應用於圖書館導覽的行動遊戲式學習系統之介面設計與評鑑

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(1)國立交通大學教育研究所碩士論文. 應用於圖書館導覽的行動遊戲式學習系統之介面設計與評鑑 The user-interface design and evaluation of a mobile game-based learning system for self-guided library tours. 研究生：陳羿介指導教授：陳昭秀博士. 中華民國九十九年四月.

(2) 應用於圖書館導覽的行動遊戲式學習系統之介面設計與評鑑 The user-interface design and evaluation of a mobile game-based learning system for self-guided library tours. 研究生：陳羿介指導教授：陳昭秀. Student：Yi-Chieh Chen Advisor：Chao-Hsiu Chen. 國立交通大學教育研究所碩士論文. A Thesis Submitted to Institute of Education College of Humanities and Social Sciences National Chiao Tung University For the Degree of Master in Education April, 2010 Hsinchu, Taiwan, Republic of China. 中華民國九十九年四月.

(3) 應用於圖書館導覽的行動遊戲式學習系統之介面設計與評鑑. 學生：陳羿介. 指導教授：陳昭秀博士. 國立交通大學教育研究所. 中文摘要. 本研究旨在結合行動學習與遊戲式學習的特點，發展一個幫助大學新生認識與瞭解圖書館的空間配置、資源使用、資料查詢、及培養對於學校認同感的行動遊戲式圖書館導覽系統。系統的發展分為以下幾個階段：系統發展初期包含本研究者的個人觀察、數位學習與圖書資訊領域的專家意見、相關的文獻分析及以半結構訪談的需求分析了解使用者的需求等；接著根據以上發展初期各步驟的結果，提出系統設計的要項與準則，作為後續製作系統原型的參考，並將系統取名為「思謎遊（SMILE）」。工作分析階段則使用流程圖確立系統的各項功能、運作流程以及實施的規則；最後的原型設計與開發階段，即綜合工作分析以及設計要項與準則，以原型製作軟體設計呈現系統原型，並交由程式設計師撰寫於目標載具上執行的原型系統。而為確保系統在介面、遊戲可玩性與學習成效等面向具有一定的品質，本研究者使用三個階段的人機互動(human-computer interaction)評估方法進行原型系統的評估，並根據每階段的評估結果進行系統修正。評估結果顯示，第一階段的專家捷思評估解決了大多數的系統使用性與可玩性問題。後兩階段的評估受試者反應系統在介面上具有易學性高、提供實用資訊、能幫助使用者順利完成任務等介面設計上的優點；而在遊戲可玩性部分，受試者表示系統的遊戲性高，並帶給使用者寓教於樂的感受，惟需注意遊戲任務形式同質性太高所導致玩久了容易產生厭倦感以及遊戲誘因較為不足等缺點。最後，在學習成效部分，第二、三階段 I.

(4) 的受試者普遍認為系統可提高對於圖書館相關知識技能的學習動機，並透過活動獲得與圖書館空間配置與規則相關的知識，甚至提昇對於交大的認同感，但亦可能產生短時間內接觸大量的圖書館知識導致難以吸收消化等缺點。第三階段評估的結果顯示本系統目前的完成度已經很高，本研究期能在未來透過更大規模的施測及更精緻化系統後，成為一能正式利用於圖書館利用教育中的系統。. 關鍵字：關鍵字：遊戲式學習、行動學習、行動遊戲式學習、行動遊戲式圖書館導覽系統、人機互動評估. II.

(5) The user-interface design and evaluation of a mobile game-based learning system for self-guided library tours. Student: Yi-Chieh Chen. Advisor: Chao-Hsiu Chen, Ph. D.. Institute of Education National Chiao Tung University. Abstract. The study purpose is to employ concepts of mobile learning and game-based learning to develop a mobile game-based library navigation system with which university freshmen learn the library layout, available resources, and information search and strengthen their sense of being a member of the university. The system development is divided into four major stages as follows: (1) the needs analysis stage in which the researcher collected data from observations, e-learning experts and a library expert’s opinions, relevant literature, and semi-structured interviews with target users, (2) the system-design stage in which the researcher proposed the system functions and system-design guidelines according to the results of the needs analysis stage and named the system SMILE (Switch to Mobile Interactive Library Exploration), (3) the task analysis stage in which the researcher used flow charts to highlight the SMILE’s system functions, operation procedures, and implementation rules, and (4) the prototype design and development stage in which the researcher synthesized results of the previous stages and created a system prototype using rapid prototyping software to assist the programmer to establish the system program working on the target platform. To ensure high system usability, system playability, and learning effectiveness, the researcher conducted three-stage evaluation of human-computer-interaction and,. III.

(6) after each evaluation stage, the researcher revised the system prototype based on the evaluation results. The results indicated that in the first stage of heuristic evaluation the experts found most problems of system usability and system playability. In the later two stages of user evaluation, the user testers agreed on the high qualities of the user-interface design in system learnability, usefulness of the provided information, and the assistance provided for users to conduct tasks. Regarding the system playability, the user testers reported that the SMILE system had high playability and gave users a sense of blending learning and playing together but users could be bored with similar ways of conducting tasks and without enough incentives. Finally, in terms of learning effectiveness, most of the user testers reported that the SMILE could enhance their knowledge about the library layout, available resources and services, and rules of using the library services and strengthen their sense of being a member of the university. However, the testers indicated that users might not be able to digest large amounts of information in a short period of time. The three-stage evaluation has confirmed the completeness of the SMILE system and, regarding future work, the researcher suggests larger scale evaluation be conducted to refine the SMILE system so it can be officially used in library guide tours.. Keywords: game-based learning, mobile learning, mobile game-based learning, mobile game-based library navigation system, evaluation of human-computer-interaction. IV.

(7) 誌謝啜飲著一杯多多綠，開始進入我覺得論文中很難寫的誌謝部分，難寫的點在於一路上要感謝的人太多，深怕一個不小心漏掉了誰，再者我也很少寫這種感性的抒情文，而且看別人的論文也只看誌謝的人不在少數，所以寫這篇誌謝是感到誠惶誠恐、如履薄冰的（哈），甚至先擬了架構呢！首先要感謝研究所生涯中遇到的兩位我一生都會記得的好老師，我的指導老師─昭秀老師總是像一位大姊姊、好朋友般親切的關心我們學生，每次上老師的課或是跟老師 meeting 時，除了學術上的知識增長外，也讓我體會到很多人生道理；特別感謝老師總是很看重我、鼓勵我，或許我每次聽到都會懷疑我是不是有那麼行或是其實我不知道自己有多行，但我會繼續努力直到自己也不會懷疑這件事情的。我也要感謝周倩老師，雖然我們這些學生都有點「敬畏」您，但每每上了周老師的課或是聽了周老師講的一些話都會覺得學習到非常多東西，真的很感謝您的指導、教誨與鼓勵。也要特別謝謝在我撰寫這本論文的過程當中給予我很多幫助的瑞蓮姐、舒凱學長、志銘大哥、傳播所李峻德老師、旭正及所有受試者，沒有你們就不會有這本論文。而雖然研究所的課業常常壓的我喘不過氣來，但我在交大教育所數位學習組的日子是非常快樂的，因為我遇到了「丁丁」這一群好同學、好夥伴。總是和我一起修課同組作報告、讓人家都認為我是他跟班小弟的鵲姊（鵲兒、松尬的…anyway），你雖然總是「羞辱」我們這些小咖、有時候甚至會跟你吵架，但其實從你身上真的學到很多，一起打羽球一起吃吃喝喝一起在學校拼誰騎環校一圈比較快的日子實在是研究所生活中的黃金時刻，祝福你和卡倫及楊大哥一直幸福美滿，等你有能力後，我很樂意當你秘書的。廖仔，我一年半的鄰居也是研究所最好的朋友，每當熬夜趕報告的日子總是有你可以一起在半夜去吃宵夜，然後五六點的時候在 msn 上互相丟「你還活著嗎？」；也非常感謝你教我打羽球，不致於讓我沒球可打；也如你形容的很貼切的「一直不意外的互相扶持」，研究所生活中很感謝你的幫忙與分享，祝福你論文進度突飛猛進以及未來實習順利，以後有 85 1.2 我會借你玩的。大芸，值得敬重的社交名媛，fb 的好友數量號稱比冰島的火山灰還多，感謝你這段日子來很貼心、很搞笑的交陪，你也是我研究所美好回憶拼圖中重要的一塊，祝福你順利完成博班學業、一直很開心的生活。也感謝模範生小育提供我很多論文相關事項的幫助，以及咱們阿夏、宬風大哥、和壞敏玲，想起我們以前一起上課、線上討論、吃飯、聊八卦的日子還是相當懷念，祝福你們未來發展都很順遂，重要的是，以後要繼續聯絡約吃飯呀！沒有家人的支持與鼓勵，我想我沒有可能完成研究所的學業。感謝爸爸媽媽總是很支持我讓我可以放手作我想要做的事情，每每接到你們關心的電話和問候都覺得很幸福，也有了在苦海中繼續前進的動力。也感謝哥哥三不五時在線上的關心，每次有好康的也總是不忘留給我。也謝謝阿嬤常常問我什麼時候要畢業，讓我有警覺心要快點加油。此外，謹以這篇論文獻給在我第二階段評估時過世的叔叔，那時候難過地咬著牙繼續作測試的情景一輩子也不會忘記，你跟我說過在研究所要好好表現，希望我沒有讓你失望。此外，要特別感謝我的女朋友阿婷在研究所這三年中的陪伴、鼓勵與相知相惜，總是在我心情不好時安慰我，在心情好時為我感到開心，一同分享生活中的喜怒哀樂，一同討論在學習上遇到的困難，一同去郊遊去拍照，不是要放閃光彈， V.

(8) 但我要真心的說「有妳，真的很好！」。雖然研究室跟三年前完全不一樣了，但我還是很懷念碩一時跟 96 級同學明樺、佩蓉、艾妘、芳儀這些老班底一起在研究室中埋首作報告和聊天的日子，感謝你們的各種幫助和鼓勵。講到研究室也不會忘記碩三這幾個月來和勸敗狂人潮大和同為獅迷的卓緯，四個人一起去買便當回來看棒球大聯盟的日子很快樂，謝謝你們的交陪。另外，也要謝謝所辦的佩萱姐、雅怡姐、嘉凌姐和老師助理君琳及茵嵐在求學過程中給予的各種協助。最後，感謝我的高中同學豆漿佑協助我作了不少研究搞的我同學都認識他，以及大學同學坤邦陪我打球和跟我討論研究所生活中遇到的種種故事。人到了某個階段的尾聲時，往事總是會像幻燈片播放機般一張張的出現而歷歷再目，這當中要感謝的人真的太多，不是沒有提到您的名字就表示您不重要，真心感謝所有在這一路上鼓勵過我的任何人，那怕只是一句「加油」。. 關鍵字：謝謝、感謝關鍵字 Keywords: thank you, thanks, thx. VI.

(9) 目次中文摘要........................................................................................................................ I 中文摘要英文摘要..................................................................................................................... III 英文摘要誌謝...............................................................................................................................V 誌謝目次............................................................................................................................VII 目次表次............................................................................................................................. IX 表次圖次...............................................................................................................................X 圖次第一章緒論 .................................................................................................................1 第一節研究背景....................................................................................................1 第二節研究動機....................................................................................................2 第三節研究目的....................................................................................................4 第四節研究步驟與章節配置................................................................................4 第二章文獻探討 .........................................................................................................6 第一節遊戲式學習................................................................................................6 第二節行動遊戲式學習與導覽..........................................................................19 第三節行動遊戲式學習系統之介面設計與評估..............................................39 第三章研究方法 .......................................................................................................60 第一節研究架構..................................................................................................60 第二節系統發展流程..........................................................................................62 第三節系統介面評估方法..................................................................................77 第四章系統評估結果 ...............................................................................................81 第一節第一階段評估─專家捷思法..................................................................81 第二節第二階段評估─參與式調查、問卷與訪談法......................................86 第三節第三階段評估─放聲思考法、問卷與訪談、記錄檔案分析............107 第五章結論與建議 .................................................................................................121 VII.

(10) 第一節研究結果................................................................................................121 第二節研究限制................................................................................................132 第三節未來建議................................................................................................133 參考文獻....................................................................................................................136 參考文獻中文部份................................................................................................................136 英文部分................................................................................................................139 附錄............................................................................................................................145 附錄附錄一. 需求分析訪談大綱 .............................................................................145. 附錄二. 本研究系統參考之人機介面設計準則 .............................................148. 附錄三. 本研究系統圖書館問答遊戲題目 .....................................................149. 附錄四. 遊戲規則與注意事項 .........................................................................161. 附錄五. 行動使用性捷思評估準則 .................................................................162. 附錄六. 專家捷思法評估問卷 .........................................................................163. 附錄七. 系統滿意度問卷 .................................................................................171. 附錄八. 系統評估訪談大綱 .............................................................................173. 附錄九. 專家捷思評估法發掘之系統問題及修改方式 .................................174. 附錄十. 第二階段評估系統滿意度問卷中受試者之意見與建議 .................185. 附錄十一. 第三階段評估系統滿意度問卷中受試者之意見與建議 .............187. VIII.

(11) 表次表 2-1-1 各家學者對於遊戲提供之學習機會與內容整理...................................... 11 表 2-1-2 各家學者提出之遊戲分類整理..................................................................15 表 2-1-3 Gee（2007）之教育性電視遊戲設計原則 ................................................16 表 2-2-1 行動導覽實例綜合比較..............................................................................38 表 2-3-1 遊戲使用性捷思評估準則..........................................................................57 表 2-3-2 行動性捷思評估準則..................................................................................58 表 2-3-3 遊戲互動期捷思評估準則..........................................................................58 表 3-2-1 需求分析受訪者編號與基本資料表..........................................................63 表 3-3-1 第一階段捷思評估專家背景資料..............................................................77 表 3-3-2 第二階段評估受試者編號與基本資料表..................................................78 表 3-3-3 第三階段評估受試者編號與基本資料表...................................................80 表 4-2-1 參與式調查期間受試者使用系統發生的錯誤情況描述與解決方法......88 表 4-2-2 第二階段評估系統滿意度問卷描述性統計表（n=3）............................92 表 4-2-3 各向度平均分數表......................................................................................93 表 4-3-1 第三階段評估系統滿意度問卷描述性統計表（n=5）..........................109 表 4-3-2 各向度平均分數表.................................................................................... 111 表 4-3-3 記錄檔案統計分析表（n=5）.................................................................. 118. IX.

(12) 圖次圖 1-4-1 章節配置與研究步驟圖................................................................................5 圖 2-2-1 行動設備分類四象限圖..............................................................................20 圖 2-3-1 行動人機介面使用性評估方法概觀..........................................................55 圖 3-1-1 本研究架構圖..............................................................................................61 圖 3-2-1 輸入學號之起始畫面至遊戲開始畫面流程圖..........................................67 圖 3-2-2 遊戲開始畫面至第一題基礎題完成後的樓層選題選單流程圖..............68 圖 3-2-3 樓層選題選單流程圖..................................................................................69 圖 3-2-4 一般基礎題畫面流程圖..............................................................................70 圖 3-2-5 進階題畫面流程圖......................................................................................71 圖 3-2-6 挑戰題機制流程圖......................................................................................72 圖 3-2-7 送分題機制流程圖......................................................................................74 圖 3-2-8 結束畫面流程圖..........................................................................................75 圖 3-2-9 系統介面原型設計部分展示......................................................................76 圖 4-1-1 樓層選題選單..............................................................................................82 圖 4-1-2 修改後的樓層選題選單..............................................................................82 圖 4-1-3 新增答題完畢後的回饋畫面（左為基礎題答題正確時；右為基礎題答題錯誤時）......................................................................................................83 圖 4-1-4 新增「重新選題」鈕的答題畫面..............................................................84 圖 4-1-5 修改後的樓層平面圖..................................................................................84 圖 4-1-6 於預設工具列中置入遊戲規則說明的示意畫面......................................86 圖 4-2-1 答題畫面中作答鍵與程式預設工具列上功能鈕的位置示意畫面..........89 圖 4-2-2 新增「放棄」鈕的挑戰題答題畫面........................................................104 圖 4-2-3 將「選擇下一題」鈕改成「下一題」鈕的答題畫面............................105 圖 4-2-4 使用者於某樓層連續作答 10 題後強制進入樓層選題選單的示意畫面 ....................................................................................................................106 圖 4-2-5 提示使用者特別規則的「遊戲小秘訣」畫面........................................106. X.

(13) 第一章緒論. 第一節. 研究背景. 隨著資訊科技的高度發展，今日的學生擁有與過去學生截然不同的成長背景，他們自小「浸泡」在由電腦、網路、電玩、手機等科技圍繞的環境中，是所謂的「數位原住民（digital natives）」，資訊科技早已成為其生活的一部分，因此他們特別容易被新科技產品吸引，也能快速學習並使用這些科技。在學習上，數位原住民習慣快速接收資訊、喜歡圖形化勝過文字的資訊呈現型式、偏好遊戲式的學習勝過嚴肅的功課等（Oblinger, 2004; Presenky, 2001a）。了解目前數位世代學生的特質，並發展因應此種學習風格的教學模式，為目前教育研究與教學設計的重點。在此教育研究趨勢下，傳統認為與學習相互牴觸的遊戲成為學習相關的重點之一。由於電玩及遊戲是數位原住民成長過程中不可或缺的「玩伴」，可稱此世代為「遊戲世代（game generation）」，遊戲世代的學生可以藉由自己或觀摩他人玩遊戲來進行學習，且以遊戲的方式進行學習符合此世代學生的習慣及興趣（Huh, 2008; Presenky, 2001b）。再者，遊戲具有高度吸引力、樂趣、互動性、及合作性等特質（Castell & Jenson, 2003; Prensky, 2001b），使其特別適合應用在教育情境中，因此越來越多教育相關人員開始重視「遊戲式學習（game-based learning）」在教育上的價值及應用潛力。此外，Oblinger（2004）論及今日學生的特質時，認為「移動性（mobility）」為一重要特點。現代的學生不論是在課堂中、工作中、甚至是社會化的過程中，都在持續不斷地移動，他們使用功能複雜的行動電話或輕薄的筆記型電腦及行動設備（如 PDA），並運用這些設備快速與他人及知識作交流互動。今日學生移動性的特質以及目前效能更佳、體積更小的行動設備，促成了「行動學習（mobile learning）」的學習模式，學習者透過行動設備隨時隨地取用學習資源，並可透 1.

(14) 過連線科技與他人作即時互動（朱耀明，2003）。由於行動設備能與所處環境互動的高度情境化特性，此類科技設備亦常應用在情境式學習的環境或展場（如圖書館或博物館）導覽（Bradley, Haynes, & Boyle, 2005; Dey & Häkkilä, 2008）。若欲結合上述遊戲式學習及行動學習兩種新的教學模式於高等教育中，目前的大學生（18-22 歲）屬於數位原住民與遊戲世代的學生。在學習上，他們獲得資訊與知識的主要來源是數位資源、習慣平行多工地處理事情、喜歡以電玩與遊戲的形式學習、從實作中學習、社群導向、擅於從非線性且不連續的結構中獲得知識（蔡元泰，2008；Oblinger, 2004; Prensky, 2001a），這些現今大學生的特質某種程度上符合遊戲式學習及行動學習的本質及形式。此外，如 Pivec 和 Dziabenko（2004）認為，高等教育作為與成人教育、終身學習銜接之定位來說，遊戲式學習表現出一種創新的學習方式，因遊戲的樂趣與產生的刺激促使學習者主動、持續地學習，利於終身學習習慣之培養。Motiwalla（2007）則指出，行動學習可讓學習者根據自己的興趣及步調作適性化的學習，此特點特別吸引學習需較多彈性的成人學習者。由以上論述可以推測，遊戲式學習及行動學習相當適合應用在以大學生、研究生為主要教學對象的高等教育中，而融合此兩種教學模式的特點衍生出的「行動遊戲式學習（mobile game-based learning）」，亦為目前方興未艾且值得發展的教學模式，其特色為學習者使用行動設備上具有教育意義的遊戲來達到學習效果，並由於行動設備高度情境感知的特質，使此項教學模式特別適合學習有關空間與地理的知識（Klopfer & Squire, 2007）。. 第二節. 研究動機. 「導覽」為台灣政府大力支持文化產業的今日，各種如圖書館、博物館等展示性場域所提供的重要服務項目之一。在導覽活動進行的過程中，參觀者得以藉由人員或系統的引導與解說，來提升參觀的興趣與產生共鳴，並更深入瞭解展物與展場相關的知識（鄒植汎，2006；練惠琪，2006；Chen, Chang, Li, & Li, 2008）。 2.

(15) 以圖書館而言，導覽服務的功能為提供初接觸某圖書館的讀者了解該圖書館的地理狀況、書籍擺放位置、諮詢人員分配、圖書館之目的與活動、各種工具與資源利用等相關資訊等（教育部，2004；顧宏達，1997）。在圖書館導覽的實施方式上，傳統的圖書館導覽主要是設計於圖書館利用教育的課程或活動中，以人員講授的方式幫助新生認識圖書館（徐新逸、許家卉， 2006），但此種模式容易產生許多缺點，如人員導覽在人多的展場導覽效果不理、參觀者較無隨自己意願進行參觀的彈性（賈斯云、王美玉，想（鄒植汎，2006） 2007）、參觀者必須緊跟導覽員且非常專心（Chen et al., 2008）、以及人事成本過高（鄒植汎，2006；Chen et al., 2008）等。欲解決上述人員導覽所產生的缺點，有學者認為擁有良好運算能力、儲存空間與可攜性、及可呈現數位內容的行動科技，具有成為展場中個人化數位導覽應用的極大潛力（宋曜廷、張國恩、于文正， 2006）；然而，此種「行動導覽」的模式尚處於萌芽階段，且目前現有的行動導覽模式多為於博物館應用的情境（Chen et al., 2008; Takahashi, Takahashi, & Kato, 2007; Yatani, Sugimoto, & Kusunoki, 2004），因此關於行動導覽如何應用於圖書館情境，值得進一步探討。以本研究者就讀的交通大學來說，圖書館的導覽活動主要安排在新生訓練時，以班級或系級為單位，由圖書館人員帶領各班的新生逐層參觀。此種導覽模式在學生數量過多時，後面的同學就難以聽到導覽員的介紹與說明，導覽的成效將大打折扣。此外，交通大學圖書館對於研究所的新生，並無規劃類似的導覽活動服務。因此本研究試圖導入前述的行動導覽概念及遊戲式學習，來改進原有的圖書館導覽模式，其所具有的高度個人化、情境感知、適合遊戲世代大學生的行動遊戲式學習模式等特質，似乎具有改進一般圖書館導覽模式的潛力。由於目前應用此種學習模式及行動導覽在圖書館領域的應用等研究較為缺乏，因此本研究試圖探討能達成圖書館導覽活動目標的行動遊戲式學習系統介面應該如何設計？系統應具備哪些功能？系統運作及執行的流程為何？如何評估所建置的系統等議題。希望藉由本研究設計的系統及活動，幫助學習者更有效地認識圖書館 3.

(16) 的空間配置、資源分佈、相關規定、使用相關資源等，並透過遊戲的進行，培養新生對於學校的認同感。. 第三節. 研究目的. 綜合前述之研究背景與動機，本研究目的為結合行動學習與遊戲式學習的特點，設計發展一個能有效幫助交通大學學生認識交通大學浩然圖書館的行動遊戲式學習的圖書館導覽系統，並且評估所設計發展之系統的使用性、可玩性及學習成效等。具體的研究目的有以下四項：一、分析目標使用者對於行動遊戲式圖書館導覽系統的需求。二、發展行動遊戲式學習圖書館導覽系統之原型（prototype）。三、評估系統的介面使用性、可玩性、及使用者的學習成效，並進行系統的修正。四、提出行動遊戲式圖書館導覽系統之設計重點。. 第四節. 研究步驟與章節配置. 本研究共分五個章節，第一章為緒論，此部份陳述本研究的研究背景及動機，說明本研究的具體研究目的。第二章為文獻探討，回顧關於遊戲式學習、行動學習、行動遊戲式學習、介面設計與評估等之重要文獻，除了作為本研究發展系統的理論根據外，亦由此歸納出關於本研究欲發展系統之設計準則與應注意的重點。第三章為研究方法，描述本研究系統原型開發的流程及原型系統的評估方法。第四章為系統評估結果，運用第三章提及的各種介面評估方法進行原型系統的評估，說明各階段評估的結果以及如何據此進行原型修正。第五章為結論與建議，針對系統發展與評估的結果作綜合性的討論並作結論，最後陳述研究的限制與未來研究的建議。下圖 1-4-1 為本研究的章節配置與研究步驟圖。. 4.

(17) 第一章緒論 •陳述研究動機 •確立研究目的第二章文獻探討 •分析歸納文獻 •提出系統介面設計準則第三章研究方法 •系統設計初期─個人觀察與專家意見 •使用者需求分析實施與整理 •進行工作分析 •系統原型設計開發 •評估方法擬定第四章系統評估結果 •系統評估實施與原型修正第五章結論與建議 •系統發展與評估結果綜合討論 •研究限制與未來建議. 圖 1-4-1 章節配置與研究步驟圖. 5.

(18) 第二章文獻探討本研究之目的為結合行動與遊戲式學習的特點，設計一個行動遊戲式學習的圖書館導覽系統。本章進行的文獻探討主要分為三個主題：第一節「遊戲式學習」將討論遊戲的定義、特質、與分類，並歸納教育性遊戲的特性及設計準則，作為本研究所發展系統之遊戲性設計的理論基礎。第二節「行動遊戲式學習與導覽」說明行動設備與行動學習的特質，以整理出本研究發展系統時在載具選擇與使用上應注意的重點。第二節並且探討新興的「行動遊戲式學習」模式的特色，以及行動科技應用於圖書館或博物館導覽的系統設計要點，提供本研究在設計學習內容及活動呈現時的參考。第三節「行動遊戲式學習系統之介面設計與評估」則是探討人機互動（human-computer interaction, HCI）介面之設計準則，尤其是關於行動設備、遊戲、及教育軟體的介面設計要點，並討論系統使用性工程（usability engineering）的評估方法，作為本研究系統介面設計與評估的理論根據。. 第一節一、. 遊戲式學習. 遊戲的定義與特質. 玩樂（play）與遊戲（game）是經常被一起討論的兩個詞彙，許多學者對兩者間的關係作出描述，例如 Rieber（1996）認為玩樂並非是全然與工作相反的活動，其具有四項特性：通常是由玩家自願進行、高內在動機而非外在獎賞驅使、主動或肢體性的參與、富有想像力等；而遊戲則是玩樂的一種形式。Prensky （2001b）則認為遊戲是玩樂所包含的一個類別，他將玩樂分為自然性的玩樂（spontaneous play）和組織性的玩樂（organized play）兩種，組織性的玩樂才是遊戲，並且遊戲異於一般玩樂之處，乃在於遊戲具有規則與遊戲目標。陳尤中（2006）則將「玩」與「遊戲」加以釐清，他認為遊戲存在著「玩」的性質，遊戲是為了「玩」所設計，但遊戲中的「玩」異於一般性的玩，因為遊戲的進行必. 6.

(19) 須遵照遊戲規則。由上述學者的論述可知，玩樂與遊戲間有其相似之處，但也有所差異：遊戲是玩樂的一種形式，兩者都是由玩家根據內在的動機而主動參與的活動，但遊戲有其規則，且較具組織性。若進一步探究「遊戲」一詞的定義與特質，Prensky（2001b）認為遊戲具有六項關鍵性的組成因素：（一）規則（rules）遊戲之所以異於一般性玩樂主要就在於規則，規則賦予遊戲組織性及限制性，迫使玩家必須遵循特定的路徑，達成遊戲的目的，同時讓遊戲有公平性。（二）目標和主體（goals and objectives）達成遊戲的目標是引起遊戲玩家高度動機的要素，大部分的遊戲都是目標導向（goal-oriented）的；為達成遊戲目標，玩家得在限定的規則下運用遊戲策略。（三）結果和回饋（outcomes and feedback）結果和回饋讓玩家可衡量自身達成遊戲目標的程度，遊戲的結果通常是輸或贏，此結果能引起玩家高度情緒化與自我滿足的反應；而回饋則給予玩家關於遊戲狀態、規則、目標等立即性的訊息。（四）衝突／競賽／挑戰／阻力（conflict/competition/challenge/opposition）衝突、競賽、挑戰、阻力構成遊戲玩家需解決的問題（problems），也是激發玩家創意與刺激感的來源，且問題會形成遊戲的難度。（五）互動（interaction）遊戲的互動有兩個面向：一是玩家與系統的互動（類似第三點的回饋）；二是遊戲中的社會性互動，即玩家與玩家的互動，此類互動有時是競爭，有時是合作的關係。（六）圖像和情節性（representation or story）遊戲通常是由許多情節和故事性的元素組成，這些故事或劇情產生遊戲的重要元素─奇幻性（fantasy）。而 Juul（2003）則綜合各家學者對於遊戲的定義，提出六項遊戲的特質分別 7.

(20) 為：（一）規則（rules）：遊戲擁有固定且詳細定義的規則，若沒有規則，遊戲將無法進行。（二）變動與可量化的結果（variable and quantifiable outcome）：遊戲可根據玩家的程度，產生不同的玩法與結果，結果常以量化的數據（如得分）呈現。（三）多樣化的結果（value assigned to possible outcomes）：遊戲進行中，玩家的一舉一動將會產生相對應的結果，結果可能是正向也可能是負向。（四）玩家的努力（player effort）：遊戲會有衝突、挑戰與互動，因此玩家必須付出相當程度的努力進行遊戲，而玩家努力的程度會影響到遊戲的結果。（五）玩家與結果相聯結（player attached to outcome）：玩家會根據遊戲的結果或其對遊戲的態度，產生相對應的情緒反應。（六）可協調的後果（negotiable consequence）：遊戲可選擇性地呈現與現實生活相仿或相異的行為結果，以模擬現實生活或避免現實生活行為可能產生的危險性。此外，張恬君（2004）認為遊戲為個人因趣味及自由意志而主動參與，並同時運用心智與肢體的活動過程；榮欽科技（2003）則定義遊戲是一種具有特定行. 為模式、規則條件、身心娛樂與輸贏勝負的行為。綜合上述，本研究歸納出關於遊戲的定義與特質為：遊戲是一種個人因內在動機驅使（如好奇心、覺得有趣），並以心智和肢體主動參與的活動。遊戲有其目標，且具有固定的規則來限定玩家在遊戲中的行為。在遊戲進行的過程中，玩家必須付出努力與遊戲所提供的挑戰或與其他玩家競爭，在此過程中會有互動（玩家和系統、玩家和玩家）的產生。遊戲有輸贏的結果，而且會針對玩家的行為給予回饋。最後，遊戲通常會有其故事情節，且常常是奇幻、富有想像力的，這些情節提供了遊戲的背景描述，並且可以吸引玩家，使其「沈浸（immerse）」在其中（Killi, 2005）。. 8.

(21) 二、. 遊戲的教育性質. 由前述之遊戲定義與特質可知，遊戲可促進玩家主動、自願參與的內在動機，由此推論，在教育的情境裡，若能在學習活動中適時使用遊戲為教學媒體，應能引起學生的學習動機。本研究者接著將進一步闡述遊戲的教育特質。. （一）遊戲可以引起學生高度的學習動機，使其主動參與、持續學習。許多學者認為高度的動機為成功學習的關鍵，其可促進學習者主動參與學習活動，乃至培養終身學習的習慣（Gros, 2007; Huh, 2008; Prensky, 2003; Rieber, 1996）。遊戲通常可帶給玩家樂趣，並提供一個具有吸引力且容易沉浸其中的環境，使玩家願意經常性地投入其中。為達成特定的遊戲目的，玩家會在此環境中持續探索，產生學習性的經驗（鄭玉芬，2007；Castell & Jenson, 2003; Killi, 2005; Oblinger, 2004）。亦有學者指出遊戲式學習與傳統教學相比，具有刺激遊戲世代的學習者（Prensky, 2001b）主動學習，以及促進其高度學習動機的優勢（Tennyon & Jorczak, 2008; Whitton, 2007）。由此可知，遊戲相當具有應用於教育領域的潛力。有些學者探究遊戲之所以能夠引起玩家的高度動機，進而主動、持續性地參、Pivec & Dziabenko（2004）、Prensky（2001b）與其中的理由，例如 Rieber（1996）分別引用 Malone（1981）的理論，提出遊戲若作為學習工具，能引起學習者高度內在動機的四種特質，分別為挑戰性（challenge）、好奇性（curiosity）、幻想性（fantasy）、和控制性（control）。 1.. 挑戰性挑戰為遊戲的基本元素，藉由提供挑戰，給予玩家面對與解決問題的機會。挑戰之所以能引起玩家的內在動機，在於當玩家面對適當難度的問題時，會有尋求解決策略的傾向，尚未解決問題時，玩家會持續付出努力以克服挑戰。. 9.

(22) 2.. 好奇性遊戲通常會持續提供新的回饋與訊息、無法預測的劇情與結果、引人入勝的聲光效果等，來喚起玩家的好奇心。雖然遊戲具有固定的規則，且遊戲的劇情並不全然與真實世界相仿，但玩家仍可藉由在固定遊戲規則所支配（govern）的遊戲世界中，以自己在真實世界中習得的認知系統去持續探索，而這樣的探索源自玩家的好奇心。. 3.. 幻想性遊戲的情境經常不同於真實世界，其呈現了一個具有想像性（imaginary）的世界，此種幻想性的情境常會引起玩家的情緒性反應，並促使玩家憑藉著好奇心，對遊戲產生高度的興趣。. 4.. 控制性遊戲會給予玩家許多的控制權，如決定角色、選擇其在遊戲的情境中所面對的挑戰、問題解決等。儘管遊戲營造一個具有挑戰性的環境，但制定決策以解決問題的還是玩家本身。設計良好的遊戲會賦予玩家適度的控制權，使其構想的問題解決策略不會因系統或規則的限制難以實行。此外，在 Whitton（2007）的實證研究中指出，自認為是遊戲玩家與非遊戲. 玩家，在玩遊戲的動機上有所差異：自認為遊戲玩家者，吸引其玩遊戲的主要因素，在於遊戲提供心理與生理的挑戰以及社會性經驗；而自認為非遊戲玩家者，吸引其玩遊戲的主要因素為無聊打發時間，以及暫時跳脫現實社會情境等。Huh （2008）則認為，數位遊戲式學習能促進學習者正向且高內在動機的原因，在於其提供各種刺激性的挑戰、競爭性的環境與不可預測性。Oblinger（2004）則提出，遊戲促使人積極主動參與，原因是遊戲通常為表現取向（performance-based）的環境，不允許使用者被動地不去作為，為達成遊戲目標或獲得良好的成績表現，必須要主動探索、分析、解決問題。綜合以上學者的論述，可以歸納出遊戲之所以能引發玩家高度的動機，原因為：遊戲為趣味性的情境，在玩家嘗試達成任務或獲取好的成績表現的過程中， 10.

(23) 遊戲營造各種挑戰與競爭，給予玩家生理、心理或情緒上的刺激。而且遊戲經常提供與現實生活相異、不可預測的奇幻情境，滿足玩家的想像空間，並引發好奇心，使玩家樂於持續在遊戲賦予的控制權下，發揮自己的創意、組織遊戲當中的線索、運用自己的知識與技能，去創造解決問題及達成遊戲目標的方法和策略。. （二）遊戲提供多樣化的情境，創造多元與深層的學習機會。 Tennyon 和 Jorczak（2008）指出，大多數的遊戲為高度情境化（contextualized）的虛擬環境，遊戲的情境（context）會依劇情、虛擬的物件、操縱的方式、視角、聲光效果、媒體類型等元素而有所不同。遊戲有眾多種類，呈現多樣化的形式與複雜的情境（Gros, 2007; Pivec, 2007），如能適當結合教育目標，將可呈現更多樣化的知識形式，創造並延伸學習機會（Pivec, Dziabenko, & Schinnerl, 2003; Prensky, 2003）。許多學者進一步闡述遊戲提供的學習機會與內容，本研究者整理於表 2-1-1。. 表 2-1-1 各家學者對於遊戲提供之學習機會與內容整理學者. 遊戲提供的學習機會與內容. Prensky（2001b）使用數位遊戲式學習可以增進以下學習技巧：練習與回饋、做中學、從錯誤中學習、角色扮演學習、目標導向學習、建構式學習、任務導向學習、問題導向學習、探索性學習、物件導向學習、加速學習（accelerated learning）、教練法（coaching）、智能教學（intelligent tutoring）等。遊戲可以協助學習者發展的基本技能為：問題解決（problem McFarlane, solving）、編序（sequencing）、演繹推理（deductive reasoning） Sparrowhawk, 與 Heald（2002）及記憶（memorisation）。而遊戲協助學習者群體發展的技能為：同儕教學（peer-tutoring）、合作與協同（co-operation and collaboration）、共同學習（co-learning）、協調技巧（negotiating skills）、群體決策（group decision-making）等。 Squire（2003）. 電腦化的模擬或教育類的電玩遊戲可讓玩家：操縱現實生活中無法改變的變因、有機會以新的觀點看待事物、快速地觀察社會系統的長時間變化、嘗試假設性的方法。. 11.

(24) Killi（2005）. 遊戲提供玩家在學習上的助益為：提供問題解決的情境、協助自主學習、增進探索性學習。. Gros（2007）. 電腦遊戲可以增進玩家空間概念與技巧、圖表的理解能力、視覺分割注意力（divided visual attention）與資訊素養。. Huh（2008）. 數位遊戲式學習對於玩家認知技巧的助益為：增進問題解決與決策能力、高層次的思考、快速思考技巧、跨領域學科的學習、提供即時性的回饋等。而數位遊戲式學習尚可提升玩家的學業成就，並提供玩家建構學習與自我調整學習的環境。. Champion （2008）. 遊戲可以教導玩家空間感知、手眼協調、覺察等能力，以及策略性的知識。. 資料來源：本研究者整理。. 由表 2-1-1 所整理的內容可知，遊戲應用於教育領域，具有增進玩家認知能力（如空間能力、資訊素養）與技能（如手眼協調）的潛力，並可協助玩家進行更高層次的學習（如問題解決、決策、演繹推理等）。若遊戲為團體進行的形式，可促進成員間溝通與合作學習的能力。此外，遊戲的虛擬情境，可讓學習者藉著角色扮演，低風險地嘗試各種假設性的作法（Champion, 2008; Pivec, 2007），並學習以不同的觀點看待事物。. （三）遊戲提供建構與情境式的學習情境，玩家在遊戲中創建經驗，以利日後遷移。根據建構主義的學習理論，學習常發生在面臨與自己的先備經驗衝突時，藉由統合自身觀察到的事實、經驗與練習，學習者主動建構解決方法，以消弭衝突達成新的學習（Oblinger, 2004; Rieber, 1996）。李峻德（2006）指出，電腦遊戲是最能體現建構學習的學習科技之一，遊戲營造問題導向式的情境及提供各種競爭形式。遊戲使玩家不斷面對與自身既有認知系統不吻合的衝突，使玩家產生認知失衡（cognitive disequilibrium），進而以同化（assimilation）與調適（accommodation）等方式，去修正與建構自己的認知結構（周升馨、孫培真， 2008；Eck, 2006）。而玩家可主動在虛擬的遊戲環境中，實驗自己的假設，並參. 12.

(25) 考系統提供的回饋進行反思，形塑自身的學習經驗（Killi, 2005; Prensky, 2001b）。此外，學者們也指出，教育性的遊戲可營造情境式學習（situated learning）的環境，玩家利用遊戲過程中習得的知識與技能，建構自己的知識庫，以利將習得的知識和技能應用在類似的遊戲情境和真實世界情境，產生遷移（transfer）的作用（Collins, 1996; Eck, 2006; Oblinger, 2004; Pivec, 2007; Squire, 2003），此種情境導向的學習環境，具有高度的學習吸引力（Tennyon & Jorczak, 2008）。. （四）遊戲的高互動性，可增進合作學習及與他人溝通的機會。遊戲可成為玩家互動和溝通的管道，玩家在遊戲中會接收各式各樣的資訊、問題和挑戰，並嘗試解決問題。在此過程中，玩家與系統、玩家與玩家間會產生互動，系統會根據玩家的操控給予結果與回饋（Tennyon & Jorczak, 2008），而玩家與玩家間的社會性互動，則包含競爭與合作的關係。和遊戲社群中其他玩家的競爭，常促使玩家更努力，以獲得同儕的認同為榮（Oblinger, 2004）。合作學習是重要的學習模式，參與者藉由協同或合作來交換訊息、產生想法、簡化及解決問題等（Pivec & Dziabenko, 2004）。鄭玉芬（2007）即認為，遊戲式學習容易使學習者形成社群，藉由遊戲過程中的合作學習，可增加同儕學習與高層次學習（如溝通辯論）的機會。. 三、. 遊戲的分類. 遊戲依平台、視角、內容、目的、操縱、媒體形式等元素的不同，呈現多元化的發展，而不同的領域（如遊戲產業、遊戲設計師、教育領域等）對於遊戲的分類，也有不同的理解與認知，因此目前對於遊戲的分類尚無統一的標準（Gros, 2007）。例如 Apperley（2006）提出四個遊戲分類的面向：風格（genre）、平台（platform）、模式（mode）與環境氛圍（millieu）。. 13.

(26) （一）風格遊戲依整體的特性與互動方式有不同的風格，學者與遊戲社群常會依遊戲的風格來做分類。（二）平台平台是指用來執行遊戲的硬體裝置，包含個人電腦與各種機台（如 PlayStation, Xbox 360、手機、PDA 等）。玩家用不同的平台進行遊戲時，所產生的經驗是截然不同的，因為玩家會根據不同平台的操控裝置與圖形化的介面做調整與適應，而且不同的遊戲平台可能會有使用空間（如大型機台或是 wii 等需要面積較大的空間）或是社會關係（如網路遊戲需要多人連線）的要求。（三）模式意指玩家在遊戲世界的體驗，而此種體驗與遊戲在空間性和時間性的安排相關。此外，依模式來分類遊戲還包含是以多人（multi）或單人（single）的方式來進行遊戲，以及遊戲是純虛擬情境或是延伸到實體環境等議題。（四）環境氛圍環境氛圍是依照遊戲的視覺化效果所營造的環境而做的分類，如：科幻小說、奇幻、恐怖等氛圍的遊戲環境。 Pagulayan, Keefer, Wixon, Romeo, & Fuller（2003）則以遊戲平台將遊戲分為電腦（PC）和機台型（console）（如 PlayStation, Xbox 360 等），除了鍵盤與滑鼠外，玩家還可以使用其他的操縱工具來進行遊戲。同樣以平台來分類的，還有以「華人世界最大電玩社群網站」為宣傳標語的「巴哈姆特」網站，即以搭載遊戲的平台來做第一層的分類，分有：PC 線上、PC 單機、web、PS3、wii、Xbox 360、 NDS、PSP 等。儘管對於遊戲的分類沒有一套放諸四海皆準的依據，且同一款遊戲可能分別屬於多種遊戲類型（Gros, 2007），但綜覽學者們對遊戲的分類，可以概括瞭解有哪些遊戲種類。本研究整理多位學者提出的遊戲分類於表 2-1-2。. 14.

(27) 表 2-1-2 各家學者提出之遊戲分類整理學者. 遊戲分類. Prensky（2001b）動作、冒險、格鬥、拼圖、角色扮演、模擬、運動、戰略冒險／探索、模擬、競速、迷宮、遊戲式教育、創意／模型 McFarlane, 建造、射擊、傳統遊戲 Sparrowhawk, 與 Heald（2002）翟本瑞（2003）依照運用腦力與技巧的程度，可分為智慧型和娛樂型；就參與者而言，可分為個人遊戲和集體遊戲；就遊戲規則設定而言，可分為既定規則型及規則建立型。榮欽科技（2003）動作遊戲、角色扮演、動作角色扮演、策略角色扮演、策略類、格鬥類、策略格鬥類、運動類、賽車類、冒險類、益智類、桌面類、射擊類、模擬類 Apperley（2006）模擬、策略、動作、角色扮演 Gros（2007）. 動作、冒險、格鬥、角色扮演、模擬、運動、策略. 資料來源：本研究者整理。. 根據表 2-1-2 的整理，若以較多學者採用的遊戲類型為依據，可將遊戲分為：動作（action）、冒險（adventure）、格鬥（fighting）、角色扮演（role-playing）、模擬（simulation）、戰（策）略（strategy）、運動（sports）、射擊（shooting）等。由於遊戲的多元性，若將之應用在教育領域，應能提供多樣化的學習情境與經驗。瞭解各種遊戲的分類及型態，有助於將其應用在不同的教育情境中。各種不同類型的遊戲，亦有其適合搭配的教學方法、教學活動、教學內容及教學原則（Eck, 2006; Oblinger, 2004; Prensky, 2001）。. 四、. 教育性遊戲的設計準則. 前面所述「遊戲的教育性質」，討論了遊戲的教育價值，但並非所有的遊戲皆具有教育性或適合用在教育環境裡（Killi, 2005）。好的教育性遊戲需要仔細且周延的設計，Gee（2007）將可促進學習的良好電視遊戲，區分出三大項設計原則：具權能的學習者（empowered learners）、問題解決（problem-solving）、以及，此三大原則下又細分 13 個子原則，茲將其簡述於下表 2-1-3 瞭解（understand） 15.

(28) 中：. 表 2-1-3 Gee（2007）之教育性電視遊戲設計原則良好電視遊戲設計原則. 具權能的學習者. 子原則名稱. 子原則的涵義. 共同設計（co-design）. 遊戲要提供互動和回饋，讓玩家認為自己所做的行為和決定可以影響遊戲。. 客製化（customize）. 遊戲應能讓玩家以多種方式達成遊戲目標，或使其能夠依自己的風格去調整遊戲。. 身分認同（identity）. 遊戲應能讓玩家對於其在遊戲中扮演的身分角色產生認同，並花費時間精力投入其中。. 操縱及分散的知識遊戲應能讓玩家扮演複雜、精確、有效（manipulation and 且簡單操縱的角色，且能有效操作遊戲 distributed knowledge）中的物件和工具。適當排序的問題（well-ordered problems）愉悅的挫折（pleasantly frustrating）. 問題解決. 遊戲呈現的問題應適當排序，遊戲初期應讓玩家藉由解決簡單的問題，找出繼續進行遊戲的線索，以面對更難的問題。遊戲應能夠調整挑戰和給予回饋，讓玩家覺得所面臨的挑戰並非無法克服，值得自己花費精力。當玩家遇到挫折時，必須給予引導回饋。. 玩家藉由遊戲中的練習，達到某自動化專長形成之循環的專長。若久不使用該專長，則會因生（cycles of expertise）疏而必須重新歷經思考或練習過程的循環，遊戲應能支援此種循環。有求必應與即時的資訊（information “on demand” and “just in time”）魚缸（fish tanks）. 沙盒（sandboxes）. 遊戲應能給予玩家即時且需要的資訊。. 魚缸代表一個簡化的生態系統，呈現複雜環境中的變數和互動情況。好的遊戲應提供「魚缸」，亦即以遊戲展示或新手教學，讓新手玩家能對遊戲有清楚認識。沙盒是一個讓孩童體會真實世界的安全，讓新手環境，好的遊戲應提供「沙盒」 16.

(29) 玩家從中學習進行遊戲該具備的技巧。. 瞭解. 以技能作為策略（skills as strategies）. 好的遊戲讓玩家可以學習、練習那些可以幫助他們達成遊戲目標的技能。. 系統思考（system thinking）. 好的遊戲能幫助玩家瞭解遊戲的元素，以對於整個遊戲，甚至其他同類型的遊戲，有整體性的瞭解。. 賦予意義作為行動的想像（meaning as action image）. 人們或許不太瞭解某詞彙的意義，但藉由經驗，可賦予該詞彙想像性的再建構（imaginative reconstruction）。好的遊戲能讓複雜抽象的知識變得容易瞭解。. 資料來源：出自 Gee（2007：30）。. Pivec 和 Dziabenko（2004）提出創造成功的遊戲式學習的六個遊戲設計步驟為：決定教學法、將任務適當地放置在遊戲世界中、進一步制訂遊戲細部項目、整合潛在的教育性支援、將學習活動與介面動作配對（map）、將學習概念與介面物件配對。因此設計教育性遊戲時，設計者首先必須思考究竟要讓學生學什麼，也就是教學目標。接著安排活動前，試著找出可應用的學習理論或是教學法（如嘗試錯誤法）。在釐清教學目標和活動後，為增進學習者更高層次的學習，設計者還需檢視遊戲是否提供適當的挑戰，是否有足夠機會讓學習者評量自己在遊戲中的行為及所作的決定，以及是否提供適時的回饋等。Killi（2005）則提出設計教育性遊戲必須考慮的三個主要議題，分別為：（一）說故事（storytelling）故事是遊戲設計中的一個基礎要項，故事架構了整個遊戲背景，並將許多挑戰融入此背景中。遊戲的故事可提供教育性，使玩家沉浸其中並提供高度吸引力等。遊戲大致可分為互動性的遊玩事件（interactive gameplay event）及非互動的故事性事件（non-interactive story event），非互動的故事性事件多以文字或動畫方式，來營造遊戲的背景架構，並提供玩家一些關於遊戲進行的線索。（二）遊戲的平衡（game balance）遊戲的平衡是重要的設計議題，它確保遊戲的一致與公平，避免玩家找到遊. 17.

(30) 戲設計的缺失，而發展破壞遊戲規則的過關方式。成功的教育性遊戲必須能讓玩家根據自己的技術層級，發展規則內的闖關方式。而且需提供適時、適量的獎賞與回饋，並針對玩家的技術層級，提供相對應難度的挑戰。（三）優化認知負載（optimize cognitive load）教育性遊戲的一個風險是其經常為豐富的多媒體呈現（如影像和聲音），可能會造成玩家認知負載（cognitive load）過重的現象。為避免此種現象，教育性遊戲的設計者可考慮增加觸覺的（haptic）回饋，使玩家能夠更真實經驗到遊戲中的教育性元素，同時避免認知負載過重。周升馨及孫培真（2008）綜合多位學者的理論，將遊戲式學習的設計分為四大要素，分別為：（一）介面：遊戲的介面設計將影響遊戲的易用性，以及玩家進入學習情境的程度。（二）互動性：設計良好的遊戲讓玩家可以和系統、團隊做互動，發展社交及溝通技巧。（三）故事性：故事是遊戲設計的基本部份，複雜的遊戲多由許多故事組成，故設計遊戲時，需考慮故事架構與鋪陳順序。（四）平衡度：遊戲設計時需考慮遊戲的公平性，例如，規則是否讓玩家能夠清楚瞭解、遊戲難度的控制、確保遊戲的一致性等。教育性遊戲的設計是一個複雜的議題，其最大的挑戰是平衡「吸引人的遊戲元素」和「教育目標」兩者，讓學習者不僅能夠沉浸於遊戲中，甚至產生心流（flow），也能讓學習者從中獲得教育性遊戲所設定的教學目標。綜觀教育性遊戲設計的理論，有些學者採用介面設計的觀點來看待遊戲設計（如 Pagulayan et al., 2003）；有些則以教育理論出發，認為良好的遊戲性學習應符合教育理論，促進學習者的學習和知識技能的遷移（如 Gee, 2007; Killi, 2005），並提出良好的遊戲式學習之課程設計準則（Oblinger，2004）。. 18.

(31) 綜合本節對於遊戲的定義和特質、遊戲教育性、遊戲分類與遊戲設計準則的文獻探討，可歸納三項關於本研究系統的遊戲性設計的啟示。（一）雖然文獻支持遊戲可具有許多教育性特質，但是設計教育性遊戲時，設計者需注意到調和遊戲元素與教育目的，如 Pivec 和 Dziabenko（2004）所提出的教育遊戲設計的六步驟中，前面的步驟為確定教學活動與目標，是此類遊戲設計必須優先考慮的，如此教育性的遊戲才不會淪為純粹娛樂的工具。（二）教育性遊戲的設計，必須讓玩家清楚瞭解應遵循的遊戲目標與規則，且需提供各種適時的資訊與回饋，讓玩家能夠瞭解自己的行為及決定對於遊戲結果的影響程度。最後，遊戲作為引起學習動機的工具，應具有輸贏結果，以激發玩家的競爭動機。（三）遊戲中的挑戰是玩家產生樂趣的來源之一，因此遊戲設計應有適當的難度，適度讓玩家產生挫折；但設計時應注意挑戰呈現的順序與難度，避免產生不公平與遊戲過難或過易等缺失，造成玩家負面的遊戲與學習經驗。. 第二節一、. 行動遊戲式學習與導覽. 行動設備的分類. 隨著手持行動設備（hand-held mobile device）效能的不斷進步，以及諸如無線網路環境、全球衛星定位系統（globe positioning system, GPS）及無線射頻識別技術（radio frequency identification, RFID）等科技的普及，使得行動科技（mobile technology）開始受到教育、商業等領域的重視（Klante, Krösche, Ratt , & Boll, 2004），其應用範疇也不斷延伸（Motiwalla, 2007）。 Naismith, Lonsdale, Vavoula 及 Sharples（2004）指出，廣義上具有「行動」特質的科技產品種類眾多，因此將行動設備依「個人性（personal）」與「分享性（shared）」、「可攜性（portable）」與「靜態性（static）」劃分為四種不同 19.

(32) 的類型，並以四象限圖表示如下圖 2-2-1：. 圖 2-2-1 行動設備分類四象限圖資料來源：出自 Naismith, Lonsdale, Vavoula, & Sharples（2004：8）. （一）象限 1：高個人性、高可攜性之行動設備此類型為一般人生活中最常接觸到、也最能夠與行動科技聯想在一起的設備，如行動電話、個人數位助理（Personal Digital Assistant, PDA）、平板電腦、筆記型電腦及掌上型的遊戲機。此類型設備的可攜性高，而且由於通常是設計給單人使用者使用，是具高度個人性的行動設備，不過只要結合網路科技，此類型的設備亦可輕易地透過連線，達成使用者與使用者間的溝通與資訊分享。（二）象限 2：高個人性、高靜態性之行動設備教室反饋系統（classroom response system）是在實體教室裡使用的設備，其運作模式是學生使用手持的無線遙控器，針對教師要學生回答的項目（如選擇題）作答，教師端的接收器即蒐集所有學生端遙控器送出的訊號，統計學生作答的情況。此系統被歸類為個人性裝置的原因是用來作答的遙控器體積小，且一個遙控器只能給一名學生使用。此設備必須安裝接收器，且通常要配合可投影的電腦設備，所以被歸為高靜態性。（三）象限 3：高分享性、高可攜性之行動設備 Naismith 等人認為行動設備的可攜性不僅代表設備在實體空間的可移動 20.

(33) 性，亦可指使用者在移動的過程中能獲得「帶得走」的學習經驗。信息亭（kiosks）經常被使用在如博物館的展覽館中，提供相關主題資訊。儘管它的體積龐大不利移動，但可供多名使用者使用，且能配合展覽主題的隨境（pervasive）特質，讓這類設備歸在可攜性高且分享性高的分類中。（四）象限 4：高靜態性、高分享性之行動設備此類設備的使用空間彈性較低，且體積較大，故不具備可攜性，如視訊會議系統、電子白板等，通常固定於某一地點。儘管 Naismith 等人（2004）認為象限 1~3 皆屬行動設備的範疇，但本研究仍將行動設備定位在可手持的個人化設備上，包含了 PDA、行動電話、掌上型遊戲機、平板電腦或小型筆記型電腦等。此類手持設備可攜性高且個人化、可透過無線設備連線到網際網路或與其他設備連線，擴充性高並能整合其他科技，而且具有多樣化的功能來擷取、儲存及管理生活中的事件，具有創造「任何時間、任何地點皆可進行學習活動」的潛力（Sharples, Corlett, & Westmancott, 2002; Waycott, Jones, & Scanlon, 2005）。本研究採用 PDA 做為欲發展的遊戲式學習的圖書館導覽系統的載具，因為 PDA 操作簡單、可攜性高、所使用作業系統的軟體開發成本較低、可呈現多媒體資訊、以及具有能與所在環境互動的情境感知特點，經常被選擇做為博物館等展場的行動導覽系統載具（微軟台灣，2003；蕭顯勝、黃向偉、及洪琬諦，2007； Bradley et al., 2005; Cushman & Rosenberg, 1991; Dey & Häkkilä, 2008）。. 二、. 行動學習的特質. 行動設備在教育領域的應用，促成「行動學習」的學習模式。朱耀明（2003）認為行動學習是藉由行動科技，在無線的環境中（如無線網路、RFID、藍芽），讓學習者能夠在任何時間、地點使用行動載具來取得自己想要的資訊，並可即時與他人互動。朱耀明並從學生、教師兩方面詮釋行動學習的特色：. 21.

(34) （一）學生方面的行動學習特色 1.. 為自己學習負責學習資源隨手可得的情況下，學生的學習意願成為學習成功與否的關鍵。. 2.. 可隨時取得支援學生可透過連線的行動設備，取得學習相關資訊與教師的支援。. 3.. 真實的學習情境在真實的生活情境中如遇到問題，可隨時隨地獲得支援及解決問題，此種真實情境的學習效果佳。. 4.. 個性化的學習模式學生可根據自己的學習型態與時間，建立個人化的學習模式。. 5.. 完整的學習記錄設計良好的行動學習系統，可記錄學生學習的過程與成果，供學生檢討與教師分析。. 6.. 多樣化及彈性化的學習型態行動學習有多樣的實施方式（如情境式學習）、學習行為（如同儕互動）與教學策略（如問題解決）。. （二）教師方面的行動學習特色 1.. 隨時瞭解學生學習的狀況透過行動設備可得到關於學生學習情況的資料，如學習路徑、時間、次數等。. 2.. 適時介入指引可根據學生學習的情況隨時給予學生指導或指引。. 3.. 教學情境擴大至真實環境可設計真實情境的教學內容，讓學生在真實情境中學習。. 4.. 重教學管理在行動學習事前需大量的準備工作，包括數位教材製作、個別化的教學指引、教學情境掌握等。 22.

(35) 5.. 真實評量而非紙筆評量在真實的學習情境中，可採用多元的評量方法，根據學生解決問題的實際表現來評估學習成效。. 陳祺祐與林弘昌（2007）則根據多位學者的看法，整理出行動學習的四項要點：（一）利用行動載具的特質，學習者更能即時掌握資訊與機動選擇學習地點。（二）欲使行動學習有更好的教學成效，教師需配合行動載具之特性，仔細設計課程及教材。（三）強調不受時空限制的「無所不在」特質，學習將更立即、行動與便利。（四）行動學習需具備相關的硬體設備與技術，如藍芽、無線網路、PDA、與平板電腦等。國外學者的部分，Motiwalla（2007）論及行動學習的內涵，認為其結合了行動運算（mobile-computing）與數位學習，主要的特點為適性化的能力，亦即學習者可根據自己的學習興趣、能力與步調，利用手持設備隨時隨地以一人一機（one-to-one）的方式學習，此特點特別吸引需較多彈性的成人學習者。再者，無線的行動設備，可讓學習者即時與教師及其它學習者互動與溝通，並存取學習的資源。此外，行動科技可以整合如社會建構論（social constructive theory）與對話理論（conversation theory）等學習理論的觀點，提供並支援符合該理論的教學情境及教學策略（Roschelle, 2003; Uzunboylu, Cavus, & Ercag, 2009）。Quinn （2000）則認為行動學習具有以下幾種特性：隨時隨地存取資源的能力、強力的搜尋功能、豐富的互動性、支援有效的學習、以表現為主的評量方式（performance-based assessment）等。而 Klopfer, Squire, & Jenkins（2002）提出手持設備有利於模擬學習的原因在於其具備：可攜性、社會互動、情境感知、連結性與個人性。亦有學者認為行動學習在教育上的應用潛力，為其將學習從教室移到真實生活情境中，重新形塑學習的概念，讓學習具有個人化、情境化、合作 23.

(36) 化與終身化等性質（Uzunboylu et al., 2009; Waycott et al., 2005）。綜合上述學者所提出關於行動學習的定義、範疇與特質，本研究者將行動學習的特性歸納出以下五點：（一）行動學習是結合行動設備與數位學習的學習方式，由於行動設備可攜性高及易與網路或無線設備連結，便於學習者在任何時間、任何地點存取、更新相關的學習資源，並與其它學習者或教師互動及討論。（二）欲進行有效的行動學習，教學者須妥善設計相對應的課程，以及針對所使用之行動設備的特性來製作數位教材。教學者在行動學習過程中，必須掌控學生的學習情況，並根據蒐集到關於學生學習狀況的資料，適時地給予指引或回饋。（三）行動學習賦予學習者互動溝通的機會，此種互動促進合作學習，促成對話學習理論所倡導的觀點─成功的學習來自於生生與師生間持續的對話與互動（Pask, 1975; 引自 Motiwalla, 2007）。（四）行動設備個人化的特質，在教育領域具有支持適性化學習的潛力，對於較需要彈性的學習時間和空間的高等教育或成人學習者來說，特別具有吸引力。透過行動設備，可將學習的主導權回歸於學習者，學習者可視自己的學習習慣與情況，自行調整學習進度，並藉由系統紀錄的學習歷程與成果，進行檢討，因此行動學習可成為終身學習中的重要學習管道。（五）行動學習隨時、隨地皆可學習的特性，有利於教師設計真實情境的學習內容；學生面對真實生活情境的問題，在實作過程中對先備經驗加以調適、同化以及反思，此特點符合建構學習理論倡導的觀點。學生並可透過行動設備存取參考的資源，或利用無線設備作感應互動，此種情境式學習的成效將特別顯著，也益於多元評量之落實。由前面文獻探討與整理可知，行動設備隨時隨地可用的彈性，使其適合應用於真實情境的學習，也符合本研究所欲發展系統的應用情境─於圖書館進行導覽與學習的遊戲式學習。而行動設備可記錄使用者學習歷程與成果，亦提供本研究 24.

(37) 進行系統評估以及學習者評量的重要資料。最後，有效的行動學習來自於教學者妥善與細心的設計與規劃，欲使本研究系統的設計有助於達成預設的教學目標，遊戲的內容、系統與介面的設計、實施的方式等，皆須詳細的分析、設計和檢驗。. 三、. 行動遊戲式學習的發展與特色. 行動遊戲（mobile game）是指在手持行動設備如手機或 PDA 上執行的遊戲（Schwabe & Göth, 2005），與其它遊戲平台相比，具有可攜性高、近用性高、方便等優勢。隨著無線網路如 2.5G 和 3G，以及 GPS、藍芽、RFID 等技術的進步，行動遊戲的類型也漸趨多元與複雜（Ha, Yoon, & Choi, 2007）。本研究參考國內外多位學者的理論，將行動遊戲區分為以下種類型（王正傑，2004；Björk, Holopainen, Ljungstrand, & Mandryk, 2002; Chang & Goodman, 2004; Montola, 2005）：（一）內嵌遊戲（embedded）：在行動設備（如手機）出廠時即內嵌在其中的遊戲。（二）短訊遊戲（short message service, SMS）：通常為透過短訊傳遞遊戲訊息的回合制遊戲。（三）微型瀏覽器遊戲（micro-browser）：透過行動設備內建的微型瀏覽器（如 Opera mini）所進行之遊戲。（四）多玩家型遊戲（multiplayer）：此類遊戲允許多名玩家透過連線技術同時進行遊戲，且具有統一的伺服器協調玩家間的活動。（五）下載型遊戲（downloadable）：可透過網路下載之 Java 或可在無線二進位執行環境（binary runtime environment for wireless, BREW）中執行的遊戲。（六）串流型遊戲（streamed）：透過網路串流技術來傳輸遊戲訊息與內容之遊戲。（七）位置取向遊戲（location-based）：藉由網路設備的連結，並以玩家的位置. 25.

(38) 資訊作為遊戲的重要元素，此類遊戲著重在玩家空間與地理概念的運用。（八）隨境遊戲（pervasive）：此種遊戲結合虛擬的遊戲世界與玩家所處的真實世界，為位置取向遊戲的衍生類型，通常包含了位置感知（location-sensitive）的元素，並破除一般遊戲的概念，其遊戲時間可維持很長一段時間，甚至融入一般人的生活中。近年來，教育領域研究者也開始注意到上述各種類型的行動遊戲，並逐漸發掘這些遊戲的教育潛力，如位置取向或隨境之遊戲可教導學習者有關空間與地理的知識（Klopfer, Perry, Squire, & Jan, 2007），或讓學習者進行參與式模擬（participatory simulation），在實際參與的過程中理解科學概念（Klopfer, Yoon, & Rivas, 2004）。由此衍生出導入遊戲特質於內容設計之新型態行動學習─行動遊，其特色為運用手持行動設備上富有教育意義的遊戲，戲式學習（朱嘉慧，2007）引起學生的樂趣與學習動機（Schwabe & Göth, 2005），並藉由行動學習高度情境化的性質，讓學生可以進行各種研究、測試假設、以及綜合資訊以歸納結論等學習活動（Squire & Jenkins, 2003），達成教學者所設定的學習目標。目前關於行動遊戲式學習之發展與研究尚處萌芽階段，以下將分別介紹目前已發展出的行動遊戲式學習系統及其運作模式，從中歸納出行動遊戲式學習的特色與模式。（一）混合式非正式學習系統（蕭顯勝、馮瑞婷、簡正杰、黃向偉、及洪琬諦， 2007）此系統使用 PDA 為載具，結合 GPS 技術，並融入遊戲式學習、流水學習法及探索式學習等教學法，為一混合式非正式學習系統。此學習系統以八里左岸地區的生態、文化古蹟及十三行博物館作為學習的場域，並根據學習目標將系統分為三個學習模組：戶外文化教學模組、戶外生態教學模組、博物館教學模組，各學習模組各有其實施方式與教學活動。此三個學習模組又可分別依「於戶外進行文化、生態學習」及「於博物館內進行文化及展物學習」兩種情境來運作。. 26.

(39) 1.. 於戶外進行文化、生態學習學生藉由手持的 PDA 來接收衛星定位訊號，回傳位置資訊給伺服器，伺服器接著存取教學活動及教材的資料庫，將適用於該地點之學習素材傳送至學生端的 PDA 供其學習。過程中學生可藉 PDA 內建的照相機或手寫板來記錄學習歷程，且透過情境感知和地理資訊系統（geographic information system, GIS）的技術，記錄學生的個人學習路徑與學習檔案，供學生自我檢討或教師評量用。. 2.. 於博物館內進行文化及展物學習學生手持 PDA 進入博物館後，伺服器端將自動存取教學活動與教材資料庫，傳送至 PDA 螢幕，呈現展物相關的知識及問題。過程中學生除了紀錄學習歷程外，並與其他小組成員討論問題及分享心得，最後將集結成的學習檔案經由無線網路回傳伺服器，供教師檢視與評量。此系統以國小五年級學生 31 人作為教學實驗對象，進行 8 小時之混合式非. 正式學習系統之教學活動後，施以教學活動滿意度調查，多數學生的滿意度高，且表示希望再次參加此類教學活動。. （二）海底食物鏈主題行動遊戲式學習系統（朱嘉慧，2007）此系統以無線區域網路（Ad hoc）作為裝置間點對點連結的工具，系統分為教師端與學生端，教師端主要以筆記型電腦執行伺服器與教師監控程式，學生端則以 PDA 為遊戲的平台。此遊戲式學習系統參考卡片遊戲的模式，將遊戲分成五個區域：岩岸、珊瑚礁、淡水、太平洋與潮間帶。系統運作過程為學生以教師事前分好的小組登入系統後，得到初始的遊戲卡片，再根據卡片的提示，到各區域探尋食物鏈中其他生物的卡片。搜集到食物鏈中各種生物的卡片後，學生依卡片上的提示及同儕間的討論來決定正確的食物鏈排列順序，然後將組織好的食物鏈結果送至教師端，供教師評量、獎勵與指導。此系統研究者以兩班國小六年級共 59 位學生及二位自然科教師為研究對 27.