探究式數位遊戲與學習風格對國小學生地震防災學習之影響

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(1)國立臺灣師範大學資訊教育研究所碩士論文. 指導教授：陳明溥博士. 探究式數位遊戲與學習風格對國小學生地震防災學習之影響. 研究生：趙靖怡撰中華民國一百零二年七月.

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(3) 探究式數位遊戲與學習風格對國小學生地震防災學習之影響趙靖怡. 摘要本研究旨在探討不同教學策略(反思性引導、專家示範)及學習風格（抽象概念、具體經驗）對國小學生地震防災學習之學習成效、學習動機及學習滿意度之影響。研究對象為國小六年級學生，有效樣本為 113 人，實驗教學活動為期三週，共計 240 分鐘。本研究採因子設計之準實驗研究法，自變項包含教學策略與學習風格，教學策略分為「反思性引導」及「專家示範」兩種類型，學習風格依據 Kolb 學習風格量表之資訊接收分數，分為「抽象概念」及「具體經驗」；依變項則包括地震防災學習之學習成效、地震防災學習之學習動機及地震防災學習之學習滿意度。研究結果發現：(1)探究式數位遊戲顯著提升防震課程整體表現，其中，抽象概念學習風格者的防震課程整體概念及知識應用進步程度在反思性引導組顯著優於在專家示範組；(2)探究式數位遊戲促使防震課程學習動機整體表現呈現正向表現，其中，反思性引導組在非表現目標導向表現顯著優於專家示範組，專家示範組在主動學習策略表現顯著優於反思性引導組；(3)探究式數位遊戲促使防震課程學習滿意度整體表現呈現不錯評價。. 關鍵詞：探究式學習、學習風格、地震防災學習、數位遊戲式學習. i.

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(5) The Effects of Inquiry-Based Digital Gaming and Learning Style on Sixth-Graders’ Earthquake Disaster Prevention. Jing-Yi Zhao. Abstract This study aims to investigate the effects of different instruction strategies and learning styles on sixth-graders’ learning performance, learning motivation and learning satisfaction toward earthquake disaster prevention learning. There are 113 sixth-graders participated in the experimental activity during the three-week experiment, with a total of 240 minutes. This study employed a quasi-experimental research design. The independent variables are “instruction strategy”, including reflective instruction and expert modeling, and “learning styles”, including concrete experience and abstract conceptualization. The dependent variables are “learning performance of earthquake disaster prevention learning”, “learning motivation toward earthquake disaster prevention learning” and “learning satisfaction toward earthquake disaster prevention learning”. The results revealed that (a) inquiry-based digital gaming significantly facilitated learners’ performance progress of earthquake disaster prevention learning; the abstract conceptualization learners in the reflective instruction group had significantly better learning progress and concepts applying progress of earthquake disaster prevention learning than those who were in the expert modeling group, (b) inquiry-based digital gaming had positive impacts on learning motivation of earthquake disaster prevention learning; the learners of the reflective instruction group held significantly more positive impacts on performance goal than those who were in the expert modeling ii.

(6) group, and the learners of the expert modeling group held significantly better positive impacts on active learning strategies than those who were in the reflective instruction group, and (c) inquiry-based digital gaming had positive impacts on learners’ satisfaction toward the earthquake disaster prevention learning.. Keywords: inquiry-based learning, learning style, earthquake disaster prevention learning, digital game-based learning. iii.

(7) 致謝期待了好久，終於我也可以寫「致謝文」了，因為這表示我已經順利完成「漢堡料理」！在漫漫四年的研究所歷程中，經歷了修輔導教程、諮商實習和考上正式老師，很感謝我的恩師-陳明溥老師細心教導我做研究與做事的原則及細節，並且一直以來給予我很大的包容和諒解，在我感到無助時鼓勵和激勵我繼續努力，我才能如願完成碩士學業。同時，非常感謝游光昭老師和朱蕙君老師撥冗細心審閱論文，並給予寶貴建議，使論文能更趨完善嚴謹。此外，特別感謝陳祖瑞老師和陳怡安老師在實驗期間全力的協助，就像回到國小那些年一樣，老師們總是在我學習歷程中扮演無私關懷的角色，謝謝老師！再者，感謝地科所陳光榮教授抽空與我討論地震防災課程內容及提供資源，讓本研究的實驗教學內容更為豐富；感謝奇幻遊戲社群(http://bbs.fgc.tw/)的遊戲前輩及劉士鳴大哥協助完成「抖妞歷險記」，讓我的實驗才得以順利完成，學生們才有福氣與 NWN2 接觸。另外，還要感謝 CSL 的所有夥伴、心輔系所夥伴、大崙輔導室夥伴(梁忠三校長、廖聰文主任、岳樺組長、翊瑄組長、修全老師、躍諮、小莊)、2258 寢成員(阿丁、Bonnie、姿萱、若涵)、NTCU 七小福成員(Boss、秘書、總機、師父、老豆、文伶)、曉欣、アキラ、我最親愛的學生們、親愛的家人及所有這一路上曾幫助過我或勉勵我的人，謝謝你們的加油打氣與陪伴，因為有你們每一個人的存在，讓我在烹煮「漢堡料理」的日子裡仍然有滿滿的幸福感和力量。最後，我想感謝這段時間以來坦然面對自己內心恐懼的自己，即使不完美，仍願意全心愛這樣不完美的自己。在師大忙碌奮鬥的日子，對不起，辛苦了。謝謝你！堅信走過的路、做過的事，終會結成生命的甘美果實，並未因為對未知恐懼而逃跑。我愛你！. iv.

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(9) 目錄附表目錄 ......................................................................................................................... vii 附圖目錄 ............................................................................................................................x 第一章. 緒論.....................................................................................................................1 第一節. 研究背景與動機 ..................................................................................1. 第二節研究目的與待答問題 ............................................................................5 第三節研究範圍與限制 ....................................................................................7 第四節名詞解釋 ............................................................................................. 10 第二章. 第三章. 文獻探討 ...........................................................................................................14 第一節. 地震防災教育 .................................................................................... 14. 第二節. 遊戲式數位學習 ................................................................................ 20. 第三節. 探究式學習策略 ................................................................................ 26. 第四節. 學習風格 ........................................................................................... 35. 研究方法 ...........................................................................................................46 第一節研究對象 ............................................................................................. 46 第二節研究設計 ............................................................................................. 48 第三節探究式遊戲學習教材設計 .................................................................. 53 第四節研究工具 ............................................................................................. 78 第五節資料處理與分析 .................................................................................. 84. 第四章. 結果與討論 ....................................................................................................... 96 第一節. 地震防災學習之學習成效................................................................. 96. 第二節地震防災學習之學習動機 ................................................................ 109 第三節地震防災學習之學習滿意度............................................................. 122 v.

(10) 第五章. 結論與建議 ..................................................................................................... 132 第一節. 結論 ................................................................................................. 132. 第二節. 建議 ................................................................................................. 136. 參考文獻 ........................................................................................................................ 139 附錄一挑戰秘笈學習單 ............................................................................................... 153 附錄二學習風格量表 ................................................................................................... 181 附錄三學習防震概念測驗 ........................................................................................... 183 附錄四防震學習動機量表 ........................................................................................... 187 附錄五防震學習滿意度問卷 ....................................................................................... 190. vi.

(11) 附表目錄表 2-1 國民小學（5－6 年級）學習階段防災素養對照表 ............................................. 17 表 2-2 學習內容的類型與相對應的遊戲種類 ................................................................. 24 表 2-3 國民中小學九年一貫課程綱要摘要 ..................................................................... 29 表 2-4 探究架構表(Cuevas et al., 2005)............................................................................ 30 表 2-5 學習風格之定義整合表 ........................................................................................ 36 表 2-6 各種學習風格適配領域摘要................................................................................. 41 表 3-1 實驗教學分組及各組人數分配表 ......................................................................... 47 表 3-2「抖妞歷險記」之主要概念、學習目標與認知層次分類表................................ 54 表 3-3「抖妞歷險記」之探究式遊戲學習活動內容規劃表 ...........................................55 表 3-4「抖妞歷險記」之遊戲內容設計與遊戲設計準則對照表 ................................... 60 表 3-5「反思性引導組」與「專家示範組」兩組的遊戲學習活動探究歷程 ................ 72 表 3-6 學習風格量表之向度、題號、題數分配及內部一致性分配表 ........................... 79 表 3-7 學習防震概念測驗之向度、題號、題數分配及內部一致性分配表 ................... 80 表 3-8 防震學習動機量表之向度、題號、題數分配及內部一致性分配表 ................... 82 表 3-9 防震學習滿意度問卷之向度、題號、題數分配及內部一致性分配表 ............... 83 表 3-10 本研究之待答問題、變項與統計分析方法摘要表 ...........................................84 表 4-1 教學策略與學習風格對學習防震課程概念學習成效答對率百分比之調整後平均數、標準差與人數 ............................................................................................... 97 表 4-2 教學策略與學習風格在防震概念前測答對率百分比的描述性統計量表 ...........98 表 4-3 教學策略與學習風格在防震概念前測答對率百分比之 Levene 變異數同質性檢 vii.

(12) 定 .............................................................................................................................. 98 表 4-4 教學策略與學習風格在防震概念前測答對率百分比之二因子變異數分析摘要表 .............................................................................................................................. 99 表 4-5 使用不同教學策略探究遊戲的學習者在防震概念前、後測分數成對樣本 T 檢定摘要表 .................................................................................................................. 99 表 4-6 教學策略與學習風格在防震概念測驗答對率進步百分比的描述性統計量表.. 100 表 4-7 教學策略與學習風格在防震概念測驗答對率進步百分比之 Levene 變異數同質性檢定 .................................................................................................................... 100 表 4-8 教學策略與學習風格在防震概念答對率進步百分比之二因子變異數分析摘要表 ............................................................................................................................ 101 表 4-9 教學策略與學習風格在防震概念答對率進步百分比之單純主要效果分析摘要表 ............................................................................................................................ 102 表 4-10 教學策略與學習風格在防震概念測驗各向度答對率進步百分比的描述性統計量表 .................................................................................................................... 102 表 4-11 防震概念測驗各向度答對率進步百分比 Box’s M 多變量變異數同質性檢定103 表 4-12 防震概念表現分項之多變量檢定 ..................................................................... 103 表 4-13 教學策略與學習風格在防震概念測驗在各向度答對率進步百分比之 Levene 變異數同質性檢定 ................................................................................................. 104 表 4-14 教學策略與學習風格對防震概念測驗在各向度答對率進步百分比表現之變異數分析摘要 ......................................................................................................... 105 表 4-15 教學策略與學習風格對防震概念測驗在知識應用的答對率進步百分比之單純主要效果分析摘要表 ......................................................................................... 106. viii.

(13) 表 4-16 學習防震課程概念學習成效分析結果摘要..................................................... 107 表 4-17 教學策略與學習風格對學習防震課程學習動機之調整後平均數、標準差與人數 ............................................................................................................................ 110 表 4-18 不同教學策略與不同學習風格學習者之迴歸係數同質性考驗摘要表 ........... 112 表 4-19 教學策略與學習風格在整體學習動機之共變數分析摘要表 ........................... 113 表 4-20 不同教學策略與不同學習風格學習者之迴歸係數同質性考驗摘要表 ........... 114 表 4-21 防震課程學習動機分項表現之多變量檢定...................................................... 114 表 4-22 教學策略與學習風格對防震課程學習動機分項表現之二因子多變量共變數分析摘要................................................................................................................. 115 表 4-23 學習防震課程學習動機分析結果摘要 ............................................................ 117 表 4-24 教學策略與學習風格對學習防震課程學習滿意度之調整後平均數、標準差與人數 ........................................................................................................................ 123 表 4-25 教學策略與學習風格在整體學習滿意度平均分數之 Levene 變異數同質性檢定 ............................................................................................................................ 124 表 4-26 教學策略與學習風格在整體學習滿意度調整後平均分數之二因子變異數分析摘要表................................................................................................................. 125 表 4-27 學習防震課程的學習滿意度各分項之 Box’s M 多變量變異數同質性檢定 .... 126 表 4-28 學習防震課程的學習滿意度各分項之多變量檢定 .......................................... 126 表 4-29 教學策略與學習風格對學習防震課程的學習滿意度各分項表現之變異數分析摘要 .................................................................................................................... 127 表 4-30 學習防震課程學習滿意度分析結果摘要 ......................................................... 129. ix.

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(15) 附圖目錄圖 2-1 防災素養架構圖(葉欣誠，2007) ..........................................................................16 圖 2-2 學習活動、學習內容及遊戲類型關係圖 ............................................................. 24 圖 2-3 探究步驟與科學探究能力之對應圖 ..................................................................... 31 圖 2-4 學習者已具備的知識與課程中欲傳達的知識關聯 .............................................. 31 圖 2-5 Kolb 體驗式學習模式(引自 Kolb, 2006)............................................................... 39 圖 2-6 Kolb 均衡學習風格三階段 ................................................................................... 42 圖 3-1 研究設計架構圖 .................................................................................................... 48 圖 3-2 實驗教學暨探究式遊戲學習活動流程圖 ............................................................. 51 圖 3-3 學習者進行「抖妞歷險記」探究式遊戲學習活動 .............................................. 52 圖 3-4 地震防災課程知識架構圖 .................................................................................... 53 圖 3-5 反思性引導探究組之探究式遊戲學習活動架構圖 .............................................. 56 圖 3-6 專家示範組之探究式遊戲學習活動架構圖.......................................................... 57 圖 3-7 絕冬城之夜 2 世界編輯器介面圖 ......................................................................... 58 圖 3-8 運用絕冬城之夜 2 世界編輯器所製作之「抖妞歷險記」遊戲場景 ................... 59 圖 3-9 地震後災區出現野豬攻擊，促使學習者在遊戲中獲得刺激感 ........................... 61 圖 3-10 學習者自行設計繪製玩家夥伴以對「抖妞歷險記」獲得情感認同 ................. 61 圖 3-11 學習者自行設計繪製玩家夥伴作品 ................................................................... 62 圖 3-12「抖妞歷險記」學習介面說明 ...........................................................................63 圖 3-13 NPC 給予明確學習任務：學習者需探究臺灣板塊運動造成的影響 ................ 65 x.

(16) 圖 3-14 學習者於地震後逃至空曠安全處完成學習任務，亦可提升生命值 ................. 65 圖 3-15 學習者收集無需攜帶的救生包物品時，導致行動緩慢，耗損生命值 ............. 66 圖 3-16 學習者需與 NPC 對話獲取資訊 ......................................................................... 67 圖 3-17 學習者需將櫃上重物改至低處 ........................................................................... 68 圖 3-18 學習者檢視物品欄物品內容說明，習得救生包內容物為何............................. 68 圖 3-19 學習者可透過抖妞外形具體變化，得以獲得圖像化直覺式自我增強 ............. 69 圖 3-20 學習者檢視學習任務，以確認及複習自己已習得的知識 ................................ 69 圖 3-21 學習者將所學歸納整理成概念地圖，並記錄在挑戰秘笈學習單 ..................... 70 圖 3-22 同儕給予學習者回饋 .......................................................................................... 71 圖 3-23 老師給予學習者回饋 .......................................................................................... 71 圖 3-24 學習者先觀察目前之學習情境為核能發電廠輻射 ............................................ 73 圖 3-25 探究式學習歷程 1：提出問題 ............................................................................ 74 圖 3-26 探究式學習歷程 2：設計計畫-反思引導組 ....................................................... 74 圖 3-27 探究式學習歷程 2：設計計畫-專家示範組 ....................................................... 75 圖 3-28 探究式學習歷程 3：實施計畫-穿長袖衣物並戴帽子、口罩 ............................ 75 圖 3-29 探究式學習歷程 4：歸納整理-學習者將遊戲所學於挑戰秘笈學習單中統整歸納成概念地圖............................................................................................................... 76 圖 3-30 探究式學習歷程 5：呈現分享-同儕互相分享學習成果及給予回饋 ................. 76 圖 3-31 學習者在「抖妞歷險記」遊戲之同儕互助照片 ................................................ 77 圖 3-32 防震概念前測表現之分析流程圖 ....................................................................... 86 圖 3-33 防震概念前、後測分數表現之分析流程圖........................................................ 87 xi.

(17) 圖 3-34 學習防震課程學習成效整體表現進步幅度之分析流程圖................................. 88 圖 3-35 學習防震課程學習成效分項進步幅度之分析流程圖 ........................................ 89 圖 3-36 學習防震課程學習動機整體表現之分析流程圖 ................................................ 91 圖 3-37 學習防震課程學習動機分項表現之分析流程圖 ................................................ 92 圖 3-38 學習防震課程學習滿意度整體表現之分析流程圖 ............................................ 94 圖 3-39 學習防震課程學習滿意度分項表現之分析流程圖 ............................................ 95. xii.

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(19) 第一章. 緒論. 本章分別就本研究之研究背景與動機、研究目的與待答問題、研究範圍與限制以及重要名詞釋義四個部分進行詳述。. 第一節. 研究背景與動機. 臺灣位於歐亞大陸板塊與太平洋菲律賓海板塊交界處，為世界上有感地震最頻繁的地區之一(鄭勝華、Frank Stevenson、徐貞美等，2003)。依據中央氣象局統計自 1991～2006 年 16 年的觀測資料顯示，臺灣地區平均每年約發生 18,500 次地震，其中約有 1,000 次為有感地震，地震劇烈震動人為構造物而致倒塌，繼而殃及人畜者，損失往往相當嚴重(交通部中央氣象局，2008)。然而，目前的科技仍難以準確預測地震發生的時間及空間，更無法避免地震的發生。因此，習得正確的防震知能、技能及態度，並做好防震措施，使地震災害能降到最低，實為校園實施地震防災教育的重要急迫性。林秀梅（2001）將學校防災教育分成三向度：（1）提升學生人道關懷的一面；（2）對應災害的策略傾向採取積極預防的態度；以及（3）期望學生能成為有正確防災觀念的責任公民。所以，學校防災教育的重點為設計一套具系統性的課程以引導學生統整性的學習。然而，目前學校裡的防震教材大多以「防災教學」為主，除了防震的學習外，更包含了火災、風災等其他災害，故防震便與其他災害共同瓜分了教學時間，加上臺灣教育長期受文憑主義引領而偏重於學科教學，學習者往往在學習上以應付考試的被動態度面對防震課程，當課程結束後，相關知識也隨之消失（張全亨，2009）。此外，教學時課程偏重於認知面向，較為忽略情意與技能，以致學習者在進行防震演習時，防震態度怠慢、輕視，故防震的學習結果實則有限(趙家民、張宏仁，2007)。因此，如何有系統的協助學習者學習地震防災課程相關概念及改善對地震防災課程之動機與態度，便是一個重要議題。 1.

(20) 另外，21 世紀為數位遊戲學習的世代，隨著 G 世代(Game generation)的來臨及個人電腦興起，使得電腦模擬遊戲盛行(Prensky, 2001)。數位遊戲式學習通常具備目標與任務、挑戰性、真實性、探索、互動、回饋、競爭、合作及行動學習等特質(Shih, Shih, Shih, Su, & Chuang, 2010)，許多實證研究支持將數位遊戲當成一種教學工具(Erhel & Jamet, 2013)，透過遊戲的視覺具象化、可驗證性及創造性，可使抽象的學習概念轉化成較為具體的實例呈現在學習者面前，降低學習者的外部認知負荷以使學習者將有限的工作記憶使用於較高階層的學習任務上(Gredler, 1996)。此外，透過將學習內容融入遊戲中的悅趣化學習，不僅可促使學習者達自主學習，更可提升其學習成效、學習動機及學習滿意度。同時，遊戲更是學習者一自然且必要的學習元素，應被鼓勵融入教學策略中，以降低在教室中學習的枯燥乏味感(Prensky, 2001)。因此，數位遊戲式學習不僅能有效地幫助學習者在認知方面的學習，在情意方面亦能有好的助益。其次，若能在遊戲中加入建構主義或社會建構理論架構，例如：探究式教學，便可促使學習者有更佳的學習成果(Ferdig, 2007)。近年傳統教學者導向的教學方式漸漸被探究活動學習者導向取而代之，而探究式教學提供了一個開放的學習環境機會，讓學習者可以自由探索和建構出有意義的知識(Smithenry, 2009)。在探究式教學過程中，教學者由知識傳遞者轉換成知識的引導者，適時的指引學習者學習，而學習者由被動接受知識轉換為主動學習的角色，主動探究學習情境中的知識概念，從而獲得正面且有效的學習成果。另外，學習者在小組中高度參與學習活動，亦使學習者可感受到自己在學習過程裡其實是擁有強大的學習控制感和對完成學習任務的責任感。此外，在引導探究的過程中，學習者藉由瞭解及建立屬於自己的知識概念架構，以培養後設認知的能力(Trundle, Atwood, Christopher, & Sackes, 2010)。因此，探究教學可幫助學習者提升對科學的瞭解、科學成就及解決科學問題過程中的技巧，並可建立其科學知識架構和促進學習者間的溝通技巧 (Ryder, Leach, & Driver, 1999; Gibson & Chase, 2002; Sandoval, 2003)，故將探究式 2.

(21) 學習策略與數位遊戲式學習相結合，兩學習策略效益交相乘下便可促使學習者達較佳的學習結果。然而，一個有效率且有成效的探究式學習需要教學者從中適時引導。在建構主義中的問題導向學習(problem-based learning, PBL)為一有效的教學引導策略，將學習者置於與真實情境相關且有意義的問題處境中，可促使學習者有更深層的學習成效及觸發其正向學習動機(Henry, Tawfik, Jonassen, Winholtz, & Khanna, 2012; McKee, D’Eon, & Trinder, 2013)。因此，本研究之「反思性引導」教學策略便是扮演教學者的非玩家角色(non-player character, NPC)採用問題導向學習方式引導學習者。但是，對於新手學習者而言，範例學習的引導比問題導向學習有較佳的成效。因此，本研究之「專家示範」教學策略則是採用範例學習(worked-out example)方式引導學習者，扮演教學者的 NPC 提供給學習者與學習活動中相類似的問題範例，並給予解題策略予以觀察學習，可降低其認知負荷並在短時間裡提升學習者之學習成效(Loon-Hillen, Gog, & Brand-Gruwel, 2012)。故本研究藉由反思性引導教學策略及專家示範引導學習者在探究式學習架構中學習地震防災課程，反思性引導教學策略採問題導向學習作為教學者的引導方式，而專家示範教學策略則是採範例學習方式引導學習者。此外，學習是一個提取、處理、組織和儲存訊息並連結基模(schema)形成知識的認知歷程，使學習者在需要該知識時，可以輕易的回想起並做使用(Ormrod, 1999)。在學習歷程裡，學習風格則可以連結學習者的動機和訊息處理習慣(Aragon, Johnson, & Shaik, 2002)，有效辨別學習者在學習環境中偏好接收訊息及進行學習的方法，且每個學習者都有其轉換、處理、儲存和提取訊息的方式，某些學習者偏好透過閱讀和反思如何將知識運用到自身經驗中，某些偏好透過嘗試自我思考和在計畫行動前先檢閱自身經驗來學習 (Rapeepisarn, Wong, Fung, & Khine, 2008)。若教學者調整教學方法以符合學習者學習的偏好與風格時，便能提高學習者的學習動機與表現(Dunn, Dunn, & Perrin, 1994; Miller, 2001)。此外，當學習者 3.

(22) 思考與自己相適配的學習活動或進行方式時，便是在進行一種後設認知行為，而學習風格影響著學習者的探究活動方式，所以學習風格與探究活動其實有著密切關聯(Holden & York, 1996)。綜合上述，本研究欲以探究式學習策略為理論基礎，使學習者在數位遊戲的學習環境中，透過 NPC 扮演教學者的角色引導學習者在反思性引導或專家示範的學習過程中學習地震防災的相關知識、情意與技能，進而探討不同的教學策略遊戲(反思性引導、專家示範)與學習風格（抽象概念、具體經驗）對於國小六年級學生的「地震防災學習之學習成效」、「地震防災學習之學習動機」及「地震防災學習之學習滿意度」影響。. 4.

(23) 第二節研究目的與待答問題本研究旨在探討不同教學策略(反思性引導、專家示範)及學習風格（抽象概念、具體經驗）對國小六年級學生「地震防災學習之學習成效」、「地震防災學習之學習動機」及「地震防災學習之學習滿意度」之影響，希冀透過具教學策略性的悅趣化遊戲能提升學習者的「地震防災學習之學習成效」及「地震防災學習之學習動機」，並促進良好的「地震防災學習之學習滿意度」。本研究之研究目的與待答問題分述如下：. 壹、研究目的本研究之研究目的有三：一、探討教學策略(反思性引導、專家示範)與學習風格（抽象概念、具體經驗），對國小六年級學生地震防災學習之學習成效（知識理解、知識應用）的影響。二、探討教學策略(反思性引導、專家示範)與學習風格（抽象概念、具體經驗），對國小六年級學生地震防災學習之學習動機（自我效能、學習策略、地震防災學習價值、非表現目標導向、成就目標、學習環境誘因）的影響。三、探討教學策略(反思性引導、專家示範)與學習風格（抽象概念、具體經驗），對國小六年級學生地震防災學習之學習滿意度（學習內容、遊戲教學、遊戲設計、學習成果）的影響。. 貳、待答問題針對以上研究目的，提出下列待答問題：一、在學習防震教學時，不同的教學策略(反思性引導、專家示範)與學習風格（抽象概念、具體經驗）是否對國小六年級學生地震防災學習之學習成效產生不同的影響？二、在學習防震教學時，不同的教學策略(反思性引導、專家示範)與學習風格（抽 5.

(24) 象概念、具體經驗）是否對國小六年級學生地震防災學習之學習動機產生不同的影響？三、在學習防震教學時，不同的教學策略(反思性引導、專家示範)與學習風格（抽象概念、具體經驗）是否對國小六年級學生地震防災學習之學習滿意度產生不同的影響？. 6.

(25) 第三節研究範圍與限制本研究為配合教學活動之設計與進行，在研究對象、學習內容、學習時間與環境、學習方式和評量方法有以下之研究範圍與限制：. 壹、研究對象本研究之研究對象為國小六年級的學生，參與之研究樣本為臺中市某國小六年級的學生，男生 86 位，女生 56 位。為符合教學策略分組需求，隨機抽取四個班，分派兩班為「反思性引導組」和另外兩班為「專家示範組」。在學習風格分組的部分，依據四個班級的學習者在學習風格檢測所得之資訊接收平均分數和研究樣本人數的考量，去除中間值，取前、後各 45%的人數，分為「具體經驗組」和「抽象概念組」兩組。本研究之實驗教學參與者均接受過電腦相關課程，具備基本的電腦操作技能，並於實驗教學課程前，已學習過基本的防震技巧，但未學習過本研究進行教學之地震成因及明確的防震工作概念，亦未接觸過以遊戲式學習活動之模式學習地震防災課程。此外，參與者之地理區域處於臺中市且電腦設備俱全，並非市中心之學校，亦不是郊區或文化不利之學校，故本研究結果可推論至類似地理位置之對象。. 貳、學習內容本研究之學習內容範疇包括「地震成因及影響」和「防震工作」等兩個主要概念，學習教材為研究者自編之地震防災課程。因考量學習者的學習時間與學習程度，本研究之教學重點在於讓學習者認識地震成因及影響的概念，並能瞭解如何將防震工作實際應用於日常生活，至於是否能夠增進學習者在地震防災課程其它學習內容則不做深入的探究與討論。. 叁、學習時間與環境 7.

(26) 本研究為配合原本班級的課程進度和教學時間，實驗時間一共三週，一週兩節課，一節課 40 分鐘，共 240 分鐘，扣除學習風格量表、學習防震概念測驗前後測、防震學習動機量表前後測及防震學習滿意度問卷等施測時間，學習者進行學習活動總共歷時 160 分鐘。由於未能長時間進行探究，本研究重點更聚焦於「地震成因及影響」和「防震工作」兩概念的學習。因此，未來本研究之研究結果提供針對接受短時間地震防災課程教學活動之學習成效、學習動機及學習滿意度表現做推論。實驗教學地點也配合原班級所在之電腦教室，教室中提供每班一人一台的電腦、教師授課使用的電腦、麥克風及廣播系統。. 肆、學習方式本研究之參與者過去學習地震防災課程之方式為教師以講述方式授課，輔以學校之防災教育宣導，從未運用電腦遊戲學習過地震防災課程。本研究之實驗教學活動採用 3D 角色扮演遊戲之學習方式學習，搭配不同教學策略並輔以學習單，讓學習者於遊玩過程中習得地震防災課程概念。因此，本研究之參與者雖已具備基本的電腦操作等資訊技能，但對於學習者平常接觸的遊戲類型可能不一致，且不同類型之電腦遊戲可能造成學習者對遊戲喜好程度、投入動機及操作熟悉度上有差異，故研究結果的解釋與類推，僅適合推論至類似遊戲方式。. 伍、評量方法本研究使用單選題測驗卷和自評量表兩種評量方法，皆以紙筆測驗的方式讓學習者填寫。單選題測驗卷用於「學習防震概念測驗」，為研究者自編，題目為四選一之選擇題，讓學習者以筆試的方式回答試卷的問題。自評量表應用於「防震學習動機量表」與「防震學習滿意度問卷」，「防震學習動機量表」為研究者改編，「防震學習滿意度問卷」為研究者自編，每個題目皆有 5 個選項，1 代表非常不同意、2 代表不同意、3 代表部分同意、4 代表同意、5 代表非常同意， 8.

(27) 讓學習者以筆試的方式圈選最適合自己意向或狀態之選項。由於本研究僅以紙筆測驗方式蒐集學習者之學習成效、學習動機與學習滿意度之資料，因此無法過度推論至以實作評量、實地觀察等方式獲得之結果。. 9.

(28) 第四節名詞解釋本研究之重要名詞，分別說明如下：. 壹、遊戲式數位學習遊戲式數位學習(digital game-based learning)係指將學習內容融入於數位遊戲情境中，透過學習者在遊戲中探索，進而引發學習者之學習動機並習得新知 (Prensky, 2003)。本研究之遊戲式數位學習則是運用市售商業遊戲絕冬城之夜 2 (NeverWinter Nights 2)所提供的世界編輯器建製探究式遊戲學習活動-「抖妞歷險記」，學習者於遊戲式數位學習環境中，透過以第一人稱扮演玩家角色，與 NPC 對話過程中獲得訊息，並解決遊戲中的學習任務，以習得地震防災課程相關知識。. 貳、探究式遊戲學習策略探究式學習(inquiry-based learning)是一種以學習者的探究活動為主的教學，林寶山(1988，1998)與 Looi (1998)均指出學習者是知識的主動建構者，教學者則是扮演輔助學習或誘導的角色，教學者透過提出探究性問題和提供與學習主題相關資料，讓學習者主動去探尋問題解決的方法，在探究思考的過程裡，由學習者自行獲得知識、習得技能及養成態度。此外，Cuevas、Deaktor、Hart 與 Lee (2005) 提出探究學習架構，認為進行探究時應包含五個程序：提出問題(Questioning)、設計計畫(Planning)、實施計畫(Implementing)、歸納整理(Concluding)及呈現分享 (Reporting)。本研究之實驗教學便是依據該探究學習架構而設計兩種不同探究式遊戲教學策略，分為「反思性引導」與「專家示範」兩種，「反思性引導」係指由 NPC 運用反思性的問題提問，引導學習者在思考過程中主動對任務情境提出問題，並積極思索可以透過哪些方式、步驟解決問題，進而於遊戲情境中實際行動，驗證方法能否確實解決自己提出的假設問題而完成任務，再透過學習單的引導將習得之概念地圖做歸納統整，並與他人共同分享學習成果；「專家示範」則是由 10.

(29) NPC 主動對任務情境提出問題，並循序漸進的運用其他的情境範例，引導學習者在觀察範例中，亦可提出適合當下情境的可能解決方式與詳細說明，進而促使學習者於遊戲情境中實際行動，驗證方法能否確實解決 NPC 提出的假設問題而完成學習任務，再透過學習單的引導將習得之概念地圖做歸納統整，並與他人共同分享其學習成果。. 叁、學習風格學習風格(Learning Style)指的是學習者在學習情境中，個人所喜歡或習慣的學習方式，即學習者如何運用其學習能力，具有個別化的獨特性。本研究採用 Kolb (1976)的學習風格量表測驗(Learning Style Inventory, LSI)檢視學習者之學習風格，依學習者在學習風格量表中所得之資訊接收分數高低排序，將具體經驗與抽象概念分數差(CE-AC)之前 45%為「具體經驗學習風格者」，後 45%為「抽象概念學習風格者」，並排除 CE-AC 差介於 45%～55%之學習者。. 肆、地震防災學習之學習成效「地震防災學習之學習成效」泛指學習者對地震防災概念之學習理解與應用。本研究之「地震防災學習之學習成效」係指實驗教學後學習者在地震防災概念的學習成效，研究者以「地震防災課程」教學內容為出題範圍，自編「學習防震概念測驗」，測驗依學習者認識能力層次的不同，分為「知識理解」、「知識應用」及「整體表現」三個面向。「知識理解」為學習者對學習防震課程有關的定義、定理等事實性知識之理解能力，「知識應用」則為學習者對於學習防震課程內容可在不同情境下的學習遷移之應用能力，「整體表現」為「知識理解」與「知識應用」分數之總和。因此，本研究欲透過「學習防震概念測驗」以評估學習者的學習成效表現，各向度所得分數越高，表示學習者在地震防災課程的學習表現越佳；反之，所得分數越低則代表學習者在地震防災課程的學習表現越差。 11.

(30) 伍、地震防災學習之學習動機學習動機指引起學習活動，維持已引起學習者的學習興趣，並使該學習活動導向教學者訂定學習目標的內在歷程(張春興，2004)，而學習者的內在動機，則能促進學習者持續不斷追求新知與精熟知識(Brophy, 1987; Lee & Anderson, 1993; Lee & Brophy, 1996)。因 Tuan、Chin 和 Shieh (2005)所編製的「學生科學學習動機問卷」(Measures students’ motivation toward science learning, SMTSL)可檢視動機的多元面向並能將動機與認知學習加以結合，為具備評估探究教學實施成效的有效工具(蔡執仲、段曉林、靳知勤，2007)，故本研究改編自 SMTSL，並依學習內容加以編輯修改後，在本研究中稱為「防震學習動機量表」。因此，本研究「地震防災學習之學習動機」係指學習者學習地震防災課程後，其對於自我效能、主動學習策略、地震防災學習價值、非表現目標導向、成就目標及學習環境誘因等六面向的學習動機表現情形。此外，學習者在學習科學時會因個別差異而有不同學習覺知，進而影響學習者在學習時的投入程度，因此本研究將「地震防災學習之學習動機」分類為三種學習覺知面向（Hogan, 1999）：(1)個人相關的覺知表現：自我效能、非表現目標導向、成就目標及學習環境誘因；(2)與學習相關的覺知表現：主動學習策略；(3)與學科相關的覺知表現：地震防災學習價值。本研究欲透過「防震學習動機量表」以檢視學習者的學習動機表現，各向度的平均分數越高代表其該向度之地震防災學習的學習動機越高；反之，平均分數越低則表示該向度之學習動機越低。. 陸、地震防災學習之學習滿意度學習滿意度為學習者在學習過程中，所涉入之學習活動，包含課程安排、課程內容的教授和學習後所獲得的知識，是否符合其學習前的期望水準，使需求獲得滿足，產生完滿的感受和正向的態度，進而使其感受愉快，該感受或態度若符 12.

(31) 合其「期望水準」，是為「滿意」；不符合其「期望水準」，則為「不滿意」(林家弘，2000；許文敏，2001；陳資文，2010)。透過瞭解學習者在課程中的學習滿意度可進一步協助教學者瞭解課程的缺失以加以改善，並依據學習者的學習滿意度，引導課程發展的方向，規劃出符合學習者學習的課程，增進其學習利益 (Fujita-stank & Thompson, 1994)。因此，本研究「地震防災學習之學習滿意度」係指學習者學習地震防災課程後，其對於學習內容、遊戲教學、遊戲設計及學習成果四個面向的學習想法或感受。「學習內容」主要在評量學習者對本研究地震防災課程之學習內容評價；「遊戲教學」為評量學習者對本研究地震防災課程之遊戲教學活動方式看法；「遊戲設計」為評量學習者對本研究地震防災課程之遊戲設計評價；而「學習成果」則是評量學習者對本研究地震防災課程之學習結果看法。本研究欲透過「防震學習滿意度問卷」以檢視學習者的學習滿意度，各向度的平均分數越高代表其該向度之地震防災學習的學習滿意度越正向；反之，平均分數越低則表示該向度之學習滿意度越差。. 13.

(32)

(33) 第二章. 文獻探討. 本研究旨在探討不同教學策略（反思性引導、專家示範）及學習風格（抽象概念、具體經驗）對國小六年級學生「地震防災學習之學習成效」、「地震防災學習之學習動機」及「地震防災學習之學習滿意度」之影響。以下將分四個段落分別作陳述：第一節、地震防災教育；第二節、遊戲式數位學習；第三節、探究式學習策略；第四節、學習風格。. 第一節. 地震防災教育. 從小對學習者實施地震防災教育課程，將地震防災教育內涵根深蒂固於學習者身上，學習者在日後遇到地震發生時，便能從容應變及自我保護。本節將針對地震防災教育之學習與教學意義和地震防災教育之教學困境進行探討。. 壹、地震防災教育之學習與教學意義臺灣地理環境特殊，恰位於歐亞大陸板塊太平洋菲律賓海板塊交界處，由於地殼運動緣故，板塊在交界處相互碰撞、擠壓與張裂而造成地表破碎或地塊隆升，使得臺灣島造山運動迅速，讓臺灣成為世界上有感地震最頻繁的地區之一(教育部，2004)。然而，至今仍無法精準的預測地震將要發生的時間、地點和大小，既然地震災害無法避免，因此，地震防治工作就顯得格外重要。聯合國在 1989 年宣佈 1990~2000 年為「國際減災十年」（International Decade for Natural Disaster Reduction, IDNDR），呼籲國際社會採取一致的行動以消滅或降低天然災害，以期使各國皆能增進減災能力，對自然災害發展出更有效的評估、預測、預防及減災方法。另外，學生是國家未來最重要的棟樑，亦扮演著將學校課堂所學知識回家傳遞給家人，甚至是社區民眾的國家防災教育中重要人力資源，所以透過教導災害防治教育和提高學校安全性，也是保護學生的一種方式，當學生未來長大後，學校對他們教育的防災教育課程便能根深蒂固，甚至 14.

(34) 影響到整個國家的防災能力(Clerveaux & Spence, 2009)。所以，如果在學校課程裡放入防災教育，會提升整個社會對防災的危機意識(Wisner, 2006)。因此，在學校推動地震防災教育課程是刻不容緩的教育議題。於 2006 年，聯合國教科文組織和國際減災戰略秘書處共同發起名為「防災從學校開始」的全球防災教育活動，以促進世界各國推廣學校的防災教育（李文正等人，2008），而防災教育課程須涵蓋五大原則(Whitehead, 1996)：（1）覺知自然與人文環境中，可能會對人們造成傷害的因子為何；（2）發展自然與人文環境系統被自然災害影響的相關知識；（3）獲得與可能發生災害地區相關的技術、社會、文化、政治和經濟的知識；（4）發展積極探索和問題解決技巧、持有適當防災價值觀及擁有處理減災和共同安全的行為；（5）對共同安全與環境品質間的平衡採取相關行動。因此，世界各國現在也越來越重視學校防災教育，美國、日本、英國等國都已將防災教育融入課程中來培養學習者的防災素養，進而將防災理念由學校推廣至社區，強化整個國家的防災能力(趙家民、張宏仁，2007)。至於我國亦已將天然災害與防治列入國民中小學九年一貫課程綱要－自然與生活科技學習領域學習目標裡，其中「認識地震與如何防震」是國小五、六年級該學習的題材(許民陽、王郁軒、梁添水，2008)。防災教育之核心為培養學生與民眾具備應有的防災素養，並藉由學校與社會教育過程中提升民眾及各級學校師生對防災的體認，而能在災害發生前採取適宜的防範措施，在災害發生時選擇即時合宜的應變措施來減輕可能災害和維護自身安全 (許民陽， 2005)，並且在災害發生後，能做出安全且合宜的行為表現以維護自身及他人安全。教育部於民國 92-95 年度進行一項「防災科技教育改進計畫」，擬定出「九年一貫應具備的防災素養」，並於 2004 年提出「防災教育白皮書」（教育部， 2004）。教育部(2004)對防災教育提出四個基本理念：預防重於治療、永續發展、安全文化及零災害，學校防災教育重點首先在於建立安全的文化與深值安全的 15.

(35) 理念，其次才是防災知識的傳播與使用，因為正確的理念便可避免危險的行為，災害的發生便會減少。學習者需對臺灣區域性的天然災害或所處環境可能有哪些潛在的人為災害有所認識，熟悉防範、減低及因應災害的方法與技能，培養面對災害防治的正確態度與覺知，以及藉由防災演習來提高其面對災害發生時的應變能力(教育部，2004)。此外，在各學習階段學生與中小學教師防災素養調查規劃計畫中發展了防災教育素養，依防災教育素養分成防災知識、防災態度及防災技能三面向(葉欣誠，2007)：(1)防災知識：對於災害相關知識知悉與瞭解的程度，包含災害認知、防災知識與應變；(2)防災態度：對於災害關心的程度、災害嚴重性的知覺程度，對防災救災所抱持的信念與價值觀，以及對於防災的責任意識等，包含防災警覺性、防災價值觀與防災責任感；與(3)防災技能：具備災前準備、災時應變以及災後復原的能力與技術，包括準備行動與應變行為。防災素養架構圖如圖 2-1 所示。. 防災警覺性防災價值觀防災責任感. 災害認知. 防. 防. 災態度. 災知識. 防災素養. 防備知識應變知識. 防災技能應變行為. 標準行動. 圖 2-1 防災素養架構圖(葉欣誠，2007) 因此，防災基礎觀念須從小培養、向下扎根，國民小學階段為推動防災知防災警覺性. 防災價值觀防. 災害認知. 16 防. 防. 災態度. 災知識. 防災素養. 防備知識應.

(36) 識的最佳時機（李明憲、陳文龍、趙勇維，2004），對於中小學學習者防災教育之目的，在於培養學生良好習慣，使之具備基本防災素養(如表 2-1) (教育部， 2008)。表 2-1 國民小學（5－6 年級）學習階段防災素養對照表學習階段宗旨目標素養類別. 防災知識. 防災態度. 防災技能. 國民小學（5－6 年級）建立基礎防災知識，培養積極防備態度，認同防災工作之價值，並具備自我避難求生技能 1、建立學生正確的防災知識與概念。 2、培養學生正面積極的防災態度與價值觀。 3、訓練學生避難求生的能力。項目編號對應之素養內涵 C1 能舉出常見災害的類型。災害認知 C3 能舉出災害對於生活環境所造成的影響。能舉例災害預防的準備工作。 C4 防備知識 C5 能區別各項災害的防範措施。 C6 具備災害發生時的求生知識。應變知識能列舉災害發生尋求協助的管道。 C7 防災警覺性 C8 能主動瞭解所處生活環境的安全程度。防災價值觀 C10 能知道做好防災工作能減少災害造成的損失與傷亡。 C11 能在災害發生時主動關懷同伴並適時提供幫助。防災責任感 C12 能主動幫助他人脫離危險環境。準備行動 C13 能依據不同災害類型進行防備工作。 C15 能描述災害訊息並做出正確的反應。應變行為能在災害發生後主動尋求協助。 C16. 此外，地震防災教育是防災教育的一環，而地震災害屬於複合性災害，容易隨都市規模的擴大，增加災害的類型，延長災害持續的效應，所以地震防災教育牽涉的層面極廣，預防的方式也不同於一般性的災害，舉凡地震的相關知識、地震前預防工作的準備和演習、地震時逃生避難的原則和方法震後急難救助和災後重建的措施等，都應納入地震防災教育的範疇（林秀梅，2001）。因此，教學者給予學習者正確的地震知識，不僅可消極性滿足學習者「知的權利」，在積極的學校輔導功能上，透過讓學習者瞭解地震是自然發生的臺灣地理現象，澄清學習者遭逢巨大災變時的恐懼情結（鄭石岩，1999；鍾思嘉，1999）。此外，國小學習者在接受地震防災教育課程後，可有效提升其地震防災策略的認知，提升地震防災技能信心，持正面和積極的地震防災態度，以及更為重視地震防 17.

(37) 災措施（陳成恭，2003）。. 貳、地震防災教育之教學困境防災已是全球化重要議題，我國於民國 89 年頒布「災害防救法」，以落實防救災害工作，但歷經數次天然災害，仍暴露出許多應立即改善的缺失(曾進財、盧守謙，2005)，加上研究（王元駿，2011）指出 1999 年臺灣 921 大地震，造成全台兩千多人傷亡及數萬戶房屋全倒、半倒，而 2011 年日本 311 大地震主要是因為強震引起海嘯才導致災情嚴重，故我國與日本從小便接受地震防災教育課程相較下，我國國人缺少日本國民的高度自治、臨危不亂，可見我國對災害的認識及教育仍嫌不足。921 大地震後，政府機關雖然不斷宣導防災教育的重要性，但因無完整的防災教育理念及配套措施，故防災教育僅只是流於應付政府或上級單位的要求（林香吟，2003）。教育部(2004)指出我國國人對災害認識不清，危機意識薄弱，且在課程方面缺乏具防災專業知識的師資、有系統的防災教育課程規劃與系統性資料庫管理及架設災害專屬網站。在國小階段防災教育的主要目標為各天然災害之介紹、認知及在各種災害中之避難和防護技能之學習，包括：認識自然災害及造成災害之因素，易致災環境之避難及自身保護的觀念及行為(林俊全，2003)。但是，吳佳蓉(2004)研究指出，地震時有七成學習者會先拿東西保護頭部，並且躲到桌下，過半數的學習者若不幸受困會先喊救命或打電話求救，卻只有 25%學習者知道什麼是「急難救生包」，甚至有 85%學習者家中並無準備急難救生包。由於現今防災教育教材普遍缺乏統整性與連貫性，導致學童無法有系統的學到防災知識（李明憲、陳文龍、趙勇維，2004）。由於我國現行之教育體系之下，並沒有正式之天然災害防治或減災課程之安排。關於天然災害之知識，大多存在於中小學自然與生活科技、社會領域及綜合領域課程中，且其重點在於天然災害之成因及對社會的衝擊；至於面對天 18.

(38) 然災害如何減災、如何應變等重要防災素養，則甚少在課程中提及(許民陽， 2003)，加上教育部開放教科書編輯後，使彼此課本內容的差異性更大（王筱雯， 2000）。此外，現今之國小防災教育教材普遍缺乏統整與連貫性，只能真正落實防災教育的知識部分，較缺乏防災態度、防災技能、心理建設及人文關懷的教育，也非常缺乏實質的定期操作演練規劃，防災教育資源多零星散佈於各科，且教育之內容亦多零散、無連貫性，缺乏有系統的教材與教育實施規劃，導致學生無法學習到有系統的防災安全知識(趙家民、張宏仁，2007)。即使各級學校都可能定期實施地震逃生演練，但學生對於地震整體概念，仍有不足之虞(黃明豐，2002)。另外，臺灣教育長久以來受到考試領導教學的影響，多數學習者以應付考試的被動態度面對地震防災學習和演練，課程結束後，相關知識也隨之消失。這亦反映了原先政府及學校的宣導知識、降低災害損傷的目的走向扭曲化，無法達到應有的效果（張全亨，2009）。綜上所述，將地震防災的知識、情意及技能整合於地震防災教育課程，並實際施行在國小學生課程中為目前迫在眉梢的教育議題。因此，本研究希冀探究透過在不同教學策略設計下的數位遊戲學習環境中，探討對不同學習風格學習者的「地震防災學習之學習成效」、「地震防災學習之學習動機」及「地震防災學習之學習滿意度」影響。. 19.

(39) 第二節. 遊戲式數位學習. 電玩遊戲日漸流行成為一種教學工具，學習者在遊戲式數位學習環境中，可增加學習成效、提高內在學習動機和正向的學習態度，甚至可以成為正式學習環境中支持學習者有效學習的資訊融入教學工具 (Tüzün, Yılmaz-Soylu, Karakus, Inal, & Kızılkaya, 2009)。此外，適宜的遊戲任務難度會影響學習者的認知和生理，增加其學習概念和技能層級，教學者可事先預測符合學習者的能力而給予不同難易程度的任務情境(Orvis, Horn, & Belanich, 2008)，促使學習者在遊戲情境中完成概念的學習及學習遷移以獲得知識(Gros, 2007)。以下就遊戲式數位學習的特性及遊戲式數位學習對學習的影響進一步探討。. 壹、遊戲式數位學習的特性數位遊戲式學習開啟了一個學習和學習者的習慣及興趣相符合的嶄新學習文化(Prensky, 2001)，對學習者而言透過「玩」來學習是一種比較自然的學習方式，因此大部分的學習者在玩的過程中能夠學習得比較好 (Kirriemuir & McFarlane, 2005; Rapeepisarn, Wong, Fung, & Depickere, 2006)。此外，數位遊戲式學習可觸發學習者的動機和自我滿足感，並且因遊戲不單單只是以文字做解釋，而是提供了多元學習風格和技巧，像是讓學習者在遊戲中使用動作來學習、提供互動及讓學習者自己做學習決策的機會，以促使不同學習風格的學習者均能悠遊於遊戲世界中學習，並增強精進其學習技巧。因此，數位遊戲式學習是一種可以有效引導學習者學習困難且複雜過程的學習工具(Holland, Jenkins, & Squire, 2003)。另外，美國科學聯邦政府(Federation of American Scientists, 2006)也指出數位遊戲式學習可促進學習者在科學、科技、工程及數學 (STEM)上的學習，因數位遊戲式學習提供給學習者具挑戰性的模擬仿真學習情境和清楚明確的學習目標，讓學習者知道自己在學習活動中所學為何及為何而學，加上遊戲可引起 20.

(40) 學習者高動機，而學習者的高動機相對的就有機會帶來高學習成果。另外，在數位遊戲式學習裡，學習者可依個人需求和喜好自由進行體驗或進行反覆練習，而遊戲可監控學習者的學習進展，提供鷹架和即時的回饋給予學習者，並正向的鼓勵學習者探索、提問和回應學習任務，讓學習者可以按照自己的學習步調進行學習，隨著學習者的學習程度提升，遊戲闖關挑戰度亦會隨之提高。當學習者沉浸在遊戲情境中，產生心流經驗(flow experience)，便會發生教與學的交互作用，所以學習並不僅只是發生在某個特定的時間點上，而是只要學習者沉浸在遊戲中，就可能發生在遊戲的任何時間點上(Childress & Braswell, 2006)。此外，當學習者集中精神專注於遊戲中的故事情境脈絡中，並擁有掌控遊戲的控制感時，像是學習者可以自由操控遊戲中的代理人角色，不僅可以讓學習者有積極參與在該課程學習活動中的參與感外，更可促使學習者因為自己在虛擬世界中創造另一個自己而得到愉悅感(Jensen, 2002; Lee & Hoadley, 2006)。然而，一個可以引發學習者沉浸在遊戲學習活動中的高品質教育遊戲需包含八點要素(Green & McNeese, 2007)：(1)遊戲具有清楚的學習目的和目標；(2) 遊戲提供學習者概念複習、提問及解答；(3)學習者可在遊戲情境中發展較高層次的思考技巧；(4)遊戲挑戰聚焦在學習上，而非輸贏的遊戲結果；(5)遊戲具有清楚遊戲規則；(6)遊戲提供給學習者合作的機會及給予回饋和指引；(7)遊戲是充滿樂趣性的；及(8)遊戲提供重述所學過內容的功能，而且可以讓學習者提出問題並回答。此外，Malone 及 Lepper (1987)亦提出當數位遊戲式學習之教育遊戲具備挑戰感（Challenge）、好奇心（Curiosity）、控制感（Control）與奇幻性（Fantasy）特性時，無論學習者在何種學習情境，均能引起其內在動機。「挑戰感」指的是遊戲可提供學習者難度合宜的學習任務，並具有明確目標、指引及遊戲回饋等；「好奇心」分成引起學習者「感知」及「認知」兩部分，在感知部分，可在遊戲中設計不同變化的音效或影像畫面，刺激學習者的感官，而認 21.

(41) 知部分，則是設計學習者感興趣或與切身相關的學習活動或學習任務，來引起學習者認知部分的好奇心；「控制感」指學習者在遊戲中可自由操控玩家角色、自由探索遊戲情境及自由決定完成學習任務的機會；「奇幻性」則是透過遊戲中的虛擬世界，讓學習者在遊戲情境中自由想像，且在潛藏的學習任務中獲得學習，以引發學習者的內在動機綜合以上，一個能激發學習者的學習動機及促使學習者可以主動參與學習情境中的數位遊戲，應具備以下十二項遊戲元素(Prenksy, 2007)： 1、娛樂性（Fun）：遊戲使學習者在遊玩過程中感覺愉悅、好玩有樂趣。 2、遊戲性（Play）：遊戲帶給學習者強烈且激情的享受玩遊戲的過程，具高動機和高度的樂趣。 3、規則性（Rules）：遊戲具有明確的組織架構及規範。 4、目標性（Goals）：遊戲有具體明確的目標任務可指引學習者進行，並能觸發學習者達成學習任務的動機。 5、互動性（Interactive）：遊戲設計介面使學習者可以透過操作電腦與之互動來進行遊戲。 6、結果與回饋（Outcomes and Feedback）：遊戲提供學習者可學習的訊息。 7、適性化（Adaptive）：遊戲設計可依學習者的不同能力，分別給予不同的任務。 8、勝利感（Win State）：遊戲設計可促使學習者有獲得遊戲勝利的感覺。 9、衝突 /競爭/挑戰/對立（Conflict/ Competition/ Challenge/ Opposition）：遊戲促使學習者在遊戲過程中感到興奮、刺激，腎上腺素激增。 10、問題解決（Problem Solving）：遊戲情境中的學習任務，可促使學習者在思考解決任務過程中，激發其創造力及提升問題解決能力。 11、社交互動（Interaction）：遊戲使學習者可與玩遊戲的其他學習者產生互動性，進而產生社交團體。 22.

(42) 12、圖像與故事情節（Representation and Story）：遊戲中的圖像和故事情節使學習者從中對該遊戲有情感認同。. 貳、遊戲式數位學習對學習的影響好的遊戲設計有轉換科學、科技等教學和學習的潛力，因為遊戲可以將學習者在真實世界中的複雜概念度轉換成遊戲中的種種刺激和冒險性，可以讓遊戲更貼近學習者實際生活經驗。因此，學習者在數位遊戲式學習往往比傳統課堂中的學習，在學習成效和認知技巧上更有助益(Vogel, Vogel, Cannon-Bowers, Bowers, Muse, & Wright, 2006)。學習者從遊戲中的不同學習任務裡，習得教學者欲傳達的知識、技能與經驗，促進其思考及問題解決能力，進而引發更深層、有意義的學習經驗，甚至還可將所學實際運用遷移至其他情境或不同領域中 (Gee, 2005; Hsiao, 2007)。另外，在遊戲過程中遊戲給予學習者的回饋或鷹架，可以改善學習者的學習成就(Meluso, Zheng, Spires, & Lester, 2012)，由於遊戲幫助學習者在複雜情境裡做思考和解決問題，所以遊戲中立即性回饋提供重要的學習，不同的回饋提供便造成了學習者不同的學習效果(Gee, 2003)。其次，透過數位式遊戲學習也可以提升學習者在情意方面的學習，帶來正面的影響，例如：學習態度、學習興趣和觸發學習者好奇心及讓學習者自我掌控其學習的內在動機(Foster, 2008; Papastergiou, 2009; Spires, Rowe, Mott, & Lester, 2011)。另外，遊戲還可提升學習者的學習動機(Burguillo, 2010 ; Charsky & Ressler, 2011)，促使學習者在數位遊戲式學習環境中，對學習可以產生正面及肯定的想法，進而增加學習者的認知成效(Chang, Sung, & Lin, 2007; Sung, Chang, & Lee, 2008)，當學習者感到學習自我滿足時，便能促進學習者更加投入在學習中(Ketelhut & Schifter, 2011; Sanchez & Olivares, 2011)以及產生心流經驗 (Admiraal, Huizenga, & Akkerman, 2011)，引發學習效益的連鎖反應。但是，研究中發現遊戲學習環境的教學效果展現是需要一段較長的時間才能夠看出成效 23.

(43) (Vogel, Greenwood-Ericksen, Cannon-Bowers, & Bowers, 2006)。此外，在設計教育遊戲時，應使用符合教育主題的媒體、在遊戲中融入教育內容及建立回饋機制，以協助學習者學習解決比較困難的學習內容(Fisch, 2005)。Prensky (2005)便提及不同學習活動、學習內容就會有不同的遊戲類型搭配(如圖 2-2)，學習內容的類型與相對應的遊戲種類如表 2-2 所示。本研究之地震防災教育課程中希冀透過讓學習者在遊戲情境中探索及與 NPC 互動，在互動中學習者做出選擇和行為，而 NPC 亦會給予適當回饋等學習型態，在玩中學及嘗試錯誤中學習裡進而習得地震防災知識、技能及在不同危險情境中做出自我保護的逃生策略判斷。因此，角色扮演遊戲 (role-playing game)與本研究需求較為適配。. 學習活動. 學習內容. 遊戲類型. 圖 2-2 學習活動、學習內容及遊戲類型關係圖表 2-2 學習內容的類型與相對應的遊戲種類學習內容事實性知識(Facts). 行為(Behaviors) 理論(Theories). 學習活動提問、記憶、聯想、反覆性練習模仿、給予回饋、指導、持續練習、增加挑戰度案例評論、提問、做選擇和練習、給予回饋、指導模仿、給予回饋、指導邏輯推理、實驗、提問. 推理(Reasoning) 過程(Process). 問題、範例系統分析和解構、練習. 技能(Skills) 判斷(Judgment). 24. 可能的遊戲類型競爭性遊戲、閃卡遊戲、記憶術、動作遊戲、運動遊戲不斷說明的遊戲(Persistent state games)、角色扮演遊戲、冒險遊戲、偵探遊戲角色扮演遊戲、偵探遊戲、多角色互動遊戲、冒險遊戲、策略遊戲角色扮演遊戲開放式模擬遊戲、建築遊戲 (Building game)、建構遊戲(Constructing games)、現實測試遊戲(Reality testing games) 猜謎遊戲策略遊戲、冒險遊戲.

(44) 續接上頁學習內容程序(Procedures) 創造力(Creativity) 語言(Language) 系統(Systems) 觀察(Observation) 溝通 (Communication). 學習活動模仿、練習玩模仿、持續練習、沉浸學習中理解原則、等分任務、在微世界遊玩觀察、給予回饋模仿、練習. 可能的遊戲類型時間性遊戲、飛機射擊遊戲猜謎遊戲、發明遊戲角色扮演、飛機射擊遊戲、閃卡遊戲模擬遊戲專注力遊戲、冒險遊戲角色扮演遊戲、飛機射擊遊戲. 另外，在地震防災教育課程中，若能設計出讓學習者有機會參與及投入一場可能會發生大地震的教學活動，則可提升學習者對地震的警覺性和其學習動機(Baloian, Pino, & Hardings, 2011)。因此，凃佳豪(2012)研究發現使用數位遊戲式學習防災教育課程的學習者其在「防災課程學習動機量表」中注意、相關、信心與滿足四個學習動機分項表現皆為正向，在防災素養之「技能」面向則顯著優於使用網頁式學習的學習者。此外，使用數位遊戲式學習者對於防災教育課程的學習內容、學習環境與系統均給予正面的肯定。綜合上述，對使用數位遊戲式學習的學習者而言，可提升其學習成效、引發學習動機等學習助益，加上過去遊戲大多是反覆練習的形式，學者亦建議可以在遊戲中加入些建構主義或社會建構理論架構(Ferdig, 2007)。因此，在本研究以探究式教學為理論基礎，將地震防災教學課程內容設計在角色扮演遊戲中。. 25.

(45) 第三節. 探究式學習策略. 有句古老的話：「跟我說，我會忘記；做給我看，我會記得；讓我直接參與其中，我會瞭解」(Tell me and I forget, show me and I remember, involve me and I understand.)，「探究」(inquiry)指的便是最後一句「讓我直接參與在其中，我便可以獲得瞭解」 (involve me and I understand) (Educational Broadcasting Corporation, 2004)。「探究」是一種運用科學家使用講求科學依據的方法去探討自然世界的方法，強調學習者主動研究、提出自己的想法及找到證明以解釋其研究結果，並為自己所陳述的內容做辯護(Hosfstein & Luneta, 1982, 2004)。本節將針對探究式學習之範疇與探究式數位遊戲學習之應用進行探討。. 壹、探究式學習之範疇探究為一種讓學習者找到和使用各種資訊及想法去增加其對問題、主題或議題理解的教學取向(Caspari, Kuhlthau, & Maniotes, 2007)，而探究則是建置於建構主義的理論，結合了杜威(Dewey, J., 1859-1952)、布魯納(Bruner , J. S., 1915-)、凱勒(Keller, J. M.)、維果斯基(Vygotsky, L. S., 1896-1934）和皮亞傑（Piaget, J., 1896-1980）的教育理論。因此，本研究先從探討建構主義理論意涵，再至探究式學習做深究。. 一、建構主義理論建構主義為一種「知道」或「認識」的理論，跨越了哲學、科學、心理學、社會學等多項學術領域(朱則剛，1996)，而學習者需要主動將感官所接收到的資訊運用自己已有的知識經驗將新接觸到的訊息做塞選、解釋，並融入舊經驗中，重組建構成新的知識概念，所以由學習者自己主動學習瞭解新接觸到的訊息，所得到的學習效果會是較佳的(Von Glasersfeld, 1990)。因此，人是藉由自己本身的過往經驗來建構感官所接觸的訊息而成新的知識，故建構主義有以下 26.

(46) 原則(Von Glasersfeld, 1990)：(1)知識是透過學習者自己主動建立而成的，並非感官或溝通管道被動接受；(2)學習者的認知功能具有調適性，以促成認知失衡時的平衡及發展；(3)學習者是以自己本身所認知到的主觀經驗來建構新知，並非是發現客觀知識。故在建構主義取向中，教學者扮演著學習促進者、引導者等角色，透過各種教學策略，引發學習者的好奇心和對學習的喜好，以促進學習者的學習成果，像是教學者提供給學習者學習的真實範例或模擬出對學習者有效的問題情境以促使學習者主動探究和多元思考。另外，整個建構主義取向的教學其實就是一個探究式學習的過程，學習者為學習的探究者，教學者為教學的探究者。在教學前，教學者需探究教學教材的內容以在合宜的情境下對教學設計出可行性的教學活動及教學策略，並評估學習者的可能學習結果；在教學過程中，教學者需透過學習者的反應和回饋，時時探究活動設計和實踐過程間的差距與可能影響的變數；教學後，教學者更是要探究自己是否達有效教學，及學習者是否達有意義的學習(張玉燕，1996)。此外，教學者在課堂中提供給學習者同儕合作學習的機會，以交換及相互驗證彼此對學習活動的理解及想法，並且不斷重新建構知識，而教學者需透過多元評量方式檢視學習者於學習過程中的學習(周崇儒，2000)。因此，建構主義有以下重要教學原則(潘世尊，2012)：(1) 學習者在與人互動時，教學者應讓學習者試著自己解決問題，以發展出較高層次心理能力；(2)教學者需瞭解學習者的能力、知識與運思，以做為進一步教學之基礎；(3)若學習者之知識與運思無法順利相互搭配時，教學者可透過認知衝突的製造促使學習者反思與調整；(4)若學習者無法獨立解決問題，教學者則適時的給予不同鷹架引導；(5)教學者協助推進學習者的問題解決能力層次。. 二、探究式學習「探究」(inquiry)係指尋求問題及解決問題的一種學習歷程，以獲得與精熟知識和過程技能，被視為學習科學和瞭解自然與物質世界的一種方法(NRC, 27.

(47) 2000)。學習者透過探究的過程，練習科學的方法，在探究過程中，學習者可以發現問題，同時也可以尋找解決問題的方法（王美芬、熊召弟，2002）。Anderson (2002)認為探究是探討「知道什麼」、「為何知道」及「如何知道」等問題思考的過程，而科學的探究則是指科學家運用不同的方法研究自然世界，並依其研究所得結果，對自然世界提出合宜解釋。此外，在學習者探究過程中，學習者可以建構自己的知識概念圖，當學習者從事愈多探究活動，其科學態度便會愈顯積極和正向，其使用的科學方法層次也會愈高，對學習的自我信心便會提升。歐陽鍾仁（1987）提出進行探究教學時，學習者為了研究自然而培養所需要的探究能力，故對自然事物與現象應主動去研究，經過探求自然的過程獲得科學上的概念知識，並且培養探究未知自然的積極態度。在科學教育學科課程及教學活動則是強調學習者以探究活動及尋求科學問題解答的歷程，來培養學習者探究能力(Zimmerman, 2007)。我國九年一貫課程自然與生活科技領域基本理念提到「學習科學，讓我們學會如何去進行探究活動：學會觀察、詢問、規劃、實驗、歸納、研判，也培養出批判、創造等各種能力。特別是以實驗或實地觀察的方式去進行學習，使我們獲得處理事務、解決問題的能力，也瞭解到探究過程中，細心、耐心與切實的重要性。」此外，在九年一貫課程自然與生活科技領域中的能力指標，從國小三四年級開始便開始出現培養學習者擁有「探究」的能力(教育部，2012) (如表 2-3)。. 28.