線上遊戲式學習在知識獲取與學習遷移成效之研究

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(1)第一章緒論本章共分為五節，首先描述本研究的背景與動機，接著根據研究動機具體陳述研究的目的，之後分別說明研究的範圍與限制、研究的流程，最後則針對本研究所涉及的重要名詞提出解釋與說明。. 第一節研究背景與動機近來遊戲與學習的結合已逐漸成為數位學習（e-Learning）中一個熱門主題，如：數位遊戲式學習（digital game-based learning, DGBL）、遊戲式學習（ game-based learning ）、教育遊戲（ educational game ）或教育娛樂（edutainment）等都是反應此現象的常見術語，且均指透過電腦遊戲所進行的一種教育與學習方式。同時，「嚴肅遊戲（serious games）」一詞也開始廣為流傳，它被用來泛指所有不純粹以娛樂為目的之電腦遊戲，且通常指用在教育、訓練或模擬上的電腦遊戲（Michael & Chen, 2006）。這顯示電腦遊戲除了提供娛樂外，它的特點與價值正逐漸受到教育科技或數位學習領域的重視。目前常見的數位學習，如學術單位的網路學分課程，或是企業實行的電腦化訓練，大多採行網頁式的學習（web page-based learning），亦即將教材藉由網頁的形式傳遞。此種學習方式雖然打破了傳統教學的時空藩籬，提供學習者更多自我引導、自由探索的機會，也被譽為一種符合建構式學習的環境（Duffy, Lowyck, & Jonassen, 1991 ; Wilson & Lowry, 2001），但也增加了學習的複雜性（Ellis & Kurniawan, 2000），且多需要學習者自我管理來達成學習目標（Mcloughlin, 2002）。Squire（2005）認為教學設計者將教材內容數位化、將教材或課程筆記放在網站上、或建立數位的管理系統，這樣的數位學習只是教育上的一種新發展而不是革新，且其焦點僅在教材內容數位化而非學習上。Pivec（2007）也認為現在的數位學習仍將焦點放在科技上，而非教學的. -1-.

(2) 支援與學習者需求的支援上，這使得學習者時常必須面對著無聊與貧乏的學習教材結構，且學習程序經常是注重在資料的複製而不是主動與知識互動。因此，缺乏學習動機、無趣、或缺乏學習引導成為傳統數位學習常見的問題。電腦遊戲其實與數位學習一樣，參與者開始時也多是在無人指引的情況下，去學習或熟習一項以前完全沒接觸過的體驗或知識技能。但我們卻發現，好的電腦遊戲即使再複雜、再陌生，都能很快的吸引玩家的注意力，甚至讓玩家在遊戲過程完全投入，且進入如 Csikszentmihalyi（1990）所稱的「心流（flow）」狀態。也有一些學者發現，遊戲的設計者似乎比教育軟體的設計者更懂得如何以鷹架來引導玩家學習，電腦遊戲能提供一個讓人主動探索學習的環境，能逐步提升遊戲挑戰的等級，並透過遊戲的規則來逐步協助玩家學習（Bos, 2001; Oblinger, 2004）。所以，數位學習與遊戲結合的興起，無非是希望利用電腦遊戲具有挑戰、好奇、虛幻、互動、競爭、控制、及策略等特性（Crookall, Oxford, & Saunders, 1987; Malone, 1981）來提升學習的動機，或是利用遊戲來引導玩家主動學習，以提升學習的成效。新一代年輕人正屬於數位的著民（digital natives）或是遊戲的世代，其認知型態已經改變，所喜歡的正是互動性的學習過程（Prensky, 2001），誠如 Lee（2003）所言，傳統的數位學習為了適應學生的新需求，正逐漸改變成數位遊戲式學習及行動化學習（mobile-Learning）。但是，將數位學習遊戲化，果真是數位學習的萬靈丹嗎？數位遊戲式學習其實仍然受到許多的質疑，如有人認為遊戲會造成沈迷、暴力等影響身心方面的健康等問題（Mitchell & Savill-Smith, 2004）；或是認為數位遊戲式學習的娛樂成分高但教育內容卻過少，並不值得花時間去使用這樣的遊戲（Prensky, 2001）。過去一些實證性的研究（Kuo, 2007; O’Leary, Diepenhorst, & Churley-Strom, 2005; Randel, Morris, Wetzel, & Whitehall, 1992; VanEck &. -2-.

(3) Dempsey, 2002）也發現，實施數位遊戲式學習的成效與傳統教學或數位學習相比較時並不一定有顯著的差異。O’Neil, Waines, 及 Baker（2005）認為目前很少有證據說明遊戲能提供比傳統教學方法有更正向或系統性的內容學習（content leraning）成果。意即，數位遊戲式學習的成效仍充滿不確定性。 Gunter, Kenny, 及 Vick（2007）認為目前許多有關遊戲在教學上的成效，通常以遊戲能幫助引發動機、社會技能建立、或態度改變等為基礎，而非強調遊戲在知識獲取機制（knowledge acquisition mechanisms）上的成效。因此，若遊戲僅能提升學習者的學習動機，學習者卻將專注力放在娛樂而非學習上，相信多數人必會質疑設計數位遊戲式學習環境的必要性。尤其是當數位遊戲式學習與一般網頁學習都能傳遞某種學習知識時，但在學習成效不確定的前提下，大多仍會選擇開發時間較短、較不需要技術性的網頁式學習。因此，數位遊戲式學習真的誠如部分學者所言（Aldrich, 2004; Squire, 2005），能成為數位學習的新模式嗎？如何才能說服捨棄低成本的網頁式學習，而投入時間去設計一個需較高成本的教育性遊戲呢？數位遊戲式學習其實還需要更深入的研究，並探究出其確實比傳統數位學習更有成效、更可以讓人支持的合理理由。由於數位學習或教育訓練的主要目的是在促進學習者或受訓者的知識獲取（Dessler, 1997; Walton, 1999），所以，許多數位學習或數位遊戲式學習的研究，都會採用記憶類型的知識獲取測驗如：選擇題與是非題等，來作為評量學習成效的依據，即在學習成效的評量上僅重視如 Bloom（1956）所分類的較低層次之認知目標。但根據 Bransford 和 Schwartz（1999）的研究指出，如在不同的學習活動後採用記憶類型測驗來比較其成效時，其間的成效看起來可能會是沒有差異的，但若採用學習遷移測驗時，其間的成效差異就可能會呈現出來。如 Michael, Klee, Bransford, 及 Warren（1993）研究錨式與傳統. -3-.

(4) 教學的學習成效，發現兩種教學法在記憶型的測驗上沒有差異，但在學習遷移測驗上卻有明顯的差異。所以，過去有關數位遊戲式學習成效之不確定性，也可能是因為多數研究在探討數位遊戲式學習成效時僅著重在記憶型的知識獲取測驗所造成的。如 Pierfy（1977）所比較的多個研究中，或 Ricci, Salas, 及 Cannon-Bowers（1996）、Kuo（2007）等的研究，都是採用選擇題式的記憶類型測驗來評估數位遊戲式學習的成效，此成效與一般的數位學習或傳統教學比較都沒有呈現顯著的差異。故若在探討數位遊戲式學習成效時，能重視學習者的學習遷移表現，或許便能凸顯數位遊戲式學習的價值。在有關學習遷移的評量上，傳統是運用問題解決測驗來評量學習者能否應用所學去解決新情境的問題，也常視新情境問題與舊學習情境之間的相似度，區分成近遷移或遠遷移表現。但近來有學者（Bransford & Schwartz, 1999; Hatano & Greeno, 1999）提出新的學習遷移觀點及評量方法，認為學習遷移的評量不應該僅重視學習者能否成功解決新情境問題的能力，而應同時注重學習者面對新情境問題時的學習能力，Schwartz 及 Martin（2004）也證實這種新的學習遷移觀點與評量方法比傳統的更能測量出學習者的學習成效。綜合前述，隨著數位遊戲式學習逐漸受到重視，但在其學習成效仍充滿不確定性，且線上遊戲與數位學習的結合仍不常見下，本研究嘗試運用可行的遊戲式學習模式建置一個線上遊戲式學習的環境，去探討線上遊戲式學習的潛能，評估其促使知識獲取的成效。同時，本研究亦嘗試採用學習遷移觀點，比較數位遊戲式學習與一般網頁式學習在學習遷移上的成效差異，希望為數位遊戲式學習在有關知識學習成效上找出更明確的證據。此外，本研究也期望從遊戲式學習系統的實作到深入觀察學習者的行為，實際發現實施數位遊戲式學習的優點與困境，提出可供參考的具體建言。. -4-.

(5) 第二節研究目的基於上述的研究背景與動機，本研究先透過文獻的探討，統整有關數位遊戲式學習的理論，選定一特定學習目標（認識電與能源、電功率、電費計算等基本概念）與適合國小程度之學習教材為範圍，建構出一個結合教育內容與線上遊戲來引發學習的線上遊戲式學習環境（以下簡稱遊戲式學習）。其次，本研究亦在與所建構遊戲式學習環境之相同學習目標、學習教材、及學習任務等學習條件下，另建構出一個傳統的網頁式學習環境（以下亦簡稱網頁式學習），來比較其與遊戲式學習的學習差異。為了深入探討遊戲式學習的成效，本研究共分成兩個實驗來進行。首先，運用記憶類型的知識獲取測驗（以下簡稱知識測驗），及依據文獻探討所獲得的新舊觀點學習遷移評量方法，透過準實驗的研究，初探遊戲式學習與網頁式學習在知識獲取與知識遷移表現上的差異，並分析學習者的行為表現，進而初步探索遊戲式學習的優劣之處。之後，再根據初探實驗的研究發現，對遊戲式學習的成效，做更深入的分析與探討，主要是透過質性的個案研究，藉由實地的觀察與訪談，去分析初探實驗所發現遊戲式學習促進新觀點學習遷移之原因，及探討初探實驗時遊戲式學習者在學習行為與知識獲取上表現不佳的原因，以更詳盡地確認遊戲式學習之優缺點，並提供未來實施遊戲式學習與研究之參考建議。具體而言，本研究的目的與待答問題有以下幾點：一、建置一個遊戲式學習系統。待答問題 1 ：遊戲式學習系統該如何設計與建置？二、比較遊戲式學習與傳統網頁式學習的學習成效差異。待答問題 1 ：在知識獲取的觀點上，遊戲式學習者的知識測驗成績是否優於網頁式學習者？. -5-.

(6) 待答問題 2 ：在舊的學習遷移觀點上，遊戲式學習者的近遷移與遠遷移表現是否優於網頁式學習者？待答問題 3 ：在新的學習遷移觀點上，遊戲式學習者的遠遷移表現是否優於網頁式學習者？三、探討遊戲式學習有助於新觀點遠遷移的原因。待答問題 1 ：影響遊戲式學習者在新觀點遠遷移表現的關鍵原因為何？待答問題 2 ：遊戲式學習有助於新觀點遠遷移的原因為何？四、探討影響遊戲式學習在知識獲取、近遷移、舊觀點遠遷移、及學習行為的原因。待答問題 1 ：影響遊戲式學習者在知識獲取表現的原因為何？待答問題 2 ：影響遊戲式學習者在近遷移表現的原因為何？待答問題 3 ：影響遊戲式學習者在舊觀點遠遷移表現的原因為何？待答問題 4 ：影響遊戲式學習行為的因素為何？. -6-.

(7) 第三節研究範圍與限制壹、研究範圍一、有關數位遊戲方面本研究參考 Garris, Ahlers, 及 Diskell（2002）的遊戲式學習模式，及 Prensky（2001）的遊戲與教材的整合與互動方法，設計出一個可多人競爭連線，讓國小學生認識有關電功率與電費知識的小型線上遊戲-「超級外送王（Super Delivery）」。因此，本研究所建置的數位遊戲為「超級外送王（Super Delivery）」，遊戲式學習指的即在超級外送王遊戲所進行的學習，其餘的遊戲均不在本研究的範圍內。. 二、有關學習成效方面本研究主要在分析遊戲式學習與網頁式學習的成效差異，以為遊戲式學習成效之不確定性做更深入的研究。而在學習成效的範圍，主要是指學習者經遊戲式學習後的認知表現，即包含知識的獲取情形及知識的遷移表現兩種，其他如態度、情意、技能等領域的學習表現，則不在本研究的學習成效研究範圍。. 貳、研究限制一、遊戲式學習環境設計之限制一套熱門的線上遊戲開發需要一個龐大的人力團隊與資金的投入，由於本研究無法在短時間內開發出符合目前市面商業線上遊戲軟體的水準。因此，本研究所建構的線上遊戲環境，是以 2D 的線上遊戲製作引擎為設計工具，來製作出線上遊戲的環境，並將重點放在可以提供多人即時連線、溝通、及競爭等的情境，而不以設計出華麗的 3D 線上遊戲環境為目標。. -7-.

(8) 二、研究對象之限制本研究以國小學生為研究對象，同時為了研究便利性與實驗學校教學之考量，本研究取樣僅就高雄市某國小的六年級學生為對象。由於學習者可能因為學習地域性的不同而有差異，故本研究結果之推論範圍有其限制，且本研究之發現是否可以推論至其他年齡的學童，也有待進一步的驗證。其次，本研究為了控制實驗的內在效度，在初探實驗中僅選出實驗組與控制組數學程度沒有差異的學生為實驗對象，且為配合實驗學校電腦教室的環境，避免實驗人數過多，電腦教室過於擁擠，學生之間容易透過面對面的交談來溝通或學習，而喪失一般線上遊戲與數位學習活動進行時應有的特性，所以實驗組與控制組的人數各僅有 14 人。由於研究樣本較少，在資料分析的統計考驗時，可能會受到影響，且在推論上也有其限制。. -8-.

(9) 第四節研究流程本研究之實施程序主要包含研究規劃與設計、遊戲式學習成效初探（實驗一）、遊戲式學習成效的因素探討（實驗二）、綜合分析與討論、及撰寫結論與報告等，各階段細部流程詳如圖 1.1 所示。研究規劃與設計研究規劃與設計. 文獻探討數位學習系統開發遊戲式學習成效初探. 遊戲式學習成效初探 (實驗一). 資料分析與統計成果報告與討論修正遊戲式學習系統遊戲式學習成效因素探討. 遊戲式學習成效因素探討（實驗二）. 彙整資料與分析成果報告與討論. 綜合分析與討論. 整合分析整體實驗資料綜合討論確立研究結論. 撰寫結論與報告完成研究報告. 圖 1.1 本研究之實施程序. -9-. 修正.

(10) 第五節重要名詞解釋一、數位學習（e-Leaning）數位學習是指利用網際網路（Internet）及數位科技所進行的一種學習方式（Horton, 2001）。二、數位遊戲式學習（digital game-based learning, DGBL）本研究所謂的數位遊戲式學習，是指將數位遊戲與教育內容作結合的任何教育性數位遊戲（Prensky, 2001）。而所謂的數位遊戲是泛指電視遊戲（TV game or video game）、電腦遊戲（PC game）、或可攜式遊戲（handheld game）等一切的電子式遊戲，且無論是透過單機或是網路進行。三、線上遊戲式學習（online game-based learning）本研究所謂的線上遊戲式學習是屬於數位遊戲式學習的一種，但線上遊戲式學習的遊戲類型僅限於在於網路、可多人參與的、虛擬的遊戲環境下進行。通常此類遊戲情境下，使用者可操控一個自己所扮演的虛擬人物（Avatar），在擬真的圖形介面環境中探索。使用者間可透過鍵盤輸入文字來作即時溝通，且可透過完成遊戲任務來提昇遊戲等級，以獲取更高的遊戲技能或獲得寶物與他人交易等。本研究的線上遊戲式學習也可專指利用本研究所設計的「超級外送王（Super Delivery）」之教育線上遊戲所進行的一種數位學習方式。四、網頁式學習（web page-based learning）本研究所謂的網頁式學習，是指傳統的或一般常見的數位學習情境，即透過全球資訊網（world wide web）來傳遞教材，且學習教材的是以超文件（hypertext）或多媒體形式來呈現的一種學習情境，學習者可自主的選擇學. - 10 -.

(11) 習教材或藉由網路與他人互動的一種學習方式。五、知識獲取（knowledge acquisition） Bloom （ 1956 ）在有關教育目標的分類上，將教育目標分成認知（cognitive）、情意（affective）、動作技能（psychomotor）三大領域，其中認知領域是關於知識方面的學習結果，Bloom（1956）將它從低層次到高層次分為：知識、理解、應用、分析、綜合、及評鑑。所謂的「知識」係對人事物等屬性和特徵、方法、原則、歷程、結構和背景的記憶，重視記憶的心理歷程，而「理解」是了解或領悟某些事物或概念的內容、意義。因此，本研究所謂的知識獲取，指的即是 Bloom（1956）認知領域分類中最低層次的知識，著重在於所獲取知識的記憶情形。六、學習遷移（transfer of learning）學習遷移（transfer of learning）又稱為訓練遷移（transfer of training），廣義而言，它被定義為將某一個情境所學到知識或技能應用到新的情境上的一種現象（Cormier & Hagman, 1987; Reed, 1993; Singley & Anderson, 1989）。若根據 Bloom（1956）認知領域分類，學習遷移應已超越知識的回憶與理解層次，而到達知識的應用、分析等以上之層次。七、近遷移（near transfer）近遷移是指能將某一個情境所學到知識或技能應用到相類似情境上的一種現象（Gick & Holyoak, 1987; Gielen, 1995; Tannenbaum & Yukl,1992）。例如，一位技術人員被訓練如何更換電腦的硬碟，往後能成功的更換同一廠牌的硬碟；或學生學會數學百分比的概念後，能解決課本的相類似習題，則可稱此現象為近遷移的行為（Shank, 2004）。. - 11 -.

(12) 八、遠遷移（far transfer）遠遷移則是指能將某一個情境所學到知識或技能應用到不相同情境上的一種現象（Gick & Holyoak, 1987; Gielen, 1995; Tannenbaum & Yukl,1992）。例如學生學完百分比的數學概念後，進而能解決在日常生活工作或商店中所遇到的百分比問題；或如一位棋士將下棋的策略應用在投資或政治的競選上，此種將過去所學成功應用在極不相似的新情境上，則可稱為遠遷移的現象（Perkins & Salomon, 1994）。九、舊觀點的學習遷移（traditional view of transfer）本研究所謂的舊觀點之學習遷移，是指一種舊的學習遷移研究典範，即先讓學習者學習後，再讓學習者接受所謂的「隔離的問題解決（sequestered problem solving, SPS）」，進而檢驗學習者是否能獲得學習遷移。而過去許多採用此種觀點的學習遷移研究，很多都找不到遠遷移的證據（Bransford & Schwartz, 1999）。十、新觀點的學習遷移（contemporary view of transfer）本研究所謂的新觀點之學習遷移，是指 Bransford 及 Schwartz（1999）所提出的另一種學習遷移觀點，強調所謂「為未來學習準備（preparation for future learning, PFL）」的觀點。此新的學習遷移研究典範，認為學習遷移不應該評量學習者能否在毫無支援的情境下，解決新問題的能力，而是該檢驗學習者在有學習資源的環境下，如何學習解決新問題的能力。十一、學習成效（learning effectiveness）本研究所謂的學習成效，是指學習者達成本研究學習目標的學習結果，而本研究僅著重在學習者的認知表現結果，且僅探討認知獲取與知識遷移的表現。. - 12 -.

(13) 第二章文獻探討本章共分為兩節，分別針對「數位遊戲式學習」與「學習遷移」的相關理論與研究之文獻，進行整理、分析、與探討，以作為本研究發展的基石。. 第一節數位遊戲式學習的探討本節主要先從玩與遊戲的意涵探討起，以瞭解數位遊戲的特質，接著分析數位遊戲的正反面價值，及線上遊戲的教育意義，再進而探討有關數位遊戲式學習的意涵與成效，最後則整理有關數位遊戲式學習的模式與設計方法。. 壹、玩（Play）與遊戲（Game）的意義及特質「玩遊戲（play game）」是每個人成長過程的共同經驗，玩遊戲的過程中總會帶給人快樂與歡笑，且參與者往往會因為認真與專注而忘我。play 與 game 在中文的翻譯上容易讓人搞混，因為很多人會將 play 和 game 一樣都翻譯成遊戲，而之所以易被搞混，是因為玩與遊戲經常是同時發生的。然而若嚴格來定義的話，play 應該被翻譯成「玩」或是「遊玩」，game 才應該代表遊戲。Avedon 和 Brian（1971）曾定義遊戲是一個被程序或規則所限制的自願控制系統的活動，且該活動中有一種為了達成不平衡結果的力量在對抗著，而玩則僅是自願控制系統的一種活動。 Prensky （ 2001 ）曾引用 Encyclopaedia Britannica 的文章，很清楚的說明玩與遊戲的關係（如圖 2.1），認為遊戲或運動都是屬於玩的一種。因此，玩所指的範圍比遊戲還來的廣，只要是人們自發性的去從事一種可以帶來歡樂的活動都算是玩，例如到戶外從事休閒活動、遊山玩水、及沒有規則的玩樂等都是；而遊戲則屬於一種有規則、有目的、有組織的玩樂性活動，且通常需要與另一方勢力競爭或互動，但它跟玩的性質一樣都是屬自發性、且可以帶來歡樂的活動。 - 13 -.

(14) 玩. 自發性的玩. 有組織的玩（遊戲）無競爭性的遊戲. 競爭性的遊戲（競賽）. 智力的競賽. 身體的競賽（運動）. 圖 2.1 玩的分類圖資料來源：Prensky（2001）玩這個字詞其實很難被定義，且很容易被誤解為一種不認真的活動，如 Huizinga（1955）曾指出，玩是一種在正常生活外的自由活動，且是不認真的。所以，有人也會認為玩其實就是工作的相反詞，但 Rieber, Smith 及 Noah （1998）曾引用 Blanchard 及 Cheska（1985）的人類活動簡單模式來描述玩與工作的關係（如圖 2.2 所示），人類的活動中可由「目標」與「愉快」分成四個向度，在目標維度上所代表的是工作與休閒，而在愉快維度上所代表的則是玩樂與非玩樂。如圖 2.2 所示，A 向度顯示人類有一種活動是在工作中玩樂，例如當人們很滿意自己的工作、且在工作同時找到快樂；C 向度則表示不是在工作中玩樂的活動，例如當人們是為了賺錢、為了契約而從事的工作； B 向度顯示人類是在休閒活動中獲得快樂，如當人們從事自己有興趣的休閒活動時；D 向度則表示有時候人類活動是處在休閒狀態但卻沒有得到歡樂的，如當人們在休閒時感到無聊而不知道要做什麼事情的狀態。因此，若照此人類活動的簡單模型，玩的相反並非是工作，且玩和工作是可能同時發生的，也就是說玩樂並非都是不認真的，也有可能是在認真的狀態下進行玩樂，如音樂家在演奏音樂時是一種工作，但他同時也是沉浸於玩音樂的過程中。 Rieber 等（1998）更進一步指出若將工作解釋成學校的學習工作，此模式便可以運用在學生的活動型態上，則學生在學校的學習活動與玩樂也可能有交. - 14 -.

(15) 集存在，也就是學生也可以在玩樂過程中進行學習，這也是 Rieber 等（1998）過去一直提倡認真考慮玩樂的價值之原因所在。玩愉快. A (在工作中玩樂) 工作. 外在目標. B (在休閒中玩樂) 內在目標. 不愉快. C (不是在工作中玩樂). 休閒. D (不是在休閒中玩樂). 非玩. 圖 2.2 人類的活動之簡單模式圖資料來源：Rieber, Smith 及 Noah（1998）由於遊戲（game）是屬於玩樂（play）的活動之一，因此遊戲同樣擁有玩樂所具備的娛樂特質。但遊戲不像玩樂那樣的抽象難以定義，如前所述，遊戲被定義為一個被程序或規則所限制的自願控制系統的活動，在該活動中有一種為了達成不平衡結果的力量在對抗著（Avedon & Brian, 1971）。或如 Cruickshank 及 Teller（1980）認為遊戲是一種經常會牽涉冒險與虛幻的裝置，在規則的規範下互動競爭，並藉由技能去達成特定目的。換句話說，遊戲的特質即有規則、參與者是自發性、有競爭性、互動的、且虛幻等。所以， Malone（1981）便曾指出遊戲的四大基本特質是：挑戰、虛幻、複雜、及控制。Crookall, Oxford 及 Saunders（1987）認為遊戲的特質有：規則、策略、目標、競爭/合作、及機會。Thornton 及 Cleveland（1990）認為遊戲的基本特質是互動。Thomas 及 Macredie（1994）認為遊戲的核心特質是，遊戲裡. - 15 -.

(16) 的行為不會造成真實世界的任何後果。Baranauskas, Neto, 及 Borges（1999）認為遊戲的基本特質的挑戰與冒險。 Garris, Ahlers, 及 Diskell（2002）歸納有關遊戲的相關文獻後，認為任何一種型態的遊戲都具備有以下六種特性： 1. 虛幻（Fantasy）：遊戲是一種脫離真實生活的活動，遊戲往往會牽涉虛幻的情境、主題、或角色，且遊戲裡的活動對真實世界不會有任何影響。 2. 規則/目標（Rules/Goals）：雖然遊戲脫離了真實世界，但卻有著清楚的規則、目標、與回饋支配著遊戲的進行。 3. 感覺刺激（Sensory stimuli）：遊戲中會有真實世界中所沒有的新視覺及聽覺刺激。 4. 挑戰（Challenge）：遊戲裡有最理想的困難等級，且對於如何達成遊戲目標是具有不確定性的。 5. 神秘（Mystery）：遊戲具有神秘性，有最理想的資訊複雜等級，讓遊戲者產生好奇心，想解開遊戲神秘的問題。 6. 控制（Control）：遊戲者在遊戲中有管理、指揮、命令的能力與權力。如今，隨著電腦科技的發展，數位遊戲也成為新型態的遊戲，且是目前年輕人熱衷的休閒活動之ㄧ， Prensky（2001）認為電腦遊戲之所以迷人，是因為它具有以下的特質： 1. 數位遊戲是娛樂（Fun）的一種形式：它帶給人們歡樂和愉快。 2. 數位遊戲是玩樂（Play）的一種形式：它使人熱情的參與。 3. 數位遊戲有規則：它能給我們有結構性的事物。 4. 數位遊戲有目標：它能給我們動機。 5. 數位遊戲是互動的：它能給我們社交活動。. - 16 -.

(17) 6. 數位遊戲有結果與回饋：那能讓我們學習。 7. 數位遊戲是適性的：它能給我帶來心理流的感受。 8. 數位遊戲有獲得特定身心狀態：它能帶給我自我的滿足。 9. 數位遊戲有衝突/競爭/挑戰/對抗：它能使我們興奮。 10. 數位遊戲有問題解決：它能激發我門創造力。 11. 數位遊戲有互動性：它能給我們社會的群體。 12. 數位遊戲有敘述與故事：它能给我們情感。所以，正如 Prensky（2001）所歸納的，電腦遊戲確實也具備了 Garris 等（2002）所謂的虛幻、規則、目標、新感官刺激、神秘、挑戰、及控制等特質，同時，電腦遊戲也具備了過去一些學者對遊戲所描述的互動、競爭或合作等特質。. 貳、數位遊戲的正反面價值事實上，過去已有許多學者正視了玩樂的價值，如在人類學、心理學或教育等方面的研究都曾指出過，玩樂（play）對小孩及成人一生中的學習或社會化扮演了一個很重要的角色（Blanchard & Cheska, 1985; Csikszentmihalyi, 1990; Yawkey & Pellegrini, 1984）。Vygotsky（1976）認為玩樂是孩童構成抽象思考的第一步，因為玩樂時常進行比日常生活中更複雜的活動，孩童可透過與他人遊戲來學習，進而改善他的近側發展區（Zone of Proximal Development）。數位遊戲屬於玩樂的一種活動，所以數位遊戲也同樣具有玩樂所帶來的正面價值。同時，由於數位遊戲有明確的目標、規則、與複雜的問題挑戰，所以數位遊戲比非遊戲性的玩樂有更多的正面價值。如有學者認為數位遊戲能夠改善遊戲者手眼的協調及動作反應時間（McSwegin, Pemberton, & O’Banion, 1988; Silvern, 1986）。或是玩數位遊戲能改善遊戲者的空間能力. - 17 -.

(18) （Greenfield, Brannon, & Lohr, 1994; McClurg & Chaille, 1987; Subrahmanyam & Greenfield, 1994）等。但另一方面，也有人認為玩數位遊戲可能造成沈迷、暴力等影響身心方面的問題（Mitchell & Savill-Smith, 2004）。茲將常見的數位遊戲之正反面價值整理如表 2.1 所示。表 2.1 數位遊戲的正反面價值價值. 觀點. 參考文獻 Bos, 2001; Gee,2003; Oblinger, 2004;. 1.促進學習。. Prenskey, 2001 2.改善手眼協調、動作靈巧、及. Drew & Waters, 1986; McSwegin, Pemberton, & O’Banion, 1988; Silvern, 1986. 反應時間。. Greenfield, Brannon, & Lohr, 1994; McClurg. 3.改善空間能力。. & Chaille, 1987; Subrahmanyam & Greenfield, 1994 正面價值. Fromme, 2003; Jones, 2003; Kolo & Baur,. 4.改善及增進友誼。. 2004 5.增進家人互動。. Mitchell’s, 1985. 6.增進電腦技能與素養。. Wilson, 2002; Ward, 2004. 7.增進自尊心。. Klein(1984). 8.增進抽象、邏輯思考、問題解. Baird & Silvern, 1990; Silver, 1986; Sheff, 1994. 決等高層次思考技能。 1.導致成迷、成癮。. Griffiths & Hunt, 1998; Kandell, 1998. 2.導致身體上如：手、肩頸、眼. Emes, 1997; Kever, 2002. 睛等健康問題。 3.導致暴力行為。負面價值. Anderson & Dill, 2000; Anderson & Bushman, 2001; Anderson, 2004. 4.導致社會孤離。. Buchman & Funk, 1996; Roe & Muijs, 1998; Williams, 2004. 5.影響學業成績。. Anderson & Dill, 2000; Jones, 2003; Roe & Muijs, 1998;. 6.導致低自尊. Funk & Buchman, 1996; Roe & Muijs, 1998. 資料來源：研究者自行整理 - 18 -.

(19) 參、線上遊戲的教育意義隨著個人電腦運算能力及圖形處理能力的進步，加上寬頻網路的普及，一種新型態的電腦遊戲-多人線上遊戲（Massive Multiplayer Online Gaming, MMOG）逐漸為大眾所歡迎，這種新的電腦遊戲幾乎已取代傳統的個人單機遊戲，成為時下年輕人風靡的一種休閒活動。線上遊戲的概念是起源於 MUD，MUD 是「多人地下城堡」（ Multi-User Dungeon ）、「多人世界」（ Multi-User Dimension ）或「多人對話」（ Multiple-User Dialogue）的簡稱，指的是一個存在於網路、多人參與、使用者可擴張的虛擬實境，其界面是以文字為主（Reid, 1995）。這種遊戲是屬於一種角色扮演遊戲，遊戲中允許玩家依據不同的屬性（如：力量、智力、敏捷）和不同的角色（如：勇士、牧師、僧侶）來建立屬於自己所扮演的角色，而遊戲過程主要以互動的故事劇情和殺死怪獸來獲得更高的遊戲等級及技能為中心（Yee, 2005）。 MUD 這種以文字為介面的多人線上遊戲在 70 和 80 年代風靡了許多的學生與年輕人，而到了 90 年代，隨著個人電腦運算能力增強與網路科技的進展，在 1997 年時出現了第一套以圖性化為介面的 MUD 遊戲—「網路創世紀」（Ultima On-line）。這款遊戲被號稱為全球第一個多人線上角色扮演遊戲（Massively Multi-User Online Role-Playing Games, MMORPGs），它是一種可以允許上千位的使用者在同一個時間上線及具有 3D 圖形介面的線上環境。第二款 MMORPG 線上遊戲 Everquest 在 1999 年上市，且很快速的就擁有四十萬人的支持，一直到 2004 年還是北美最熱門的線上遊戲之一（Yee, 2005）。一般而言，大多的線上遊戲使用者必須購買或下載特定的連線程式，並付出遊戲連線使用費才能上線連接遊戲的伺服器，而使用者可以透過滑鼠來操控一個虛擬人物（Avatar）在即時的 3D 圖形介面中與其他玩家或遊戲環境. - 19 -.

(20) 互動。玩家之間可透過鍵盤輸入文字來做即時的溝通與聊天，且大多數的遊戲可以讓玩家設定自己所喜愛的虛擬人物角色之造型，如：性別、膚色、頭髮、身高等。但是，玩家僅能從由遊戲所提供的數種遊戲角色或職業類型中選擇一種來扮演，而每一種角色都有其優缺點，所以大多的線上遊戲都常被設計成需要藉由不同角色的相互合作來達成目標。一般在線上遊戲初期，玩家所要達成目標都是很快速便可完成，但逐漸地則需要花費越來越多的時間與努力，且大部分線上遊戲所要達成的遊戲目標需要與其他玩家的合作或協助，而相互依賴或相互合作的玩家之間是彼此受益的，例如在星際大戰的線上遊戲中，若扮演探測員的角色可在不同的星球中確定化學或有用物質礦床的位置，為了得到這些資源，探測員可以向建築師購買採礦裝置，或者可以選擇將礦床的資訊出售給礦工而不自己去採礦。而若探測員選擇自行採礦，則可將所取得的資源行銷給工匠或製造業者，因為他們需要這些資源來製作物品，而當戰鬥、醫療或流行飾品被製作出來後，則可以銷售到市場給醫生或其他需要的人（Yee, 2005）。因此，在角色扮演的線上遊戲世界中，每一個玩家依據其所喜好扮演的角色去追求自己所要完成的目標。他們有權可以殺死一條龍、食人魔、解救即將死亡的人、圍攻一座城堡、獵殺食物、交易物品等，這種豐富又複雜的環境減低了需要特定遊戲目標或故事路線的需求，各種冒險、故事、玩家的合作互動都在此虛擬世界中產生。同時，線上遊戲是屬於一種持續不斷的遊戲（Persistent-State Game），這種遊戲不用等人數到齊才能開始，而像真實世界一樣持續在進行，隨玩家喜好來決定何時加入與何時退出（Prensky, 2001），因而線上遊戲世界形成了一種新型態的虛擬社會網絡，也產生不同的虛擬社會群體，如：有相互對抗的群體、有互助的群體、也有結盟的群體等（Yee, 2005）。. - 20 -.

(21) Griffiths 及 Davies （2002）指出，或許線上遊戲會比傳統的電腦遊戲來得更具教育意義。Tsai, Yu 及 Hsiao（2007）認為線上遊戲可讓人主動參與、合作、社會互動溝通、問題解決、反思等，正符合 Jonassen（2006）所謂的建構式學習環境等特點。Bonk 及 Dennen（2005）則引用 Gee（2003）的理論，認為線上遊戲有十種會促使人學習的原則（如表 2.2）。表 2.2 線上遊戲十種會促使人學習的原則原則 1.成就原則. 描述學習者在遊戲的每一個等級、或不同技能的精熟過程，都能不斷的得到獎勵. 2.輸入擴大原則. 學習者在遊戲中只要投入很小的努力，卻能獲得很大的回饋或豐富的經驗. 3.分散式的原則. 學習者能在與其他學習者或遊戲環境、工具互動中發現成長與知識. 4.身分認同原則. 學習者能夠建立一個虛擬的身分，以致能反映到現實世界的身分或是自己所渴望扮演的身分. 5.多元路線的原則. 學習者能夠有一種以上的方法可以使遊戲進行下去，且能鼓勵學習者做決策和問題解決. 6.練習原則. 學習者能夠花很多時間去練習有興趣的遊戲裝置. 7.探測原則. 學習者能被鼓勵從事假設建立、行動、探究等的循環. 8.心理社會暫停原則. 學習者能夠在在人造的環境中冒險，且在此環境中能夠有降低真實世界的意外後果. 9.能力制度原則. 學習能去挑戰已超越他目前能力區間，但並不是那些不安全或根本達不到的挑戰. 10.自覺的原則. 學習者經由遊戲經驗能夠學習到有關環境與自己. 資料來源：Bonk 及 Dennen（2005）. 但事實上，目前有關線上遊戲對於遊戲者的認知與文化觀點的研究仍很. - 21 -.

(22) 缺乏（Steinkuehler, 2004）。目前部分有關線上遊戲的研究主題是集中在調查青少年或學生其使用線上遊戲的情形，如 Jones（2003）曾以 1162 位大學生為樣本，研究指出有半數以上（56%）的學生曾經至少玩過一次線上遊戲。 Seay, Jerome, Lee, 及 Kraut（2004）也曾對 1800 位線上遊戲玩家進行調查，發現 90%的玩家是男性且每星期玩 15-21 小時；而在玩線上遊戲的理由上， 20%是為了有趣，21%是為了遊戲角色的成長，15%則是為了與人做社會性的接觸。Yee（2004）實際參與線上遊戲並以 4000 位的玩家做超過 20000 個的調查，研究發現半數以上的玩家認為他們透過線上遊戲學習到有關調解衝突及領導的技能，且約半數的玩家指出他們從遊戲中學習到說服的技能，和如何激發群組的會員或教導忠誠。Steinkuehler（2003）則利用俗民誌的方法，以參與式的觀察去研究線上遊戲的文化，她分析玩家討論或聊天的內容，將玩家分為：新進者、新手、生手、合法參與者、老手、中心參與者、及專家，中心的參與者或專家等級的玩家會使一些遊戲的專門術語，而那些熟於遊戲中社會互動的玩家較能提供鷹架協助那些缺乏知識或技能的新進玩家。. 肆、數位遊戲式學習的意涵與成效如前述有關對遊戲的定義與特質探討，因遊戲是一種經常會牽涉冒險與虛幻的裝置，且在規則的規範下互動競爭，並藉由技能去達成特定目標的一種活動（Cruickshank & Teller, 1980），所以，遊戲被認為是一種會讓人主動參與，能激發內在動機的活動（Malone, 1981）。因而有人開始研究是否能利用遊戲來輔助學習，特別是輔助那些對在學校的數學或科學等課程失去興趣的孩童（Randel et al., 1992），使得教育性遊戲（educational game）成為一種利用遊戲能引起動機的優點來達成教育目的的遊戲。隨著科技的演進及數位遊戲的興起，電子式的教育遊戲也隨之產生，而. - 22 -.

(23) 近來常見的數位遊戲式學習一詞，其實即電子式教育遊戲的同義詞。如 Prensky（2001）便認為數位遊戲式學習的前提是能將數位遊戲與教育內容作結合，且能達成與傳統學習一樣好或更好的學習成果，所以數位遊戲式學習即任何教育內容與電腦遊戲的緊密結合，亦可把它定義為在電腦或線上（online）的任何教育性遊戲。而 Garris, Ahlers, 及 Diskell（2002）也認為遊戲式學習即設計一個可以整合教學內容和遊戲特性的教育性遊戲，再藉由此種遊戲的投入而達成某一特定的學習目標。換句話說，數位遊戲式學習就利用內涵學習元素的教育性數位遊戲，來達成某一特定的學習成果，其主要的目的是教育而不是娛樂。近來，數位遊戲式學習在教育科技領域中正逐漸的盛行（Becker, 2007），且已有許多學者認為數位遊戲式學習正逐漸興起成為數位學習的新模式（Aldrich, 2004; Squire, 2005）。Prensky（2001）認為數位遊戲式學習可行的原因有三點： 1. 首先是因為大部份的人都討厭學習，所以當學習在遊戲情境中進行時，便提升了人們的投入（engagement）。 2. 其次是互動的學習程序被採用。 3. 最後則是將前面兩種元素放在一起。圖 2.3 是 Prensky（2001）運用如投入（engagement）與學習兩個向度來說明為何數位遊戲式學習是可行的，他認為理想的數位遊戲式學習是屬於高投入與高學習的活動，而傳統的數位學習（電腦化訓練）則大多屬於低投入且低學習的活動。因此，數位遊戲式學習之所以逐漸受到數位學習的重視，最主要的原因是數位遊戲式學習能引起學習者的參與動機，解決了傳統數位學習無法吸引學習者投入的缺點。. - 23 -.

(24) 高. 數位遊戲式學習. 純遊戲. 投入低. 電腦化訓練. 低. 學習. 高. 圖 2.3 學習與投入的關係圖資料來源：Prensky（2001）雖然數位遊戲式學習看似十分理想，但數位遊戲式學習也曾遭受許多的批評，如有人認為遊戲讓學習增加了趣味，但不適合做為教學用，僅適合作為學習後的複習或增強物；或是認為數位遊戲式學習中的娛樂成分很高但教育內容卻過少，並不值得花時間去設計或使用這樣的遊戲（Prensky, 2001）；或如 Mitchell 及 Savill-Smith（2004）所指出的，遊戲的目標與學習的目標可能不一致、遊戲可能分散學習的注意力、遊戲無法同時滿足男性與女性的喜好、遊戲可能太容易或太難而減低學習動機、需花很長的時間去完成、或遊戲可能會影響身心方面的健康問題等。同時，雖然過去許多學者宣稱利用數位遊戲式學習提升了學習者在數學、科學、軍事等方面的表現（McDonald, 1993; Gopher, Weil, & Bareket, 1994; Whitehall & McFarlane, Sparrowhawk, & Heald, 2002），但其實數位遊戲式學習的成效仍充滿不確定性。如 Pierfy（1977）曾評估 22 個模擬遊戲式學習的研究，其中有 21 個研究採用記憶類型的紙筆知識測驗來評估模擬遊戲式學習與傳統教學的學習成效差異，結果發現僅有 3 個研究認為模擬遊戲式學習的知識測驗成績比傳統教學好，有 3 個研究認為傳統教學比較好，而高達 15 個研究發現模擬遊戲式學習與傳統教學間沒有顯著差異；Randel 等（1992）從 68 個研究中探討數位遊戲式學習與傳統教室教學的學生表現，則發現 38 個. - 24 -.

(25) 研究（56%）沒有顯著差異，僅 22 個研究（32%）遊戲式學習的表現較好，3 （4%）個研究認為傳統教學比較好，有 5 個研究則是實驗控制有問題； Ricci 等（1996）、O’Leary 等（2005）的研發現遊戲式學習與傳統教學的成效並沒有顯著差異； Kuo（2007）的研究中也發現遊戲式學習與一般網路學習的成效並沒有顯著差異。 Hays（2005）從 48 篇有關教育性遊戲成效的研究中，發現有 12 篇研究的教育性遊戲跟其他教學方法比較時是沒有成效差異的。僅有 17 篇研究指出教育性遊戲式有助於學習的，但這其中有 7 篇，是沒有跟其他教學方法比較的。Hays（2005）從這個研究中得到的結論是，雖然從這些實證研究中指出一些遊戲對不同的學習者（如：國小、中學、大學、成人等），及不同的學習任務（如：數學、電子學、經濟學等）上有學習成效，但這並不能讓我們從單一的遊戲學習成效推論到所有的遊戲學習都是有成效的。他認為沒有證據可以顯示，在所有學習情境下遊戲學習比其他教學法好，同時，建議有心使用教學遊戲者，應該把教學遊戲當作支援教學目標的輔助或附屬物即可。. 伍、數位遊戲式學習的模式與設計 Garris 等（2002）整合有關教育性遊戲的文獻並提出一個遊戲式學習模式，他們認為在許多教育性遊戲的研究中都有一個隱藏的模式內含其中，這個模式（如圖 2.4）是一個系統的模式。首先，整合教學的內容和遊戲的特性而設計出一個教育性遊戲程式；其次是這個遊戲程式必須能引發一個學習循環，包括能讓學習者判斷、執行任務、而系統作回饋的一個學習循環，且此一循環能讓學習者感到快樂、並願意持續花時間在此一反覆學習循環中；最後，持續參與此遊戲將達成某一訓練目標或特定的學習成果。Garris 等（2002）的遊戲式學習模式說明了遊戲式學習是如何運作的，其實此模式也呼應了. - 25 -.

(26) Prenskey（2001）對數位遊戲式學習的定義，即數位遊戲式學習是指透過遊戲與教育內容適當結合所形成的教育遊戲去達成特定的教育目標。輸入. 處理. 教學的內容. 輸出. 學習者判斷學習成果. 遊戲的特性. 系統回饋. 學習者執行. 圖 2.4 遊戲式學習模式資料來源：Garris, Ahlers, 及 Diskell（2002） Garris 等（2002）的遊戲式學習模式可以被作為設計教學遊戲的指引，例如此模式中說明了，在一個教育性遊戲中，必須有一個能不斷引發學習的任務或問題解決循環，讓學習者不斷的判斷與執行任務，且系統能不斷回饋。意即，好的教育性遊戲的設計原則也應該如同好的商業遊戲設計一樣，必須有好的學習鷹架促使學習者學習（Bos, 2001; Gee, 2003）。然而，此模式對於如何將遊戲與教育內容結合等有關設計教育遊戲所應採取的步驟或細節，並無法從此模式中得知。 Pivec, Dziabenko, 及 Schinnerl（2003）認為欲設計一個成功的數位遊戲式學習，遊戲的設計應該考慮以下幾個步驟： 1. 決定教學的方法。 2. 在遊戲情境中安置任務。 3. 連結遊戲與教學：詳細計畫細節。 4. 合併基本的教學支援。 5. 將學習活動規劃到遊戲介面的動作中。 6. 將學習概念規劃到遊戲介面的物件中。 - 26 -.

(27) Prensky（2001）則認為教育遊戲設計的程序主要有三個步驟：一、先選擇一個迷人的遊戲的型態 Prensky（2001）認為雖然我們都知道遊戲的基本元素有：規則、挑戰、虛幻等，但具有這些元素的不見得就是個好遊戲，如有些教育遊戲雖然具備了這些遊戲的要素但仍讓人覺得很無趣，因此，他認為可以參考常見且成功的遊戲型態，如：動作、冒險、打鬥、解謎、角色扮演、模擬、運動、或策略等類型的遊戲，來讓遊戲的重要元素，得以成功的、且能吸引人的顯示出來。同時，Prensky（2001）認為在選擇遊戲型態時需考慮學習者的喜好、遊戲經驗等，及參考學習內容的形式，表 2.3 是 Prensky（2001）所列不同的企業教育訓練學習內容、學習活動，及其可相對應的數位遊戲類型。表 2.3 不同學習內容所適合的電腦遊戲式學習類型學習內容類別事實的知識. 例子法律、政策、產品規格. 學習活動發問、記憶、聯想、反覆練習. 技能性知識. 面試、銷售、操作機器、專案管理管理決策、時間的選擇、倫理、招募. 模倣、訓練、持續練習、增加挑戰案例評論、發問、練習做選擇、回饋、練習. 行為的知識. 監督、自我控制、建立榜樣. 理論的知識. 行銷理論、學習理論. 模仿、回饋、訓練、練習邏輯推理、實驗、發問. 推理的知識處理的知識. 策略思考、品質分析查核、策略建立. 問題、範例系統分析和重建、練習. 程序的知識創造性知識語言的知識. 組裝、出納人員的合法程序發明、產品設計外國語言、商業或專業術語. 模倣、練習玩、記憶模倣、持續練習、融入. 系統的知識觀察的知識溝通的知識. 健康照顧、行銷語氣、道德、效率、問題適當的語言、時機選擇、介入. 了解原則、分級任務觀察、回饋模倣、練習. 判斷性知識. 資料來源：Prensky（2001） - 27 -. 可能的遊戲類型競爭性遊戲、卡片遊戲、記憶的遊戲、動作或運動性遊戲角色扮演遊戲、冒險遊戲、偵探遊戲角色扮演遊戲、偵探遊戲、多人互動、冒險遊戲、策略遊戲角色扮演遊戲開放的模擬遊戲、建築遊戲、建構遊戲、真實測試遊戲解謎遊戲策略遊戲、冒險遊戲、模擬遊戲限時的遊戲、反應的遊戲解謎遊戲、發明遊戲角色扮演遊戲、反應遊戲、卡片遊戲模擬遊戲專心的遊戲、冒險遊戲角色扮演、反應遊戲.

(28) 二、選擇一個適合教學的互動學習型態。由於互動性是遊戲的重要元素，所以好的教學遊戲，必須讓學習過程具有互動性，Prensky（2001）認為在非遊戲的情境，便有很多互動的學習型態可以參考，他認為已經被運用在數位遊戲式學習的互動學習的方法有： 1. 練習與回饋（practice and feedback; drill and practice） 2. 做中學（learning by doing） 3. 目標導向學習（goal-oriented learning） 4. 探索學習（discovery learning） 5. 任務式學習（task-based learning） 6. 問題式學習（question-based learning） 7. 角色扮演（role playing） 8. 教練式學習（Coaching） 9. 建構式學習（constructivist learning） 10. 加速學習（accelerated learning） 11. 學習物件（learning object） 12. 智慧型教學（intelligent tutoring）. 三、利用某些方法將前面二者結合在一起。 Prensky（2001）認為設計教育性遊戲的藝術是如何整合遊戲與學習的部分，然後讓學習者感覺像在在玩一個有趣的遊戲且達成學習目標。他認為並沒有如烹飪書的解決方法來告訴你該如何整合遊戲與學習，而是需要高度的創造思考才能辦到。Prensky（2001）舉出以下八種學習遊戲的類型，他認為在考慮如何整合遊戲類型與學習內容時，所有的類型都值得考慮。 1. 內在遊戲（intrinsic games）與外在遊戲（extrinsic games）. - 28 -.

(29) 內在遊戲是指學習的內容與遊戲是有直接相關的，如飛行遊戲中，學習開飛機的技巧正好與遊戲式相關的，相反地，外在遊戲即遊戲與學習內容是不相關的，如常見機智問答，問答的題目可能跟遊戲的目的是沒有相關的，好處是可以隨時更換學習內容 2. 緊密連結遊戲（tightly linked games）與鬆連結遊戲（loosely linked games）緊密連結是指學習的內容是建構在遊戲中，如為了贏得遊戲或解決遊戲的問題必須知道某些知識內容，而鬆連結遊戲是指學習內容跟遊戲是分開的，如必須先跳離遊戲去學習某教材，再藉由連結回到遊戲中。 3. 硬連結的遊戲（hard-wired gamed）與引擎、模版遊戲（engines and templates or shells）硬連結遊戲是指完全為了學習內容與遊戲合身打造的遊戲，以後無法重新再利用此遊戲了。而引擎遊戲或模版遊戲則是遊戲中有一個特定的引擎或模版，以後可利用此模版或引擎再設計出其他遊戲。 4. 反思遊戲（reflective games）與動作遊戲（action games）反思遊戲是指在遊戲過程中可以停下來思考的遊戲，如角色扮演遊戲，而動作遊戲則是指在遊戲過程中無法讓玩家暫時停下來思考的遊戲，如：賽車遊戲。 5. 同步遊戲（synchronous games）與非同步（asynchronous games）遊戲同步遊戲是指遊戲過程是所有玩家同時進行，不會因為某一位玩家暫停遊戲而讓整個遊戲暫停下來，如線上角色扮演遊戲。而非同步遊戲則是指遊戲過程不是所有玩家同步進行，某一位玩家暫停遊戲時，整個遊戲會因而中斷下來，如：大富翁遊戲。 6. 單人遊戲（single-player games）與多人遊戲（multiplayer games）. - 29 -.

(30) 單人遊戲顧名思義即遊戲僅由一人參與，多人遊戲則為多人參與的遊戲。 7. 有時間式的遊戲（ session-based games ）與持續狀態的遊戲（persistent-state games）時間式的遊戲是指只要有人中斷遊戲，或是有人完成遊戲，遊戲便中斷。反之，遊戲永遠不中斷，不管白天與黑夜遊戲都持續進行著的便稱為持續狀態的遊戲，如目前的線上角色扮演遊戲均屬於持續狀態的遊戲。 8. 影音式遊戲（video-based games）與動畫式遊戲（animation-based games）影音式遊戲是指遊戲中的人物角色是用真實的影音人物來扮演的，而動畫遊戲則是指遊戲中的人物角色是用動畫來扮演。. 陸、本節結語本節從玩樂的特性探討起，進而探討到遊戲及數位遊戲的特性，目的在幫助本研究瞭解數位遊戲的特質，讓本研究在設計教育性遊戲時，也能確實表現出遊戲應有的虛幻、目標、挑戰、競爭等特質。其次，本節也對數位遊戲式學習的模式與設計方法進行探討，以瞭解如何設計教育性的遊戲，使本研究最終採用 Garris 等（2002）的遊戲式學習模式來作為設計線上遊戲式學習的參考模式，而在線上遊戲式學習系統的設計上，則參考 Prensky（2001）的教育遊戲之設計程序，先選擇角色扮演遊戲來作為主要的遊戲類型，再選擇練習與回饋、任務式學習來作互動學習的型態，之後則利用「超級外送王」遊戲來將角色扮演遊戲與任務式互動學習型態相結合，成為符合外在遊戲、鬆連結及緊密連結等學習遊戲類型的一個線上遊戲式學習系統。此外，本節所探討過去有關數位遊戲式學習的成效，可作為檢驗本研究所設計線上遊戲式學習系統之學習成效的參考。. - 30 -.

(31) 第二節學習遷移的探討本節主要先從學習遷移的定義與分類探討起，接著探討有關新舊不同觀點的學習遷移研究典範差異，最後則整理有關影響學習遷移的因素。. 壹、學習遷移的定義與分類學習遷移（transfer of learning）又稱為訓練遷移（transfer of training），廣義而言，它被定義為將某一個情境所學到知識或技能應用到新情境上的一種現象（Cormier & Hagman, 1987; Reed, 1993; Singley & Anderson, 1989）。至今，無論任何一個層級或領域，實施教育或訓練的目的，都是希望學生在未來能產生學習的遷移，例如希望學生在學會數學課程後，能處理日常生活中購物的問題；希望學生在學會語文課程後，能閱讀各種書報雜誌以瞭解新知時事；希望學生在學會初級的課程後，能應用在未來進階的課程上；或希望員工在接受教育訓練課程後，能應用在未來工作上。換言之，學習遷移可被視為教育的終極目標（De Corte, 2003; McKeough, Lupart, & Marini,1995）。學習遷移一詞也常視新問題解決情境與舊學習情境間的相似程度，區分為近遷移（near transfer）與遠遷移（far transfer）（Perkins & Salomon, 1994）。近遷移被定義為發生在兩種相類似情境下（Gick & Holyoak, 1987; Gielen, 1995; Tannenbaum & Yukl,1992）。例如，一位技術人員被訓練如何更換電腦的硬碟，往後能成功的更換同一廠牌的硬碟；或學生學會數學百分比的概念後，能解決課本的相類似習題，則可稱此現象為近遷移的行為（Shank, 2004）。而遠遷移則是指在兩種極不相同的情境下所發生的遷移（Gick & Holyoak, 1987; Gielen, 1995; Tannenbaum & Yukl,1992）。例如，學生學完百分比的數學概念後，進而能解決在日常生活工作或商店中所遇到的百分比問題；或如一位棋士將下棋的策略應用在投資或政治的競選上，此種將過去所學，成功應用在. - 31 -.

(32) 極不相似的新情境上，則可稱為遠遷移的現象（Perkins & Salomon, 1994）。因此，近遷移通常指例行性（routine）、一致性的問題解決，只要照著原學習的作法，不用過多的思索便可解決的問題，而遠遷移則多屬於非例行的問題解決行為，其行為須表現出較複雜的分析與判斷（Shank, 2004）。由於學校的教育不可能將學生未來生活可能遇到的問題全傳授，所以學校教育的目的，其實是希望學生在將來能藉由遠遷移解決問題，或透過遠遷移來終身學習。所以，狹義而言，遠遷移才是教育的終極目標，且一直也是有關學習遷移研究持續在努力探討的方向。學習遷移的概念除了有近遷移與遠遷移之分，在許多有關學習遷移的文獻中，也曾出現許多跟近遷移與遠遷移相同觀點但不同的分類方法。Gagne （1970）將學習遷移區分為水平遷移（lateral transfer）與垂直遷移（vertical transfer）。水平遷移發生在知識被遷移到相同的困難等級上，且在遷移過程不需要學習新的知識元素；而垂直遷移則指需要將知識從低層次困難的任務遷移到高層次困難的任務上，且在遷移過程需要產生新的知識元素（Gagne, 1970）。因此，水平遷移與近遷移的觀點一致，垂直遷移則相似於遠遷移的觀點。 Salomon 及 Perkins（1989）為了探討學習遷移的爭論，提出了低階遷移（low road transfer）與高階遷移（high road transfer）。低階遷移發生在舊的學習情境和新的的問題情境相似的情況下，學習者能應用先前所學的問題解決程序去解決問題；高階遷移的發生則需要更多的挑戰，因為它需要學習者透過反思、後設認知等去建構新的問題解決方法。因此，低階遷移相似於近遷移的觀點，高階遷移則相似於遠遷移的觀點。 Bransford 及 Schwartz（1999）也是為了探討學習遷移的爭論，提出了隔離式的問題解決（ sequestered problem solving, SPS）與為未來學習準備. - 32 -.

(33) （preparation for future learning, PFL）的兩種學習遷移觀點。他們認為 SPS 的學習遷移觀點，重視學習者能否在無學習資源的情況下，直接應用所學解決新情境問題，且認為此種觀點是造成找不到學習遷移證據的原因；而 PFL 的學習遷移觀點，則強調學習者能否應用學習資源去學習解決新情境的問題。因此，SPS 的觀點相似於近遷移，因為它沒有考慮到學習者需透過學習去解決新情境問題，PFL 則相似於遠遷移，重視學習者需要建構新的知識去解決新情境問題的過程。 DiSessa 及 Wanger（2005）提出 A 級遷移（Class A）和 C 級遷移（Class C）。A 級遷移發生在學習者應用已準備好（well prepared）的知識在新問題情境上；而 C 級遷移則指未準備好（unprepared）的學習者應用先前知識去建構新的知識。因此，A 級遷移相似於近遷移的觀點，C 級遷移則相似於遠遷移的觀點。 Schwartz, Bransford 及 Sears（2005）建議學習時應該同時重視效能（efficiency）與創新（innovation）的兩種遷移。效能的遷移是指，學習者快速的回想和應用他們的知識去解決新情境問題的能力；而創新的遷移是指學習者重新建構知識與思想去創新解決新情境問題的能力。因此，效能與創新的遷移分別相似於近遷移與遠遷移的觀點。綜合前述各種不同學習遷移的分類，我們可發現各種學習遷移的觀點或見解，大致均依照新舊情境的相似程度，或在解決新情境問題時，是否需要學習建構新知識等原則來加以分類的。若新問題情境與舊學習知識相似，且不需在解決問題過程重新學習、判斷、組織或思考，可運用過去的問題解決程序便可解決新問題者，此類均與近遷移的觀點相似；反之，若新問題情境與舊學習情境差異很大，且為了解決新問題，需要進一步學習、思考、組織新的問題解決方法者，此類的學習遷移觀點則與遠遷移的觀點相似。表 2.4. - 33 -.

(34) 是以近遷移、遠遷移為基礎，將與其相似的學習遷移觀點所做的分類彙整。表 2.4 學習遷移的分類提出者 Gagne（1970）. 與近遷移相似的觀點. 與遠遷移相似的觀點. 水平遷移（lateral transfer）垂直遷移（vertical transfer）. Salomon 及 Perkins（1989）低階遷移（low road. 高階遷移（high road. transfer）. transfer）. Bransford 及 Schwartz. 隔離式的問題解決. 為未來學習準備. （1999）. （sequestered problem. （preparation for future,. solving, SPS）. PFL）. DiSessa 及 Wanger（2005） A 級遷移（Class A）. C 級遷移（Class C）. Schwartz, Bransford 及. 創新（innovation）. 效能（efficiency）. Sears（2005）. 資料來源：研究者自行整理. 貳、學習遷移的研究有關學習遷移的研究可追溯至上個世紀，從 1901 年的 Thorndike 和 Woodworth 起，陸續有許多有關學習遷移的研究與理論被發展出來，但事實上，學習遷移的研究卻是爭議不斷。因為許多有關學習遷移的實證研究都得到失敗的結果，特別是在有關遠遷移的研究上（Gick & Holyoak, 1980; Reed, Ernst, & Banerji, 1974），如 Detterman（1993）便認為學習遷移的證據比火山爆發的機率還低；但另一方面又有人認為學習遷移無所不在（Bereiter, 1995； Dyson, 1999）。近年來，Bransford 及 Schwartz（1999）對於學習遷移研究提出新的觀點，認為過去有關學習遷移的研究都是使用同一種研究的典範，即先讓學習者學習後，再讓學習者接受所謂的「隔離的問題解決（sequestered problem solving,. - 34 -.

(35) SPS）」。他們認為這就是為何過去會找不到學習遷移證據的原因，且把這種研究典範稱為「直接應用的遷移理論（direct-application theory of transfer, DA theory of transfer）」。因此，Bransford 及 Schwartz（1999）提出另一種學習遷移的觀點，強調所謂「為未來學習準備（preparation for future learning, PFL）」，來作為學習遷移研究的新觀點，他們認為學習遷移不應該評量學習者能否在毫無支援的情境下，解決新問題的能力，而是該檢驗學習者在有學習資源的環境下，如何學習解決新問題的能力。意即，學習者當下學習所獲得的知識，不是為了未來能直接應用在新情境中，而是為了未來面對新情境的學習準備。 Hatano 和 Greeno（1999）也提出與 Bransford 及 Schwartz（1999）相同的看法，強調學習遷移應更注重社會文化的觀點。他們批評傳統的學習遷移模式將知識視為個人的靜態資產，且採用了不適當的標準來衡量所謂成功的學習遷移，忽略了人與人之間的互動、或其他學習資源可能對學習遷移表現的影響。De Corte（2003）也贊同 PFL 的觀點，認為傳統學習遷移的標準太過狹隘，忽視了學習的主動、建構、互動、與情境化的特性，而認為應將學習遷移視為把所學的知識、技能、與動機在新的情境與學習任務上作有效的使用。 Schwartz 等（2005）認為學習遷移應包含兩種狀況，一種是「向外遷移（transfer out）」，另一種是「向內遷移（transfer in）」。其中，向外遷移是指學習者學習某項知識後，應用這些知識去解決新問題的情況；而向內遷移則是指學習者學習某項知識後，應用這些知識去學習新知識的情況。他們認為過去研究之所以很難得到遠遷移的證據，是因為大多僅強調向外的遷移，而有些研究卻認為學習遷移無所不在的，則是因為僅強調向內遷移的觀點。所以，在評量學習遷移時，應能同時強調此兩種不同的遷移，且若能同時注重向內與向外的遷移，更能顯示出某種學習策略所隱藏的價值。. - 35 -.

(36) Schwartz 及 Martin（2004）的研究實際驗證了上述的觀點，他們設計了一個實驗來比較此兩種學習遷移觀點的差異，結果顯示唯有同時注重向內與向外的遷移，才能顯示出真正的學習成效，圖 2.5 與圖 2.6 是他們所採取的兩種實驗設計。圖 2.5 表示採向外遷移觀點的實驗設計（亦即 SPS 的評量方法），先讓兩組不同的學習者接受兩種不同的學習活動，但學習相同的知識，之後共同接受一個隔離式的學習遷移問題測驗，由於過去許多學習遷移的研究都採用此方法，所以他們將此設計稱為標準遷移典範（ standard transfer paradigm）。圖 2.6 則表示同時注重向外與向內遷移觀點的研究設計（亦即採 PFL 的觀點），先讓兩組不同的學習者，接受兩種不同的學習活動去學習相同的知識，但之後給予兩組同樣的學習資源，讓其主動應用此學習資源學習，並去解決學習遷移問題測驗。由於圖 2.6 這種設計讓學習者同時經歷了向內與向外的遷移，所以作者把它取名為雙重遷移典範（ Double transfer paradigm）。研究結果發現，接受標準遷移典範的學習者間，在學習遷移測驗的表現上並無顯著差異，但接受雙重遷移典範的學習者，其學習遷移測驗的表現卻達顯著差異。這表示當採新的學習遷移觀點，同時注重向內與向外的遷移時，便能顯示出學習遷移能力的差異，也能顯示出何種學習活動較有助於促進學習遷移的表現。學習活動 A. 學習活動 B. 學習活動 A. 學習活動 B. 共同的學習資源. 學習遷移問題. 圖 2.5 標準遷移典範. 學習遷移問題. . 圖 2.6 雙重遷移典範. 資料來源：Schwartz 及 Martin（2004）資料來源：Schwartz 及 Martin（2004）. - 36 -.

(37) 因此，有關評估學習活動的成效，除了許多研究常用的記憶測驗可評量學習者是否學習到知識外，評量學習者能否學習遷移也是可行的方法。同時，藉由近來有關新學習遷移觀點的探討與實證，我們可以發現採用新觀點的學習遷移評量方法，似乎比舊觀點的方法更能合理的評量到學習者學習遷移表現。雖然，目前對於何種觀點的評量方法較正確並沒有定論，但若在評量學習遷移表示時，能同時兼顧此兩種觀點，應更能檢驗出學習遷移表現的差異，而這就好比近來建構式學習評量所強調的，應同時注重「靜態評量」與「動態評量」是同樣的道理。. 參、影響學習遷移的因素 Mayer（1998）指出大部分學生在例行性的問題（routine problems）解決表現較好，例如他們能解決那些已經學過的、相似的數學問題，但在非例行性的問題（nonroutine problems）表現上卻是失敗的，例如無法解決那些不像他們曾學過的數學問題，意即，學生在遠遷移測驗（transfer test）的表現較差。如果教育的目標是在促使學習的遷移，如此的學習現象（pattern）確實是教育的嚴重挑戰。 Mayer（1998）指出雖然我們已經瞭解利用反覆練習（drill and practice）的教學方法可以成功促使例行性問題的解決，但我們仍無法瞭解如何促使非例行性問題的解決。因此，Mayer（1998）從過去一些問題解決相關的研究中，歸納得到三種影響成功問題解決遷移（problem solving transfer）的技能（skill）： 1.. 認知技能：即學生若要成功的問題解決遷移，必須要有特定的知識（domain-specific knowledge），例如學生若要解決平行四邊形面積的問題，必須先有能力確認平行四邊形的長和高，及需具備有乘法的認知技. - 37 -.

(38) 能。 2.. 後設認知技能：擁有基本的認知技能並不保證能解決非例行性的問題，因為學生必須知道何時該使用此認知技能，因此第二項影響問題解決遷移的技能是控制和監督認知程序的能力，即後設認知能力（metaskill）。 Mayer（1998）認為促進後設認知技能的方法是讓學生多在問題解決情境中練習，尤其是真實的問題解決情境，單靠反覆練習是無法訓練後設認知能力的。. 3.. 動機技能：Mayer（1998）認為要促進學生問題解決遷移能力的教學，若只聚焦在認知與後設認知技能上，便忽略了問題解決者對問題的情感與興趣。因此他認為第三項影響問題解決遷移的技能是問題解決者的意願（will），即動機的技能（motivational skill）。Mayer（1998）認為動機的技能包括興趣、自我效能等動機的技能，若以興趣為基礎去學習的人，或是較有自信的人，更能成功的解決問題。 Bransford及Brown （1999）認為影響人們學習遷移能力的因素有以下幾點：. 1.. 最初所學習到知識的數量是學習遷移的關鍵因素。例如學生在數學課所學到的知識量愈多，越能在解決數學相關問題時能獲得遷移。. 2.. 學習理解所花的時間是影響學習遷移的另一個因素。例如學生若能深入的學習一個概念，將愈有可能把所學的概念遷移到其他情境。. 3.. 多樣的學習情境也是重要的因素。如果學生能在多樣的學習情境中學習某種概念，他們將較有可能建構出抽象的知識表徵，並遷移這些抽象表徵到其他問題上。. 4.. 頻繁的回饋也可促進學習遷移。例如提供學生與先前學習的對照案例（contrasting case），將可能幫助學生意識到之前學習所忽視的地方，了解到所學的知識如何應用到新情境上。. - 38 -.

(39) 5.. 後設認知的教學方法可幫助學習的遷移。例如在學習時要求學生反思自己的學習過程，思考在學習時需要什麼幫助、受到什麼阻礙等，如此可幫助學生將知識遷移到新的情境。 Fox（1994）認為除了知識與技能的教授方法及學習方法會影響到學習遷. 移外，學習活動前與學習活動後的某些因素也會影響到學習的遷移，例如學習者的興趣會影響到學習與遷移，所以他認為在進行學習遷移的研究前應先確認學習者的特質（如：學習者所參加的是必修的課程或是自願的學習活動），且評估學習者的需求與動機。 Macaulay 及 Cree（1995）認為學習遷移牽涉三個基本元素：學習者、學習任務、和情境。他們認為學習者的能力差異會影響到學習的遷移，如學習者的認知基模強健與否是能否進行學習遷移的關鍵。同時，學習的教學的材料與練習的問題任務是否能多元，或與真實情境相結合也是學習遷移成功的關鍵。綜合前述學者們的論述，影響問題解決遷移可能的因素是，學習者的知識、技能與態度，及學習的任務與情境。學習者包括必須擁有解決該遷移問題的基本知識，及在解決問題的過程中，知道何時使用該知識，並有效的計畫、監督與評估整個問題解決的過程，同時能對問題解決充滿自信與興趣。而學習的任務與情境，即教學的策略與方法也會影響學習遷移，如 Shank （2004）認為改善學習遷移的教學策略有以下幾種： 1.. 提供和應用情境相似的學習情境。. 2.. 提供廣泛的練習：例行性的技能可透過重複與廣泛的練習。. 3.. 提供多元的練習情境。. 4.. 教導有關後設認知的技能。. - 39 -.

(40) 肆、本節結語本節從學習遷移的定義與分類探討起，從過去的相關文獻探討，可以讓我們瞭解常見的近遷移與遠遷移之兩種學習遷移是如何定義的，且認識其他不同的學習遷移觀點與近遷移及遠遷移觀點的相似之處，透過這樣的探討，可作為本研究在設計近遷移與遠遷移測驗問題的重要參考依據。其次，透過有關不同學習遷移研究典範的探討，可讓我們瞭解到新觀點的學習遷移評量方法似乎更能顯示出兩種不同學習策略的學習成效，所以，新觀點的學習遷移評量方法是本研究在進行遠遷移評量時的方法之一。再者，有關影響學習遷移因素的探討，是本研究在探討有關影響學習者知識遷移因素的參考依據，也是本研究實驗二篩選研究對象的重要參考指標。. - 40 -.

(41) 第三章學習系統發展本研究為了探討遊戲式學習與一般網頁式在知識獲取與學習遷移成效上的差異，故分別建置了線上遊戲式學習系統與網頁式學習系統。本章分兩節，分別針對此兩個學習系統的設計理念與系統功能等作詳細的說明。. 第一節線上遊戲式學習系統本節分別對本研究所建置的線上遊戲式學習系統之「學習目標與設計理念」、「開發工具與系統架構」、及「系統功能」等進行說明。. 壹、學習目標與設計理念一、學習目標由於數位遊戲式學習逐漸受到重視，但在數位遊戲式學習的成效仍充滿不確定性，且線上遊戲與數位學習結合仍不常見的情況下，本研究嘗試建置一個線上遊戲式學習的環境，去探討線上遊戲式學習所可能帶來的潛能。隨著近來石油價格不斷上漲，及全球暖化亦日益嚴重的情況下，如何節約能能源，以減少二氧化碳的排放，是很值得讓孩童瞭解的知識與概念。而有關節約能源及減少二氧化碳排放方面，節約用電則是一個可行的方式。由於目前國小的自然與生活科技課程中有許多跟電有關的單元，如康軒版在四年級下學期有通電的玩具單元，六年級上學期有電磁作用單元，所以若在國小階段實施有關節約用電的課程應該是可行的，因而本研究選定「省電與節能」作為遊戲式學習的主題。在有關如何節約用電的學習主題中，最重要的就是必須瞭解日常生活中哪些電器是屬於高耗電量，進而能節約用電。而電器的耗電量跟電功率有關，且也會影響到電費的支出，所以，電功率及電費計算的是屬於如何節約用電. - 41 -.

(42) 中重要的知識概念。由於電功率及電費計算概念，並不屬於國小自然與生活科技領域的學習範圍，但因為電功率、能源、及時間三者的關係，與國小六年級數學課程中的速率、距離、及時間三者的關係十分類似，且跟六年級數學課程中的比值概念相關，所以，電功率的概念在國小六年級學生能力是可以接受的範圍。因此，本研究便將電功率及電費計算的概念設定為此數位學習活動中重要的學習概念。在考量學生的能力範圍，再加上本研究僅實作一個簡單的教育性線上遊戲來發掘其成效與潛能的情況下，本研究的遊戲式學習活動，主要希望學生能透過電與能源的基本概念認識，及進一步瞭解電功率與電費計算的概念後，能學習到如何在生活中節約用電。因此，主要學習目標及細部的學習項目如下所示：（一）電與能源的知識 1. 介紹什麼是電 2. 介紹什麼是能源 3. 介紹什麼是導體與絕緣體 4. 介紹什麼是再生能源與非再生能源 5. 介紹目前電的生產方式 6. 介紹用電的安全行為（二）省電與節能 1. 介紹何謂電能、電能的單位 2. 介紹什麼是電功率、電功率的單位 3. 介紹電能的計算方法 4. 介紹電費的單位與計算方法 5. 介紹節約用電的方法. - 42 -.