物件藏找遊戲對於國小學童英語字彙學習之效益

全文

(1)國立臺灣師範大學教育學院創造力發展碩士在職專班碩士論文. 指導教授：洪榮昭博士. 物件藏找遊戲對於國小學童英語字彙學習之效益. 研究生：曾筱喻撰中華民國 105 年七月.

(2) 誌. 謝. 如夢似幻地完成了兩年碩士生涯的求學歷程，曾經徬徨伴著數不清的焦慮…多少個夜晚，當別人下了班發呆放鬆時，我得集中精神去師大修課；當大夥兒已入甜蜜夢鄉時，我還坐在電腦前量產文字；當別人週末開心出遊時，我得和報告搏鬥….儘管這一路上這麼庸庸碌碌，時常自我懷疑，最後還是撐過來了！在這裡想跟翻閱這本論文的你說：恭喜你進入生產論文的陣痛期，可能生產過程中會痛不欲生，但你還是要想盡辦法護它週全，堅持到最後！你會又愛又恨它，所以顯得它難得美好，要相信自己的意志力，而且全宇宙的人都會幫助你完成。在此感謝敬愛的洪榮昭教授領我進入研究世界，浩浩蕩蕩地我遊走在學術海中，發現很多未知的事物，接觸並看見更多與學習相關的創意 app 軟體，閱讀並吸取教育相關的研究文獻。. 洪榮昭教授百忙之中堅持兩週一次的 meeting. 指導，給予我們即時的回饋和叮嚀，告訴我們研究該留意的方向和細節，督促我們隨時安排時間進度，穩定產出；感謝研究室團隊學長姐的協助和支持，解答我們在統計上的疑惑，讓研究能更順利地發展。另外，也要感謝口試委員張武昌教授、. 陳浩然教授、. 蔡雅薰教授在各階段口試提問指正及審查，給. 予我論文上的建議，提醒我更周延思考，使研究更完備紮實。進到師大創發所，本來預期會遇見其他不同行業的同學們，然而，畢竟師大是教育學殿，進修的人還是以教師居多，即使如此，同學們各有不同的專長領域，在求學過程中，我們互相切磋琢磨，練就秒殺報告的功力，磨合優秀的討論默契。Sunny，雖常掛著焦慮但還是認真修課與我們一同嘻哈笑鬧；品蕙，地表最傻最純真的草蝦兒會語出驚人；邵屏，腦袋清晰聰明細膩的妳也是一路上好堅持；振原，兩年來熱心一把罩和你同組總是令人放心；依蓉，神來一筆幽默達人取悅大家；Nini，常看不下去我們的傻還是包容我們了；佩芬，和妳. i.

(3) 一起碎念分憂找尋正能量；慶豐，美術專才總會變出生活用品感動協助…等創發 103 級同學們，很欣賞你們，也很喜愛和你們相處，聊聊心事，一同分享，能夠苦中作樂，在這裡有好多歡笑聲、支持與關懷。大家雖各來自不同的地方，但謝謝緣分讓我們聚在這裡，一併同行。同時，我要謝謝我親愛的家人，容許我鮮少回家探視您們，擁有您們在身後的問候和鼓勵；謝謝一同在工作職場上打拼的同事老師們，時常關心問候我的狀況，協助我在教學上的研究安排；謝謝閨密好朋友、好室友、社團好夥伴、前同事們的包容和關愛，不斷地為我加油打氣，二話不說地相挺及傾聽；謝謝親愛的，與你相遇很奇妙，謝謝這份陪伴、包容以及使命必達的臂膀。「有志者，事竟成。」已是老話一句，但在這段求學路上，卻是很重要的事。為了碩士學位，為了完成論文這個目標堅持著…想要一口氣衝畢業，說實在，這段天堂路並不好走，兩年來歷經慌亂、撞牆、模仿、觀察學習、找資源自學、練功成長。如今，完成論文及拿到碩士學位的同時，我可以很有自信地說：我好棒！「獨立研究」這本事在這兩年的洗禮之後，更上一層樓了！希望這篇論文能對在英語教學領域上努力的教師們有所貢獻，也期盼自己日後在教育職場上，能多實踐創造力發展的教學，培養學童問題解決及思考能力，照亮孩子的學習路。總之，謝謝創發所，謝謝身旁的你和妳，謝謝老天爺，我畢業了！. 曾筱喻謹誌民國一○五年 6 月. ii.

(4) 物件藏找遊戲對於國小學童英語字彙學習之效益. 摘. 要. 本研究旨在是探討藉物件藏找遊戲（hidden objects games）的方式，國小學童在英語字彙學習方面之效益。研究聚焦在自變項學童的場獨場依型認知風格及英語學習成就對於依變項認知負荷、英語學習焦慮、情境焦慮狀態、心流經驗之差異表現，並探討各變項之間是否存有顯著相關；此外，以字彙測驗後測之成績做為預測量，分析得知認知風格、學習焦慮、心流經驗對字彙測驗成績之預測情形，瞭解其學習效益。本研究以「立意抽樣」選取 181 位新北市 OO 國小五年級學童做為研究對象，研究者於主課程外之英語彈性課程時間進行「物件藏找遊戲」字彙學習課程，歷時 10 週左右，學生共體驗 5 次物件藏找遊戲，並在遊戲前後分別安排字彙測驗。此外，使用「團體嵌圖測驗(GEFT)」、「英語學習焦慮量表」、「認知負荷量表」、「情境焦慮狀態量表」及「心流經驗量表」四個自陳量表，問卷量表經由項目分析檢驗信效度及鑑別度，刪除不適切題目資料。研究所得之資料以獨立樣本 t 檢定、相依樣本 t 檢定、相關分析、逐步迴歸分析等統計方法進行資料分析，綜合整個研究，本研究結果分項概述如下：透過物件藏找遊戲學習後，一、字彙測驗前後測成績進步量呈顯著差異。二、場獨場依型認知風格在認知負荷及成績進步量呈顯著差異。場依型學生認知負荷高於場獨型學生；場依型學生之成績進步量低於場獨型。三、英語學習成就在認知負荷及成績進步量程度呈顯著差異。低分組學生其認知負荷程度高於高分組；低分組成績進步量高於高分組。四、場獨場依型認知風格在情境焦慮狀態方面呈顯著差異。場依型學生高於場獨型學生。. iii.

(5) 五、不同英語學習成就與其英語學習特質焦慮及情境焦慮狀態呈顯著差異。低分組學生其英語學習特質焦慮與情境焦慮狀態高於高分組。六、不同英語學習成就之學童其心流經驗表現呈顯著差異。高分組心流經驗高於低分組。七、學童之場獨場依型認知風格與英語學習焦慮、認知負荷、情境焦慮狀態各變項間存在負相關。八、學童之場獨場依型認知風格與心流經驗之間存有正相關。九、學童之英語學習成就與英語學習焦慮、認知負荷、情境焦慮狀態各變項間存在負相關。十、場獨場依型認知風格、情境焦慮狀態、英語學習焦慮三變項對字彙測驗後測成績具有預測作用。. 本研究結果提供教學實務建議與未來研究方面之參考。. 關鍵字：英語字彙學習、場獨場依認知風格、學習焦慮、認知負荷、心流經驗. iv.

(6) The Effects of Hidden Objects Games on English Vocabulary Learning for 5th Grade Students in Elementary School. Abstract. The purpose of this study is to explore the effects of hidden objects games on English vocabulary learning for students in elementary school. In this study, independent variables focus on students’ FIFD cognitive styles and English learning proficiency levels. The dependent variables are cognitive load, English learning trait anxiety, state anxiety and flow experience. The method of this study is experiment-correlated. It adopted “purposive sampling” to choose 181 fifth-grade students as the participants in New Taipei City. They took part in “hidden objects games” learning courses during English flexible hours every week. This study lasted for ten weeks. The participants experienced the game at most five times. Before and after hidden objects games, students were required to do the pre-test and post-test to know their vocabulary learning performance and their progress each time. Besides, Group Embedded Figure Test (GEFT) was used to understand students’ FIFD cognitive styles, and Questionnaires of this study included “English learning trait anxiety scale”, “state anxiety scale”, “cognitive load scale” and “flow experience.” To ensure the validity and reliability, all the scales were examined by item analysis and item discrimination. This study aimed to investigate the difference in performance among different FIFD cognitive-style students and students’ English proficiency levels, and explore the correlation of all variables. Moreover, this study intended to find out which variables are predictable for students’ score of English vocabulary post-test. In order to understand the effects, the quantification research data were analyzed by SPSS 22.0, including independent samples t -test, correlated samples t –test, correlation analysis and stepwise regression analysis. The major findings are as follows: 1. Stduents have made significantly prograss before and after experiencing hidden object games learning. 2. FD cognitive style’s cognitive load is significantly higher, and their amount of progress is lower. 3. Lower proficiency level’s cognitive load and amount of progress are significantly v.

(7) higher. 4. FD cognitive style’s state anxiety is significantly higher. 5. Lower proficiency level’s English learning trait anxiety and state anxiety are significantly higher. 6. Higher proficiency level’s flow experience are significantly higher. 7. FIFD cognitive styles are negatively correlated with English learning trait anxiety, cognitive load and state anxiety. 8. FIFD cognitive styles are positively correlated with flow experience. 9. Students’ English proficiency levels are negatively correlated with English learning trait anxiety, cognitive load and state anxiety. 10. FIFD cognitive styles, state anxiety and English learning anxiety could significantly predict English vocabulary post-test scores. The results of this study provided some suggestions for English teaching and future study as a reference. To sum up, adopting hidden objects games is an effective way to motivate students’ English vocabualary learning by integrating ACT-R modules. Even lower achievers made progress before and after. Mostly it helps reduce students’ learning state anxiety. Therefore, it might be used on remedial teaching. Also, different FIFD cognitive styles and English proficiency levels students behaves differently on learning anxiety, cognitive load and flow experience. For future study, researcher can focus more on the issue of arousing students’ flow experience--how to balance their “skill” and “challenge,” control their learning anxiety by using qualitative research method. Keyword: English vocabulary learning, FIFD cognitive styles, learning anxiety, cognitive load, flow experience. vi.

(8) 目. 次. 誌謝............................................................................................................................. i 摘要.......................................................................................................................... iii Abstract ......................................................................................................................... v 目次..........................................................................................................................vii 表次........................................................................................................................... ix 圖次........................................................................................................................... xi 第一章. 緒論 ............................................................................................................... 1. 第一節. 研究動機.................................................................................................... 1. 第二節. 研究目的.................................................................................................... 5. 第三節. 名詞釋義.................................................................................................... 5. 第四節. 研究範圍與限制........................................................................................ 9. 第二章. 文獻探討 ..................................................................................................... 11. 第一節. 思想適應性控制理論與相關研究.......................................................... 11. 第二節. 記憶理論與相關研究.............................................................................. 20. 第三節. 認知負荷理論相關研究.......................................................................... 30. 第四節. 認知風格理論與相關研究...................................................................... 38. 第五節. 學習焦慮相關研究.................................................................................. 48. 第六節. 心流理論與相關研究.............................................................................. 57. 第三章. 研究方法 ..................................................................................................... 67. 第一節. 研究假設.................................................................................................. 67. 第二節. 研究架構.................................................................................................. 73. 第三節. 研究流程與實施步驟.............................................................................. 74. 第四節. 研究工具.................................................................................................. 79. 第五節. 資料處理與分析...................................................................................... 93. 第四章. 研究結果分析與討論 ................................................................................. 95 vii.

(9) 第一節. 各變項之描述性統計分析.................................................................. 95. 第二節. 學童在實驗教學後各依變項之差異分析.......................................... 98. 第三節. 學童在實驗教學後自依變項之相關分析........................................ 108. 第四節. 各變項對字彙測驗後測成績之迴歸分析........................................ 112. 第五章. 結論與建議 ............................................................................................... 115. 第一節. 結論........................................................................................................ 115. 第二節. 建議........................................................................................................ 117. 壹、中文文獻 ........................................................................................................... 122 貳、外文文獻 ........................................................................................................... 126 參、網路資料 ........................................................................................................... 126 附錄............................................................................................................................ 132. viii.

(10) 表. 次. 表 2-1-1 ACT-R 理論相關研究 ............................................................................. 18 表 2-3-1. 認知負荷定義 ......................................................................................... 30. 表 2-3-1. 認知負荷定義（續） ............................................................................. 31. 表 2-4-1. 認知風格的定義 ..................................................................................... 38. 表 2-4-1. 認知風格的定義（續） ......................................................................... 39. 表 2-4-2. 學者對認知風格的分類方式 ................................................................. 40. 表 2-4-2. 學者對認知風格的分類方式（續） ..................................................... 41. 表 3-3-1. 教學流程表 ............................................................................................. 76. 表 4-1-1. 各變項之描述性統計數值 ..................................................................... 95. 表 4-2-1. 字彙測驗前後測之相依樣本 t 檢定 ...................................................... 98. 表 4-2-2. 各依變項之獨立樣本 t 檢定 ................................................................ 100. 表 4-2-3. 各變項獨立樣本 t 檢定 ........................................................................ 103. 表 4-3-1. 積差相關係數矩陣 ............................................................................... 108. 表 4-4-1. 迴歸分析結果摘要表 ........................................................................... 112. ix.

(11) x.

(12) 圖圖 2-1-1. 次. ACT-R 認知結構及運作 ........................................................................... 14. 圖 2-1-2 ACT-R 理論各模組示意圖 ....................................................................... 15 圖 2-1-3. ACT-R 理論之各緩衝區與模組運作循環流程 ....................................... 17. 圖 2-2-1. 工作記憶模型 ............................................................................................ 25. 圖 2-2-2. 訊息處理流程 ............................................................................................ 26. 圖 2-2-3. 選濾論記憶歷程 ........................................................................................ 26. 圖 2-2-4. 緩衝論記憶歷程 ........................................................................................ 27. 圖 2-5-1 Krashen 提出之情感濾網假說示意圖...................................................... 55 圖 2-6-1. 三頻道分割模型圖 .................................................................................... 62. 圖 2-6-2. 四頻道分割模型圖 .................................................................................... 63. 圖 2-6-3. 八頻道分割模型圖 .................................................................................... 63. 圖 2-6-4. 語言習得之心流模型 ................................................................................ 66. 圖 4-2-1. 心流三頻道之四個群組學生 .................................................................. 107. xi.

(13) 第一章緒論本章旨在闡述本研究之緣起與架構，探究實施藏找遊戲於英語教學中，對於國民小學學童字彙學習效益，比較高低分組及不同認知風格學童在認知負荷、遊戲焦慮與心流經驗三者上的差異。全章分為五節。第一節為研究動機，第二節為研究目的，第三節為研究問題，第四節為名詞釋義，第五節為研究範圍與限制。. 第一節. 研究動機. 壹、從小學開始全民拼英語的情況？為了呼應民意及亞洲各國英語與學習往下紮根的趨勢，教育部從 2005 年 8 月起訂立相關政策，從小學三年級開始學習英語，希望藉此奠定國人英語學習成就紮實的基礎。然而，在這樣「全民拼英語」的氛圍下，台灣在國際性英語學習成就檢定考試的表現卻不甚理想。國際教育機構英孚教育（Education First）公布「2014 全球英語學習成就指標報告」，調查針對全球 75 萬名 18 歲以上的成年人，進行語法、詞彙、閱讀、聽力等 50 分鐘的英語測試。結果顯示亞洲得分 51.21。在接受調查的 14 個國家或地區中，馬來西亞與新加坡的成人英語學習成就在 63 個非母語國家中排名第 12 及 13，成為亞洲英語最佳國家，台灣成人英語學習成就則位居第 30，輸給日本及韓國，但小贏香港，屬於「中等程度」等級。這些數據雖不能代表台灣英語教學成效的全貌，但國人的英語學習成就不如預期乃是不爭的事實。換句話說，我國雖已訂立自國小開始學習英語之相關政策，以期能厚實英語學習成就，卻未能有效提升英語學習效果。. 1.

(14) 貳、字彙學習在語言學習中的重要性身處於地球村時代，各國之間在教育、經濟、文化、外交等各方面，皆是以英語作為共通語言，彼此溝通交流。學者 Wilkins（1972）提到「語言若缺少文法，表達會受限；若沒有字彙，則無法表達。」無疑地，字彙是語言中的分支，也是構成語言的基礎。如果將語言比喻成人體，語言結構是語言的骨架，那麼字彙就是器官與皮肉（Harmer, 1991；黃宜茹, 2011），由此可知，字彙是語言的重要組成要素（施玉惠等，1999）。眾多學者及教育家也早已認同字彙習得是培養第二語言能力十分基本的要素（HarIey, 1996; Kolich, 1985）。Krashen（1989）也指出字彙不足是第二語言學習者學習語言的一大問題，不只如此，字彙不足會造成溝通的障礙（Kelly, 1999）（引自陳昭維, 2009）。此外，語言學習中聽說讀寫四項技能，深受字彙的影響，聽不懂或看不懂往往都是因為字彙量不足，當擁有字彙量，才不會在對話或表達時，造成誤解或辭不達意等等的情況。有研究（Saville-Troike, 1984）指出足夠的字彙對於閱讀及學術成就是很重要的；Nation（1990）認為任何語言學習法都無法避免將字彙列入學習重點；而 Schmitt（2008）再分析許多有關字彙量（vocabulary size）的實證研究後指出，英語學習者必須學會許多字彙後才能活用英語（引自陳昭維，2009）。換句話說，為達有效且有內容的溝通，擁有豐富的字彙量是必要條件之一。即使許多研究者同義字彙學習在習得語言能力和達成學業成就上的重要性，他們對於字彙如何被習得的想法其實存有很大的差異（傅玉慧，2006）。綜合以上，字彙學習在語言學習過程中為重要的課題，字彙對於初學者而言，是學習溝通外語的開始，是不容忽視的。坊間有許多字彙學習媒材，身為一位小學英語教師，研究者想透過研究瞭解物件藏找遊戲此素材對於學童在英語字彙學習方面之效益。. 2.

(15) 參、選定物件藏找遊戲為學習媒材，why？ Homan（2015）提出利用物件藏找遊戲（hidden objects games）能提升語言學習的看法，認為透過藏找能夠加深學習者參與其中的程度（engagement）。一旦確定藏找的物件位置後，物件會以視覺圖像和書寫字形的樣貌存於學習者的腦海存量（inventory）中，有利他們回想或複習。朋友曾經與我分享過外師在教學時時常透過此遊戲與學生同樂，研究者也發現市面上及網路上有非常豐富的物件藏找遊戲（hidden objects games）的相關媒材，包括軟體、學習單、海報、圖片等，所以對物件藏找遊戲（hidden objects games）和英語字彙學習成效此主題感興趣。宋增軒、劉唯玉（2005）研究報告中從「多元智慧理論」的觀點來探討英語十大教學法，並列出相當參考價值的對照表，其中直接教學法（the direct method）、情境教學法（situational language teaching）、默示教學法（the silent way）、自然教學法（natural approach）等皆強調以實物、教具、情境掛圖、圖片等來達到更好的語言學習成效，以幫助學生瞭解學習內容，這些教學法所對應的是 Gardner 提出的「視覺空間智慧」向度；此外，默式教學法（the silent way）強調教師為輔助者，學生創造或發現所要學習的內容，透過具體實物及自身解決問題的能力來發掘所要學習的媒材。此教學法以學生為中心，培養學生獨立學習的精神，此教學法與「內省智慧」有關。以提升英語能力為主要明確的目的，教學方法和學習策略早已在全世界被廣泛討論和發展了（Freeman, 2000）。綜合以上，本研究以物件藏找遊戲為研究主題，透過藏找啟發學童視覺空間智慧，找尋各字彙物件藏匿在圖片中的位置，輔助語言學習。. 肆、考慮學童場獨場依型不同的認知風格，why？認知風格是獨一無二的個人特質，是個體在面對認知工作和學習情境時， 3.

(16) 所喜愛及偏好的訊息處理方式，不同的認知處理方式直接或間接影響到學習遊戲（Messick, 1994; Witkin & Goodenough, 1977）。此外，Anderson（1993）提出 ACT-R 理論模式，以統整性、互動性的觀點來表徵知識的結構，透過連結陳述性知識與程序性知識的網絡模式，來說明大腦如何處理訊息；再結合訊息處理中，工作記憶與長期記憶的觀點，來表達人類運作知識體系的可能途徑（鄭依琳, 2013）。Anderson 強調 ACT-R 是活用生產系統和陳述性記憶之間的連結機制。在體驗物件藏找遊戲（hidden objects games）時，個體必須認知到英語字彙，並找出在大圖之中隱藏的該物件，不斷進行認知和問題解決，在過程中，可能會不自覺地習得或應用一些陳述性知識及程序性知識。根據研究發現不僅動作遊戲訓練（action game training）能精進認知行為（cognitive improvements），不同的遊戲也能增強不同方面的認知行為（Oei & Patterson, 2013）。物件藏找遊戲（hidden objects games）能夠增進視覺搜尋表現（visual search performance），也能增進空間工作記憶（special working memory）。眾多研究提及字彙學習應透過大量廣泛的閱讀及浸入式學習，以提升學習者對於字形及字義的注意及認知（awareness），學者建議在語言輸入（input）時，使字彙以較顯著突出（salient）的形式出現能夠提升字彙學習（Groot, 2000; Schmitt, 2000；傅玉慧，2006）。由此推論，在學習者參與「物件藏找遊戲」時，會活化 ACT-R 理論模組，將陳述性知識與程序性知識結合並提升工作記憶，加上視覺感知、專注投入、進行問題辨識解決。本研究的目的之ㄧ是想瞭解透過如此認知運作過程對學習英語字彙的成效為何？. 伍、小結綜合以上，本研究則以教育實驗的角度切入，探討運用「物件藏找遊戲」. 4.

(17) 此媒材對於不同認知風格及不能英語學習成就之學童在英語字彙方面之學習效益。研究者選擇物件藏找遊戲學習單作為字彙學習之媒材，以期學童能在體驗藏找遊戲之過程中，引起他們對於物體辨識和英語字彙有一定的注意程度，活用認知模組，形塑相關的字彙圖像，達到記憶形成的效益；並進一步討論其學習焦慮、認知負荷與心流經驗，以得知並探究字彙學習成效。. 第二節. 研究目的. 本研究主要目的是探討藉物件藏找遊戲（hidden objects games）的方式，國小學童在英語字彙學習方面之效益。本研究聚焦在學童的認知風格及英語學習成就之差異，進一步推估其認知負荷、英語學習焦慮、情境焦慮狀態、心流經驗之差異表現，並探討各變項之間是否有顯著相關；此外，以字彙測驗後測之成績做為預測量，以便得知各變項對其知預測力，瞭解其效益。具體而言，主要目的如下：一、分析不同認知風格、英語學習成就之學童在體驗物件藏找遊戲中的認知負荷、英語學習焦慮、情境焦慮狀態及心流經驗的差異。二、瞭解影響不同認知風格及英語學習成就之學童在物件藏找遊戲中的表現差異的相關因素。三、得知各變項對於字彙測驗後測成績之預測力。四、探討物件藏找遊戲對不同認知風格及英語學習成就之學童在英語字彙學習上的學習成效。. 第三節. 名詞釋義. 本研究主要是透過物件藏找遊戲，探討國小不同「認知風格」的學童，在體驗物件藏找遊戲中，其認知負荷、英語學習焦慮、情境焦慮狀態、心流經驗 5.

(18) 之表現是否有差異；更進一步瞭解物件藏找遊戲遊戲對於不同「認知風格」的學童在學習英語字彙上的學習成效。為使本研究所探討之範圍對象更為明確，本節將研究中涉及之主要名詞概念做進一步解釋。茲將本研究中所涉及的重要名詞與主要變項定義詮釋如下：. 壹、物件藏找遊戲（hidden objects games） Hadfield （1984）用以下兩種方式來分類語言遊戲，其中包含言語遊戲（linguistic games）及溝通遊戲（communivative games）。前者主要強調正確性（accuracy），後者則強調交換訊息（exchange of information）。從此分類來看，物件藏找遊戲屬於言語遊戲。本研究中的物件藏找遊戲（hidden objects game）是讓學生以他們自身的識字能力及字彙技能來達成目標或完成工作的遊戲進行方式。物件藏找遊戲基本的運作模式就是提供一個找出各種物件的情景，讓玩家能夠將羅列的字詞和他們所看到的視覺表徵圖像相互連結（Homan, 2015）。研究者以 Bookman 出版之 hidden picture 系列圖片編製學習單，參考教育部訂定的國中小學 1200 基本字彙，並請諸位英語教師評定並給予意見，確保難易適中之內容效度。另外，在實驗過程中，發現合作學習為干擾因素，無法明確得知個別差異表現，故排除合作學習因素，以「個別學習單」的方式，進行物件藏找遊戲教學實驗活動。. 貳、認知風格（cognitive style）林清山（1997）主張認知風格（cognitive style）是學習者所喜愛的訊息處理方式。其中一些主要區別的類型包括：使用視覺方式對語文方式來表徵知識，訊息處理時依賴上下文脈絡的程度，和處理訊息時的複雜和抽象程度。本研究所採用的分類為 Witkin 等人（Witkin, Moore, Goodenough, & Cox, 1977）提出的場地獨立型/依賴型（field independence/dependence）。 6.

(19) 本研究者之受試者則是透過團體嵌圖測驗（Group Embedded Figures Test, GEFT）中的得分來區分，在本測驗中得分愈高者愈傾向場地獨立型，得分愈低者則愈傾向場地依賴型。為此研究分析，將上下 27%學童區分為場地獨立型及場地依賴型，其餘為無趨向，以下分別說明其概念：. 一、場地獨立型（FI）場地獨立型的學習者有它自己的內在參照架構，運用內在參照架構決定如何面對作業及解決問題，個體較不易受外界影響，以自我的感覺來調整知覺的正確性，以適應環境；此外，場地獨立型也較能夠從複雜的環境脈絡中找出隱藏的概念。. 二、場地依賴型（FD）場地依賴型的學習者指的是個體較易受到外在環境的影響，需要透過外在環境所給予適當的支持，傾向以整體的方式來知覺事物並獲得經驗，他們較喜愛結構化的教學方法。. 參、認知負荷（cognitive load）認知負荷是指個體在學習歷程中，所感受到心智努力與心智負荷加諸於工作記憶的心智遊戲總量（Cooper, 1998）。認知負荷的定義在國內外學者看法眾說紛紜（宋曜廷，2000；黃克文，1996；Jex, 1988; Sweller, 1998）。雖說如此，但學者皆論及當短期記憶的項目過多，而自身認知能力與任務達成間差距就會因此擴大，學習者此時就要付出較多的心智努力來處理訊息，造成認知負荷過大。學習歷程中認知負荷的類型有三（Paas et al.,2003; Sweller,et al.,1998；連寶靜等人，2011）：內在認知負荷（intrinsic cognitive load）、外在認知負荷（extraneous cognitive load ）與增生認知負荷（germane cognitive load）。在本研究中認知負荷所指的為「內在認知負荷」，強調學童在「藏找」過程 7.

(20) 中其自我感知的認知負荷程度。探討透過物件藏找遊戲的學習媒材，測試學生對字彙的認識及熟知程度，引發學生對於字彙的感知，在學生認知負荷的合理範圍內，產生有意義的連結與學習，並透過物件藏找遊戲將自己知道的字彙找出來。. 肆、學習焦慮（learning anxiety）根據「情意過濾假說」(Affective Filter Hypothesis)，學習語言若在不適的狀態下會造成心智阻礙或過濾阻撓訊息的輸入程度，並且影響語言學習的成效。其中不適的學習狀態包括動機、信心、焦慮等學習態度（Krashen ,1981,1987）。所以說認知歷程中動機、信心、焦慮的不同學習態度可能會影響學習成效。以下就英語學習焦慮特質（trait anxiety）及學習遊戲焦慮狀態（state anxiety）分別闡述之。. 一、英語學習特質焦慮（English learning trait anxiety）英語學習焦慮又稱為「外語學習焦慮」（foreign language learning anxiety）指的是在學習英語過程中，自我懷疑、不安、緊張等負面情緒表現。英語學習特質焦慮（trait anxiety）常見於語言學習當中，焦慮的來源包括「溝通焦慮」、「測試焦慮」及「負面評價焦慮」（Horwitz et al., 1986）。焦慮特質因個別對於焦慮來源有差異而相對穩定，它是就環境中所感知到的威脅而回應出來的普遍傾向（Spielberger, 1983）。本研究所指的英語學習焦慮特質以研究者所修訂的焦慮問卷量表得分作為指標，若問卷得分愈高，表示其愈趨近英語學習焦慮特質，如附錄問卷量表。. 二、情境焦慮狀態（state anxiety）情境焦慮狀態（state anxiety）反映出人體短暫的（transitory）情緒狀態或是情況。是以主觀、意識覺知到的緊繃感（tension）和恐懼（apprehension），以及增高的自律緊張系統遊戲（automonic nervous system activity）描繪出的特 8.

(21) 性。其狀態會隨著時間和緊張感波動（fluctuate）及改變（Spielberger, 1983）。本研究所指的情境焦慮狀態是以研究者所修訂的焦慮狀態問卷量表得分作為指標，若問卷得分愈高，表示其焦慮狀態程度愈高，如附錄問卷量表。. 伍、心流經驗（flow experience）心流經驗是描述個體展現其內在動機時的感受與歷程（Csikszentmihalyi, 1975）。當個人參與某項遊戲時，會全神貫注在遊戲中，在此狀態下不相關的事物及思緒會被排除在外，如此的經驗會帶給自己十足的喜悅感，使自己願意再付出許多代價再從事這項遊戲。心流強調個體的內在動機，且包含個體的幾個面向：特定的遊戲、高度專注力、樂趣、個人運用技能挑戰（主控）。心流之所以會發生，乃由於個體與特定的遊戲互動，在付出高度的專注力下，讓個體需要控制及運用自己的技能挑戰，且在遊戲中或結束後理想地獲得樂趣之感覺。於本研究所認定之心流經驗為個體體驗物件藏找遊戲學習過程之中所引發的心流感受。. 第四節. 研究範圍與限制. 基於研究者之人力、物力及時間等因素，無法涵蓋所有新北市國小高年級學童作為研究對象；因此，在進行結果分析時，研究者確保分析之謹慎及客觀。茲將本研究之範圍與限制說明如下：. 壹、研究範圍一、研究對象與地區本研究以新北市 OO 國小之五年級學童 181 名作為受試對象，以「立意取. 9.

(22) 樣」選取不同認知風格及不同英語學習成就之學童，其中不包含特殊兒童。. 二、研究工具本研究的工具為紙本的物件藏找遊戲學習單，且學習單為研究者參考學習程度自行編製。. 三、研究時間本研究進行十週的實驗教學課程，採量表及問卷調查進行資料蒐集，量表及問卷回收時間限於課程進行後填寫完畢並交還給研究者，逾期則量表及問卷則不納入分析。. 貳、研究限制一、就研究變項而言影響英語學習成效的變項很多，並造成其差異結果。本研究僅以學童的「場獨場依型認知風格」及「英語高低學習成就」作為自變項，並深入探討。其研究結果及結論並不一定能夠推論至其他變項。. 二、就研究工具而言研究中的物件藏找學習單為研究者參考英語學習相關學習單資源及相關網站自行編製設計，英語字彙以國中小高年級字彙學習為主，深度和廣度有所侷限；此實驗教學工具亦非標準化，故在難度及鑑別度控制方面有其限制。學習單為紙本，故印刷清晰與否些許影響學童的作答，此研究結果亦不宜推論到 3C 產品相關的遊戲軟體。. 三、就研究時間而言因配合學校英語課程安排進行，學習時間持續十週，並且施測 5 次，研究結果並不一定能以長時間推論之。. 10.

(23) 第二章文獻探討第一節. 思想適應性控制理論與相關研究. 21 世紀資訊日益發達，人如何獲取知識以及處理知識一直以來是學者十分關注的課題。近幾年，世界各國對大腦的研究都非常的重視，也取得了很大的成果（張葶葶, 洪蘭, & 李俊仁，2005; 劉嘉茹，2009）。大腦是人體接受知覺和行為控制的中樞（劉嘉茹，2009），而人類的大腦之所以非常傑出，乃由於它的認知學習功能有別於其他動物，藉由新刺激、新經驗和新行為而自我重組。本節將分別從「ACT-R 理論模式」、「ACT-R 理論運作模組」與「ACT-R 理論相關研究」之認知學習觀點來探討。. 壹、思想適應性控制（ACT-R）理論模式一、基本內涵「思想適應性控制」（Adaptive control of thought, ACT）之理論是 Anderson （1983）提出。提出 ACT 理論的想法是當初 Newell 和 Simon（1971）想發展一套能完全整合的（fully unified）認知建構（cognitive architecture）模型，從知覺運作模組（perceptional-motor modules）的觀點結合認知心理學（cognitive psychology）領域。這個理論原先就是設計一個高層次認知發展系統模型，後來主要被廣泛推論一些心理學領域的實驗結果，例如河內塔遊戲、教室之中問題思考解決過程、人類的記憶與學習等（Anderson & Lebiere, 1998）。將近 25 年來，Anderson 和他的同事一直致力於研究知識的表徵以及認知處理運作過程，該理論不斷地修正，Anderson 隨後於 ACT-R 理論模式中，增加 R （Rational）的部分，目前發展至 ACT-R 第六版（吕穎，2011; 鄭依琳， 2013）。. 11.

(24) ACT-R 是一種訊息處理的模式。它的基本內涵是任何知識的習得都是始於陳述性階段，經過一段時間的程序化以及協調過程，最終過渡到程序性階段（Anderson, Matessa, & Lebiere, 1997; 吕颖，2011）。這個理論中的知識被分成陳述性知識以及程序性知識兩類，分述如下（Robinson, 2001; 吕颖，2011）：（一）陳述性知識：可以用「是什麼」來回答，例如：華盛頓是美國首都，台灣位於亞洲， 2+3=5 等。這些知識是可以從書本和老師授課中直接獲得的。（二）程序性知識：指的是「如何做某事」，比如說如何在開車時換檔，如何正確使用英語表達。這類知識可以用公式表示：當 X 發生，那麼要執行 Y 事件。. 二、認知三階段對高層次認知歷程而言，ACT-R 系統是一個涵蓋內容廣泛的一般性系統（Anderson, Matessa, & Lebiere, 1997）。ACT-R 理論認為在技能形成過程中要經歷以下三階段：（Anderson, 2004; 吕颖，2011）（一）認知（cognitive）階段：在技能形成的初始階段，從書本或外在環境中獲得某些知識或理論，這些知識以陳述性知識的形式存在於這個階段，學習者需要盡量應用理論，並仔細偵查應用成果。（二）聯想（associative）階段：這個過程主要歷經知識編譯（knowledge compilation）。在知識編譯的過程中，學習者把各部分的理論整合成一個動作並實行，將陳述性知識和程序性知識作質的轉換。Anderson 指出，相對於認知階段，聯想階段的實踐過程的錯誤率會明顯變少，而且動作完成的速度也會明顯提高。（三）自主（autonomous）階段：. 12.

(25) 此過程主要是知識協調（knowledge tuning）。在知識協調的過程中，學習者繼續透過大量的練習迅速和自動地完成動作，這個過程是長期量變的過程，包括概括（generalization）、區別（discrimination）及強化（strengthening）三種機制。概括是讓形成的規則應用到更多情境場合中；區別則是縮小或限制規則的應用；強化是使有效的規則得到加強。. 貳、思想適應性控制（ACT-R）理論認知運作模組一、認知運作模組 Anderson（1993）在 ACT-R 理論中也表徵了認知的結構，包含了陳述性知識的網絡表徵和程序性知識的生產系統表徵（Sternberg & Sternberg, 2012），在其知識表徵中提出以下重要的論證：人類具有陳述性記憶與程序性記憶兩種長期儲存的知識，並界定意元（chunk）是陳述性知識中基本的單位；此外，生產性（production）是程序性知識中的基本單位。當每個意元經由個體程序化的過程，便轉化為程序性知識。在陳述性知識的網絡模式中，訊息可以被提取且為一個可供儲存訊息的結構，此網絡系統中存有各種節點（node），節點之間的連結愈常被活化，彼此之間的關聯性則愈強；而在程序性知識的網絡模式中則具有程序化（proceduralization）的功能，個體從緩慢又明確的使用方式進展到不需言明即可完成的程序過程（Lebiere & Anderson, 2008）。在 ACT-R 這個生產系統（production system）中，所有的元素都會互動、連結並溝通，相較於其他心理學認知結構的理論，ACT-R 則限定一次的產出只引發一次的認知循環運作（Taatgen, Lebiere, & Anderson, 2006）。在此理論架構中，個體的認知步驟是透過配合自然環境與記憶中提取的各種訊息所激發之生產（production）原則來表徵。其中生產性（production）原則包括：配對（matching）、選擇（selection）、實行（execution），存在於認知層面（cognitive layer）；而外在環境的訊息通過知覺運作層面（perception-motor 13.

(26) layer）與認知層面互動，知覺運作層面包括四個模組：視覺模組（vision module）、動作模組（motor module）、語言模組（speech module）、聽覺模組（audition module）。因此，認知層面中的生產性原則與知覺運作層面中的多種模組介於外在環境與個體內在認知的陳述性知識和程序性知識模組之間，每當一個問題或刺激產生時，這個認知系統就會被打開，且形成一個循環運作過程，如圖 2-1-1 所示：（Taatgen, Lebiere & Anderson, 2006）. 圖 2-1-1 ACT-R 認知結構及運作資料來源：修改自 http://act-r.psy.cmu.edu/wordpress/wpcontent/uploads/2012/12/570SDOC4697.pdf. 依據 Sternberg 與 Sternberg（2012）的觀點，Anderson（1993）的 ACT-R 模式強調思想的適應性，個體在運作知識時，除了運用「陳述性記憶」、「程序性記憶」之外，還有「工作記憶」的部分（鄭依琳，2013）。在這個生產系統中，認知的任務即是彙整組裝各通過生產性原則（production rules）得到的訊息、設定目標（setting goals）以及透過讀寫的方式進入工作記憶（working memory/ buffers），設定各項達成的目標則是以目標堆（goal stack）的方式呈現其中（Lebiere & Anderson, 2008）。所以說，個體透過認知與外在世界呼應，外在世界的訊息經過編碼進入工 14.

(27) 作記憶，而這些訊息一方面儲存入陳述性記憶，或由陳述性記憶提取相對應的訊息與之呼應；另一方面，也可能活化程序性記憶使之對應並執行相關訊息，使個體對外在世界有所回應。另外，在 ACT-R 系統中還有形式配對（pattern matching）和衝突解決（conflict resolution）兩個重要的機制，它們存在於認知層面中。形式配對是用來加以確定產出的記憶訊息和當下工作記憶的情境是否能吻合的過程；當許多產出的記憶訊息時，衝突解決就是用來判定哪一個產出訊息是最合適且可應用，並傳回工作記憶中。. 圖 2-1-2 ACT-R 理論各模組示意圖資料來源：修改自https://www.cs.umd.edu/class/fall2002/cmsc838s/tichi/actr.html. Anderson（1993）是以統整性、互動性的觀點來表徵知識的結構，透過連結陳述性知識與程序性知識的網絡模式，來說明大腦如何處理訊息；再結合訊息處理中，工作記憶與長期記憶的觀點，來表達人類運作知識體系的可能途徑（鄭依琳，2013）。他強調 ACT-R 是活用生產系統和陳述性記憶之間的連結機制（Pew & Mavor, 1998），也說明理想的生產系統是認知能自主正確地管理腦內資訊處理的各種單位（units）。. 15.

(28) 二、物件藏找遊戲之 ACT-R 運作模組 Jensen（1998）在談到大腦知識與教學時也提出類似運作模組的概念：大腦接收刺激，這些刺激可能來自於內在，也可能是一種全新的經驗，然後這些刺激被分類成不同的部分，在不同的層次之中被處理或學習，最後成為一些可供記憶的東西（梁雲霞，2003）。從 ACT-R 理論模式看本研究，學習者在透過「物件藏找遊戲」學習英語字彙時，會運用各種緩衝區（buffer）與模組（module），如圖 2-1-3，各羅列如下：（一）視覺模組（visual module）：以藏匿物件（hidden objects）的形式來刺激學生運用視覺感知的方式學習，藉由媒材啟動學習者之字彙（word）理論性知識與藏找（find）步驟性知識的學習機制。（二）聽覺模組（auditory module）：在學習過程中，老師輔以字音，運用聽覺幫助學習者達到字義觸接，找到相關的物件。（三）目標模組（goal module）：給予學生多個目標字彙，學習者要盡可能在有限的時間之內找到目標字彙的物件。（四）推論模組（imaginal module）：在藏找過程中，學習者要能夠依循字形及圖片提示，推論至字義，並且要能夠找出物件的位置，需要理論性與步驟性知識，學習者的問題解決能力和推論字彙能力與此遊戲有相關。（五）實作模組（manual module）：在 hidden objects games 學習遊戲當中，藏找順利與否與學習者的字彙觸接能力、問題解決能力、視覺空間感及圖像思考判斷能力有關，在實作過程中，. 16.

(29) 也需要極高的專注力。（六）檢索模組（retrieval module）：在 hidden objects games 學習遊戲中，學習者的英語學習成就和學習力將影響他們進行字彙檢索的情況，在碰到各種字彙時，需要能夠從理論性知識中，檢索出該字彙，比對及轉換。. 圖 2-1-3. ACT-R 理論之各緩衝區與模組運作循環流程. 資料來源：修改自http://cmapspublic3.ihmc.us/rid=1169770352187_1130880846_618/ACT-R%20Diagram1.cmap. 參、相關研究關於 ACT-R 理論的研究大部分是將 ACT-R 認知模型應用在技能養成或問題解決中，觀察學習者是否運用 ACT-R 認知模型中的模組結合理論性知識和程序性知識，進而產出。於教學領域，則是探討學生如何將理論運用在實作過程當中，以 ACT-R 認知模型進行問題解決，相關研究整理如表 2-1-1：. 17.

(30) 表 2-1-1. ACT-R 理論相關研究. 研究者. 研究主題. 研究內容. 鄭依琳. 從知識結構的ACT-R. 透過ACT-R理論認知模型指導國小學生進行寫作。認. （2013）. 模式論國小寫作教學. 為在此歷程中，需活化學生陳述性知識、培養學生程. 的新方向. 序性知識、協助學生同時兼顧長期記憶與工作記憶系統的運作，並嘗試以編碼特定性來激發學生寫作相關經驗，協助學生掌握寫作焦點，突破寫作的困難。. 呂穎. 從ACT-R理論看口譯. 口譯筆記是口譯工作者的基本技能，和其他技能一. （2012）. 筆記技能之生成. 樣，經過大量的實踐訓練才能養成。根據Anderson的 ACT-R理論指出口譯筆記技能需要經過認知階段、聯想階段和自主階段，最終形成程序化的技能。. 魏雪峰. 問題解決認知模型以. 小學數學學習主要聚焦在問題解決。本研究分析解決. 崔光佐. 及其教學啟示-以小學. 數學問題的認知過程，將ACT-R認知模型編寫成認知. 段元美. 「眾數」教學為例. 程序並應用，選取小學五年級學生透過口語告知認知. （2012）. 過程，進行實證研究，並討論對數學教學的啟示。. 資料來源：研究者自行整理. 肆、小結思想適應性控制理論（ACT-R）模式說明陳述性知識與程序性知識間之關係，並且提供高層次認知學習的理論基礎以及教材教法、教材編製的良好觀點（Anderson, 1993; Ritter et al., 2007）。從 ACT-R 理論模式來看本研究教學實驗之物件藏找遊戲，學習者在透過遊戲進行藏找過程中，針對遊戲中的訊息，活用各認知模組以解決問題。其中運用到視覺模組在遊戲中搜尋；而目標模組則是明確地給予學習者實作的目標；學習者運用推論模組和檢索模組在藏找過程中配對字彙、選擇正確物件、聯想回憶、推論檢索，最後技能形成習得字彙。在 ACT-R 系統中，形式配對和衝突解決是兩個重要的機制，存在於認知層面，用來加以確定記憶訊息且判定合適的產出訊息和應用它，並傳回工作記憶中。每當一個問題或刺激產生時，學習者會打開其認知模組系統，其介於外在環境與個體內在認知的陳述性知識和程序性知識之間，促使學習者運用生產性 18.

(31) 原則及認知模組，增加工作記憶的運作，形成一個循環運作過程，且推論此在各認知模組運作時對於習得第二外語有其效益。. 19.

(32) 第二節. 記憶理論與相關研究. 對神經科學家而言，學習和記憶是一體兩面的，當談到學習必定伴隨著記憶的概念，因為當覺得有學到什麼東西時，唯一的說法就是你有關於那段學習的記憶，它是唯一的證據，不過它十分難以證明；加拿大心理學家 Hebb （1950）說當一個細胞在第二次學習時啟動較少的細胞，較不依賴別的細胞時，就表示學習產生了，因而做出不同的反應。Tonegawa 和 Kandel 所領導的麻省理工學院（MIT）研究團隊則已經找到一個特定的基因會啟動記憶的形成（Saltus, 1997）。發現啟動記憶特定的基因可以用來解釋有些人有較佳的記憶力，因而也有較佳的學習表現。然而，記憶的量未必等於學習的量。一般而言，測量到的記憶及代表學後保留，但保留的未必全為個人意識所知，有些習慣或動作是不被自己所察覺，他們亦是由學習而得的，也稱為記憶（張春興、林清山，1998；陳雯琦， 2009），以下就「記憶理論」探討之。. 壹、記憶的本質記憶就是學習的保留，舊經驗的再生、再認等作用，這種複雜的心理過程，包含了學習、保留、回憶與再認等作用，分述如下：（王克先，1993）。. 一、學習或印象（ learning or impression）學習會發生，乃由於某一個反應階段所產生的變化，能被保留或記憶到第二反應時期，否則，人在學習時期中，永遠都得重覆上次學習時期所做的工作。此外，學習之所以會不斷進步，是因為有記憶的緣故。學習，就是指學、練習、銘記等有意攝取新印象，和獲得新經驗的遊戲。. 二、保留（retention）每一種學習，在腦子裡都會留下一些痕跡（trace），這些所學得的痕跡或印 20.

(33) 象保存於腦海中，這是記憶的主要特性。若是保持力愈大，則記憶力愈強。透過複習、瞭解材料、集中注意力、將學習時間適度分配或運用學習方法，可以促進學習保留。. 三、回憶（recall）將保存的印象，重新換回意識來，稱為「回憶」，例如：背誦文章、緬懷往事、列舉一些重要時間或地點。要再生舊經驗或觀念，需要藉由各種外界刺激、內在刺激或聯想刺激。. 四、再認（recognition）對於已知的事物，以後與遇到時能夠再辨識出來就稱為「再認」。經驗的再生，是基於觀念的整合，若觀念愈豐富，則再生的機會就愈大。舊的知識經驗，因回憶與再認，可以與新知識、新經驗相互練習，發揮類化的作用。而真正的記憶不僅能回憶，更需要能夠精確的再認。. 從記憶本質來討論，當學習者處理藏找的圖片時，就是透過記憶運作來學習，於腦海中保留關於字彙和物件的心象，認知字彙與圖片，並利用回憶和再認，來完成藏找的任務。. 貳、記憶的屬性 Underwood（1969）曾以「聯結論」的觀點分析記憶的屬性，以探求個體在記憶時究竟是靠哪些事物間的聯結關係。他視記憶為「個體對某一事物所得資料的記錄」。當某事件過後，每人記憶的內容未必完全一致，有人靠顏色回憶，有人靠聲音來回憶，有人以地點來回憶；換言之，我們記憶事物時，每人記憶本身與其他相關事物的某些屬性（或特徵）並非相同。因此，我們可以說，記憶的主要內容是屬性，一個記憶中包含至少一個以上的屬性（王克先，1993）。. 21.

(34) 記憶屬性可區分為兩大類，如下（Undergood, 1969）：. 一、與事物直接關聯的記憶屬性（一）聲音屬性（acoustic attribute）：此與事物直接關係，例如 26 個字母皆代表一個聲音，我們本來就會發出一些不同的聲音，但每個字母所代表的那一個聲音，卻是從連結的歷程中學來的。等我們學會之後，某一字母出現所喚起的記憶，就帶有聲音屬性。這是我們學習語文的必經歷程。（二）形象屬性（visual attribute）：此屬性是我們學習文字及其他符號的重要特徵。當我們回憶一個字或是聽到某一單字時，閉起眼睛，似乎可以看見在自己「心象」上的那個字。有時候我們回憶一個東西的名稱，我們會記起它的樣子。（三）情感屬性（affective attribute）：情感屬性，常常與語言文字連在一起，所以我們也常需要用語文來描述個人的情感經驗。情感屬性若是愉快的經驗，即能促進記憶；若是不愉快的經驗，則有可能抑制記憶。（四）文義屬性（context attribute）：記憶常不是孤立的，而是與其他有關事物相關連。例如某一個單詞，單獨使用跟與其他術語一起使用時，意義不同。因此，當我們記憶時，不能斷章取義，應顧全局。（五）語文屬性（verbal attribute）：記憶中的語文屬性，主要表現在語文聯結學習的特性。例如初學英語者學習 pretty 一字，連結到語文經驗中「漂亮的」一詞，若之後又學到 elegant 一字，他可能會將已學過的 pretty 與其相聯結。如此可說，pretty 一字成為 elegant 此字的語文屬性聯結。. 22.

(35) 二、與事物間接關連的事物屬性（一）時間屬性（temporal attribute）：某一事件發生在某一時間，而該時間又可用語文的概念表達時，此種情形該事件與該時間名稱聯結的記憶，就具有時間屬性。雖然時間本身雖不足以代替該事件，但時間卻可以幫助記憶。（二）空間屬性（spatial attribute）：某一事件發生在某空間，而此空間又可用語文概念表達時，此種情形下，該事件與該空間名稱聯結的記憶，就具有空間屬性。這一類的記憶，在日常生活中頗為重要；它不但能幫助我們傳達意見，也幫助我們解決問題。例如學電機的學生憑記憶繪出電路系統圖，並定出正確方位；善於下圍棋者，憑記憶擺出雙方棋子的形勢。（三）頻常屬性（frequency attribute）：在日常生活中，有些事物出現的次數遠較其他事物為多，如此該等事物對個人即具有貧長的記憶屬性。既然頻繁出現，自然個人學格之後就不易遺忘。（四）感官屬性（modality attribute）：在個人學得的經驗裡，經驗會經由不同的感覺歷程獲得。五官之中最常使用的感覺為聽覺與視覺，不能肯定地說哪一種感覺歷程學習較快或學後遺忘較慢，但我們可以肯定地說學習經驗有其偏好的感官類別，如色彩經驗常需依靠視覺，音樂經驗則依靠聽覺。綜合以上，學習者在體驗物件藏找遊戲過程時，教師會以字彙的讀音做提示，學習者聆聽並找字、認字，接著去找出相關圖片，聯結字型與字義，將會運用到與事物直接相關的聲音屬性、形象屬性與間接相關的空間屬性及感官屬性。學習者接收聽覺或視覺的刺激，不斷提取相關的心像或記憶，以便學習者解讀圖片或字彙。Mayer（2001）依據多媒體學習的認知理論，曾提出十項教學設計原則，其中的多媒體原則（multimedia principle）說明圖像及文字是二個. 23.

(36) 不同認知學習系統通路，當圖像及文字一起呈現時，有助於學生去建構圖像及語文的心智模型。此原則如同圖與文一起呈現時有助於理解與記憶，符合雙碼理論（Paivio, 1986）。Mayer（2001）多媒體學習認知理論中的形式原則（modality principle）指出善用雙通道（視覺與聽覺）假設的設計原則，可以提升學習效果。此外，物件藏找遊戲體驗時間的長短與其所引發的相關感受，則是與時間屬性、情感屬性有關。如此看來，一個教學遊戲中所運用到的記憶屬性並非各自獨立，若是一個記憶具有多個屬性時，表示該記憶與很多經驗聯結在一起。因此推估藉物件藏找遊戲學習英語字彙，也許能夠對學習者有其相關學習效益。. 參、記憶的分類 Atkinson 和 Shiffrin（1968）提出三種記憶的儲存模式：感官收錄（sensory store）、短期儲存（short-term store, STS）和長期儲存（long-term store, LTS），之後有學者（Baddeley, 1986）提出類似短期記憶的工作記憶（working memory）結構，茲分述如下：. 一、感覺記憶感覺記憶是指個體憑著視、聽、觸、嗅、味等感覺器官感應到外界刺激時所引起的短暫記憶（張春興，1997）。根據傳統理論，感覺記憶的容量是無限的，不過其所儲存的訊息，很有可能不被大腦所接受，它持續的時間即為短暫，於開始的 125 毫秒內，不管是視覺或聽覺的模式，都會保持原來收錄的型式。即使可準確回憶，之後也會迅速消失，若要持續保持，亟需予以注意，使它留在短期記憶內。. 二、短期記憶短期記憶是位於感覺記憶和長期記憶儲存之間處理訊息中介歷程。它是一個控制的過程，調節進出長期記憶的訊息流動。訊息進入短期記憶約可維持 2024.

(37) 30 秒，在此時限內，若訊息沒有覆述，很快就會消失。此外，短期記憶的儲存容量有限，約為 7±2 個意元，即 5-9 之間。短期記憶的訊息是按照聽覺或視覺的特性編碼儲存，其遺忘的原因主要是記憶本身自然的消退和外界的干擾。. 三、工作記憶工作記憶負責不同形式的訊息處理和短暫儲存，其分為中央執行系統（the central executive control system）和聲韻迴路部門（phonological loop）及視覺空間畫板（visual-spatial skethpad）兩個儲存系統（Baddeley, 1986），如圖 2-2-1 所示。。Baddely（1986）認為工作記憶即「當個體再進行理解、學習及推理等認知工作時，負責短暫儲存及處理訊息的系統」。工作記憶與短期記憶相似，而短期記憶表示時間短暫，工作記憶則指的是在短時間內所作的思考遊戲。. 圖 2-2-1 工作記憶模型（Braddeley & Hitch, 1974）資料來源：修改自 http://secretgardenofthespotlessmind.tumblr.com/post/25579139714/workingmemory-theory-by-baddeley-hitch-1974. 四、長期記憶長期記憶的容量無限制，具有相當永久性，其始於訊息進入意識的半秒鐘內（Zangwill, 1969）。換句話說，長期記憶和短期記憶於開始的半秒鐘是互相重疊的，所以在測量記憶時，若要求受試者在刺激後的 30 秒內回憶，所得的結果可能混合長期記憶和短期記憶（陳雯琦，2009）。訊息在長期記憶裡以型碼、聲碼、味覺、觸覺、動作、感知等各種形式登碼。精密的維持與轉移可以使訊息進入長期記憶中，而記憶遺忘的原因可能是消退、干擾和提取等問題。整個. 25.

(38) 訊息處理流程就有如圖 2-2-2 所示。. 圖 2-2-2. 訊息處理流程. 資料來源：張春興（1997）。教育心理學。臺北：東華。. 肆、記憶的歷程一、選濾論選濾論是由英國心理學家 Broadbent（1958）首創，用以解釋記憶的歷程，並將記憶區分為短期記憶（STM）與長期記憶（LTM）（王克先，1993），如圖 2-2-3。短期記憶中的資料，經過選濾之後，每次只輸送一種，經過有限度的瓶頸通路進入長期記憶。因為瓶頸的負荷量有限，不能接受短期記憶輸送來的所有訊息資料，所以選濾的歷程格外重要。. 圖 2-2-3 選濾論記憶歷程（Broadbent, 1958）資料來源：修改自 http://ai.ato.ms/MITECS/Entry/klein2.html 26.

(39) 某種訊息被選或予以進一步處理，可能是因為該訊息重要或是與長期記憶中存的經驗有關。Broadbent 的記憶理論特別強調選擇和過濾的歷程，長期記憶對選濾產生回饋作用（回向箭頭），且限量通徑到短期記憶有時也會產生回饋作用（回向箭頭），以供其情報作為選濾某種訊息資料的根據。此表示，某種訊息資料，會因重要而被選擇濾過送往長期記憶儲存，但因其強度不夠，所以在送回短期記憶中多加複習，然後送入長期記憶。. 二、緩衝論緩衝論則是由 Atkinson & Shiffrin（1971）所倡，它同樣也把記憶區分為短期與長期兩類。與選濾論不同的是強調在短期記憶階段內的緩衝作用，如圖 22-4 所示，外界訊息經由感覺器官，引起個體注意而輸送進入短期記憶作為暫時的儲存。在短期記憶的資料中，有些是被認為重要的，即送入緩衝區予以保護以免遺忘。. 圖 2-2-4 緩衝論記憶歷程（Atkinson & Shiffrin, 1968）資料來源：修改自 http://pubs.niaaa.nih.gov/publications/arh27-2/186-196.htm 送入緩衝區「保護」，即為複習，又稱為複習緩衝（rehearsal buffer）。凡是未經複習緩衝的短期記憶，不能變成長期記憶，所以很快就被繼續輸進的資料排除而消逝，即為遺忘，遺忘是由於資料間彼此干擾或線索（cues）不足。. 伍、相關研究一、與遊戲學習相關. 27.

(40) Dempsey、Rasmussen 及 Lucassen（1994）指出遊戲具有許多功能，如教導、娛樂、練習技能、幫助探索新的技能、提升自信及改變態度，應用在教育上，應該有相當大的價值（引自陳雯琦，2009）。然而，遊戲學習在許多人的眼裡是極荒謬且失控的（尤其數位資訊時代下電腦遊戲盛行），他們不僅煩惱某些遊戲的主題恰當與否，也關心時下年輕人投注於玩電腦遊戲上的時間和其沉溺於其中的強度。然而，有些遊戲其實帶有教導意味且具啟發性的。Simon（1996）曾提及如何判斷學習有所改變是從我們能回想（recall）所找到的資訊且使用它。有些實證證據顯示出遊戲為一增強學習和理解複雜事物的有效工具（Cordova & Lepper, 1996; Turgut & Irgin, 2009）。. 二、與語言學習相關研究指出國小五、六年級學童的執行功能與他們的課業表現有關。工作記憶較好的學童，在英文科和數學科的表現也較好（St Clair-Thompson & Gathercole, 2006）。在以遊戲為基礎的活動中，學習者不會直接聚焦在語言本身，取而代之，遊戲提供有意義且有趣的情境，讓孩童能夠自然而然被遊戲激勵而投入於其中。Angelova 和 Lekova（1995）的研究同樣也說明在玩樂之中動作或遊戲能協助學生記住外語字彙且激勵學生在活動中使用它。 Tuan 和 Doan（2010）指出將遊戲與語言教學整合的優點是在語言學習中，遊戲加強其意義，使得學習者更能記住他們學到的語言。Yip 與 Kwan（2006）的研究中亦指出線上單字遊戲（online vocabulary games）為一個教學和學習英語字彙有效的工具。其認為相較於沒有玩遊戲的學習者，玩線上單字遊戲的學習者能夠習得更多字彙，且學習保留能夠持續較常的時間，並且回想更多的字彙。 Kost 等人（1999）所做的實驗研究在探討文本字義、輔助圖片及文本字義與輔助圖片這三種單字注釋對紙本上字彙學習的影響。56 位學德語的美國大學 28.

(41) 生在紙本上閱讀指定的文章，並且輔以 20 個目標字彙的母語字義、線條圖片在頁緣以供學生參考。結果發現，同時查閱文本字義及輔助圖片的學生，在字彙習得（acquisition）及保留（retention）兩方面的表現，都比其他兩組來得優異。此實驗結果呼應雙碼理論及多媒體學習衍生理論，即文本字義與線條圖片所建構的單字知識有較強的結合，這樣的呈現除了比較容易輔助短期的學習以外，也對長期的學習保留有所助益（引自林至誠，2011）。. 陸、小結本研究探討以「物件藏找遊戲」為教學媒材對英語字彙學習的之效益，而學習和記憶是相輔相成的，因此探討記憶理論及其相關研究。物件藏找遊戲此學習媒材主要是透過藏找圖片，經由視覺空間圖像引發學習者的注意，使訊息透過感官收錄進入工作記憶中，能夠進一步被處理。從選濾論及緩衝論來看，記憶通道其負荷量有限，材料需要透過一定的「過濾」和「回饋」機制，才有可能送到長期記憶中，經由「編碼」，將訊息送入長期記憶區並獲得深層處理，由此推論學童在找出藏匿物件的過程中，會持續不斷地增強工作記憶的運作。由文獻也可知，遊戲過程中，個體的認知扮演極重要的角色，不管是運用陳述性記憶或程序性記憶，玩家都要能夠回想並運用其技能來達成遊戲情境的任務，才能夠使遊戲順利進行。因此，會有認知運作上的差異表現。. 29.

(42) 第三節. 認知負荷理論相關研究. 認知負荷理論源於人類訊息處理理論，最早被稱為「心智工作負荷」（mental workload），直到 Sweller（1988）將此觀念引入教育界，並命名為「認知負荷」，後來受到許多研究者的重視，並在全球快速發展（Paas, Renkl, & Sweller, 2003; 連寶靜，林朝清，周建宏，王曉璿，2011），學者們也開始聚焦於探討教學法與學習內容對於學習者的概念獲得與認知層面的影響。認知負荷理論之基本假定如下：1. 工作記憶容量有限；2.長期記憶容量無限；3. 知識以基模（schema）形式在長期記憶中儲存；4. 基模自動化是建構的重要過程（Sweller et al., 1998; Braddeley, 1999; 宋曜廷，2000）。由上述可知，人在學習歷程中建構知識，會運用到工作記憶和長期記憶形成學習基模，但工作記憶的容量是有限的，當學習者使用過多的工作記憶去學習，就必須花費較多的心力及時間，超越學習者所能負荷的能力範圍，在生理及心理上就會產生負面情緒（鄭佩紋，2014），因而引發認知負荷。. 壹、認知負荷的定義國內外學者曾對認知負荷一詞有其定義，如表 2-3-1：表 2-3-1. 認知負荷定義. 研究者. 認知風格的定義. Jex（1998）. 學習者面對學習內容，想要表現符合學習目標的過程中，意會到學習任務的要求與自身覺察的能力之間，心智負荷差異的評估。. Paas（1992）. 包含心智負荷和心智努力兩個部分。當學習者對於學習內容感到困難度愈大或是心智上需要付出更多努力，其認知負荷就隨之加重。. Sweller（1998）. 將特定工作加諸於學習者的認知系統時，所導致的負荷量。. Cooper（1998）. 個體在學習歷程時，所感受到心智努力與心智負荷加諸於工作記憶的心智遊戲總量。. 黃克文（1996）. 學習者在接收訊息、處理與運用的過程中，因為訊息的內容、學習的環境與互動方式，超乎學習者所能察覺的認知能力時，引起生理及心理的負向反應。 30.

(43) 表 2-3-1. 認知負荷定義（續）. 研究者. 認知風格的定義. 宋曜廷（2000）. 學習者在執行認知作業過程中，因為作業所需的特殊認知能量或資源超過認知系統的負荷狀態。. 陳密桃（2003）. 學習者在執行某項工作或任務的過程中，所感受到心智負荷和心智努力超載狀態。. 資料來源：研究者自行整理綜合以上學者的定義，認知負荷的概念為負向的，是描述學習者在心智層面上超載的狀態，學習者本身自我能力與外在情境、教材內容或教學方式交互作用後，引發的反應。此外，認知負荷的特性會因為學習者的個別差異與學習內容的不同而有所差異，在互動的過程中產生個體根據內在條件（概念、記憶、策略）波動，足以面對外在條件或情境；學習者能夠感知所耗費之心智努力多寡；操控負荷的來源而降低負荷量，且有一定的限度（黃克文，1996; 陳密桃，2003）。. 貳、認知負荷的來源認知負荷的來源是多重的，大致上有兩種說法（Paas & Van Merriënboer, 1994; 陳密桃，2003; 楊培渝，2006）. (一) Paas 和 Van Merriënboer 的主張 Paas 和 Van Merriënboer(1994)認為認知負荷是一個多項度的概念，包含「因果因子」(causual factors)及「評估因子」(assessment factors)。「因果因子」是造成認知負荷的來源，又可以細分為以下三要素：1. 任務/環境特性(例任務結構、獎賞類型、時間壓力等較易變動的因子)、2. 學習者特性(例認知能力、認知風格、先備經驗等較穩定因子)、3. 學習者與任務的交互作用(例績效、動機等)；而「評估因子」則包含以下三要素：心智負荷、心智努力及工作成效，分別是受到任務/環境影響而產生、學習者的內在控制處理以及完成工作任務所付. 31.

(44) 出的能力或資源總合。其中「評估因子」裡的心智負荷，一部分會節遊學習者的心智努力去控制處理，另一部分則不加以控制，直接表現於行為上，可謂「自動化處理」。. (二) Marcus、Cooper 與 Sweller 的主張 Marcus, Cooper & Sweller (1996)認為在教學過程中，影響認知負荷的三因素分別為「先備經驗」(prior experience)、「教材性質」(nature of material)和「教材組織」(organization of the material)。. 參、認知負荷的類型根據認知負荷理論，學習者必須在有限的工作記憶區處理教材呈現的訊息，透過教材訊息所形成的認知負荷會根據對學習產生的不同影響被分成以下三種型態（Sweller, 2010）：. 一、內在認知負荷（intrinsic cognitive load）指的是來自於外在學習材料的複雜程度與自身訊息元素產生的互動程度。學習者為了達到學習目標，必須在工作記憶區處理教材內容的各種元素，當元素大且元素間具有密切的互動，就會形成高度的負荷（Sweller et al., 2011）。當學習者接觸的訊息相關程度低，代表不需投入大量元素於工作記憶區，則內部認知負荷較低；換句話說，受到教材內容本身的難易程度及學習者的先備經驗的影響所致，內部認知負荷是學習者是否能成功處理訊息的「必要」條件（鄭佩紋，2014）。. 二、外在認知負荷（extraneous cognitive load）教材的呈現及組織方式的不同，將造成學習者遊戲時對工作記憶所產生不. 32.

(45) 同程度的負荷，如此的負荷為外部認知負荷。從教材設計的角度來看，對學習目標毫無幫助的負荷稱為外部認知負荷（Sweller et al., 2011）。換句話說，因教學技巧不良，使學習者未能將注意力集中在學習內在基模的建構與自動化，而愈集中在教學遊戲的表面型態上，外部認知負荷就愈高。教學者可藉由改變教材方式或呈現順序來降低或消除外部認知負荷。. 三、增生認知負荷（germane cognitive load）又稱為「有效的認知負荷」，是一種降低外在認知負荷後，藉由改良後的教學設計與教材呈現，以吸引學生專注在學習內容，進而達到基模建構與自動化的認知過程，同時也增加學習動機和專注度。有別於內部和外部認知負荷，增生認知負荷是工作記憶區中處理與內部認知負荷有關的元素而產生交互作用所組成，透過交互作用而導致有效的學習與遷移（Sweller, 2010）。只有在內在認知負荷與外在認知負荷總和之總認知負荷量未超出學習者的能力範園時，適當的引入增生認知負荷才會發生有意義的學習（連寶靜等人，2011）。. 綜合上述，學習者在處理訊息時，若教材的呈現與組織能讓學習者愈加投入於其中，在工作記憶區處理分配內在認知負荷所引發的交互作用就愈大，那學習的效果就愈趨明顯；反之，則會與外部的認知負荷交互作用，因而阻礙了學習發展。內在認知負荷為基本負荷，無法經由教材而改變，但透過教學設計與內容呈現，學習者本身基模自動化或遷移，使其外在認知負荷降低，有助於增生負荷的發展，進而建構知識基模以處理訊息；愈多的「增生認知負荷」對於學習是有助益的。. 肆、有效降低外在認知負荷之相關效應 Sweller 等人（2005）根據各學科研究成果，針對教材部分提出七個效應可以降低學習者的外在認知負荷，分述如下：（引自鄭佩紋，2014） 33.