遊戲式歷程評量設計

科學實驗流程具是觀察、假設、實驗三個階段，在課程教學中，也教導學生從觀察 事實去找到問題的所在，然後再想出解決問題的點子，對問題做一些解決方法的假設，

然後再透過實驗去驗證假設是否可行，若可行，就提出問題的解答，而就我們的觀察，

有具備「科學過程技能」的學生在操作科學實驗的時候，便對應到一個完整問題解決的 過程，例如發現事實（Fact Finding）、發現點子（Idea Finding）、發現解答（Solution Finding）(parnes, 1966)，所以我們認為實驗操作歷程具有多階段流程的特性。

本研究主要定義科學過程技能評量有三個面向，如圖 1 所示：（1）遊戲面向（2）

模擬平台面向（3）評量面向。在遊戲面向包含 1.操作模式：遊戲的互動介面的設計。

2.過關條件：遊戲規則與過關與否的判定；在模擬平台面向包含 1.操作儀器：模擬實驗 中可操作的儀器物件。2.物理特性：模擬實驗中物件間的物理規則；在評量面向包含 1.

歷程紀錄：紀錄學生操作歷程資料。2.評量模型：評量學生高層能力的模型定義。

圖 1.遊戲式歷程評量與其三個構成面向

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以圖 2 遊戲式歷程評量為例，學生將金屬放在溫度感知器上測得金屬的溫度（Fact Finding），再從多個金屬中，找出「比熱」特性相同的二個金屬，再將此二個金屬一 起觀察並比較，將「比熱」定義為「控制變因」，其他不同的特性定義為「操作變因」

（Idea Finding），再將「比熱」特性相同的二個金屬置入水中再觀察分析，如 A 金屬 置入水中後發現水的溫度由 35℃上昇至 50℃，B 金屬的比熱和 A 金屬相同，但重量比 A 金屬小，將 B 金屬置入水中發現水溫由 35℃上昇至 45℃，由實驗可以發現重量大的熱 量會比較多，最後將 A 金屬與 B 金屬同時置入水中，將水溫由 35℃上昇至 65℃，符合 題目所需（Solution Finding）。

圖 2.遊戲式歷程評量過程圖

就我們的觀察，有具備「科學過程技能」的學生在操作科學實驗的時候，可對應到 一個完整問題解決的過程，例如發現事實（Fact Finding）、發現點子（Idea Finding）、

發現解答（Solution Finding）(parnes, 1966)，所以我們認為實驗操作歷程具有多階 段流程的特性。因此本論文導入改良式的多階段圖表模型(Modified Multi-stage Graph, 簡稱 MMG)，來輔助評量學生的操作歷程是否對應到合理的問題解決過程技能，並建置成 以遊戲式歷程評量架構（Game-based Portfolio Assessment Scheme, GPAS），以達到 評量科學過程技能的目標。

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操作科學實驗的時候，是對應到一個問題解決的過程且具有階段的特性，而在平台 內，各科學習情境的設計，主要是透過圖 3 改良式的多階段圖表模型(Modified Multi-stage Graph, 簡稱 MMG)(黃桂芝、曾憲雄、翁瑞鋒、何筱婷, 2009)，來規劃遊 戲式學習平台裡各種動作與環境、動作與動作間之相互因果順序與限制的關係。

圖 3. MMG 示意圖

改良式的多階段圖表模型（MMG）可以定義成以下構成的要件（1）一個 MMG 要有二 個以上的階段（2）每個階段中有多個節點，每個點代表一個操作動作（action）（3）

每個動作之間，互相有動作歷程連結，這個連結代表有意義的動作順序（4）每個階段 之間有可重複性及可逆式階段連結，這個連結代表此階段內的動作可重複執行及可跳回 上個階段的動作。

所以透過改良式的多階段圖表模型（MMG）的模型，我們可將科學過程技能的歷程評 量模型，以系統化的方式規畫設計，我們將在下一節做更清楚的說明。

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