色彩基本原理行動遊戲之學習成效研究

全文

(1)國立臺灣師範大學圖文傳播學系碩士論文. 色彩基本原理行動遊戲之學習成效研究 A Study of Learning Effects on Color Fundamentals Mobile Game. 研究生：黃韻文指導教授：王健華教授. 中華民國 107 年 7 月.

(2) 摘要色彩在生活中無所不在，基礎色彩原理（例如：色相、明度、彩度、對比色…等）的應用也非常廣泛。然而，我國在色彩教育的創新往往被忽視。傳統教室教學無法使學生真實體驗色彩原理的操作與效果。為了彌補這一缺陷，本研究旨在設計一款行動遊戲，以色彩基本原理知識為背景，讓學生透過遊戲，以實地體驗的方式來學習基本色彩原理，期能使學習者加強了解各項基本色彩原理的應用。除此之外，由於以往行動遊戲學習的研究多偏重於遊戲系統的建置並直接探討其學習效果，忽略探究如何運用適當的遊戲學習的策略以增強學習的效果，因此本研究除了規劃、發展、並製作一個完整的基礎色彩學習遊戲的行動載具應用程式之外，並規劃兩種遊戲學習策略（發現式學習、接受式學習），並以實驗法比較其等對學習成效之差異。本研究之結果可以得知，全體學習者在經由色彩行動遊戲後，其學習成就皆有提升；接受式學習與發現式學習之學習成就與學習動機皆呈現顯著差異。而本研究之結論為，行動遊戲式學習應用於我國之色彩教育是可以幫助學習者提升其學習成就，而不論是發現式學習還是接受式學習，皆可以提升學習者之學習成就；而接受式學習之學習成效較發現式學習佳。本研究之研究結論可將行動遊戲式學習擴展到色彩教育科目，也可對色彩基本原理教學提供創新有效的教學方案，更可發現嵌入接受式學習與發現式學習之行動遊戲之學習效果。. 關鍵字：行動遊戲式學習、色彩基本原理、學習成效. i.

(3) Abstract Color is everywhere. Fundamental color principles (hue, brightness, saturation, contrast color, etc…) are widely applied in our daily life. However, innovations on fundamental color education are essentially ignored. Traditional classroom instructions on color fundamentals fail to expose learners in real settings that allow them to manipulate color principles and experience the effects. This study intends to develop a mobile App that enables learners to manipulate and experience the variety of color based on appropriate color principles in game settings. Moreover, past research on mobile game-based learning tended to focus on the design of game systems and directly examine the learning effects of the systems. It seems to overlook that acquiring appropriate learning strategies is substantial. In light of this, two types of gaming strategies (discovery, and reception) will be developed and the variations of learning effects of these three strategies will be experimentally examined. The results of this study can be learned that all learners have improved their learning achievement after playing mobile game with color; both learner achievement and learning motivation of reception learning and discovery learning show significant differences. The conclusion of this study is that the use of mobile game-based learning in color education in our country can help learners improve their learning achievements. Whether discovering learning or accepting learning, they can all enhance the learning achievement of learners; The learning effects of reception learning is better than discovery learning. The conclusions of this research can extend the mobile game-based learning to the color education subject, and can also provide ii.

(4) an innovative and effective teaching program for the teaching of color basic principles, and can also understand the learning effects of mobile games embedded in the reception learning and discovery learning.. Keywords: mobile game-based learning, color principle, learning efficiency. iii.

(5) 目錄摘要 ........................................................................................................................ i. Abstract ................................................................................................................. ii 目錄 ...................................................................................................................... iv 表目錄 .................................................................................................................. vi 圖目錄 ................................................................................................................ viii 第壹章. 緒論 .................................................................................................... 1. 第一節. 研究背景與動機 ............................................................................................ 1. 第二節. 研究目的與問題 ............................................................................................ 4. 第三節. 研究範圍與限制 ............................................................................................ 5. 第四節. 名詞釋義 ....................................................................................................... 6. 第五節. 研究流程 ....................................................................................................... 8. 第貳章. 文獻探討 ............................................................................................. 9. 第一節. 色彩基本原理 ................................................................................................ 9. 第二節. 行動遊戲式學習 .......................................................................................... 15. 第三節. 學習成效 ..................................................................................................... 27. 第四節. 文獻探討小結 .............................................................................................. 30. 第參章. 研究設計 ........................................................................................... 31. 第一節. 研究架構 ..................................................................................................... 31. 第二節. 研究方法 ..................................................................................................... 33. 第三節. 研究對象 ..................................................................................................... 33. 第四節. 研究工具 ..................................................................................................... 34. 第五節. 教學設計 ..................................................................................................... 36. 第六節. 研究實施 ..................................................................................................... 47. 第七節. 資料處理與分析 .......................................................................................... 51. 第肆章. 研究結果與討論 ................................................................................ 53. 第一節. 全體學習者使用色彩行動遊戲後之學習成就 ............................................. 53. 第二節. 使用色彩行動遊戲後之學習成效差異 ........................................................ 57. 第伍章第一節. 結論與建議 ....................................................................................... 67 研究發現 ..................................................................................................... 67 iv.

(6) 第二節. 研究結論 ..................................................................................................... 68. 第三節. 未來研究建議 .............................................................................................. 73. 參考文獻 .............................................................................................................. 75 附錄一學習成就前測測驗卷 .............................................................................. 84 附錄二學習成就後測測驗問卷 .......................................................................... 86 附錄三學習動機量表 ......................................................................................... 88. v.

(7) 表目錄表 2-1-1 康軒、翰林、育成三家出版社之色彩基本原理內容差異……………….11 表 2-1-2 本研究之色彩基本原理分類………………………….…………………13 表 3-4-1 學習成就量表測驗要點…………………………………………………34 表 3-4-2 學習動機量表驗證要點…………………………………………………35 表 3-5-1 教學目標之構面與內容對照表………………………………………….36 表 3-5-2 不同學習策略類別所對應之遊戲設計…………………………………..37 表 3-5-3 接受式學習組流程表……………………………………………………..38 表 3-5-4 發現式學習組流程表……………………………………………………..38 表 3-5-5 各頁面之內容描述與其對應之色彩基本原理…….……………….……40 表 3-5-6 學習動機與遊戲設計對照表…….……………….………………………46 表 3-7-1 研究問題與資料處理分析方式對照表………….……………………….51 表 4-1-1 全體學習者敘述性統計表………………………………………………..54 表 4-1-2 學習成就前後測成對樣本 T 檢定分析表………………………………54 表 4-1-3 發現式學習組之學習者敘述性統計表…………………………………..55 表 4-1-4 發現式學習組之學習成就前後測成對樣本 T 檢定分析表……………55 表 4-1-5 接受式學習組之學習者敘述性統計表…………………………………..56 表 4-1-6 接受式學習組之學習成就前後測成對樣本 T 檢定分析表……………56 表 4-2-1 學習成就前測之獨立樣本檢定表………………………………………..58 表 4-2-2 學習成就前後測變異數同質性檢定表…………………………………..58 表 4-2-3 學習成就單因子共變數結果分析表……………………………………..58 表 4-2-4 不同分組之學習成就前後測敘述性統計表……………………………..59 vi.

(8) 表 4-2-5 學習動機量表信度分析表………………………………………………60 表 4-2-6 學習動機之獨立樣本檢定表……………………………………………61 表 4-2-7 不同分組之學習動機敘述性統計表……………………………………61 表 4-2-8 不同構面之學習動機獨立樣本檢定表…………………………………62 表 4-2-9 不同構面之不同分組之學習動機敘述性統計表………………………62 表 4-2-10 不同分組之學習動機各題之數據分析表………………………………63. vii.

(9) 圖目錄圖 1-5-1 研究流程圖…………………………………………………………………8 圖 2-1-1 顏色規範系統……………………………………………………………..12 圖 2-2-1 數位學習與行動學習之關係示意圖……………………………………..15 圖 2-3-1 接受式學習與發現式學習關係圖……………………………………….23 圖 3-1-1 研究架構圖……………………………………………………………….31 圖 3-5-1 遊戲架構圖………………………………………………………………..39 圖 3-5-2 遊戲流程圖………………………………………………………………..42 圖 3-5-3 不同分組之遊戲流程圖…………………………………………………..42 圖 3-5-4 遊戲畫面範例圖…………………………………………………………..43 圖 3-5-5 色彩基本原理與解答範例圖……………………………………………..44 圖 3-6-1 研究實施流程圖…………………………………………………………..47 圖 3-6-2 研究實驗前實際活動圖…………………………………………………..48 圖 3-6-3 學習者進行遊戲圖………………………………………………………..49 圖 4-2-1 不同分組之學習成就變化圖……………………………………………..59. viii.

(10) 第壹章緒論本章共分為五節，第一節為研究背景與動機，以色彩之重要性與當前我國教育之問題來確立研究主題；第二節為研究目的與問題，基於背景與動機而提出之研究目的與問題；第三節為研究範圍與限制，建立本研究之範圍與限制；第四節為名詞釋義，將對本研究之關鍵字以及特殊詞彙做闡釋與介紹；第五節為研究流程，以圖示呈現本研究進行之程序。. 第一節研究背景與動機色彩充斥在我們的生活當中，也是影響生活的重要因素之一（鄭媄婛， 2007，頁 30）。世界萬物皆富有色彩，有助於視覺的辨別，而同時色彩也能左右我們的決定，例如：出門要穿什麼顏色的衣服、評論一個人的髮色及膚色等等（Silic, Cyr, Back, & Holzer，2017）。此外，色彩的應用非常廣泛，遍及藝術領域、建築設計、影視媒體、情緒感知等等。曾啟雄（2005）提到色彩運用於藝術領域中，藝術家以駕馭色彩為專業；Bittermann and Ciftcioglu（2016）提到顏色能夠影響人的美學感知，並進而影響建築設計、產品設計；王美娥、郭雨生和賴瓊琦（2007）認為不同的色彩可以使人產生不同的情緒。由此可見，在各個不同的產業都能找到色彩運用的蹤跡，也就是說，色彩對我們的生活而言非常重要。國內大學之藝術或設計領域的相關科系，皆重視色彩理論、設計等課程（陳俞均，2009）。然而，其他科系幾乎沒有包含這類課程，大部份科系不會安排設計類課程，所以學生也就不會再接觸到藝術理論、色彩學等等。在小學以及國高中的部分，由於國內教育長久以來都以升學為主要目標，所以常常會 1.

(11) 忽視不為主科的藝術學科，並誤以為藝術教育的主要目的是為了技術培養與參加比賽（教育部，2015）。換句話說，國內的藝術教育大部份不著重於原理的教學，而是稍微提及一些基本理論並直接教導技術等應用層面。大部分之色彩基本原理之教育都是在教室做教學，很少能讓學生做體驗與應用，而導致學習者不知道如何做色彩原理基本之運用（Perge，2012），但研究指出讓學習者做色彩基本原理之體驗與練習能夠幫助學習者提升其學習成效，以及讓其了解色彩原理基本之運用（許芫甄和劉光夏，2015；Perge，2015）。而隨著資訊科技日新月異，智慧型手機等行動裝置的普及，讓行動遊戲式的學習越來越受到重視，並廣泛的運用於教育。而研究指出行動遊戲式學習能提供情境感知、可攜性等元素（Klopfer, Squire, and Jenkins，2002；賴阿福，2014），也就是指行動遊戲可以讓學習者再遊戲中進行內容體驗，且無時無刻都能做學習。此外， Cavus and Ibrahim（2017）以及 Baek and Touati（2017）等研究證明，透過行動遊戲進行教學可以激勵學生參與學習活動的態度，從而提高學習效果。此外，擴增實境（Augmented Reality）也被用於教育產業（Akçayır & Akçayır，2017），透過混合實境的情境感知教學模式，可以增加學生在學習中的注意力、滿意度（Serio, Ibáñez, & Kloos，2013），進而提升學習成效。而要設計一教育性之行動遊戲也有一些要點與準則（Killi，2005；Pivec & Dziabenko，2004），Pivec and Dziabenko（2004）提及設計教育性之遊戲時的步驟，而第一步就是需要先決定教學方式或學習理論，也就是指學習策略。研究指出，在遊戲中加入適當的學習策略或者是工具能夠幫助提升學生的學習成就（Hwang, Yang, and Wang，2013；Laine，2018）。而遊戲可以提供學習者有意義學習（Qian and Clark，2016），有意義學習是由 Ausubel（1963）所提出，且他認為有意義學習可以分為接受式學習與發現式學習，且認為發現式學 2.

(12) 習的學習成效應歸功於教學者的教材，而不是發現本身，也提及發現式學習與接受式學習雖互不相斥，但可以作區分與比較。Qian and Clark（2016）的研究整理出一教育性遊戲可以包含探險、發現等設計因素，也就是讓學習者能透過遊戲中的探索等發現之動作來學習。而這樣的論述，就是指發現式學習，研究指出發現式學習能夠幫助解決問題，且能幫助學習者提升其學習成果（McDaniel and Schlager，1990；Balım，2009；Loc and Viet，2017）。而文獻指出接受式學習、發現式學習皆可以加入其他教學或練習，使學習者有更好的學習成效（Ausubel，1978；Leutner，1993）。綜合以上論述，本研究希望能透過接受式學習以及發現式學習，實際應用於行動遊戲，並結合擴增實境進行情境感知，作為色彩基本原理之教學，使學習者能在了解色彩基本原理後，能實際操作並體驗效果。本研究將進行一項實驗，將色彩基本原理教學的行動遊戲分為接受式（reception）以及發現式（discovery），分別進行相同課程內容之教學與體驗，以瞭解不同學習策略在行動遊戲中對於色彩基本原理學習之成效的差異，而除了讓學習者能更加瞭解色彩基本原理之外，也希望能對色彩教學領域以及行動遊戲教學領域有所貢獻。. 3.

(13) 第二節研究目的與問題基於上述背景與動機，本研究主要為建置一個色彩教學的行動遊戲，以色彩基本原理為主題，實際應用於不同的學習策略，瞭解經由發現式學習以及接受式學習之後的學習成效之差異。本研究之主要研究目的與研究問題分述如下：. 一、. 研究目的. (一) 瞭解全體學習者使用色彩行動遊戲後之學習成就。 (二) 瞭解學習者在使用分別嵌入發現式學習以及接受式學習之色彩行動遊戲後，兩者學習成效之差異。. 二、. 研究問題. (一) 全體學習者在使用過色彩行動遊戲之後，學習成就之改變為何？ 1.. 發現式學習實施於色彩行動遊戲中，其學習者之學習成就差異為何？. 2.. 接受式學習實施於色彩行動遊戲中，其學習者之學習成就差異為何？. (二) 學習者在使用分別嵌入發現式學習以及接受式學習之色彩行動遊戲後，兩者學習成效之差異為何？ 1.. 發現式學習與接受式學習分別實施於色彩行動遊戲中，其學習成就之差異為何？. 2.. 發現式學習與接受式學習分別實施於色彩行動遊戲中，其學習動機之差異為何？. 4.

(14) 第三節研究範圍與限制以下將分別對本研究之研究範圍與研究限制作說明，如下：. 一、. 研究範圍. 由於一般藝術課程中較為重視技術等應用層面，因而忽視色彩學等基本理論，因此，本研究的色彩教學主要為色彩基本原理之教學。並經由我國教科書與文獻之探討與彙整，本研究之色彩基本原理內容之範圍包括：色相環、明度、彩度、類似色與對比色、冷暖色與中性色、色光三原色、色料三原色。. 二、. 研究限制. 本研究之研究對象為台北市之國民中學之七年級的學生，所以本研究之結果不一定能適用於其他條件（例如年齡等）之學習者。另外，行動遊戲中所教導之內容僅以本研究彙整之色彩基本原理為主，無法包含其他色彩學相關的知識與應用。. 5.

(15) 第四節名詞釋義一、. 色彩基本原理. 本研究之色彩基本原理僅包含色相環、明度、彩度、對比色與類似色、冷暖色與中性色、色光三原色（RGB）、色料三原色（CMY）。. 二、. 行動遊戲式學習（Mobile Game-based Learning）. 行動遊戲式學習是指利用行動裝置作為遊戲平台，例如智慧型手機、PDA 等其他手持裝置，並透過遊戲來進行學習（Zaibon, & Shiratuddin，2010）。. 三、. 發現式學習（Discovery Learning）. 發現式學習是指學習者在學習的過程中，透過發現等探索的方式來獲取資訊並解決問題（Bruner，1961）。本研究之發現式學習會定義為學習者在遊戲過程中，透過提示讓學習者發現其中所隱含之原理並學習遊戲中各個關卡所使用之色彩基本原理。. 四、. 接受式學習（Reception Learning）. 接受式學習是指老師將該學習內容統整過後，以最終形式教予學習者，然後學習者再加以吸收並應用（Ausubel，1963）。本研究之接受式學習會設定為在遊戲前，先對學習者介紹各個關卡將會使用之色彩基本原理，再讓學習者去破解關卡。. 6.

(16) 五、. 學習成就. 學習成就是指學習者在經由學習的過程之後，學習者對於該學習內容之理解程度。本研究之學習成就將透過前後測測驗，了解經由行動遊戲後，學習者之學習成就差異。. 六、. 學習動機. 學習動機是指學習者參與教育活動的認知行為或是經歷過程的結果。本研究之學習動機將透過前後測動機量表，了解經由行動遊戲後，學習者之學習動機差異。. 7.

(17) 第五節研究流程確立研究方向與主題. 確立研究目的與問題. 蒐集文獻與彙整. 撰寫研究背景與動機. 確立研究架構與研究方法. 研究工具與遊戲設計. 預試與研究工具修正. 實施前測. 進行實驗教學. 實施後測. 資料分析與統整結果. 研究結論與未來建議. 圖 1-5-1 研究流程圖 8.

(18) 第貳章文獻探討本章共分為五節，主要探討色彩基本原理以及學習策略之相關文獻，作為第三章研究設計之依據，依序為色彩基本原理、行動遊戲式學習、發現式學習、學習成效以及文獻探討小結。. 第一節色彩基本原理本研究旨在作色彩基本原理之教學，本節將探討我國教育與其他相關研究色彩基本原理之內容，並彙整出本研究之色彩基本原理之分類，最後探討色彩教學之文獻。以下分為「色彩基本原理之分類」與「色彩基本原理之教學」兩點來作說明。. 一、. 色彩基本原理之分類色彩原理所涵蓋的範圍很廣，大部份書籍所描述之色彩原理是指各式的. 顏色系統，運用模型、數學公式或光譜等方式來探討色彩，例如孟塞爾系統（Munsell Color System）、CIE 表色系統、PCCS、NCS（Natural Color System）等等（黃書倩，2003；徐照夫，2015；Levkowitz，1997）。然而，這類知識對於國中小學生似乎較為複雜，且我國明訂之國中小教科書內並不包含這類知識，而是更為基礎且簡單的概念。根據 100 年國民中學技藝教育課程大綱，色彩學的教學內容由色彩基本原理延伸至色彩應用等等，因此本研究之色彩原理將著重於色彩基本原理。根據十二年國民基本教育藝術域課程綱要草案（教育部，2015），我國教育將色彩概念、原理、技術等應用歸類於藝術與人文領域中的視覺藝術，且 9.

(19) 明定國中小學生在各個階段應學習何種知識。國小階段大致上為「觀察」，讓學生去觀察現實中的色彩，包含一些色彩感知、空間探索等等，而到了國中才會有「理論」的學習，學生先瞭解一些色彩理論以及藝術知識，而後在應用於畫作或生活中。基於此課綱，表示學生會在國中時期接觸到色彩基本原理等概念的教學。而根據教育部 106 年所審定之國中教科書，藝術與人文領域為康軒、翰林、育成三家出版社的教科書，因此，本研究之色彩基本原理將先以各出版社之藝術與人文教科書或課程計畫的色彩基本原理之相關內容為主，後以其它書籍或文獻為輔，且彙整出本研究之色彩基本原理分類。三家出版社之藝術與人文教科書的編排方式雖然不同，但是內容皆相似。康軒出版的教科書中，首先帶入的色彩基本原理為顏料三元素（RYB），並介紹十二色相環，之後藉由色相環帶入配色原理的概念，也就是指對比色與類似色，之後說明色彩三要素，色相、明度、彩度，最後提及色彩感知，包含冷暖色、輕重色、膨脹與收縮感色。在翰林出版的教科書中，最先說明的是加減法混色原理，也就是色光三原色（RGB）與色料三原色（CMY），之後探討色彩三要素，並提及伊登十二色相環，且藉由色相環來說明配色原理，最後探討色彩感知，同樣是冷暖色、輕重色、膨脹與收縮感色。而育成出版的教科書因較不常見，所以以其公開於官方網站之課程計畫代替，其計畫中提到，一開始同樣先探討加減法混色原理，之後探討色彩三要素、伊登十二色相環、配色原理，最後探討色彩感知。表 2-1-1 整理出三家出版社教學內容之差異。此外，色彩基本原理皆出現於三家出版社七年級上學期之教科書或課程計畫中，且在探討色彩基本原理之後，會開始探討應用的部分，例如水彩等等。. 10.

(20) 表 2-1-1. 康軒、翰林、育成三家出版社之色彩基本原理內容差異。內容差異. 色彩基本原理. 共同內容. 色彩三要素（色相、明度、彩度）伊登十二色相環配色原理（對比色與類似色）色彩感知，包含冷暖色、輕重色、膨脹與收縮感色. 不同內容. 顏料三元素（RYB）（康軒）加減法混色原理（RGB、CMY）（翰林、育成）. 除了我國訂定之教科書以外，也有其他書籍有類似的教學內容。李曉寧和翁櫻芳（2009）編寫了一本藝術教學的書，主要內容是教導國小國中或藝術創作入門者學習色彩基本原理以及應用，而在色彩基本原理的部分，書中首先探討的是伊登十二色相環，再來是冷暖色以及中性色，最後說明對比色之概念。湯凱青（2005）的書中，在提及孟塞爾系統、CIE 表彩系統等原理之前，也先說明伊登十二色相環、加減法混色原理、色彩三要素。上述教科書與書籍所探討的色彩基本原理皆有探討相同之原理，同時也存在著些許差異，且每種原理的重要性不同。湯凱青（2005）提及色相環是解釋色彩關係的方法之中，最簡單也是最容易理解的方式；王士樵（2004）也提及在美國的美術課程中，也會要求學生學習色相環等知識。而色相環是基於加法混色原理所得知之訊息（Luke，1976）。加減法混色原理是指色光三原色 11.

(21) （紅、綠、藍，RGB）以及色料三原色（洋紅、黃、青，CMY），Süsstrunk, Buckley and Swen（1999）提及，人們對於色光三原色是熟悉的，常常利用儀器來測量色光三原色，然後加以應用於顯示器或其他工作；Levkowitz（1997）整理出一個顏色規範系統（圖 2-1），這個系統是對特定儀器（例如彩色顯示器、影印機）進行色域建模之系統，而 RGB、CMY 被置於在第一層，表示建模的第一步就是分析 RGB 或 CMY，沒有這兩者就沒辦法到下一階段。此外，他也提及色相、明度、彩度是大部份色彩系統（例如孟塞爾系統、NCS）的基本概念。而我國教科書都有提及配色原理，其原理可應用於畫作或創作上。在色彩感知的部分，較常探討的是冷暖色（例如李曉寧和翁櫻芳，2009；許芫甄和劉光夏，2015），而不是輕重色、膨脹與收縮感色等等。基於上述文獻，表 2-1-2 統整出本研究會教導之色彩基本原理內容，共分成色彩基本原理、配色原理、色彩感知三個部分。. 圖 2-1-1. 顏色規範系統. 資料來源：“Color Theory and Modeling for Computer Graphics, Visualization, and. Multimedia Applications.” By Levkowitz, H., 1997, London, United States of America: Kluwer Academic Publishers, p.34. 12.

(22) 表 2-1-2 本研究之色彩基本原理分類. 色彩基本原理分類內容色彩基本原理. 伊登十二色相環、色彩三要素：色相、明度、彩度加減法混色原理（色光三原色 RGB、色料三原色 CMY）. 配色原理. 對比色、類似色. 色彩感知. 冷暖色、中性色. 二、. 色彩基本原理之教學. 色彩基本原理在我國教育中常常被忽視，大部份的教育會較趨向於應用層面的學習。曾啟雄（2003）提及我國的色彩教學等同於是水彩教學，學生們都是在學習怎麼用水彩畫畫，而不是學習如何運用色彩。然而，少部分研究之目的則是讓學習者能學習色彩基本原理，再利用這些原理實際應用於生活中。 Chang, Lin, Huang, and Wen-Hsin（2012）讓學生先從生活中觀察色彩與其應用，再經由教師的教導與啟發，之後運用自身所學之色彩知識與團隊合作應用與創作，而這樣的方式除了能提升學生的興趣，也讓學生透過活動瞭解色彩背景以及如何創作；許芫甄和劉光夏（2015）以創意思考教學模式，配合為期六週的色彩教學課程，並透過不同階段的活動，教導國小高年級學生瞭解色相環、明度、彩度、冷暖色等色彩基本原理，結果表明，學生對於色彩知識與配色技巧之能力都有所提升，且有超過半數的學生其創作的成就感、對色彩的興趣以及應用色彩的信心皆有提升。. 13.

(23) 除了上述一般的課程教學之外，有研究運用不同的教學方式來教導學生認識色彩。Maurício, Valente, and Chagas（2016）利用建構式教學以及設計 Teaching-Learning Sequence 來教導學生認識色彩科學以及概念，例如色光三原色、色料三原色，以及顏色形成原因的原理知識等等，而其研究結果為學生在學習知識上是有效的。此外，也有研究結合科技來輔助色彩教學。Perge（2015）建置了一個互動平台來補助傳統教學，並將色彩學做分類，學生一次學習一種原理，學習色彩定義、色差、混色等知識，其方法是讓學生利用平台瞭解其概念，再用傳統方式（油漆、色卡、三色燈等等）去實踐該原理，並指出讓學習者做色彩基本原理之體驗與練習能夠幫助學習者提升其學習興趣，並有效提升其學習成效；郭子琳、吳啓東、陳子尹、黃芯妤、郭育嘉和黃永銘（2015）設計了一個輔助色彩教學之數位遊戲，讓學生透過遊戲瞭解基本三原色以及加法三原色；陳建雄、涂維妮（2003）的研究設計一互動式電腦遊戲來作明度與彩度的教學，結果發現這種方式能提升學生之學習動機，進而能提昇其學習成效，而原因為互動式電腦遊戲的教學方式能激發學生的好奇心，並藉由與遊戲互動學習遊戲中的知識與概念；Foster, Shah, Barany, Katz-Buonincontro, Rangan, Gross, and Speck（2017）利用行動遊戲來幫助兒童學習藝術的基本要素與原則等知識，透過遊戲讓他們進行任務、反思和討論，進而學習色彩、形狀、空間等知識。綜合以上文獻，色彩基本原理可以結合其他方式來做教學，並讓學習者做體驗，且其成果也皆為顯著，表示這些方式都有效的提升學生對色彩基本原理的認知，並讓學生能夠應用與創作。因此，本研究希望能結合不同的方式來輔助色彩基本原理的教學，讓學習者能透過這種方式來學習基本色彩原理等知識並體驗色彩基本原理，進而探討其學習成效。 14.

(24) 第二節行動遊戲式學習行動遊戲為本研究進行教學之主要媒介，而利用這種方式來教學就等同於行動遊戲式學習。本節將對行動遊戲式學習（Mobile Game-based Learning）之相關文獻作探討，並透過文獻了解其發展與特性，以及其在教育上之應用情形。. 一、. 行動遊戲式學習之發展與特性. 行動遊戲式學習是指利用行動裝置作為遊戲平台，例如智慧型手機、PDA 等其他手持裝置，並透過遊戲來進行學習（Zaibon, & Shiratuddin，2010）。而行動遊戲式學習是來自於行動學習與遊戲式學習的結合，以下將對這兩點進行說明。. (一) 行動學習（Mobile Learning）. 圖 2-2-1. 數位學習與行動學習之關係示意圖資料來源：“Ubiquitous knowledge construction: mobile learning redefined and a. conceptual framework,” by H. Peng, Y.-J. Su, C. Chou, & C.-C. Tsai, 2009, Innovations in Education and Teaching International, 46(2), p. 173. 15.

(25) Tatar, Roschelle, Vahey, and Penuel（2003）指出行動學習是指學習者可以在任何時間或任何地點，隨時隨地的學習。而行動學習是基於數位學習之上，Peng、Su、. Chou 和 Tsai（2009）對於數位學習（Digital Learning）與行動學習之間的關係進行了闡述與討論，並將其畫成圖形（圖 2-2-1），他們認為數位學習與行動學習不是兩種相對的學習方式，而是行動學習應視為數位學習中的一個領域，並說明行動學習所包含之特性更加具體，其特性為行動性與無所不在性兩點，也就是指在任何時間與地點都可以學習。Lai, Yang, Chen, Ho, and Chant（2007）的研究中則說明，行動學習是指無論在何時何地，行動科技都可以提供學習者即時的資訊，並透過這項資訊來學習。而 Klopfer, Squire, and Jenkins（2002）提出手持裝置有利於學習之原因在於，行動裝置具備可攜性、社會互動、情境感知、連結性與個人性五個要素。賴阿福（2014）則說明行動裝置能夠帶領學習者到戶外學習，使得學習者更貼近真實來學習，同時也提及行動學習有下列幾點特性： 1.. 個人化. 行動裝置是一種 1 to 1 的資訊科技，所以易於實現個人化之特性，再加入適當之教材進行個別化教學。 2.. 可攜帶性. 即為可行動性，行動裝置可以隨身攜帶，表示無時無刻都能夠學習。 3.. 互動性. 行動科技的興起也伴隨著社群網路科技之流行，除了人機互動之外，也可以隨時與其他人作人際互動。 4.. 即時性. 16.

(26) 基於網路與雲端科技的盛行，學習者可以透過行動裝置即時獲得最新資訊，例如電子書、線上課程等等，也可以即時接受上傳作業。 5.. 整合性. 透過行動裝置與其他科技（各式系統、軟硬體、教材、雲端等等）之整合，使用上以及管理上都會更加方便，學習者可以即時檢討及分享，也可以更有效地學習。. (二) 遊戲式學習（Game-based Learning）由於資訊科技的進步，讓數位化之遊戲漸漸融入我們的生活之中。Prensky （2001）認為數位遊戲式學習是指任何教育內容與電腦遊戲之緊密結合，也可以定義為在電腦或線上遊戲上之教育性遊戲，換言之，就是利用任何教育性之電腦遊戲來進行教學。遊戲有分很多種類，Gros（2007）提及遊戲有許多種類，但卻沒有被明確的分類。他將遊戲分成動作（Action）、冒險（Adventure）、格鬥（Fighting）、角色扮演（Role-playing）、模擬（Simulation）、運動（Sport）以及策略（Strategy）等七個種類。除了這些分類，也有其他分類，例如拼圖（Puzzle）、迷宮（Maze）、射擊（Shooting）等等（Prensky，2001； McFarlane, Sparrowhawk, & Heald）。然而，Killi（2005）認為這麼多種的遊戲，不是每種遊戲都富含教育性質或是適用於教育產業。他也提出設計教育性遊戲時，須考慮三個因素，分述如下：. 17.

(27) 1.. 故事性（Storytelling）. 故事性是指說故事，故事是遊戲中的基礎要項，可作為遊戲背景並融入各種挑戰，而故事則可提供教育性，讓玩家能沉浸於遊戲中。遊戲可以分為互動性的遊玩事件（Interactive Gameplay Events）以及非互動性的故事性事件（Non-interactive Story Events），而非互動的故事性事件大多是以文字或動畫呈現，用來營造遊戲背景，以及提供玩家遊戲中之線索。 2.. 遊戲平衡（Game Balance）. 遊戲之平衡是表示要確保遊戲的一致性與公平性，避免玩家發現遊戲設計之缺失，而讓玩家以破壞規則的方式完成遊戲。在遊戲中須給予玩家適時的獎勵與回饋，並依照玩家的技術程度給予不同難度之挑戰。 3.. 優化認知負荷（Optimizing Cognitive Load）. 一個教育性遊戲通常都是以各式各樣的多媒體元素（背景音樂、影像等）來呈現，而過多的多媒體元素會造成玩家的認知負荷過重，這會產生負面的學習效果，所以應避免使用過多的多媒體元素，藉以改善玩家之認知負荷。 Pivec and Dziabenko（2004）則提出，要創造一成功的遊戲式學習之遊戲，其設計步驟為以下六點： 1.. 決定教學法. 2.. 在遊戲模型中適當地放入任務. 3.. 制定遊戲的細項. 4.. 整合潛在之教育性支援. 5.. 藉由介面動作來映射出學習活動. 6.. 藉由介面物件來映射出學習概念. 18.

(28) 換言之，在設計遊戲之前，教學者必須先考慮要教予學習者什麼，也就是教學目標，接著找出適合之教學方法或是學習理論來設計學習活動。在釐清目標以及活動之後，教學者還需檢視遊戲是否提供適當的挑戰，學習者能否在遊戲中評量自己的行為與決定以及能否獲得適時的回饋等。另外，Qian and Clark（2016）的研究整理出一個教育性遊戲之可以包含合作、角色扮演、探險、故事、策略、發現、目標、反饋等等，並說明一教育遊戲如能包含上述因素，就能吸引學習者並維持其學習動機。此外，有研究指出遊戲動機也可以是設計遊戲的準則。陳禹辰、尚榮安、陳東榮、鄭靜婷（2012）整理了部分關於遊戲動機的分類之文獻，並認為 Malone 與 Lepper（1987）所提出的遊戲動機分類所能涵蓋之範圍最為廣泛。 Malone 與 Lepper（1987）認為遊戲學習能引發學習者的學習動機，並提出了七點動機，分為個人動機與人際動機兩類，而如果一個遊戲可以根據這七點動機來做設計，就能幫助提升學生的學習動機。關於七點動機以下分別做說明：個人動機（Individual Motivations）： 1.. 挑戰性（Challenge）：教學者須提供學習者明確的學習目標，可以利用(1) 調整難度等級、(2)多等級的目標、 (3)隱藏資訊、(4)隨機等機制來提供目標。遊戲中也應針對學習者的表現而給予適當的回饋。. 2.. 好奇心（Curiosity）：教學者應提供一適當難度之遊戲，讓學習者可以利用他們的經驗與背景知識來遊玩該遊戲，並提供多元的感官刺激，例如聽覺以及視覺資訊，進而已發學習者感官上的好奇。. 3.. 控制（Control）：遊戲應控制在適當的難度，並給予學習者開放性的選擇，使學習者可以認知到自己是遊戲的主人。. 19.

(29) 4.. 幻想（Fantasy）：教學者應在遊戲中適時的加入故事情節，或是虛擬角色，以引發學習者的想像空間。當幻想與自身經驗有關聯時，就能達到最佳的效果。. 人際動機（Interpersonal Motivations）： 1.. 合作（Cooperation）：每位學習者持有獨立的知識背景，並藉由合作來完成學習任務。. 2.. 競爭（Competition）：每位學習者持有獨立的知識背景，並使用計分等方式來評量彼此之間的競爭關係。. 3.. 認同（Recognition）：使學習者在學習中的表現能被有所認同，可以利用獎勵等方式。基於上述對於行動學習與遊戲式學習之探討，研究指出行動學習擁有情境. 感知、行動性、即時性、整合性等等特性，並強調無時無刻的學習與體驗；遊戲式學習的部分則是強調教學者應如何設計遊戲，指出教育性遊戲之設計因素與步驟，也指出遊戲動機也可以是設計遊戲的準則。換言之，行動遊戲式學習就是將教育性遊戲放入行動裝置中，並讓學習者以此來學習。. 二、. 行動遊戲式學習之教育應用近年來，行動科技的發展，再加上大部份人都喜愛玩遊戲，且行動遊戲. 式學習有可以增加學習效果的潛力（Schwabe, & Goth，2005），使得行動遊戲式學習受到重視，且持續的再創新。行動遊戲式學習的教育研究遍及各類學科。Huizenga, Admiraal, Akkerman, and Dam（2009）提及配合行動遊戲來教育是一種能將現場與主動學習結合的 20.

(30) 好方法。該研究利用行動遊戲來教導學生有關於中世紀時期阿姆斯特丹的歷史與知識，研究結果發現行動遊戲增進了學生對歷史的認識；Cavus and Ibrahim （2017）利用行動遊戲來作英語教材，教導學生英語的發音、單字、聽力等能力，研究結果顯示行動遊戲能改善學生的英語能力；Chang and Yang（2016）設計一行動遊戲，教導國小五年級學生學習數學運算，包含面積、體積與表面積，結果顯示學習成效有顯著提升，而且學生認為利用互動式的行動遊戲來學習是一件有趣的方式，研究者認為大部份小孩喜歡虛擬角色，而使用這種虛擬物件來做教學能讓他們更積極的學習；Wang and Lai（2011）則設計了一節奏遊戲，並透過虛擬寵物來輔助教導學生音樂節奏與樂器，且讓他們利用現實生活中之聲音來作曲，研究分為單人玩家組與雙人玩家組，結果雖然顯示學生們認為難度過於容易，但是結果也表明虛擬寵物能增加他們玩遊戲的動機，以及兩人一起合作遊玩比起單人來得更有吸引力。此外，近年來新的科技層出不窮，並廣泛的與行動遊戲式學習做結合，擴增實境（Augmented Reality）就是其中之一，而這樣的科技結合被認為是未來趨勢（賴阿福，2014）。Melero, Hernández-Leo, Sun, Santos, and Blat（2015）設計一實境遊戲，讓學生以小組為單位進行活動，活動內容為在校園內探索科學議題，其結果發現學生的學習興趣以及合作能力皆有明顯提升；Furió, Juan, Seguí, and Vivó（2015）用 iPhone 作為遊戲平台，並加入 AR 來教導學生水循環，結果顯示行動遊戲式學習的成效比傳統教學好，且能讓學生專注在學習上，另外，研究也建議未來研究可以配合其他遊戲模式像是合作、競爭等來增強遊戲。綜合以上論述，行動遊戲式學習來自於行動學習與遊戲式學習之結合，且各自有各自之特性；行動遊戲與擴增實境能提升學生的學習興趣、學習態度， 21.

(31) 有些則由於虛擬角色或是合作性而提升學習動機，但也都因此提升了學習者之學習成就。. 三、. 行動遊戲式學習之學習策略. 而在進行設計行動遊戲前，為達教學目標，也就是讓學習者了解色彩基本原理， Pivec and Dziabenko（2004）提及遊戲設計步驟的第一步為「決定教學法」，是指需要決定教學方法或學習理論，也就是學習策略；研究指出，在遊戲中加入適當的學習策略或者是工具等理論能夠幫助提升學生的學習成就（Hwang, Yang, and Wang，2013；Laine，2018）。遊戲可以提供學習者有意義學習（Qian and Clark，2016），而行動遊戲式學習就是一種有意義學習。有意義學習是由 Ausubel（1963）所提出，他認為有意義學習可以分為接受式學習與發現式學習，並認為兩者之間有關聯但可以做區分。下面分別以「接受式學習與發現式學習之比較」來說明 Ausubel 對於接受式與發現式學習之觀點，以及以「發現式學習」來說明其他學者對於發現式學習之觀點。. （一）接受式學習與發現式學習之比較. 接受式學習（Reception Learning）是由 Ausubel（1963）所提出，是指教學者需要將教學內容統整過後，以最終形式教予學習者，讓學習者吸收該內容，日後可在使用。O’brien, and Shapiro（1977）認為接受式學習是指學習者應在有系統的指引下學習，而這個指引是教學者統整過後的資訊。少數的研究有提及接受式學習的效果。Murray and Gregg（1969）比較概念學習與接受式學習，讓成人學習分割木塊並以形狀或顏色來分組之概念，而結果發現概念學習優於接受式學習；O’brien, and Shapiro（1977）讓學生們學習數學，並將它們分成獨立發現式、合作發現式與接受式三組，結果發現合作發現 22.

(32) 式學習比起獨立發現式和接受式學習都能獲得更大的成功，並提及學習在合作的情況下進行最好，而不是在接受式或是獨立發現式學習的情況下。 Ausubel（1963）對發現式學習持保留的態度，他所認為的發現式學習，是指沒有給予學生主要內容，而是讓他們透過操作與探索去發現內容，然後加以吸收。他認為發現式學習下的學生，能夠學習到知識是歸因於教師或教材，而不是發現本身這個行為。另外也提及接受式學習和發現式學習，不僅基本性質與其操作過程中不同，在智力發展和認知功能方面的主要作用也不同，但這兩種方式並不互斥，但是可以作區分與比較。 Ausubel, Novak, and Hanesian（1978）指出，可以將接受式學習與發現式學習置於同一個維度，而機械式學習與有意義學習置於同一個維度，圖 2-3-1 為他所提及之二維空間圖，而在圖中則為兩個維度之交集出來之結果。. 圖 2-3-1. 接受式學習與發現式學習關係圖翻譯自 “Ausubel, D. P., Novak, J. D., & Hanesian, H. (1978). Educational Psychology: A Cognitive View (2nd ed.). New York: Holt, Rinehart and Winston. p.25.”. 23.

(33) 而他也提及，這些維度之間並不是互相獨立也不相互排斥，而是相互有關聯。他認為教學內容的傳遞方式可以是接受式或發現式，而學習者本身想學習的方式可以是機械式或有意義學習，由上圖可以發現，x 軸為教學內容的傳遞方式，y 軸則為學習者本身想學習的方式。x 軸由接受式學習向外，先經由引導式之發現式學習，最後再到自主性之發現式學習，引導式之發現式學習是只有外界因素來做引導之發現式學習，而自主性之發現式學習是指由學習者自身自發性之學習；y 軸則由機械式學習向外，慢慢導向有意義學習。由此圖可以得知，接受式學習可以再細分為機械式之接受式學習與有意義之接受式學習，而發現式學習也可在分為機械式之發現式學習與有意義之發現式學習，每種方式都是獨立且具有實際應用之層面，例如上圖所提及之九九乘法表等等，而雖然獨立，但也可以因為不同維度之程度不同而導向下一個獨立向量。本研究因探討的是學習策略，為嵌入本研究之行動遊戲之教學方法，也就是指教學內容之傳遞方式，所以本研究只著重於接受式學習與發現式學習，且本研究之接受式學習與發現式學習不包含任何機械式學習與有意義學習之影響討論。此外，Ausubel（1978）提及接受式學習如果加上其他教學實踐或練習，就能提升夠提升學習者的學習成效，而此處之其他教學實踐，在本研究就是代表行動遊戲式學習。因此，本研究將以行動遊戲配合接受式學習，並探討其學習成效。. 24.

(34) （二）發現式學習而上述說明完接受式學習後，接下來說明發現式學習。Qian and Clark （2016）的研究整理出一教育性遊戲可以包含探險、發現、策略等設計因素，也就是讓學習者能在遊戲中做探索等發現之動作，進而學習。而這樣的論述，就是指發現式學習發現式學習是由 Bruner（1961）所提出，是以學習者為中心，認為學習者在學習的過程中，透過發現等探索的方式來獲取資訊並解決問題。Strike （1975）認為發現式學習是指學習者試圖去發現沒人發現的知識，然後學習； O’brien, and Shapiro（1977）則認為發現式學習是指學習者在沒有系統的指導下學習。部分研究指出，發現式學習對學習成效是有幫助的，McDaniel and Schlager （1990）認為發現式學習有助於解決問題；Balım（2009）的研究指出發現式學習能更有效地提高學習者的學習成效；Loc and Viet（2017）則指出發現式學習除了能提高學習者的學習成效，也能提升其學習興趣。In’am and Hajar（2017）設計了一個學習活動，給予學生一些圖片或是文章閱讀，讓他們觀察並學習該概念，然後讓他們發現問題，以及做資料收集等等，研究結果發現整體學習成果有所提升。然而，有研究認為發現式學習需要加入引導機制，如果學習者過於自由而沒有適當的引導，會造成學習者想法混亂而導致學習成效變差（Mayer， 2004；Dalgarno, Kennedy, and Bennett，2014）。DeDonno（2016）比較純發現式與引導發現式對於學習成效之影響，結果發現引導發現式的學習表現優於純發現式學習；Mayer（2004）認為純發現式學習沒有辦法真正的讓學習者學習到教學內容，要透過適當的引導才有效。 25.

(35) 上述文獻說明了發現式學習對學習成效的影響，除此之外，Leutner （1993）認為在發現式學習的過程中，透過適當的教學支持，對於製作與傳達訊息是非常有用的。因此，本研究將運用行動遊戲來配合發現式學習，並透過適時地引導機制來讓學習者能自己探索以及學習。綜合以上文獻，透過瞭解接受式學習、發現式學習的定義以及後人研究，發現這兩種學習策略皆可加入其他教學來作為輔助，進而提升學習成效。因此，本研究將設計不同計畫來對應不同學習策略且內容相同的行動遊戲，並瞭解兩種學習策略對色彩基本原理學習成效之差異。. 26.

(36) 第三節學習成效學生的學習成效是指學中在完成學習課程後，對於該課程之理解程度與了解其運用，教學者可以從知識與理解力（認知）、態度與價值觀（情意）、實際技能（技能）及行為等三方面來作判斷（蘇錦麗，2009）。因此，本研究之學習成效之測量內容，將分為學習成就與學習動機兩部分，用以了解學習者之理解程度與其認知行為表現，以下分別說明。. 一、. 學習成就. 依據美國全國教學專業標準委員會（National Board for Professional Teaching Standards, NBPTS）2011 年之報告書，學習成就是指在特定時間內，學習者對於該項學科之內容理解與技能操作的狀態。Tanah（2009）說明學習成就是指學習者在完成某些知識性或技能性的任務或活動時所獲得的結果，而最後通常由教學者給予其成績或等第。因此，學習成就可以表示為學習者對於學習內容之理解以及其應用情形之狀態，或是學習之結果，也就是指，學習成就可以作為教學者檢測學習者是否達成學習目標之方式。而學習成就的測量方式，王如哲（2010）認為利用度量的方式來進行測量學習成就，是最直接且有效的方式，透過測驗學習者在學習前、後的差異，以得知其在學習過程中對於學習內容之吸收狀況。標準化測驗即是作為此一過程的工具。 Kuncel and Hezlett（2007）指出若能設計良好的標準化測驗，則可以有效且準確的反應學習者所習得之知識。. 27.

(37) 二、. 學習動機. 動機是指參與特定活動的動機，並且可以被概念化為先行之認知行為或是經歷活動過程的結果（Hulleman, C. S., Durik, A.M., Schweigert, S., & Harackiewicz, J. M. ，2008）。學習動機就是指學習者參與教育活動的認知行為或經歷過程之結果。Nicholls, J. G. （1979）認為動機與成就存在著內在關聯，了解成就之背景下的動機，就能了解如何促進學習者學習。 . 而在評估學習動機的方面，Keller（2009）所提出之 ARCS 模型，是用來評量學習者學習動機的著名理論。Keller 將學習動機分成了四大動機，分別為： 1.. 注意（Attention）學習者在學習時，此學習內容是否能引起學習者的興趣，以及是否能夠激發. 起學習者的好奇心，並促使其學習；教學者可以藉由了解學習者對於該學習經驗是否能激發自己的好奇心、或者是否感到有趣來作判斷。 2.. 關聯（Relevance）學習者在學習時，此學習內容是否符合學習者自身需求或價值觀的程度，並. 使其以積極的態度去學習；教學者可以藉由了解學習者對此學習經驗是否感到有價值、或是了解其對於學習的積極程度來作判斷。 3.. 信心（Confidence）學習者在學習時，學習者是否相信自己能夠成功，並對自己有信心；教學者. 可以透過了解學習者對該學習內容，是否認為有信心可以靠自己的力量成功完成來作判斷。. 28.

(38) 4.. 滿足（Satisfaction）學習者在學習時，學習者是否能具有成就感，並且願意繼續學習；教學者可. 以透過了解該學習內容是否讓學習者自身感到滿足，以及是否有慾望繼續學習該內容來作判斷。. 綜合上述論點，若在特定時間內，學習成就就可以採用前後測驗的方式來進行檢驗，並能了解學習者對於學習內容理解的情形；同時，該測驗之內容也須謹慎的設計，確認該題目能夠有效測驗出學習者之學習成就，並以標準化的方式進行，才能確保所測得知學習成就之正確性。而學習動機的部分，將會透過 Keller（2009）所提出之 ARCS 模型，來了解學習者的學習動機，並探討學習者在兩種策略下的學習動機之差異性。. 29.

(39) 第四節文獻探討小結在確認色彩基本原理的分類與探討色彩教學成果之後，定義本研究之色彩基本原理為色相環、明度、彩度、色光三原色、色料三原色、類似色與對比色、冷暖色與中性色，並發現色彩基本原理可以結合其他方式來做教學。而在科技迅速發展的背景下，行動遊戲式學習與擴增實境能提升學生的學習興趣、專注力、投入程度等等，進而提升學習者之學習成就。接受式學習的研究本身就較為稀少，相比之下，發現式學習的研究就較多，雖然雙方都有不同的學者們支持，但是將兩種學習策略拿來比較之研究卻是少之又少。而這兩種學習策略皆有文獻支持說明在學習的過程中，可加入其他教學來作為輔助以提升學習成就，因此本研究會將這兩種學習策略皆嵌入於行動遊戲中，並以行動遊戲來做色彩教學。基於上述原因，本研究希望能結合行動遊戲來輔助色彩基本原理的教學，並設計出符合發現式學習以及接受式學習兩種學習策略之行動遊戲，並與擴增實境作結合，讓學習者能透過這種方式來學習色彩基本原理，最後透過前後測驗來探討其學習成效之差異。. 30.

(40) 第參章研究設計基於前面章節所提及之緒論以及綜合文獻探討之結果，發展出本研究之研究架構以及遊戲之設計與流程，最後設計研究工具來檢視學習成就。本章共分為八節，依序為研究架構、研究方法、研究對象、研究工具、教學設計、研究實施、資料處理與分析以及預定進度甘特圖。. 第一節研究架構本研究使用實驗法，以色彩基本原理為出發點，將其融入行動遊戲之內容，並探討行動遊戲應用於發現式學習與接受式學習之間的學習成就差異。圖 3-1 為本研究之整體架構圖，並分別敘述本研究之自變項、依變項、以及控制變項。. 圖 3-1-1. 研究架構圖. 31.

(41) 一、. 自變項. 本研究之自變項為「學習策略」，分別為發現組以及接受組。發現組皆以發現等探索之方式來破解遊戲中之關卡，並從而學習色彩基本原理；接受組則是以接收知識與原理的方式來闖關。. 二、. 依變項. 本研究之依變項為「學習成就」以及「學習動機」，學習成就是指學習者經由學習過程後，其對於內容之理解程度；學習動機是指學習者參與教育活動的認知行為或經歷過程之結果。先以考卷方式進行前測排除每位學習者先備知識的差異，進行遊戲後，再以考卷與問卷的方式施行後測，了解兩種學習策略之間的學習成就與學習動機之差異。. 三、. 控制變項. 本研究之控制變項為「學習內容」以及「實驗器材」，分述如下： (一) 學習內容本研究之學習內容為「色彩基本原理」，內容涵蓋之範圍由上述第二章之文獻彙整而成，本研究所設計之遊戲內容皆為同樣原理與概念，不會因不同的學習策略而有所不同。 (二) 實驗器材本研究之實驗器材皆採用 iPad，並以 Xcode 9.2 來進行遊戲開發，不會因為組別不同而使用不同之裝置；開發程式之結構與遊戲界面也完全相同，除了遊戲中之學習方式有所差異，其他遊戲操作環境皆相同。. 32.

(42) 第二節研究方法本研究所使用之研究方法為「實驗法」，實驗法是指藉由有效之變項控制，觀察自變項對依變項所產生之影響，可以了解變項之間的因果關係，以提供有效之推論與解釋（林秀雲，2016），因此，實驗法為檢測因果關係最理想之研究方法。此外，本研究之研究樣本將採用便利抽樣的方式來選擇研究對象。進行正式實驗時，將會先以測驗卷形式對樣本進行前測，並以此來排除先備知識之差異，瞭解發現組與接受組對色彩基本原理的認識程度，之後進行接受式學習、發現式學習兩種策略的行動遊戲，最後在以測驗卷與問卷形式實施後測，並瞭解發現組與接受組之間是否有顯著差異。. 第三節研究對象本研究為實際使用行動遊戲進行色彩教學，並探討其學習成效之差異。曾啟雄（2003）提及國中小以及普通高中是學習色彩的重要階段；而教育部（2015）於十二年國民基本教育藝術域課程綱要草案中提及國中七年級的階段才會開始學習色彩理論等知識。因此，本研究之研究對象皆為台北市國民中學之七年級的學生。而本研究將分為預試與正式測驗兩階段，且皆採便利抽樣。在預試階段，研究對象為台北市立建成國中七年級某一班之學生，共 28 名，本研究透過此次預試之結果來修正遊戲以及研究工具；而在正式實驗的階段，研究對象為台北市立明湖國中之某兩班七年級之學生，其中一個班級為發現組 (DL)，共 25 名學生，另外一個班級為接受組(RL)，共 28 名學生，兩組共 53 人，兩班皆以 4~5 人一組做分組，皆為 6 組。. 33.

(43) 第四節研究工具配合上述研究方法與對象，本研究採實驗法，自變項為學習策略，而依變項為學習成就與學習動機。本研究設計工具分別為「學習成就量表」以及「學習動機量表」。. 二、. 學習成就. 在學習成就的部分，本研究會透過學習成就量表來測量學生之學習成就。學習成就量表內容將依據本研究所定義之色彩基本原理來編制，並將敦請專業人士來評估其效度。而本研究之學習成就量表之信度方面，再經由預試並加以修正後，本研究之有效樣本數為 50 份，其數據分析結果之 cronbach’s α 值為 0.814，屬於正常之可信範圍；效度則請專家做過鑑定，建立專家效度。本研究之學習成就量表測量要點如表 3-4-1 所示，共 19 題，完整前後測測驗卷內容請參照「附錄一」及「附錄二」。表 3-4-1 學習成就量表測驗要點. 測驗面向. 測驗內容. 測量題數. 伊登十二色相環. 3. 色彩三要素. 3. 加減法混色原理. 6. 配色原理. 對比色、類似色. 4. 色彩感知. 冷暖色、中性色. 3. 色彩基本原理. 34.

(44) 二、. 學習動機. 而在學習動機的部分，本研究是利用 Keller（2009）所提出之 ARCS 模型之學習動機量表作為研究工具，而 ARCS 模型分為「注意」（attention）、「關聯」（relevance）、「信心」（confidence）以及「滿足」（satisfaction）四大構面。本研究之學習動機量表修改自劉書偉（2016），用來了解學習者在進行色彩行動遊戲後之動機的表現。本研究之學習動機量表驗證要點如表 3-4-2 所示，共 41 題，其中包含正反面之問題，反面問題之題目為第 4、5、8、11、 13、20、22、23、26、28、30、32、37 題。其採用 Likert 5 點式量表，經過預試並修正後，其 cronbach’s α 值為 0.947，表示非常可信；效度部分，由於是沿用 Keller（2009）所提出之學習動機量表，且是修改自劉書偉（2016），其本身皆有一定之效度。完整之動機量表內容請參照「附錄三」。表 3-4-2 學習動機量表驗證要點. 項目. 驗證要點. 總題數 / 題號. 此學習內容是否能引起學習者的興趣，以注意(A). 及是否能夠激發起學習者的好奇心，並促. 13 / 1 ~ 13. 使其學習。. 關聯(R). 信心(C). 滿足(S). 此學習內容是否符合學習者自身需求或價值觀的程度，並使其以積極的態度去學習。學習者在學習此學習內容時，學習者是否相信自己能夠成功，並對自己有信心。學習者在學習此學習內容時，學習者是否能具有成就感，並且願意繼續學習。. 11 / 14 ~ 24. 9 / 25 ~ 33. 8 / 34 ~ 41. 修改自“劉書瑋（民 105）。「探索式學習應用於適地性歷史回溯遊戲之學習成效探討」（碩士論文）。” 35.

(45) 第五節教學設計本研究將使用行動遊戲來讓學習者學習色彩基本原理，讓學習者可以藉由遊戲中的內容學習並體會色彩基本原理之內容。本研究之自變項為兩種不同之學習策略，為應映這兩種不同的學習方式，在教學設計上所採用之概念將皆不同。本節將分為學習目標與學習媒體兩點來說明本研究之教學設計。. 一、. 學習目標. 本研究之學習目標為讓學習者在不同學習策略下學習，並希望能讓所有學習者對於本研究定義之色彩基本原理皆有所了解與體會。本研究之教學目標將分為以下三大構面：「色彩基本原理」、「配色原理」以及「色彩感知」，表 3-5-1為各構面之教學內容。. 表 3-5-1 教學目標之構面與內容對照表. 教學構面. 教學內容. 色彩基本原理. 1.. 認識伊登十二色相環。. 2.. 了解色彩三要素之概念。. 3.. 了解加減法混色原理以及其差異。. 1.. 了解對比色之概念。. 2.. 了解類似色之概念。. 1.. 認識冷色與暖色。. 2.. 認識中性色。. 配色原理. 色彩感知. 36.

(46) 二、. 學習媒體. 本研究將設計一行動遊戲來教學色彩基本原理，而此遊戲將以 iPad 為主要運行平台，以 Xcode 9.2 來進行遊戲開發，並結合擴增實境的技術來讓學習者觀察現實生活中的色彩。本研究旨在探討學習者在不同學習策略下的學習成就之差異，本研究會將遊戲式學習分為兩種類型，分別為接受式學習（接受組 RL）以及發現式學習 (發現組 DL)，無論是那一類型均以分組方式進行遊戲，皆每組 4～5 人為一組，並需要協力解決問題闖關。表3-5-1為兩組所對應之遊戲設計。. 表 3-5-2 不同學習策略類別所對應之遊戲設計. 類別. 遊戲設計. 接受式學習. 在開始遊戲之前，會先顯示遊戲所運用之所有色彩基本. (接受組 RL). 原理與其介紹，然後學生在遊戲前先了解色彩基本原理，並在遊戲中不提供任何提示。. 發現式學習. 在開始遊戲之前，不顯示遊戲所運用之色彩基本原理與. (發現組 DL). 其介紹，而在遊戲中給予適當的暗示，讓學生透過這些提示發現破關的方法，也以此種發現式學習的方法習得色彩基本原理。. 在破關之後顯示解答，告知學生該關卡所運用之色彩基本原理。. 37.

(47) 三、. 學習流程. 本研究之學習活動為 80 ~ 100 分鐘，活動一開始會進行活動簡介與分組，每 4 ~ 5 人一組，活動中會進行色彩行動遊戲，最後在進行總結與獎勵。表 3-53 為「接受式學習組」之學習流程，表 3-5-4 則為「發現式學習組」之學習流程。表 3-5-3 接受式學習組流程表. 時間（分）. 教學活動. 教學內容. 5 - 10. 簡介. 簡要介紹本次活動的內容與流程。. 10 - 15. 前測（成就測驗卷）. 10 - 15. 色彩基本原理教學. 20 - 30. 色彩行動遊戲學習. 教導學生們遊戲中會使用到的色彩基本原理。各組別進行色彩遊戲，並利用剛剛所學的原理來完成遊戲。. 10 - 15. 後測（成就測驗卷與動機量表）. 5 - 10. 總結：獎勵與回饋. 表 3-5-4 發現式學習組流程表. 時間（分）. 教學活動. 教學內容. 5 - 10. 簡介. 簡要介紹本次活動的內容與流程。. 10 - 15. 前測（成就測驗卷）各組別進行色彩遊戲，並從遊戲中. 20 - 30. 色彩行動遊戲學習. 或是與組員的討論中學習色彩基本原理。. 10 - 15. 後測（成就測驗卷與動機量表）. 5 - 10. 總結：獎勵與回饋. 38.

(48) 四、. 遊戲設計. 此遊戲將會以「尋寶獵人」作為遊戲主題，並以「古墓遺跡」作為遊戲背景，學習者需要透過闖關來取得各關卡之線索，最終將獲得寶藏。在每個關卡中都會帶入一種色彩基本原理，學習者需要運用該色彩基本原理之概念來破關，以取得下一個關卡之線索。遊戲架構如圖 3-5-1，首先介紹本遊戲並告知學習者遊戲目標，之後再開始闖關；關卡主要有五大關，依序為「大門」、「池水」、「解鎖」以及「最終試驗」，而在「大門」這個關卡需透過「AR」來取的相關線索，最後顯示闖關結果並給予獎勵。而所有頁面之內容描述與所對應之色彩基本原理如表 3-5-5 所示。. 圖 3-5-1. 遊戲架構圖. 39.

(49) 表 3-5-5 各頁面之內容描述與其對應之色彩基本原理. 頁面. 內容描述. 首頁. 此頁為此遊戲之遊戲首頁，在遊戲開始前教學者需要確定每組學生都有拿到裝. 色彩基本原理. 無. 置，且畫面可以運行。介紹頁. 此頁會向學生介紹此遊戲之背景，並告知學生目前為一尋寶獵人，今拾獲一張藏寶圖，藏寶圖上標記的是一個古墓遺. 無. 跡之地點，學生需透過線索找出該遺跡之寶物。關卡一. 大門上之鎖會以色相環之模樣設計，並. 大門. 告知學生需要蒐集完十二種顏色之水晶，再依照色相環顏色所排列的順序放. 伊登十二色相環. 上大門之鎖，才能開啟大門，並直接進入關卡二。關卡二. 進到遺跡後，畫面上會先看到池水，該. 池水. 池水可變換顏色，學生需調整其明度與. 色相、明度、彩. 彩度，才能看見池水的變色過程，並獲. 度. 得關卡三所需之鑰匙。關卡三. 此關卡需要透過鑰匙來開鎖，每個鑰匙. 解鎖. 與鎖之顏色皆不同，學生需要使用對比於鎖之顏色的顏色之鑰匙，才能順利解 40. 對比色、類似色.

(50) 鎖。例如紅色的鎖需要用綠色的鑰匙才能打開。解開後直接進入關卡四。關卡四. 畫面上會有兩座舞台，分別為聚光台以. 最終試驗. 及調色台，學生需滑動畫面上之色塊使加減法混色原理其能夠符合加減法混色原理，即能破解該關卡。之後直接進入獎勵頁面。. 線索頁面. 在告知學生需要蒐集十二種顏色水晶. AR. 後，會進到這個畫面，學生需要透過擴增實境之技術，掃描現實中的顏色，畫冷暖色與中性色面上會出現同色之鬼怪，點擊他之後需跟他對話並了解他的派系，之後會獲得關卡一所需之水晶。. 結果與獎勵. 依序完成所有關卡後，會獲得最終寶物無後，並給予故事結局以感謝玩家。. 提示頁面. 此此頁面僅出現於發現式學習組之遊戲當中，用來給予玩家提示，讓玩家可以. 無. 透過提示來作為線索已破解關卡。. 基於上述學習目標與設計，本研究之遊戲流程如圖 3-5-2 所示；圖 3-5-3 為不同分組的遊戲流程圖。而圖 3-5-4 則為一些遊戲畫面之範例，可以看到第一關、第三關、第四關、AR 頁和提示頁等畫面，圖 3-5-5 則為接受式學習組老師會上課之色彩基本原理內容範例，同時也為遊戲各關卡之解答頁。. 41.

(51) 圖 3-5-2. 遊戲流程圖. 圖 3-5-3. 不同分組之遊戲流程圖. 42.

(52) 圖 3-5-4. 遊戲畫面範例圖（左上：第一關、右上：第三關、左中：第四關、右中：AR 頁、左下：提示頁、右下：關卡說明頁）. 43.

(53) 圖 3-5-5. 色彩基本原理與解答範例圖（左上：伊登十二色色相環、右上：冷暖色與中性色、左中：色光三原色、右中：色料三原色、左下：類似色、右下：對比色）. 44.

(54) 此外，根據文獻中所探討之遊戲設計因素，Killi（2005）提出之教育性遊戲因素，分別為故事性（Storytelling）、遊戲平衡（Game Balance）和優化認知負荷（Optimizing Cognitive Load），以下為本研究之設計確認，以符合此三點因素： 1.. 故事性（Storytelling）將遊戲背景設定在古墓遺跡，並讓學習者想像自己是尋寶獵人，讓其以尋找最終寶藏為目標，並透過文字、圖片與各種關卡作為互動事件，讓學習者能沉浸於遊戲中。. 2.. 遊戲平衡（Game Balance）遊戲中，都會給予明確的任務，並給予正確的回饋。結束遊戲時，也會給予獎勵以鼓勵學習者。. 3.. 認知負荷（Optimizing Cognitive Load）遊戲中僅出現 2D 平面之畫面，且不會有影片嵌入，只有些許的音樂以及動畫作為輔助。此外。為了集中討論學習策略，本研究將不討論學習者認知負荷的變化。. 45.