重要名詞釋義

壹、數位模擬

近年來，資訊科技蓬勃發展，電腦的軟硬體設備功能均大幅度的提升，藉由 電腦運算快速及儲存容量大的特點，來執行模擬的工作是一種趨勢(蘇義賢，2007)，

因此利用數位工具來進行模擬活動的數位模擬，已經是現今最常見的模擬方式。

本研究是以數位模擬為架構，強調讓學習者在具體情境的經驗中學習，並且為了 了解不同數位模擬對學習者學習成效和學習動機之影響，將數位模擬分為電腦模 擬與擴增實境模擬兩種。電腦模擬是指使用電腦去建立模式來模擬真實世界中的 現象，可將之具體化並依學習者的認知程度以適切的表徵方式呈現(黃福坤，2006)，

此外，電腦模擬能協助學習者縮短真實與抽象知識之間的距離，並藉由學習者的 主動參與，提高學習者的學習動機 (Lee, 1990)。此外電腦模擬能夠讓學習者在完 全虛擬的環境中進行學習，並沉浸在此模擬的情境當中，還能透過電腦的輸入裝 置自由操作虛擬物件，進而從經驗中獲得電磁作用之概念並了解如何應用。而擴 增實境模擬是電腦模擬的延伸技術，此種數位模擬不是在純虛擬環境中進行學習，

而是以整合現實與虛擬環境的方式來進行，其保留了虛擬實境中的虛擬物件，並 將虛擬背景由現實場景取代，讓學習者能夠在現實環境中進行學習，並透過與虛 擬物件的互動來主動建構知識。

貳、體驗式學習

Kolb (1984)體驗式學習理論強調學習是學習者經由外在刺激、與週遭互動的 經驗轉化而得，也是一種適應環境的歷程，而知識是將學習歷程的經驗内化的結 果。簡而言之，體驗式學習理論認為學習者在具體經驗、反思觀察、抽象概念與 主動驗證四個歷程，可以經由經驗的轉換而獲取知識概念，並能遷移至真實世界

中 (Kolb, 1984)。故本研究是讓學習者透過模擬情境與學習任務的安排，建立電 磁作用的概念，包含「具體經驗」、「反思回饋」、「抽象概念」和「主動驗證」四 步驟的學習環，讓學習者體驗電磁作用相關的實驗，並透過觀察來反思實驗的歷 程與結果以獲得學習經驗，接著藉由回答學習單上與電磁作用相關的問題，來習 得學習任務中隱含的電磁作用抽象概念；最後藉由階段性遊戲任務，驗證所學概 念的正確性。

参、科學情感投入

科學情感投入係指學習者對於自己在學習科學的歷程中，沉浸並享受學習科 學的歷程之感受傾向。本研究利用「科學情感投入量表」測量學習者在平時學習 科學時的情感投入程度，量表平均分數越高者代表科學情感投入程度越高，反之，

平均分數越低則表示科學情感投入越低。學習者之科學情感投入程度的高低，由 於樣本數人數有限，為符合統計考驗，故區分準則如下：科學情感投入量表分數 位於所有學習者的前 46%，列為「高科學情感投入組」；科學情感投入量表分數 位於所有學習者的後 45%，列為「低科學情感投入組」。

肆、電磁作用單元學習成效

電磁作用單元學習成效泛指學習者對電磁作用單元概念之學習理解與應用。

本研究之學習成效係指經由實驗教學活動後學習者在電磁作用單元的學習成效，

測驗卷內容以電磁作用單元為範圍，測驗面向依據認知能力層次分為「知識理解」

和「知識應用」。「知識理解」是指學習者能理解電磁作用單元的基本概念，用以 評量學習者在記憶與理解層次的認知能力；「知識應用」是指學習者有能力將電 磁作用單元的概念應用於不同的問題情境中，用以測量學習者在應用層次的認知 能力。因此，本研究之電磁作用單元學習成效是依據電磁作用單元學習成效測驗 進行評估，各向度所得分數越高，表示學習者在電磁作用單元的學習表現越好，

反之，所得分數越低則代表學習者在電磁作用單元的學習表現越差。

伍、ARCS 學習動機

學習動機是指引起學生學習活動，維持學生學習活動，並使得該學習趨向教 師所訂定目標的內在歷程(張春興，2007)。本研究之「ARCS學習動機」是以Keller (2006)所提出的ARCS動機模式為基礎，用來檢視學習者在經歷實驗教學活動後，

對於利用數位模擬來學習科學之感受與看法。ARCS學習動機問卷依據Keller之 ARCS模式為理論基礎，改編自2008年張弘典的ARCS與系統評鑑問卷，將ARCS 學習動機分為「注意力 Attention」、「相關性 Relevance」、「自信心 Confidence」、

「滿足感 Satisfaction」四個面向。「注意力」指的是學習活動是否能吸引學習者 的興趣和刺激學習者的好奇心；「相關性」是指學習活動提供的學習內容是否與 學習者日常生活相關，可否滿足學生個人的需求和目標，使其產生積極學習態度；

「自信心」是指學習活動是否幫助學習者成功建立信心，相信自己有能力去完成；

「滿足感」則是指學習者是否因為習得的學習成果而得到內在或外在的鼓勵和獎 賞。問卷各向度的平均分數越高者代表該向度之ARCS學習動機越高，反之，平 均分數越低則表示該向度之ARCS學習動機越低。

陸、科技態度

科技態度是指學習者對於利用資訊科技產品進行學習之感受與看法。本研究 之「科技態度」係指學習者在經歷數位模擬之體驗式學習活動後，對於利用數位 模擬學習科學之感受與看法。科技態度量表改編自 Pierce、Stacey 與 Barkatsas (2007)之數學與科技態度量表(MTAS)，將科技態度分為「行為投入」和「科學學 習信心」兩個向度。「行為投入」是指學習者在學習歷程中，是否能專注於學習 任務所引導的學習目標，並願意付出心力完成學習任務；「科學學習信心」是指 學習者在結束學習活動後，自己對於學習科學的歷程、成效之感受傾向；量表各 個向度的平均分數越高者代表該向度之感受越好，反之，平均分數越低則表示該 向度之感受越差。