具學習夥伴之線上遊戲學習系統之研究
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(2) ᔁ!!ᄫ! 兩年的研究所的日子說長不長說短不短，這篇論文能夠完成，第 一個要感謝的便是我的指導教授蕭顯勝老師，老師總能在我遭遇瓶頸 不知該如何是好的時候適時的推我一把，指引我正確的論文方向，讓 我在研究的這條路上曉得該如何前進，我的論文才能順利完成。除了 蕭老師外，我還要感謝論文計畫及論文口試委員游光昭老師及蔡福興 博士，在整個口試過程中給予我寶貴的意見，讓這篇論文的論述能夠 更加完善。接下來要感謝同個研究室的建佑學長，每每在學術上遭遇 問題時，學長都不厭其煩的給予我寶貴的意見跟指導。此外，感謝冠 賢跟承瑋在撰寫論文的忙碌之中還來幫忙我進行實驗，同樣地，我也 要感謝博閔、敬尊與乃瑩三位學弟妹在實驗中的幫忙與貢獻，沒有你 們，我的這篇論文就不可能會完成。另外，若沒有我高中認識的好朋 友們：馨儀、于萱、峻威、元傑、柏宏跟與我同年同月同日生的譚天， 和你們定期一起聚會一同分享讀研究所的酸甜苦辣、工作與生活上的 趣事與討論未來人生的規劃，讓我緊張的研究所生涯有了一些調劑， 也讓我更有動力才面對我的研究所生涯。 最後我要感謝我的父母，如果沒有你們在我背後默默的支持我， 在心情不好的時候，還有耐心承受我的喜怒無常與任性，若不是有你 們的支持及鼓勵，我可能還沒辦法完成這篇論文，謝謝你們！ i.
(3) ii.
(4) ጯ௫ူҡ̝ቢ˯ྼᑚጯ௫ր̝ࡁտ! 研究生：黃元暉! 指導教授：蕭顯勝. ͛̚ၡࢋ! 遊戲在人類發展中扮演了非常重要的角色。由於多媒體科技的 進步，現今的數位遊戲充滿了虛幻、規則、目標、感官刺激、神秘、 挑戰、及控制等特性，激起了學習者的參與動機，因此透過數位遊戲 來學習已成為一種趨勢，因數位遊戲具有遊戲特性，提升使用者的專 注情形並投入其中，透過這樣的體驗能夠讓人們專注於學習之上，但 學習者可能只將專注力放在遊戲的娛樂非學習上，原因在遊戲與教學 內容之間連結鬆散，反而減低學習者的學習動機。學習夥伴具有同儕 互動並提高動機及學習成效的特性，因此本研究建置一具學習夥伴機 制之線上遊戲學習系統，以解決遊戲與學習內容鬆散連結問題。本研 究以北市某國小六年級學生為研究對象，探討學習者分別利用學習夥 伴機制進行線上遊戲教學與一般線上遊戲教學在學習成效上的差異， 並透過遊戲系統的歷程紀錄檔案，分析使用本研究之系統後高低分群 學習者在遊戲行為上之差別。 本研究之研究結果如下：1.使用本系統學習者在學習成效上明顯 優於一般線上遊戲學習者。2.透過序列分析分析學習者行為後發現， iii.
(5) 學習者與具學習夥伴機制之線上遊戲學習系統之互動能幫助學習者 增加其自然與生活科技電與能源課程相關知識之學習成效。. 關鍵字：數位遊戲、數位遊戲式學習、學習夥伴. iv.
(6) The Study of Online Game-based Learning System with Learning Companion Author: Yuan-Hui Huang Advisor: Hsien-Sheng Hsiao. ABSTRACT Game plays an important role in human being developments. Current multimedia technology is improving fastly. Today’s digital game fills of characteristics, such as fantasy, rule, goal, excitement, mystery, challenge, and control. And those characteristics motivate participants to play digital game, so there has become a trend to learn in digital game. Because digital game has game’s traits, that makes people immerse and concentrate in digital games. Using that kind of advantage can make people focus on learning, but participants could only want to play digital game not to learn in games. The reason is the link between learning contents and game contents isn’t tight enough. Learning Companion has characteristics such as peer interaction, gaining motivation, and learning outcomes. Therefore, this study constructs an online game-based learning system with learning companion to solve the problem in linking learning contents and game contents. The study selected students at 6th grade of Elementary school in Taipei City. We analyzed the learning outcomes between two groups after using different kind of online game-based learning system. And we also analyzed the system records in our game-based learning system, and used sequential analysis method to discover different behavior between high learning achievement and low v.
(7) learning achievement students. After experiment and analyzing, we proposed the conclusion as follows: 1. The achievement of experiment group student is higher than control group. 2. By using sequential analysis, we discover that the interactions between students and proposed system can help students get more learning achievement of electronic and energy course in life and technology domain.. Keywords: Digital Game, Digital Game-based Learning, Learning Companion. vi.
(8) ϫ. ᐂ!. 謝誌 ............................................................................................................................... i 中文摘要 .................................................................................................................... iii Abstract ........................................................................................................................ v 目錄 ............................................................................................................................ 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 .......................................................................................... 6. 第三節. 待答問題 .......................................................................................... 7. 第四節. 研究範圍與限制 ............................................................................ 8. 第五節. 研究流程 ........................................................................................ 10. 第六節. 名詞釋義 ........................................................................................ 11. 第二章. 文獻探討 ................................................................................................ 12. 第一節. 數位遊戲式學習 .......................................................................... 12. 第二節. 學習夥伴 ........................................................................................ 18. 第三節. 本章總結 ........................................................................................ 24. 第三章. 具學習夥伴之線上遊戲學習系統.................................................. 26. 第一節. 超級外送王線上遊戲學習系統 .............................................. 26 vii.
(9) 第二節 第四章. 具學習夥伴之線上遊戲學習系統 ......................................... 27. 研究方法 ................................................................................................ 35. 第一節. 研究架構 ........................................................................................ 35. 第二節. 研究對象 ........................................................................................ 37. 第三節. 實驗設計與實施 .......................................................................... 38. 第四節. 研究工具 ........................................................................................ 41. 第五節. 資料分析 ........................................................................................ 43. 第五章. 研究結果與討論 .................................................................................. 45. 第一節. 不同遊戲教學方式對學習者成效影響分析 ....................... 45. 第二節. 兩組學習者於遊戲行為之差異分析 ..................................... 57. 第三節. 系統評鑑問卷結果分析 ............................................................ 72. 第六章. 研究結論與建議 .................................................................................. 75. 第一節. 結論 ................................................................................................. 76. 第二節. 建議 ................................................................................................. 78. 參考文獻 ................................................................................................................... 81 附錄 ............................................................................................................................ 89 附錄一 超級外送王線上遊戲學習系統介紹 ....................................... 91 附錄二 電與能源學習成效測驗 .............................................................. 97 附錄三 系統評鑑問卷 ................................................................................. 99 viii.
(10) ܑ. Ѩ!. 表 2-1 依文獻探討歸納出在學習夥伴各設計面向之運作方式 ......... 25 表 3-1 學習夥伴情緒與互動情境整理 ........................................................ 30 表 3-2 學習夥伴機制與學習者互動情境及互動方式之整理 .............. 32 表 4-1 研究設計 .................................................................................................. 38 表 4-2 教學活動流程安排 ............................................................................... 40 表 5-1 兩組受試者之學習成效測驗前後測敘述總計結果 ................... 46 表 5-2 兩組總分之同質性考驗 ...................................................................... 46 表 5-3 兩組總分之共變數分析 ...................................................................... 47 表 5-4 兩組調整後的總分平均分數比較表 ............................................... 47 表 5-5 兩組知識概念分數之同質性考驗 ................................................... 48 表 5-6 兩組知識概念分數之共變數分析 ................................................... 49 表 5-7 兩組敘述情境問題解決能力分數之同質性考驗 ....................... 49 表 5-8 兩組敘述情境問題解決能力分數之共變數分析 ....................... 50 表 5-9 兩組調整後敘述情境問題解決能力分數平均分數比較表 ..... 50 表 5-10. 兩組高分群之同質性考驗 ............................................................... 52. 表 5-11 兩組高分群之共變數分析 ............................................................... 52 表 5-12. 兩組高分群調整後的總分平均分數比較表 .............................. 53. 表 5-13. 兩組低分群之同質性考驗 ............................................................... 53 ix.
(11) 表 5-14. 兩組低分群之共變數分析 ............................................................... 54. 表 5-15. 兩組低分群調整後的總分平均分數比較表 .............................. 54. 表 5-16. 實驗組與對照組學習行為對照表 ................................................. 62. 表 5-17. 實驗組與對照組高分群學習行為對照表 ................................... 66. 表 5-18. 實驗組與對照組低分群學習行為對照表 ................................... 70. 表 5-19. 系統評鑑問卷─心流經驗 ............................................................... 72. 表 5-20. 系統評鑑問卷─遊戲操作心得 ...................................................... 73. x.
(12) ဦ. Ѩ!. 圖 1-1 研究流程 .................................................................................................. 10 圖 2-1 學習與投入的關係圖 ........................................................................... 15 圖 2-2 數位遊戲式學習模式 ........................................................................... 16 圖 2-3 學習夥伴 .................................................................................................. 19 圖 3-1 本研究之線上遊戲流程 ...................................................................... 28 圖 3-2 學習夥伴知識呈現方式及呈現之知識 .......................................... 30 圖 3-3 學習夥伴之表情呈現 ........................................................................... 31 圖 3-4 學習夥伴在充電站時之提示 ............................................................. 33 圖 3-5 學習夥伴在玩家機車電力不足時之提示 ..................................... 33 圖 3-6 遊戲加入學習夥伴機制後的遊戲介面 .......................................... 34 圖 4-1 研究架構 .................................................................................................. 36 圖 4-2 實驗流程 .................................................................................................. 39 圖 5-1 兩組共變數分析統計結果示意圖 ................................................... 56 圖 5-2 實驗組學習者遊戲行為轉變圖 ........................................................ 59 圖 5-3 對照組學習者遊戲行為轉變圖 ........................................................ 59 圖 5-4 實驗組高分群學習者遊戲行為轉變圖 .......................................... 63 圖 5-5 對照組高分群學習者遊戲行為轉變圖 .......................................... 63 圖 5-6 實驗組低分群學習者遊戲行為轉變圖 .......................................... 67 xi.
(13) 圖 5-7 對照組低分群學習者遊戲行為轉變圖 .......................................... 67. xii.
(14) 第一章. 緒論. 本章就本研究之研究動機、研究目的、待答問題、研究範圍與限 制、研究流程與名詞釋義進行詳細之介紹，詳述如下：. 第一節 研究動機 遊戲自人類存在以來便扮演了十分重要的角色。Bruner (1960)認 為遊戲是一種可以任意地且有力地表演出現實的模式，遊戲被當作是 兒童為未來所做的準備與練習，可幫助個體增強日後所需的本能，具 有適應的目的。Rubin、Fein 及 Vandenberg (1983)認為遊戲是出自兒 童內在動機(intrinsic motivation)，沒有外在的目的行為，且遊戲是愉 快及歡樂的，對成長有正面影響。 Rosas等人整理過去與遊戲相關理論和研究後，認為遊戲是促進兒 童認知發展及社交技巧發展中的重要因素(Rosas, Nussbaum, Cumsille, Marianov, & Correa, 2003)；學者們亦發現在教學活動中加入遊戲的特 性，可以提升學生的學習動機，將學生的注意力轉移到訓練的內容上 (Garris, Ahler, & Driskell, 2002)，Oblinger (2004)認為遊戲能夠促進學 習，Virous、Katsionis 及 Manos (2005)發現到在加入遊戲成分的教學 活動能有效提升學習者的學習動機及學習產出，Chamillard (2006)則 是發現透過簡單的遊戲來進行學習，能夠提升動機及投入。 Rebecca(2004)整理了利用遊戲進行學習的三大優點，包括：(1) 1.
(15) 引發學習動機；(2)使其沉浸其中增加成效；(3)在錯誤中依然具有信 心，而且可重複做學習。Papastergiou(2009)也提到透過遊戲來學習能 有效提升學習者的學習表現及學習動機。由此可知，遊戲不但可以能 引起學習動機，也能讓學習者主動參與學習，進而讓學習的過程變得 有趣，因此透過其來學習是再好也不過了。 隨著數位多媒體技術的進步，數位遊戲也隨之蓬勃發展，數位遊 戲充滿了華麗的畫面、栩栩如生的動畫、逼真的音效、即時的互動及 對戰等，充分表現出奇幻、規則、目標、感官刺激、挑戰、神祕感、 與控制等特性(Gee, 2003; Malone, 1981; Prensky, 2001)，並可有效提升 使用者的專注情形，使他們沉浸在遊戲當中。有學者認為這些特性提 供了強大的學習內容成分，而之所以強大是因為學習者可以在遊戲中 有新體驗的機會，也可以藉此沉浸(immerse)其中，這種沉浸是處於不 同的國度、扮演不同的身分、想法與觀點下學習競爭與學習知識的狀 態(Gee, 2003)，例如角色扮演遊戲。這種在數位遊戲中所產生的沉浸 與投入，是一般主張把遊戲式學習引入學習環境而能使人信服的理由 (Hsiao, 2007)。 由於大多數人都討厭學習，倘若利用遊戲情境讓人們來進行學習， 便可以使人們投入並專注在學習之上。雖然數位遊戲式學習看來十分 理想，Mitchell 及 Savill-Smith (2004)便提及遊戲可能會造成成迷、 2.
(16) 成癮的現象、遊戲內容與學習內容之間的目標可能不一致，而且兩者 中間缺乏一個強而有力的連結，導致只將專注力放在遊戲帶給他們的 娛樂而非學習上，如此一來反而分散了學習的注意力，降低了學習者 的學習意願。蔡福興(2008)發現學習者在遊玩教育性遊戲的過程中， 通常只將專注力放在遊戲帶給他們的娛樂而非學習上，當學習者在遊 戲中遭遇到困難時，並不是先跳離遊戲情境進行學習來解決問題，而 是用逃避學習的方式。由上可知，遊戲式學習的缺失在於造成玩家沉 迷於遊戲世界，只注重在遊戲帶給他們的快樂，而非學習活動上。 因此為了解決在教育性遊戲中，學習者只願玩遊戲而不願學習的 情況，遊戲必須提供一個融入遊戲當中的角色與學習者進行互動，讓 學習者在玩遊戲時也能專注在學習活動上。許多學者進行研究後指出 社會互動已被認為是一個在學習與動機上的重要影響因素 (Kim, 2004; Lave & Wenger, 2001; Palincsar & Brown, 1984; Powell, Aeby, & Carpenter-Aeby, 2003; Vygotsky, Cole, John-Steiner, Scribner, & Souberman, 1978; Wertsch, Minick, & Arns, 1984)。更有學者指出，人 類同儕互動在學習與動機上的價值，十八世紀後葉就被強調 (Chiplin-Willams, 1997)。一些研究之實證證據顯示，與同儕夥伴一同 進行學習較與自己年長或已成年的夥伴進行學習時，不論在學習成果 與動機上的效果要來的高，且在不同學習領域及不同年齡層的實驗裡 均得到相同結果(Griffin & Griffin, 1998; Topping et al., 1997; Yarrow & 3.
(17) Topping, 2001)。而電腦化學習環境中，由同儕陪伴進行學習的概念， 首先由Chan 及 Baskin(1988)所提出的學習夥伴概念，由一位人類學 生、一位電腦模擬學生及一位電腦模擬教師此三部分組成，提供學習 者一位在學習上的夥伴陪伴他，讓學習者即使是一個人，只要他想學 習的時候，就可以隨時隨地找到另一個一同學習的搭檔。學習夥伴對 於學習者而言，可以扮演多樣化的社會角色，例如同儕指導者 (peer-tutor)、同儕被指導者(peer-tutee)、協同合作者(collaborator)、競 爭者(competitor)、以及麻煩製造者(trouble maker)等等。根據學者們 的研究顯示，學習夥伴透過同儕角色與學習者進行互動(peer-to-peer interaction)，更能有效地提升學習者本身的學習意願與學習成效(Kim & Baylor, 2006)。 基於上述討論，加上省電與節能近年來已成為一個重要的課題， 因此我們參考九年一貫課程綱要，選取一以國小自然與生活科技課程 中電與能源相關教材為基礎之線上遊戲式學習系統，並在系統中加入 學習夥伴機制，來解決數位遊戲學習中，學習者可能只願玩遊戲而不 願學習的情況，並透過學習夥伴能提升學習者本身的學習意願與學習 成效的特性，讓學習者在遊玩本研究之遊戲式學習系統時，除了能享 受到遊戲帶給他們的娛樂也能專注在學習活動之上，並達到較好的學 習成效。此外，本研究藉由研究者觀察及系統記錄，分析利用本研究 4.
(18) 所建置之具學習夥伴之線上遊戲學習系統後，比較不同學習成效的學 習者在本研究之遊戲式學習系統的行為表現情形上之差異。. 5.
(19) 第二節 研究目的 根據上述的研究動機，本研究旨在探討具學習夥伴機制之線上遊 戲學習之學習成效及學習過程中使用遊戲的行為狀況。故本研究擬以 質與量並重的研究方式進行，本研究之研究目的如下： 一、找出一方式將學習夥伴融入線上遊戲中，並建置一個具學習夥伴 機制之線上遊戲學習系統。 二、探討具學習夥伴機制之線上遊戲學習系統與一般無學習夥伴之線 上遊戲學習系統對學習者學習成效之差異。 三、探討在使用過具學習夥伴機制之線上遊戲學習系統後，高低分群 的學習者在遊戲行為上的差異。. 6.
(20) 第三節 待答問題 根據前述的研究目的，本研究的待答問題如下： 一、如何在線上遊戲學習系統中建立學習夥伴機制？ 二、在使用具學習夥伴機制之線上遊戲系統後，學習者的學習成效是 否有顯著差異？ 三、在使用具學習夥伴機制之線上遊戲系統中，高低分群的學習者在 遊戲中行為表現的差異為何？. 7.
(21) 第四節 研究範圍與限制 本研究進行具學習夥伴機制之線上遊戲學習系統之實驗。針對本 研究之研究範圍與限制，其詳細說明如下： 一、. 研究範圍. (一) 研究對象 本研究實驗對象為台北市某國小六年級學生，採立意抽樣三 個班的學生為實驗對象，其他地區學校與其他年級學生不在本研 究推論範圍內。 (二) 研究內容 本研究之線上遊戲學習系統內容係以國小自然與生活科技電 與能源課程為主進行設計，其他領域的課程內容，將不在本研究 進行探討。 (三) 研究結果 本研究之研究結果係探討運用線上遊戲系統進行國小學童自 然與生活科技能源課程之學習成效與遊戲歷程之影響，研究者將 運用測驗及有效性的結果作為研究成果，不做通則上的推論。 二、. 研究限制. (一) 本研究基於學校教學行政之考量，無法進行研究對象的隨 機抽樣與分派，以立意抽樣進行準實驗研究設計。 8.
(22) (二) 本研究無法避免「霍桑效應」之影響，即學童知道自己成 為觀察對象而刻意表現良好之情形。. 9.
(23) 第五節 研究流程 本研究之研究流程與步驟之實施程序可分為計劃、分析發展、實 驗與完成共四個階段，本研究在計劃階段進行蒐集分析相關文獻擬定 研究計畫，待研究計畫審查通過後，進入分析發展階段，在此階段針 對本研究擬發展之線上遊戲學習系統之學習者、系統功能、課程內容 及發展工具進行分析設計，設計完成後便進行相關測試，在確認無誤 後本研究便進入實驗階段，驗證本研究所有研究目的，最後進行研究 報告之撰寫，整體研究程序如下圖所示： 計劃階段. 蒐集相關文獻 擬定研究計畫 檢討修正 論文計畫審查. 分析發展階段. 學習者分析、系統功能分析、 課程內容分析、發展工具分析 遊戲系統建置、課程內容設 計、系統滿意度問卷設計 系統測試及修正 系統滿意度問卷編寫、定稿. 實驗階段. 進行前測 進行教學實驗. 完成階段. 進行後測 資料分析、歸納結論與建議 撰寫研究報告. 圖1-1 本研究之研究流程圖 10.
(24) 第六節 名詞釋義 一、數位遊戲(digital game) 本研究所謂的數位遊戲，係指根據 Garris 等(2002)提出之數位遊 戲學習模式為基礎進行設計及建置之具學習夥伴機制之線上遊戲學 習系統。. 二、數位遊戲式學習(digital game-based learning) Prensky (2001)指出，數位遊戲式學習乃是指透過數位遊戲為平台 進行學習，學習者在數位遊戲中透過解決問題、克服挑戰，讓學習者 在遊戲中學習到知識。本研究所指的數位遊戲式學習為使用線上遊戲 學習系統進行之學習方式。. 三、學習夥伴(learning companion) 學習夥伴的初步概念是在學習環境中，除了教導者與學習者的權 威式教育外，再加入另一個同儕者的角色，提供另一種非權威式的同 儕互動模式，以幫助學習者的學習(Chan & Baskin, 1988)。本研究所 指的學習夥伴所指是建置於線上遊戲學習系統之學習夥伴機制。. 11.
(25) 第二章. 文獻探討. 本章針對「數位遊戲式學習」及「學習夥伴」的相關理論與研究 之文獻，進行整理、分析與探討並做總結，以做為本研究之理論基礎。. 第一節 數位遊戲式學習 本節針對什麼是數位遊戲式學習、數位遊戲特性與學習間之關聯、 數位遊戲式學習的運作模式進行探討，並在最後提及數位遊戲式遊戲 學習所面臨的困境。 一、什麼是數位遊戲式學習 由於數位遊戲的蓬勃發展，數位遊戲受到重視並運用到教育上的 情形也越來越普遍，因此利用數位遊戲來進行學習的數位遊戲式學習 (digital game based learning)這個名詞也隨著出現。Prensky (2001)指出， 數位遊戲式學習乃是指透過數位遊戲為平台進行學習，學習者在數位 遊戲中透過解決問題、克服挑戰，讓學習者在遊戲中學習到知識並獲 得成就感，達到寓教於樂的目的。. 二、數位遊戲特性與學習間之關聯 根據學者研究顯示，當年輕人遊玩數位遊戲時，他們花時間投入 的學習活動比正規學校教育的活動複雜且更具有挑戰性(Gee, 2003)。 數位遊戲經由學者們的投入研究，已經變成一種引領學習進入更進階 12.
(26) 領域的強而有力之工具 (Hsiao, 2007)。而Prensky(2001)提到數位遊戲 吸引我們的原因，即為數位遊戲所具有的特性，包括： (一) 數位遊戲是種快樂的形式，帶給人們樂趣與愉快感。 (二) 數位遊戲是種遊樂的形式，帶給人們強烈進行遊戲的動機和高 度的樂趣。 (三) 數位遊戲是具有規則的，給人們有跡可循。 (四) 數位遊戲是有目標的，帶給人們前進的動機。 (五) 數位遊戲是有互動的，讓人們有事可做。 (六) 數位遊戲是有結果與回饋的，讓人們學到東西。 (七) 數位遊戲是適性化的，帶給人們沉浸(immerse)其中。 (八) 數位遊戲是有獲勝的，帶給人們滿足自我。 (九) 數位遊戲是有衝突、競爭挑戰、對立的，刺激人們的腎上腺素。 (十) 數位遊戲是具有問題情境的，藉此激發人們的創意。 (十一) 數位遊戲是有互動性的，讓人們在其中建立社會群體並進行 互動。 (十二) 數位遊戲是具有圖像與故事情節的，從中帶给人們情感。 Rollings 及 Adams(2003)以遊戲設計的觀點，提到數位遊戲設計 應考慮的元素包括：規則、競爭與挑戰、背景、互動模式與視角、任 務及目標、模式與結構、真實性和故事性；Baranauskas、Neto 及 13.
(27) Borges(2001)則認為挑戰性、風險性是數位遊戲必須具備的特性。 由以上探討可知，雖然大部分學者對數位遊戲的特性都有其不同 獨特之見解，但大體上對數位遊戲的特性的認知相差並不大。而這些 特性引起了使用者的參與動機並有效地提升了使用者的專注情形，使 他們沉浸在遊戲當中。有學者認為這些特性提供了強大的學習內容成 分，而之所以強大是因為學習者可以在遊戲中有新體驗的機會，也可 以藉此沉浸(immerse)其中，這種沉浸是處於不同的國度、扮演不同的 身分、想法與觀點下學習競爭與學習知識的狀態(Gee, 2003)，例如角 色扮演遊戲。這種在數位遊戲中所產生的沉浸與投入，是一般主張把 遊戲式學習引入學習環境而能使人信服的理由(Hsiao, 2007)。 Prensky(2001)則利用投入(engagement)與學習兩個向度來說明透 過數位遊戲來進行學習是可行的，他認為理想的數位遊戲式學習是屬 於高投入與高學習的活動，而且傳統的數位學習(電腦化訓練)則如眾 所皆知大多屬於低投入且低學習的活動。因此，數位遊戲式學習之所 以逐漸受到數位學習的重視，最主要的原因在於大多數人都討厭學習， 如果我們可以利用遊戲情境讓人們來進行學習，便可以使人們投入並 專注在學習之上，如此一來數位遊戲式學習能引起學習者的參與動機， 就解決了傳統數位學習無法吸引學習者投入的缺點，如圖2-1所示。. 14.
(28) 數位遊戲式 學習. 高. 純遊戲. 低. 電腦化訓練. 投入. 低. 高. 學習 圖 2-1 學習與投入的關係圖 資料來源：Prensky(2001). 三、數位遊戲式學習的運作模式 Garris等人(2002)整合與遊戲學習的相關文獻後提出一個數位遊 戲式學習模式(如圖2-2所示)，來強調投入在玩遊戲下的學習，提供數 位遊戲式學習設計者一個分析教育遊戲的模式。透過教學內容與遊戲 特性兩者的結合作為輸入設計出一個教育性的遊戲，在教學內容方面 需針對不同科目設計相關學習內容，而在遊戲特性方面，結合奇幻、 挑戰、控制等相關遊戲特性，使遊戲更加具有豐富性，引起學習者之 學習興趣。接著就在這個遊戲下引發循環，且其中不斷地發生以下事 件：包含有使用者判斷、使用者行為及系統回饋。從使用者判斷來看， 透過遊戲的方式，引發學習者學習興趣、享受遊戲帶來樂趣及建立學 習者自信心，當學習者更感興趣涉及任務時，則進入使用者行為，學 習者會從遊戲中積極尋求挑戰性，並且持續於遊戲活動上，此行為結 果引發系統回饋，系統給予使用者互動回應。學習者能從中獲得愉悅 並願意持續花時間在這個反覆學習循環當中，最後持續參與遊戲獲得 15.
(29) 學習成果的產出。. 輸入. 處理. 教學內容. 輸出. 學習者判斷 學習成果. 遊戲特性. 系統回饋. 學習者行為. 圖 2-2 數位遊戲式學習模式 資料來源：Garris 等人(2002). 以上對數位遊戲式學習模式的探討說明了在一個教育性遊戲中， 必須有一個能不斷引發學習的任務或問題解決循環，讓學習者不斷的 判斷與執行任務，且系統能不斷回饋。Garris等學者提出的數位遊戲 式學習模式，已有作為教育遊戲設計研究領域的參考設計模式的實證 研究(Thomas, Schott, & Kambouri, 2003)。. 四、數位遊戲式學習的困境 數位遊戲中所產生的沉浸與投入是能夠讓人們投入且專注於學 習之上，引起學習者的參與動機，解決了傳統數位學習無法吸引學習 者投入的缺點，這讓數位遊戲式學習看來十分理想，但實際上學習者 可能只將專注力放在娛樂而非學習上，Mitchell 及 Savill-Smith(2004) 便提及遊戲可能會造成沉迷、成癮的現象且透過遊戲進行學習時，遊 16.
(30) 戲內容與教學內容之間的連結鬆散不一致，反而減低學習者的學習動 機；蔡福興(2008)發現學習者在遊玩教育性遊戲的過程中，通常只將 專注力放在遊戲帶給他們的娛樂而非學習上，當學習者在遊戲中遭遇 到問題時，並不是先跳離遊戲情境進行知識學習來解決所面對的問題， 而是透過逃避學習的方式來迴避這些問題，因此根據以上探討可知遊 戲式學習的缺失在於造成玩家沉迷於遊戲世界，只注重在遊戲帶給他 們的快樂，而非學習活動上。. 17.
(31) 第二節 學習夥伴 本節共分為兩部分，分別針對學習夥伴概念與學習夥伴設計及相 關理論進行探討，找出設計學習夥伴機制的方法。 一、學習夥伴概念 為了解決學習者只願玩遊戲而不願學習的情況，遊戲必須提供一 個融入遊戲當中的角色與學習者進行互動、建立關係並且進行引導， 讓學習者能專注在學習活動上。而人類同儕互動在學習與動機上的價 值，從十八世紀後葉就已被強調(Chiplin-Willams, 1997) ，許多研究 均提供了這方面的實證證據顯示，與同儕夥伴一同進行學習較與年長 或成年的夥伴一同學習，在學習成果及動機上的效果較高。 在電腦學習環境中，運用同儕學習概念的學習夥伴，首先由Chan 及 Baskin(1988)提出，提供學習者在學習上的陪伴者，讓學習者在想 學習的時候，隨時都能夠找到一同學習的夥伴，學習夥伴系統包含三 個角色－真人學生、電腦模擬的學生、和電腦模擬的老師(如圖2-3所 示)。根據學者們研究顯示，學習夥伴系統以同儕角色與學習者進行 互動(peer-to-peer interaction)，能有效的提升學習者的學習意願與學習 動機(Ryokai, Vaucelle, & , Cassell,2003; Kim & Baylor, 2006)，且能達 到較好的學習成效(Kim & Baylor, 2006)。. 18.
(32) 學習夥伴. 教師. 學習者 電腦. 圖2-3 學習夥伴 資料來源：本研究整理. 二、學習夥伴的設計面向及相關理論 於學習夥伴的設計方面，由於學習是一個高度的社交活動，許多 心理學家都認為社交互動是學習與發展中的重要組成因素之一，因此 Kim 及 Baylor(2006)檢視了一些與同儕互動相關的社會認知理論， 企圖於電腦教學環境中模擬同儕社交互動，而提出了設計學習夥伴的 相關設計面向，包括能力、互動、情緒、性別與種族這五個部分；其 中性別在Kim 及 Baylor(2005)對大學生進行的學習夥伴之研究中， 發現的確會對學習者造成影響。但Kim 及 Baylor (2006)的研究中也 提到在不同年齡階段的學習者對性別的認知也不盡相同，在Kim(2004) 的研究中年齡較輕的學習者對性別並無特別偏好；另外在Moreno 等 (2002)的研究當中，發現種族並未對學習者的學習表現等造成影響。 19.
(33) 綜合以上敘述，本研究選取能力、互動與情緒做為本研究學習夥伴機 制的設計面向，並根據Kim 及 Baylor(2006)提出這三個設計面向相 關的社會認知理論進行探討，並找出其實際的運作方式，相關理論包 括了分散性認知、近側發展區及移情關係這三部分，以下將個別理論 分別說明。. (一) 分散性認知 學者們對分散性認知的定義為：人類的認知分散於包括個人及橫 跨在社會當中的工具及象徵上(Hewitt & Scardamlia, 1998; King, 1998; Salomon, 1990, 2001; Salomon & Almog, 1998)，也就是說認知活動不 僅包括人自己全身, 也散佈到使用的工具及周遭的環境。傳統上，學 者們假設認知存在於個人心智當中，認知的過程也是發生其中，近來 許多研究都發現人的心智很少單獨作用，而跟人們週遭事物的溝通互 動的社交內容有所關係。Salomon(1990)提出了當孩童透過電腦學習 會受到兩種認知影響： 科技影響(Effect of technology)及科技效果 (Effect with technology)，科技影響指的是學習者的認知技能是由科技 的使用所造成，呼應了Kim 及 Baylor(2006)提出的學習夥伴「能力」 設計面向的部分，以學習夥伴為例，學習夥伴帶著資訊、技能，讓學 習者從中學習並熟練運用；科技效果指的是使用電腦軟體所造成的認 20.
(34) 知改變，這也呼應了Kim 及 Baylor提出的學習夥伴「互動」設計面 向的部分，以學習夥伴為例，學習夥伴與學習者進行互動，學習者對 於學習夥伴的看法改變，學習者承認學習夥伴是他的夥伴，讓學習成 為一個社交的過程，學習者從這過程當中獲取知識及技能。. (二) 近側發展區(Zone of Proximal Development, ZPD) 學習是一個社交過程，而當學習者身處學習活動中且與他人互動 時能夠達到理想的知識發展(Vygotsky et al., 1978)。Vygotsky等人認為 近側發展區是進行學習及發展的中心(Vygotsky et al., 1978)。近側發展 區指的是學習者「目前的能力」與「下一個階段能到達的程度」之間 的差距，也就是潛在可望發展的程度(level of potential development)。 學習者若透過與擁有比他更強能力的人進行協同合作，學習者能夠更 加地成長並超越他們自己現在的能力限制範圍，如透過鷹架般地建立 起他們的知識，這部分與Kim 及 Baylor(2006)提出的學習夥伴「能 力」設計面向有所關聯，學習夥伴要能夠提供學習者一個學習知識的 完整架構來幫助他們進行知識學習。. (三) 移情關係 有學者指出情緒經驗是學習中的自然過程( Damasio, 1994; Forgas, 2001)。當學習者與環境進行互動時，會經歷一些情緒上的變 21.
(35) 化，例如好奇、興奮、困惑、挫折和氣餒(Kort, Reilly, & Picard, 2001)， 這些情緒都會影響學習和動機。Bower 及 Forgas (2001)發現情緒及 心情對學習者的記憶能力有所影響，當學習者在學習任務中的心情與 他想要進行知識探索的心情吻合時，接受到的資訊量就有顯著的上升 情形。因此有學者便提及學習夥伴在設計時要能注意到學習者的情緒 狀態，並隨即與學習者建立移情關係(Dautenhahn, Bond, Canamero, & Edmonds, 2002)，更具體地來說，學習夥伴自己也要能顯示表達他自 己的表情做為對學習者表情的回應，並減少學習者對學習內容的負面 情緒(Picard, 1997)。除此之外，有學者亦指出學習夥伴要具有數種表 情的設計，以幫助學習者的情緒發展(Denham & Kochanoff, 2002)，幫 助他們進入渴望學習的情緒以利學習。根據以上的討論呼應了Kim 及 Baylor(2006)提出的學習夥伴「情緒」設計面向的部分，學習夥伴 在設計上首先要能察覺學習者的情緒狀態，學習夥伴本身也要具有數 種表情的設計來給予學習者回應幫助他們的情緒發展，如此一來才能 讓學習者處於一直想要學習的情緒狀態。. 由上述對相關理論進行文獻探討可知，學習夥伴可提高學習者 的學習動機、增加他們的學習投入及促進學習成效，本研究也對設計 學習夥伴相關的社會認知理論進行探討，並試圖找出一方法設計學習 夥伴機制並加入數位遊戲學習當中，讓數位遊戲內容與教學內容能做 22.
(36) 緊密的結合，學習者除了能享受到遊戲的娛樂感，也能夠專注在遊戲 中的學習活動中，學習到教材內容中的知識。. 23.
(37) 第三節 本章總結 本章探討了遊戲式學習及學習夥伴與本研究相關之理論。我們發 現數位遊戲的特性能引起使用者的參與動機並有效地提升了他們的 專注情形並沉浸在遊戲之中，這種在數位遊戲中所產生的沉浸與投入， 是一般主張把遊戲式學習引入學習環境而能使人信服的理由，這讓數 位遊戲式學習看來十分理想，但實際上學習者可能只將專注力放在娛 樂而非學習上，遊戲可能會造成沉迷、成癮的現象，且透過遊戲進行 學習時，遊戲內容與教學內容之間的連結鬆散不一致，反而減低學習 者的學習動機，所以當學習者在遊戲中遭遇到困難時，不是先跳離遊 戲情境進行學習來解決面對的困難，而是用逃避學習的方式來迴避問 題，如此一來，當學習者再次遇到相同的問題時，還是沒有相對應的 能力來解決問題，這樣就失去了利用遊戲來進行學習的意義。為了解 決這個問題，透過學習夥伴與學習者進行互動，能夠有效的提升學習 者的學習意願與學習動機，並且能達到較好的學習成效，因此本研究 試圖將以一數位遊戲學習系統為基礎，根據針對學習夥伴設計面向進 行相關文獻探討所得之結果(如表2-1所示)，於遊戲中加入學習夥伴設 計，試圖來解決遊戲內容與教學內容間連結鬆散的問題，不僅讓使用 者體驗遊戲的樂趣，也可以提高他們的學習意願並專注在學習活動上， 學到我們想讓他們所學習到的知識，並提高他們的學習成效。 24.
(38) 表2-1 依文獻探討歸納出在學習夥伴各設計面向之運作方式 設計面向 能力. 情緒 互動. 運作方式 1. 提供學習者資訊 2. 帶給學習者知識與技能讓其熟練，增加學習表現 3. 提供延伸學習者認知範圍的架構 1. 根據學習者情緒給予移情回應 2. 學習夥伴要能顯示表達自己的情緒 3. 具有數種表情的設計來幫助學習者情緒發展 1. 提供互動，與學習者成為夥伴 2. 讓學習成為一種社交的過程. 資料來源：本研究整理. 25.
(39) 第三章 具學習夥伴之線上遊戲學習系統 本章旨在說明本研究所發展之具學習夥伴之線上遊戲學習系統 之基礎系統「超級外送王」線上遊戲學習系統、具學習夥伴之線上遊 戲學習系統之建置過程及學習夥伴機制之建置原則。. 第一節 超級外送王線上遊戲學習系統 超級外送王遊戲學習系統為蔡福興(2008)透過DimensioneX遊戲 引擎所建置之一角色扮演教育性線上遊戲，遊戲背景設定為石油耗盡 的年代，玩家扮演食物外送員的角色，騎乘電動機車在城市中不斷接 受外送食物任務並與線上的其他玩家競爭，看誰能完成較多的外送任 務，成為超級外送王。遊戲內的教學內容主要包括兩大部分：(1)電 與能源的知識，介紹電與能源、導體與絕緣體、再生與非再生能源及 用電的安全行為。(2)省電與節能，介紹什麼是電能與電功率、電能 與電功率之單位、電能計算的方式、電費的單位與其算法以及節約用 電的方法。對超級外送王線上遊戲學習系統之詳細說明請見附錄一。. 26.
(40) 第二節 具學習夥伴之超級外送王線上遊戲學習系統 一、具學習夥伴之超級外送王線上遊戲學習系統建置歷程 本研究將以依國小自然與生活科技課程中「電」的課程中的「省 電與節能」為主題的「超級外送王」線上遊戲學習系統為基礎，進行 遊戲之修改，不以教導複雜的電學概念為目標，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。其系統建置過程如下： (一). 對基礎線上遊戲學習系統進行分析. 對遊戲開發工具 DimensioneX、遊戲腳本、欲教授之國小自 然與生活科技電與能源教材之教學內容及「超級外送王」線上遊 戲系統(蔡福興，2008)進行內容分析。 (二). 遊戲學習系統內容設計修改. 待遊戲系統分析完成後，根據本研究之需求進行遊戲系統內 容設計，並針對原本遊戲當中虛擬人物的對話內容進行相關修改， 一律改由研究者欲增加之學習夥伴機制來呈現教材，希望透過學 習夥伴與學習者間之互動來進行教學的動作。 (三). 建立學習夥伴機制並進行遊戲建置. 由於「超級外送王」線上遊戲學習系統並不具有學習夥伴機 制，因此本研究依文獻探討歸納出在學習夥伴各設計面向之運作 27.
(41) 方式(如表 2-1 所示)來進行學習夥伴設計，在遊戲學習系統內增 加學習夥伴機制，由學習夥伴機制來呈現教學內容，試圖透過學 習夥伴與學習者間之互動來進行教學。. 二、具學習夥伴之超級外送王線上遊戲學習系統流程 本研究所設計之線上遊戲進行方式與「超級外送王」線上遊戲學 習系統相同為角色扮演遊戲，由學習者扮演外送員角色。學習者在遊 戲中完成外送任務並在完成任務的過程中回答機智考驗的問題，透過 學習夥伴學習知識來解決這些問題，整體遊戲的流程如圖 3-1 所示。 登入遊戲系統. 接受外送任務. 人物移動 (來回外送目的地). 進行機智考驗. 學習者可隨時觀看教 材知識，幫助遊戲進 行，如使用充電站 到達特定地點給予提 示，如充電站. 學習夥伴機制(提供遊 戲內所有教學內容之 知識、透過表情及訊息 給予學習者互動). 學習者遭遇問題時，提醒其可觀看知識 遭遇考驗給予知識回饋、機智考驗答題對錯 均給予回饋(包括表情及訊息). 完成外送任務 圖3-1 本研究之線上遊戲流程 28.
(42) 三、學習夥伴機制設計方式 本研究於線上遊戲中建立學習夥伴機制之設計方式，依照Kim 及 Balyor(2006)所提出五個學習夥伴設計面向中扣除經過研究證實較不 會影響學習者的性別及種族兩個面向後，針對其他三個設計面向，包 括能力、情緒及互動之相關理論進行文獻探討所得之學習夥伴運作方 式，整理後如表2-1所示，以下針對各面向之設計方式進行個別說明。 (一) 能力 本研究的學習夥伴機制在能力面向的設計，學習夥伴將會提供學 習者在整個遊戲遊玩過程全部所有所需知識來協助學習者解決相關 問題並熟練相關技能並增加學習表現，提供學習者一個可建構其知識 之架構，而教材知識在遊戲當中是透過嵌入 Flash 頁面方式來呈現， 可隨時透過學習夥伴聯結至教材，當學習者有學習需求時，特別是在 回答機智問答時，隨時都能取得這些知識並能熟練運用，知識的呈現 方式如圖 3-2 所示。. 圖 3-2 學習夥伴知識呈現方式(左，畫圈部份)及呈現之知識(右) 29.
(43) (二) 情緒 本研究的學習夥伴機制在情緒面向的設計，在遊戲當中學習夥伴 會提供五種表情與學習者進行互動，包括一般、高興、沮喪、期待與 生氣，根據學習者面對的不同遊戲狀況配合遊戲訊息給予回應，情緒 方面的設計是主要希望能幫助學習者維持在正向的學習及遊戲情緒 上，而學習夥伴的情緒與互動情境整理以表 3-1 所示；學習夥伴所具 有的五種情緒的呈現如圖 3-3 所示。 表3-1 學習夥伴情緒與互動情境整理 情緒類型 一般 高興 沮喪 期待 生氣. 呈現情境 當玩家一開始登入遊戲或玩家之外送機車能量小於 一定值時 當玩家遭遇機智考驗站且答對、玩家完成充電或玩 家技能達到一定水準時 當玩家遭遇機智考驗站且答錯或玩家之外送機車能 量歸零時 玩家路經充電站時，希望玩家能進行充電動作 當玩家遭遇機智考驗站且亂答使得技能值歸零時 (技能值從大於一降至零時才會觸發). 資料來源：本研究整理. 30.
(44) 圖3-3 學習夥伴的表情呈現. (三) 互動 本研究的學習夥伴機制在互動面向的設計是透過學習夥伴的訊 息、情緒呈現配合遊戲訊息及音效與學習者建立關係，並提供學習者 在遊戲遊玩過程所需知識且扮演同儕指導者角色，在學習者進行遊戲 面對不同遊戲狀況時給予指導，本研究在此整理遊戲式學習系統中學 習夥伴機制與學習者進行互動的情境，如表3-2所示，加入學習夥伴 之後的遊戲介面如圖3-6所示。. 31.
(45) 表3-2 學習夥伴機制與學習者互動情境及互動方式之整理 互動情境 玩家登入遊戲後. 玩家遭遇機智考驗站時. 玩家路經充電站與商人時. 玩家的外送機車電力過低 時 玩家完成外送任務或玩家 升級時 玩家在外送任務過程中技 能值達到一定水準時. 互動方式 以遊戲訊息方式提醒玩家，學習夥伴 所在的位置，學習夥伴以自身訊息提 示玩家其擁有教材知識連結，並告知 玩家隨時都可以觀看 以遊戲訊息方式告知玩家必須要回答 機智考驗站，並在玩家答對(或答錯) 時，利用自身表情(高興、沮喪或生 氣)、訊息結合遊戲訊息給予回饋，並 提示玩家學習夥伴可觀看的教材知識 連結 以學習夥伴自身表情(期待)、訊息結合 遊戲訊息給予玩家提示，希望玩家利 用這些功能順利完成遊戲，呈現方式 如圖 3-4 所示 以學習夥伴自身表情(期待)、訊息結合 遊戲訊息給予玩家提示其外送機車電 力過低，並提示其可觀看幫助充電的 教材知識連結，呈現如圖 3-5 所示 以學習夥伴自身表情(高興)、訊息結合 遊戲訊息給予玩家正面回饋 以學習夥伴自身表情(高興)、訊息結合 遊戲訊息給予玩家正面回饋，並提示 其達到條件可利用的道具及獎勵. 資料來源：本研究整理. 32.
(46) 圖3-4 學習夥伴在充電站時之提示. 圖3-5 學習夥伴在玩家機車電力不足時之提示. 33.
(47) 圖3-6 遊戲加入學習夥伴機制後的遊戲介面. 34.
(48) 第四章. 研究方法. 本研究為了解具學習夥伴機制之線上遊戲學習系統來進行學習 對學習成效之影響，透過準實驗研究了解研究對象在本研究中之學習 成效，及藉由序列分析法(sequential analysis)統計出使用本實驗建置 之系統後高低學習成效之研究對象在遊戲行為上之差異。本章就研究 架構、研究對象、實驗設計與實施、研究工具、資料分析五方面進行 說明。. 第一節 研究架構 基於研究目的、待答問題及文獻探討之結果，在教學實驗中實驗 組與對照組採用不同的遊戲式學習系統，實驗組採用具學習夥伴之線 上遊戲學習系統進行教學，對照組使用無學習夥伴機制之線上遊戲學 習系統。在實施教學實驗前後，兩組均施以學習成效測驗，以探討研 究對象在使用不同遊戲學習系統前後，學習成效的改變情形；此外藉 由遊戲學習系統的歷程記錄，檢視進行線上遊戲教學後兩組學習者高 低分群的研究對象在遊戲行為上之差異，實驗組及對照組之高分群的 學習者成績訂定為以前測前27%成績之學習者，而低分群的學習者訂 定為前測後27%成績之學習者。研究架構如圖4-1所示。. 35.
(49) 自變項. 依變項. 教學方法 1. 具學習夥伴機制之 線上遊戲學習 線上遊戲學習成效. 2. 無學習夥伴機制之 線上遊戲學習. 分數群組 1. 高分群(前 27%). 線上遊戲行為表現. 2. 低分群(後 27%). 教材內容 教學時數 起始能力 教師 控制變項. 圖4-1 研究架構圖. 36.
(50) 第二節 研究對象 以台北市某國小六年級學生做為實驗對象，共計三個班級，這三 個班級皆使用相同之自然與生活科技教材以及由相同教師進行課程。 而研究對象根據實驗設計立意選取兩班(共50人)分為實驗組，另外一 班(共25人)分為對照組。實驗組將採用本研究建置之具學習夥伴機制 之線上遊戲學習系統進行教學，對照組利用無學習夥伴機制之線上遊 戲學習系統進行教學。. 37.
(51) 第三節 研究設計與實施 一、研究設計 本研究採用不等組準實驗設計，包含實驗組及對照組兩組，實驗 組將進行具學習夥伴機制之線上遊戲學習系統教學、對照組將進行無 學習夥伴機制之線上遊戲學習系統，課程進行時間為四節課，時間共 160 分鐘，表 4-1 為本研究之研究設計： 表 4-1 本研究之研究設計 組別 實驗組 （實施具學習夥伴機制之線上遊戲系統） 對照組 （實施無學習夥伴機制之線上遊戲系統）. 前測. 實驗. 後測. O. X. O. O. X. O. O 、O ：此兩項代表前測分數，本研究之前測將施以電與能源學習 成效測驗。 X ：代表將實施具學習夥伴機制之線上遊戲系統之教學，教學時數為 四節課。 X ：代表將實施無學習夥伴機制之線上遊戲系統之教學，教學時 數為四節課。 O 、O ：此兩項代表後測分數，本研究之後測將施以電與能源學習 成效測驗。. 38.
(52) 二、研究實施 本研究實施之流程如圖 4-2 所示，而研究實施步驟說明如下： (一) 選取台北市某一所國民小學六年級學生三班。 (二) 將三班受試者立意分配 50 人為實驗組，25 人為對照組。 (三) 在課程開始前對兩組實施電與能源學習成效測驗，作為前測。 (四) 待測驗完畢後，實驗組開始進行具學習夥伴機制之線上遊戲系 統之教學；對照組開始進行無學習夥伴機制之線上遊戲系統之 教學，教學時間均為四節課。 (五) 兩組結束課程後，兩組受試者均接受電與能源學習成效測驗作 為後測。另外，實驗組受試者必須再填寫系統評鑑問卷。. 前測 實施學習成效測驗. 實驗處理. 實驗組. 對照組. 施行具學習夥伴機制之 線上遊戲系統之教學. 施行無學習夥伴機制之 線上遊戲系統之教學. 後測. 實施學習成效測驗. 系統評鑑問卷填寫. 圖 4-2 實驗流程圖. 39.
(53) 三、教學設計 本研究之教學實驗在於了解使用不同線上遊戲學習系統後學習 成效之差異，整理教學活動的設計主要為： (一) 在進行線上遊戲教學前後均實施電與能源學習成效測驗，以了 解受試者在此教學活動期間學習成效之變化。 (二)在兩次測驗之間，讓受試者進入與本研究相關之線上遊戲系統， 進行線上遊戲學習活動。 本研究教學活動的詳細安排如表 4-2 所示。 表 4-2 本研究之教學活動流程安排 活動節數 第一節. 教學活動 1. 2.. 時間. 地點. 所需設備. 實施電與能源學習成 效測驗(前測). 20 分鐘. 電腦教室. 電腦. 遊戲系統操作說明. 20 分鐘. 廣播設備. 第二節. 進行線上遊戲操作. 40 分鐘. 電腦教室. 電腦. 第三節. 進行線上遊戲操作. 40 分鐘. 電腦教室. 電腦. 第四節. 1.. 進行線上遊戲操作. 20 分鐘. 電腦教室. 電腦. 2.. 實施電與能源學習成 效測驗(後測)及系統評 鑑問卷填寫(實驗組). 20 分鐘. 40. 廣播設備.
(54) 第四節 研究工具 本研究使用之研究工具包括：具學習夥伴機制之超級外送王線上 遊戲學習系統、超級外送王線上遊戲學習系統、學習成就測驗及系統 評鑑問卷。本節將就此四項工具進行詳細說明：. 一、具學習夥伴機制之超級外送王線上遊戲學習系統 本研究使用具學習夥伴機制之超級外送王線上遊戲學習系統進 行實驗組教學活動，透過此系統教導學習者國小自然與生活科技課程 中「電」的課程中的「省電與節能」為主題的知識。有關本研究發展 之具學習夥伴機制之線上遊戲學習系統之詳細說明，請詳見第三章。. 二、超級外送王線上遊戲學習系統 本研究使用「超級外送王」線上遊戲學習系統進行對照組教學活 動，透過此系統教導學習者國小自然與生活科技課程中「電」的課程 中的「省電與節能」為主題的知識。有關超級外送王線上遊戲學習系 統之詳細說明，請詳見附錄一。. 三、電與能源學習成就測驗 本研究使用的電與能源學習成效測驗為蔡福興(2008)所發展，目 的在於評量實驗對象對於國小生活科技能源課程關於何謂電能、電功 41.
(55) 率、導體、能源的種類、及電費等共五個主要符合國小學生程度之能 源課程概念之學習程度，以及學習者在使用線上遊戲式學習系統前後， 遇上類似敘述情境中之相關問題的解決能力這兩部分，本測驗一共施 測兩次，分別作為本研究前後測之用，整體測驗的庫李信度(KR)值為 0.6，能源概念部分題目共五題，一題10分，其平均難易度為0.6，鑑 別度為0.45，而能源概念應用能力部分題目共六題，一題10分，其平 均難易度為0.58，鑑別度為0.66，兩個部分總分共計110分。從信度、 效度、難易度及鑑別度來看，本研究使用之學習成就測驗在前述項目 均處在合理範圍之內。. 四、系統評鑑問卷 本研究所使用之系統評鑑問卷，乃修改自李貞穎(2008)研究之線 上遊戲滿意度問卷，其中包括一題開放性問題，了解學童於線上遊戲 系統操作過程之情形及對於遊戲系統內容心得以及給予後續研究相 關建議。. 42.
(56) 第五節 資料分析 本研究經教學實驗後，共有「學習成效測驗」、「系統評鑑問卷」 及「教學實驗遊戲歷程紀錄」共三種資料，可分為量化及遊戲歷程資 料來進行分析，分別詳述如下： 一、量化資料 (一) 學習成效測驗 本研究在實驗階段共使用兩次學習成效測驗，分別為實驗組及對 照組之前後測，此資料將會用來了解學童使用兩種不同線上遊戲學習 系統後學習成效改變情形。本階段使用單因子共變數分析方法，以組 別為自變項，前測所得分數為共變項，後測所得分數為依變項驗證使 用具學習夥伴之線上遊戲學習系統進行教學之效果是否較為顯著，並 以測驗總分、知識概念及知識概念應用能力這三方面來進行分析及比 較。 (二) 系統評鑑問卷 本研究在實驗結束之後實施系統評量問卷，在於調查學習者對本 研究發展線上遊戲學習系統之心得建議，如：系統使用狀況、系統使 用心得、課程相關內容等。本研究將以敘述統計進行結果之分析整理， 並以次數或百分比的方式呈現結果數據資料。. 43.
(57) 二、遊戲歷程資料 當學習者使用具學習夥伴之線上遊戲學習系統及無學習夥伴之 線上遊戲學習系統進行學習活動時，研究者根據遊戲系統的歷程檔所 記錄之遊戲行為記錄予以分析，然後對學習者的遊戲行為歷程進行編 碼，並以序列分析(sequential analysis)法將兩組整體遊戲行為及高低 學習成效的學習者在遊戲進行中的行為予以分析，並找出兩組在遊戲 行為表現上的差異。. 44.
(58) 第五章 研究結果與討論 本章將依據實驗所得相關資料，針對本研究所提出之假設進行分 析與討論。本章一共可分為四節，分別為：第一節：不同遊戲教學方 式對學習者成效影響分析；第二節：兩組學習者於遊戲行為之差異分 析；第三節：系統評鑑問卷結果分析。. 第一節 不同遊戲教學方式對學習者成效影響分析 本研究在實驗組與對照組教學前後，本研究均施以學習成效測驗 做為前測與後測成績。在本節將先就兩組前後測成績以敘述統計方式 列出，之後進行共變數分析，探討兩種教學方式對於學童自然生活科 技電與能源課程知識學習成效之差異。. 一、敘述統計 本研究選取台北市某國小六年級學童三班共75人，其中兩班(50 人)為實驗組，進行具學習夥伴機制之線上遊戲教學，另一班為對照 組(25人)，進行一般無學習夥伴機制之線上遊戲教學，實驗時間均為 4節課，約為160分鐘，教學前後均施以自然與生活科技電與能源課程 學習成效測驗，根據測驗後之結果分為學習成效測驗總分、學習成效 測驗中「知識概念」及「知識概念應用能力」此三部分，其結果如表 5-1所示。 45.
(59) 表5-1 兩組受試者之學習成效測驗前後測敘述總計結果 分數分類. 實驗組. 對照組. 前測總分(共110分). 51.6. 53.2. 後測總分(共110分). 66.9. 57.2. 前測知識概念分數(共50分). 26.2. 26.8. 後測知識概念分數(共50分). 31.2. 29.6. 前測知識概念應用能力分數(共60分). 25.4. 26.4. 後測知識概念應用能力分數(共60分). 35.7. 27.6. 資料來源：本研究整理. 在此本研究將針對之前所提到的實驗組及對照組的學習測驗總 分、知識概念分數及知識概念應用能力分數這三部分進行共變數分析， 來了解兩組之間成效的差異為何。. 二、兩組共變數分析 (一)總分 1.同質性考驗 由表5-2 可發現，實驗組與對照組迴歸係數同質性考驗並未達顯 著差異(F=2.090，p=.153>.05)，表示兩組總分不會因各組別處理水準 不同而有所差異，是具同質性的。因此符合共變數分析假定，可進行 共變數分析。 表 5-2 兩組總分之同質性考驗 變異來源. 平方和. 自由度. 平均數 平方和. F. p. 組別*總分. 536.015. 1. 536.015. 2.090. .153. 誤差. 18211.582. 71. 256.501 46.
(60) 2.共變數分析 在確認可進行共變數分析後，本研究將兩組知識學習成效總分進 行共變數分析，其分析結果如表5-3所示： 表 5-3 兩組總分之共變數分析 變異來源. 平方和. 自由度. 平均數 平方和. F. p. 組別 (實驗處理). 1855.416. 1. 1855.416. 7.126*. .000. 誤差. 18747.598. 72. 260.383. *p<.05. 表5-4 兩組調整後的總分平均分數比較表 組別. a. 平均數. 標準誤. 實驗組 (具學習夥伴機制之線上遊戲學習系統教學). 67.186a. 2.283. 對照組 (無學習夥伴機制之線上遊戲學習系統教學). 56.627a. 3.229. 在模式中所顯示的共變量評估：總分_前測=52.1. 根據分析的結果，排除前測分數對後測分數之影響後發現，自變 項(教學方式)對於依變項(後測分數)所影響的效果達顯著差異。表示 使用具學習夥伴機制之線上遊戲教學與無學習夥伴機制之線上教學 方法對整體知識學習成效有顯著差異。且比較兩者之調整後平均後發 現，使用具學習夥伴機制之線上遊戲教學之實驗組的平均高於無學習 夥伴機制之線上遊戲教學之對照組。因此以整體知識學習成效總分而 47.
(61) 言，使用具學習夥伴機制之線上遊戲教學之成效優於無學習夥伴機制 之線上遊戲教學。. (二) 知識概念分數 1.同質性考驗 兩組分數之迴歸係數同質性考驗未達顯著差異(F=.000，p=.995)， 表示兩組之知識概念方面學習成效不會因各組別處理水準不同而有 所差異，是具同質性的。因此符合共變數分析假定，可進行共變數分 析，詳細分析結果如表5-5所示。 表5-5 兩組知識概念分數之同質性考驗 變異來源. 平方和. 自由度. 平均數 平方和. F. p. 組別*知識概念. .003. 1. .003. .000. .995. 誤差. 5844.519. 71. 82.317. 2.共變數分析 根據分析的結果，排除前測分數對後測分數之影響後發現，自變 項(教學方式)對於依變項(後測分數)所影響的效果未達顯著差異。顯 示在知識概念方面，使用具學習夥伴之線上遊戲教學與一般無學習夥 伴之線上遊戲教學方法之教學成效並無顯著差異，如表5-6所示。. 48.
(62) 表 5-6 兩組知識概念分數之共變數分析 變異來源. 平方和. 自由度. 平均數 平方和. F. p. 組別 (實驗處理). 51.491. 1. 51.491. .634. .428. 誤差. 5844.522. 72. 81.174. (三) 知識概念應用能力分數 1.同質性檢定 兩組分數之迴歸係數同質性考驗未達顯著差異(F=1.981，p=.164)， 表示兩組之知識概念應用能力學習成效不會因各組別處理水準不同 而有所差異，是具同質性的。因此符合共變數分析假定，可進行共變 數分析，詳細分析結果如表5-7所示。 表5-7 兩組敘述情境問題解決能力分數之同質性考驗 變異來源. 平方和. 自由度. 平均數 平方和. F. p. 組別*知識概念 應用能力. 302.979. 1. 302.979. 1.981. 0.164. 誤差. 10861.604. 71. 152.980. 2.共變數分析 在確認可進行共變數分析後，本研究將兩組知識概念應用能力總 分進行共變數分析，其分析結果如表5-8所示：. 49.
(63) 表 5-8 兩組知識概念應用能力分數之共變數分析 變異來源. 平方和. 自由度. 平均數 平方和. F. p. 組別 (實驗處理). 1271.426. 1. 1271.426. 8.199*. .005. 誤差. 11164.583. 72. 155.064. *p<.05. 根據分析的結果，排除前測分數對後測分數之影響後發現，自變 項(教學方式)對於依變項(後測分數)所影響的效果達顯著差異。表示 使用具學習夥伴機制之線上遊戲教學與無學習夥伴機制之線上教學 方法對知識概念應用能力教學成效有顯著差異。在比較兩者之調整後 平均後發現，使用具學習夥伴機制之線上遊戲教學之實驗組的平均高 於無學習夥伴機制之線上遊戲教學之對照組。因此以知識概念應用能 力成效而言，使用具學習夥伴機制之線上遊戲教學之成效優於一般無 學習夥伴機制之線上遊戲教學，調整後的平均分數之結果如表5-9所 示。 表5-9 兩組調整後知識概念應用能力平均分數比較表 組別. a. 平均數. 標準誤. 實驗組 (具學習夥伴機制之線上遊戲學習系統教學). 35.913a. 1.761. 對照組 (無學習夥伴機制之線上遊戲學習系統教學). 27.174a. 2.491. 在模式中所顯示的共變量評估：情境解決能力_前測=25.7. 經由上述分析後發現，使用本研究所發展之具學習夥伴之線上遊 50.
(64) 戲系統之實驗組學童，其知識學習成效有顯著差異，且經由共變數分 析後發現，以整體知識學習成效及知識概念應用能力學習成效此兩個 領域來看，使用具學習夥伴之線上遊戲式教學(實驗組)是優於無學習 夥伴之線上遊戲式教學(對照組)的。. 三、兩組高低分群共變數分析 由上述對實驗組與對照組學習成效分數進行共變數分析，研究者 歸納出使用具學習夥伴之線上遊戲式教學(實驗組)的學習成效是優 於無學習夥伴之線上遊戲式教學(對照組)，接下來研究者想要了解利 用具學習夥伴之線上遊戲式教學是否對實驗組、對照組高分群的學習 者及實驗組、對照組低分群的學習者在學習成效之間的差異。. (一)實驗組高分群與對照組高分群之共變數分析 1.同質性檢定 由表5-10可發現，實驗組高分群與對照組高分群兩者間迴歸係數 同質性考驗並未達顯著差異(F=0.215，p=.651>.05)，表示兩組高分群 之總分不會因各組別處理水準不同而有所差異，是具同質性的。因此 符合共變數分析假定，可進行共變數分析。. 51.
(65) 表 5-10 兩組高分群之同質性考驗 變異來源. 平方和. 自由度. 平均數 平方和. F. p. 實驗處理*高分 群總分. 12.996. 1. 12.996. 0.215. .651. 誤差. 787.059. 13. 60.543. 2.共變數分析 在確認可進行共變數分析後，本研究將兩組高分群總分進行共變 數分析，其分析結果如表5-11所示： 表 5-11 兩組高分群之共變數分析 變異來源. 平方和. 自由度. 平均數 平方和. F. p. 組別 (實驗處理). 560.144. 1. 560.144. 9.802*. .007. 誤差. 800.055. 14. 57.147. *p<.05. 根據分析的結果，排除前測分數對後測分數之影響後發現，自變 項(教學方式)對於依變項(後測分數)所影響的效果達顯著差異。表示 使用具學習夥伴機制之線上遊戲教學與無學習夥伴機制之線上教學 方法對高分群學習者學習成效有顯著差異。且比較兩者之調整後平均 後發現(如表5-12所示)，使用具學習夥伴機制之線上遊戲教學之實驗 組的平均高於無學習夥伴機制之線上遊戲教學之對照組，因此可推論， 以整體高分群學習者總分而言，使用具學習夥伴機制之線上遊戲教學 52.
(66) 之成效優於無學習夥伴機制之線上遊戲教學。 表5-12 兩組高分群學習者調整後的總分平均分數比較表 組別. a. 平均數. 標準誤. 實驗組高分群 (具學習夥伴機制之線上遊戲學習系統教學). 90.924. a. 2.292. 對照組高分群 (無學習夥伴機制之線上遊戲學習系統教學). 78.722a. 3.118. 在模式中所顯示的共變量評估：總分_高分群前測=62.3529. (二)實驗組低分群與對照組低分群之共變數分析 1.同質性檢定 實驗組低分群與對照組低分群分數之迴歸係數同質性考驗未達 顯著差異(F=0.314，p=.584)，表示兩組低分群學習者之總分不會因各 組別處理水準不同而有所差異，是具同質性的。因此符合共變數分析 假定，可進行共變數分析，詳細分析結果如表5-13所示。. 表 5-13 兩組低分群之同質性考驗 變異來源. 平方和. 自由度. 平均數 平方和. F. p. 實驗處理*低分 群總分. 27.136. 1. 27.136. 0.314. .584. 誤差. 1121.807. 13. 86.293. 2.共變數分析 在確認可進行共變數分析後，本研究將兩組低分群總分進行共變 53.
(67) 數分析，其分析結果如表5-14所示： 表 5-14 兩組低分群之共變數分析 變異來源. 平方和. 自由度. 平均數 平方和. F. p. 組別 (實驗處理). 415.830. 1. 415.830. 5.067*. .041. 誤差. 1148.943. 14. 82.607. *p<.05. 根據分析的結果，排除前測分數對後測分數之影響後發現，自變 項(教學方式)對於依變項(後測分數)所影響的效果達顯著差異。表示 使用具學習夥伴機制之線上遊戲教學與一般無學習夥伴機制之線上 教學方法對低分群學習者學習成效有顯著差異。且比較兩者之調整後 平均後發現(如表5-15所示)，使用具學習夥伴機制之線上遊戲教學之 實驗組的平均高於無學習夥伴機制之線上遊戲教學之對照組，因此可 推論，以整體低分群學習者總分而言，使用具學習夥伴機制之線上遊 戲教學之成效優於一般無學習夥伴機制之線上遊戲教學。 表5-15 兩組低分群學習者調整後的總分平均分數比較表 組別. a. 平均數. 標準誤. 實驗組低分群 (具學習夥伴機制之線上遊戲學習系統教學). 41.023a. 2.736. 對照組低分群 (無學習夥伴機制之線上遊戲學習系統教學). 30.625a. 3.710. 在模式中所顯示的共變量評估：總分_低分群前測=33.5294. 54.
(68) 四、本節小結 本節先針對實驗組與對照組於學習成效測驗的總分、知識概念分 數及遊戲情境相關問題解決能力分數進行共變數分析，發現使用具學 習夥伴之線上遊戲學習系統的實驗組的學習成效優於對照組使用一 般無學習夥伴機制之線上遊戲學習系統。另外，本節針對實驗組高低 分群學習者及對照組高低分群進行共變數分析，發現兩組之線上遊戲 教學均具有學習成效，高分群的學習成效明顯優於低分群的學習成效， 並且發現實驗組的高、低分群的成效表現均優於對照組的高、低分群 的成效表現，也印證了之前對兩組進行共變數分析之結論，因此研究 者推論，使用本研究之具學習夥伴之線上學習系統進行學習可獲得較 好之學習成效，本節整體的統計檢定結果經整理後如圖5-1所示。. 55.
(69) 實驗組. 實驗組高分群學 習成效較對照組. 顯著差異. 較對照組學習成. 顯著差異. 顯著差異. 實驗組學習成效. 低分群. 高分群. 習成效較對照組 低分群高. 高分群高. 效高. 實驗組低分群學. 對照組. 高分群. 低分群. 圖5-1 兩組共變數分析統計結果示意圖. 56.
(70) 第二節 兩組學習者於遊戲行為之差異分析 基於上節結論，本研究所建置之具學習夥伴之線上遊戲學習系統 之學習成效是較好的，為進一步探討本研究建置之具學習夥伴之線上 遊戲學習系統提升學習成效的原因，本節嘗試歸納兩組高低分群受試 者在線上遊戲學習系統之遊戲行為表現，比較過程中遊戲行為的差異， 以做為上節量化分析結論之有利證據。 研究者先針對兩組學習者在相同時間中進行實驗過程之遊戲學 習系統歷程記錄檔，訂定六項進行線上遊戲學習時遊戲行為指標，分 述如下： 1.遊戲行為：學習者在執行遊戲之外送任務時必須在遊戲地圖場 景中進行移動探索找尋外送地點。 2.知識學習：實驗組學習者之知識學習行為為查看學習夥伴所給 予之遊戲提示及知識連結，用以解決在遊戲中所遭遇的考驗； 對照組學習者為查看在機智考驗站與充電站之遊戲頁面底端下 之知識連結(有學習行為)。 3.使用功能：學習者使用遊戲之功能，例如：撿取、使用物品。 4.回答：學習者在遊戲當中遭遇機智考驗時必須回答問題，達對 後才能通過繼續進行遊戲，通過考驗必須具備一定程度的知識 (有學習行為)。 57.
(71) 5.充電：學習者在遊玩遊戲的過程中對學習者的電動機車進行充 電動作來幫助遊戲進行，進行充電必須學會如何計算電費的部 分(有學習行為)。 6.其他行為：學習者在遊戲中的其他行為，主要為使用對話功能 與其他學習者進行對話。. 研究者根據上述之行為指標，將高、低分群學習者之遊戲行為予 以編碼整理之後，以序列分析(sequential analysis)考驗學習者各項指 標行為的相依情形。本研究使用序列分析工具DAT v1.7將編碼過之行 為序列輸出學習者進行遊戲時之遊戲行為轉變圖，進而探討高低分群 學習者間遊戲行為之差異，並找出本研究之線上遊戲學習系統提升學 習者成效之原因。. 一、實驗組與對照組學習者之遊戲行為之分析比較 為了解使用兩種不同線上遊戲學習系統之學習者所表現出來的 遊戲行為模式，本研究將學習者在遊戲過程中所有操作行為加以編號， 產生圖5-2實驗組學習者遊戲行為轉變圖及圖5-3對照組學習者遊戲 行為轉變圖。. 58.
(72) 圖5-2 實驗組學習者遊戲行為轉變圖. 圖5-3 對照組學習者遊戲行為轉變圖 59.
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