線上遊戲式學習系統

本節分別對本研究所建置的線上遊戲式學習系統之「學習目標與設計理 念」、「開發工具與系統架構」、及「系統功能」等進行說明。

壹、學習目標與設計理念

一、學習目標

由於數位遊戲式學習逐漸受到重視，但在數位遊戲式學習的成效仍充滿 不確定性，且線上遊戲與數位學習結合仍不常見的情況下，本研究嘗試建置 一個線上遊戲式學習的環境，去探討線上遊戲式學習所可能帶來的潛能。

隨著近來石油價格不斷上漲，及全球暖化亦日益嚴重的情況下，如何節 約能能源，以減少二氧化碳的排放，是很值得讓孩童瞭解的知識與概念。而 有關節約能源及減少二氧化碳排放方面，節約用電則是一個可行的方式。由 於目前國小的自然與生活科技課程中有許多跟電有關的單元，如康軒版在四 年級下學期有通電的玩具單元，六年級上學期有電磁作用單元，所以若在國 小階段實施有關節約用電的課程應該是可行的，因而本研究選定「省電與節 能」作為遊戲式學習的主題。

在有關如何節約用電的學習主題中，最重要的就是必須瞭解日常生活中 哪些電器是屬於高耗電量，進而能節約用電。而電器的耗電量跟電功率有關，

且也會影響到電費的支出，所以，電功率及電費計算的是屬於如何節約用電

中重要的知識概念。由於電功率及電費計算概念，並不屬於國小自然與生活 科技領域的學習範圍，但因為電功率、能源、及時間三者的關係，與國小六 年級數學課程中的速率、距離、及時間三者的關係十分類似，且跟六年級數 學課程中的比值概念相關，所以，電功率的概念在國小六年級學生能力是可 以接受的範圍。因此，本研究便將電功率及電費計算的概念設定為此數位學 習活動中重要的學習概念。

在考量學生的能力範圍，再加上本研究僅實作一個簡單的教育性線上遊 戲來發掘其成效與潛能的情況下，本研究的遊戲式學習活動，主要希望學生 能透過電與能源的基本概念認識，及進一步瞭解電功率與電費計算的概念 後，能學習到如何在生活中節約用電。因此，主要學習目標及細部的學習項 目如下所示：

（一）電與能源的知識 1. 介紹什麼是電 2. 介紹什麼是能源

3. 介紹什麼是導體與絕緣體

4. 介紹什麼是再生能源與非再生能源 5. 介紹目前電的生產方式

6. 介紹用電的安全行為

（二）省電與節能

1. 介紹何謂電能、電能的單位

2. 介紹什麼是電功率、電功率的單位 3. 介紹電能的計算方法

4. 介紹電費的單位與計算方法 5. 介紹節約用電的方法

二、設計理念

本研究在參考文獻探討的結果後，以 Garris 等（2002）的遊戲式學習模 式（如圖 3.1 所示）作為本研究之遊戲式學習的參考模式。意即，本研究的 遊戲式學習之運作，是透過整合有關電功率、電費等的學習內容和線上遊戲 的特性後，形成一個教育性的線上遊戲，再藉由此遊戲讓學習者愉快的不斷 進行判斷、執行任務、而系統作回饋之學習循環，去達成學習有關省電與節 能主題的目標。

圖3.1 遊戲式學習模式

資料來源：Garris, Ahlers, 及 Diskell（2002）

而在如何整合學習內容與遊戲特性以形成一個教育性線上遊戲方面，本 研究參考Prensky（2001）的教育遊戲設計程序：

1. 先選擇一個迷人的遊戲的型態。

2. 選擇一個適合教學的互動學習型態。

3. 利用某些方法將前面二者結合在一起。

於是，首先在選擇遊戲型態上，本研究參考Prensky（2001）的建議，考 慮學習者的喜好及學習內容的形式，由於本研究的所設定的學習內容中，有 一部分屬於事實的知識內容，如：何謂電、能源、電功率等，根據 Prensky

（2001）的建議（如表 2.3 所示），適合競爭性遊戲、卡片遊戲、記憶的遊 戲、及動作或運動性遊戲類型。而有另一部分的學習內容是偏向於技能性的

教學的內容

遊戲的特性

學習者判斷

系統回饋 學習者執行

學習成果

輸入 處理 　 輸出

知識內容，如電能的計算、電費的計算等數學運算技能，根據 Prensky （2001）

的建議（如表 2.3 所示），適合角色扮演遊戲、冒險遊戲、及偵探遊戲等。

同時，由於至今年輕人所喜歡的線上遊戲類型，如「天堂」、「金庸群俠傳」、

「石器時代」等，大都是屬於線上角色扮演遊戲。因此，本研究選擇角色扮 演遊戲型態來符合學生的喜好及技能性知識內容的需求，同時再加上競爭性 遊戲來符合事實性知識內容的需求，因此，最終之選擇是以競爭性的角色扮 演遊戲，來作為本研究之教育性線上遊戲的遊戲型態。

其次，有關選擇互動性的學習型態方面，Prensky（2001）建議了如：練 習與回饋、做中學、任務式學習等12 種的互動性學習方法。本研究首先參考 Prensky（2001）的建議（如表 2.3 所示），屬於事實知識內容方面，適合發 問、記憶、聯想、及反覆練習等的學習活動，屬於技能知識內容方面，則適 合模倣、訓練、持續練習、及增加挑戰等的活動。因此，本研究選擇練習與 回饋（drill and practice）來作為事實知識內容的互動學習方法，藉由發問的 方 式 來 讓 學 生 反 覆 學 習 有 關 電 與 能 源 的 知 識 ， 同 時 ， 選 擇 任 務 式 學 習

（task-based learning）來作為技能知識內容的互動學習方法，藉由持續的任 務挑戰，來練習有關電能與電費的計算。

最後，本研究嘗試將選定的競爭性角色扮演遊戲類型，與任務式及問答 反覆練習的互動學習方式相結合，建構出一個小型的多人線上遊戲-「超級外 送王」。該遊戲將故事背景虛設在 2050 年發生石油耗盡的年代，玩家必須扮 演快餐店的外送員，騎乘電動機車在城市中不斷地接受外送食物任務，目的 是與線上的其他玩家競爭，看誰完成最多的外送任物，成為超級的外送王。

由於此遊戲參考部分角色扮演的機制，讓玩家可以修改機車的設定，並 可依積分提升成不同等級的外送員，故符合本研究所設定的競爭性角色扮演 遊戲類型。同時，在遊戲中融入任務式學習及反覆問答的互動學習機制來促

使玩家學習，如玩家透過不斷地完成任務，可以不斷學習如何行走最短的路 線以節約用電，及如何計算電費，以好讓機車電力耗盡時進行充電，且在遊 戲中的幾個重要任務路線，設計了收費站的機制來挑戰玩家，玩家必須一再 地接受有關電與能源的隨機選擇題挑戰，以避免被扣除遊戲的金錢值，藉此 來讓玩家反覆學習電與能源的知識。因而此遊戲的設計符合當初參考Prensky

（2001）之建議，達成將競爭性角色扮演遊戲類型，與任務式及問答反覆練 習的互動學習方式之結合。

再者，超級外送王遊戲之模式也確實符合 Garris 等（2002）的遊戲式學 習模式。圖 3.2 是此遊戲的進行模式，遊戲一開始是當遊戲參與者選擇或確 認自己所扮演的外送員角色後，必須先操控自己所扮演的角色，在遊戲的虛 擬環境中找到外送店，並接受隨機指派的外送任務，接下來，遊戲參與者必 須判斷外送任務的所在位置，設法移動所操控的機車，尋找到外送任務目標，

完成外送任務後，便可獲得金錢的獎勵，之後，為了與線上的玩家競爭誰能 完成最多的外送任務，遊戲參與者便需再回到外送店接受下一個任務，如此 反覆的進行，形成如 Garris 等（2002）的遊戲式學習模式中處理階段之不斷 引發學習者判斷、執行、與系統回饋之循環。

同時，遊戲參與者在不斷地完成任務過程中，也將不斷遭遇機車沒電或 機智問答之阻礙，因而如圖 3.2 所示，遊戲參與者除了不斷要進行主要遊戲 目的之外送任務循環外，也將隨時為了解決機車充電及機智問答，不斷進行 另外兩個學習者判斷、執行與系統回饋之循環。這兩個在遊戲過程中會不斷 出現的考驗，增加了遊戲的挑戰性，讓遊戲不再只是單純的反覆外送食物，

且此兩項考驗也成為此遊戲主要引發學習的重要機制，因為它可促使遊戲參 與者為了解決問題去學習電費計算等電相關的知識，並藉由反覆的解決問題 來增強知識的記憶或運算技能之熟練。

圖3.2 超級外送王的遊戲模式

此外，根據Prensky（2001）所分類的八種學習遊戲類型，本研究所設計 出的教育遊戲，基本上是一個外在遊戲（extrinsic games），因為學習如何外 送食物並非主要的學習目的。而若根據學習教材與遊戲的結合方式，則部分 屬於緊密連結（tightly linked）的學習遊戲類型，部分屬於鬆連結（loosely linked）的學習遊戲類型，如玩家在遊戲過程中，藉由機車移動時的耗電過程，

便可體驗到電功率的意義，或是為了補充機車的電量，進而學習到電費計算 的知識，即屬於緊密連結的學習遊戲類型，而如在遊戲介面中（初探實驗）

提供了省電與節能網頁教材的連結，讓玩家也可暫時跳離遊戲去瀏覽這些教 材，即屬於鬆連結的學習遊戲類型。其次，由於超級外送王是藉由DimensioneX 遊戲引擎所設計，屬於Prensky（2001）所認為的引擎遊戲類型。此外，此遊 戲可多人同步進行的遊戲，不會因為某一位玩家暫停遊戲而讓整個遊戲暫停

下來，故屬於同步遊戲、多人遊戲的學習遊戲類型。最後，因為整個遊戲過 程可以讓每一個玩家隨時暫停下來思考下一步的遊戲策略，故亦屬於反思的 學習遊戲類型。表3.1 顯示本研究之教育遊戲所歸屬的學習遊戲類型。

下來，故屬於同步遊戲、多人遊戲的學習遊戲類型。最後，因為整個遊戲過 程可以讓每一個玩家隨時暫停下來思考下一步的遊戲策略，故亦屬於反思的 學習遊戲類型。表3.1 顯示本研究之教育遊戲所歸屬的學習遊戲類型。