遊戲式數位學習

本節先探討遊戲式數位學習的範疇，接著瞭解遊戲式數位學習之特點以及遊 戲式數位學習對於學習的影響與相關實證研究，再探究遊戲式數位學習對科學教 育的影響，最後則是針對本研究選擇遊戲與 flash 教材做為學習環境的理由，以及 如何將遊戲式數位學習應用在兩種學習環境中，進行小結性的討論與說明。

壹、遊戲式數位學習的範疇

Klopfer、Osterweil 與 Salen (2009)定義遊戲式數位學習的目標是習得學習領 域中的知識，並促進重要及有用知識的理解。許多研究顯示，遊戲是一個相當具 有潛力的學習工具，允許學習者在虛擬環境進行探索，並藉由積極的探索造就主 動的學習者。此外，無論是現實生活中存在與否的經歷，在遊戲環境中皆能創造 且令學習者信服(Annetta, Minogue, Holmes, & Cheng, 2009)。然而，支持數位遊戲 的學者們認為對於生活在數位時代之數位原民的學習者來說，若能將他們喜愛的 遊戲加入學習活動中能平衡傳統教材的單調乏味(Fu, Su, & Yu, 2009)，不僅如此，

遊戲式學習所提供的娛樂性讓學習者體驗到較有趣的學習方式，進而激發學習者 的內在動機，並習得遊戲內的知識內涵(Wu & Tsuei, 2011)。就學習環境而言，遊 戲優於其它教學媒介的原因除了極具吸引人的特質，還可支持多重感官、主動、

體驗與問題導向為基礎的學習；喚起學習者的先備知識；提供即時回饋讓學習者 驗證他們的假設與行為；不同的機制來評量學習成果(Malone, 1980; Oblinger, 2004)。故在遊戲式學習活動中，若能將遊戲與學習內容和活動進行適當且有效的 整合，便能讓學習者有積極參與學習活動的機會(Fu & Yu, 2006)。

貳、遊戲式數位學習之特點

動機，促使他們積極參與活動(Fu, Su, & Yu, 2009)，但其他研究者對於遊戲應該具 備的特點則持有不同的意見，Thornton 與 Cleveland (1990)認為互動性是一個相當 重要的特點，De Felix 與 Johnson (1993)則提出動態的視覺效果、規則、目標及互 動是必要的特點，Baranauskas、Neto 與 Borges (1999)則認為挑戰與冒險才是遊戲 的本質，Malone (1981)更提出了幻想、好奇心、挑戰與控制為電腦遊戲的主要元 素，故根據以上的說法，遊戲會包含以下幾種元素。

(1)幻想：學習活動建置在虛擬的環境時，不會對真實世界造成影響，且能夠建立 真實生活中無法體驗的經歷，此種特性促使學習者提高興趣並提升學習效率。

(2)好奇心：學習活動中會不斷引進新的資訊，且具有不可預知的結果，引起學習 者的好奇心。

(3)目標與規則：活動會發生在一個特定的時間與空間當中，並根據不同的任務給 予不同的目標，且對於完成任務的目標有不同的規則。

(4)挑戰：遊戲活動在每個階段會給予不同層級的難度，並使用漸進式的方式，避 免難度過高或過低造成學習者興趣的喪失。

(5)控制：學習者在面對任務時必須做出選擇，且根據所下決定的不同而有不同的 遊戲發展。

参、遊戲式數位學習對學習的影響與實證研究

遊戲能夠維持學習者在學科領域中的參與動機，並提高學習成效促進對於知 識內容的瞭解(Young et al., 2012)。先前研究也指出，在學習過程中導入數位遊戲 的教材，除了促進學習興趣並提供學習者主動學習及經驗遷徙的學習機會外，甚 至在學習者之間形成一種社會學習網絡(Hsiao, 2007; Oblinger, 2004)。然而，遊戲 提供學習者一個學習環境，使得學習者在遊戲中決策失當或產生錯誤行為時，能 夠擁有從錯誤中學習的機會，且過程所給予的回饋則成為學習者不斷努力的驅力 (Prensky, 2001)，而適當的回饋能反應學習者個人的學習成果(Lee & Chen, 2009)，

甚至能加強演練的成效(Ke, 2008)。由表 2-1 所顯示之遊戲式學習實驗研究得知，

遊戲式學習除了提高學習動機、促進參與、提升學習成效，對於學習遷移以及學 習概念保留也具影響。即使如此，實證研究中遊戲式學習所給予的正向學習影響 仍舊未顯露出完全的助益，但整體來說，設計良好之遊戲式數位教材依舊能有效

吸引學習者的注意力並提供學習者內在動機，進而提升學習成效(Wu & Tsuei, 2011)。

表 2-1 遊戲式學習之實證研究

學習科目 研究者 研究結果

數學教育

Levin (1981)

遊戲可以透過激發動機而讓學習者積極參與學 習活動，進而成功地教導學習者數學概念，且透 過遊戲來學習數學的方式，類似於依據學習者個 別差異的數學教學方式。

Jolicoeur &

Berger (1998)

學習者可以從遊戲中學習，但是教學軟體較為有

Becker (2001)

研究證明學習動機的增加與使用遊戲來學習具

Dowey (1987)

學習者透過遊戲學習關於口腔衛生的知識時，達

表 2-1 遊戲式學習之實證研究(續)

學習科目 研究者 研究結果

歷史 Adams (1998) 遊戲增加了學習動機且教導學習者城市規畫者 的作用。

資料來源：修改自 Simon(2006: 188) 肆、遊戲式數位學習對科學教育的影響 響遊戲世界中的走向(Barab et al., 2009)，例如：商業遊戲-魔獸世界中的煉金術能 力經過修改後，能夠讓學習者透過對於物理與化學的基本瞭解後，根據提供的訊 息而創造出藥劑，藉此將遊戲與現實生活中的實驗進行連結(Young et al., 2012)。

除此之外，學習者在遊戲中不同的進行方式以及與其它非玩家角色的互動也 會創造不同的經驗，而豐富的遊戲場景和複雜的互動、描述及任務，可以更深刻 的感受故事情境、對話及行動產生的結果(Lim & Reeves, 2010)，而遊戲的情境除 了促進積極的參與動機外，也能提供有用的手段來加強科學教育(Barab et al., (Mahamad, Kaoemanee, Ibrahim, & Kasbon, 2012)。因此，就開發教育遊戲而言，

flash 軟體成為首要選擇的原因在於建置動畫、多媒體及遊戲方面具有相當大的潛 能，且能夠將難以理解的概念簡化並以視覺化的方式呈現，藉以提高學習者的參

與度及動機(Young, 2001; Zhang, 2009)。不僅如此，在國中小學使用 flash 遊戲來 協助科學教學和學習上，已受到相當的關注，其優勢在於容易操作且能夠創建虛 擬的環境學習(McCloughlin, Gash, & O’Reilly, 2008)，flash 遊戲也能提高學習化 學的動機、提供環境協助學習者發展基本技能、促進學習的保留、發展較佳的問 題解決能力，以及讓學習者積極參與知識的建構過程等(Magner et al., 2002)。只 是學習者也提及 flash 遊戲整個操作歷程過短、核心機制的多樣性低、在遊戲歷程 中限制較多，期望具備更多的能力、能有不同的方式打擊敵人等，並在更加開放 及多樣性的環境中進行探索行為(Roszak, 2012)。然而，隨著線上遊戲的發展更促 進了新技術的興起，以商業遊戲作為製作教育遊戲的工具也相當盛行(Mahamad, Kaoemanee, Ibrahim, & Kasbon, 2012; Roszak, 2012)，不僅提供視覺化、聲光效果、

奇幻等元素來吸引學習者沉浸於其中(Amory, Naicker, Vincent, & Adams, 1999;

Karakus, Inal, & Cagiltay, 2008)，且所創建的 3D 虛擬世界能提供學習經驗(Dickey, 1999)，讓學習者以嶄新的學習方式去體驗現實世界中的真實經驗，並給予和環境 進行互動的機會(Petkov, 2011)。

故本研究基於上述原因，採 flash 和商業遊戲編輯器來製作學習環境，以探討 flash 模擬遊戲所製作的 2D 數位教材和商業遊戲建置的 3D 遊戲環境對於七年級 學生進行物質概念學習活動後，在物質概念學習成效及自然科學習動機與態度上 是否具差異性。此外，本研究所創建兩種學習環境的差異性如表 2-2 所示，根據 操作介面、聲光效果、地圖場景、角色、互動性及學習任務進行差異性的比較。

表 2-2 遊戲環境與 flash 教材之差異性 學習環境

相異點 遊戲環境 flash 教材

操作介面 複雜 簡單