該數在該 列中的填入位置。3
行摒餘：利用每行、列、宮數字不重複的原則，找到某數在某 行可填入的位置只餘一個的情形；意即找到了該數在該 行中的填入位置。四、答案全部清除次數:指玩家在遊戲過程，將盤面上所有宮格答案全部清除的行 為次數。
五、自我做答次數:指玩家在遊戲過程，不靠下一步提示或下一步詳示工具輔助，
而靠自己作答的次數。
六、卡關次數:指玩家在遊戲過程，盤面答案全滿的次數。