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研究生:陳韋銘
研究生(外文):Wei Ming Chen
論文名稱:科學問題解決取向之數位遊戲學習軟體之發展及其成效評估研究
論文名稱(外文):A Study of Developing an Educational Problem-Solving Game for Elementory Science Teaching and Its Effectivenes
指導教授:連啟瑞連啟瑞引用關係
指導教授(外文):Chi Jui Lien
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北教育大學
系所名稱:自然科學教育學系碩士班
學門:教育學門
學類:普通科目教育學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
中文關鍵詞:數位遊戲系統問題解決能力學習成就成效評估
外文關鍵詞:E-learning gameproblem-solvinglearning outcomeseffectiveness
相關次數:
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本研究為探討傳統教學、強調問題解決模式的數位遊戲系統(PSG-SWAP)及不強調問題解決模式的數位遊戲系統(G-SWAP)對於提昇問題解決能力、自然科學知識概念的影響,並評估數位遊戲系統的使用成效。
本研究以量的研究為主,質的研究為輔,「實驗組」有兩組,分別實施「PSG-SWAP」、「G-SWAP」,「對照組」則進行傳統教學,教學時間為期五週均為十節課。研究對象為國小五年級105位學生。研究工具包括:「問題解決能力測驗」、「大氣中的水」、「電磁作用」成就測驗。
本研究所得資料以SPSS 10.0 統計套裝軟體進行分析,將所得前、後測資料進行共變數分析(Ancova)、了解實驗組與對照組學習成效差異;並蒐集質性資料佐以了解「數位遊戲系統」對於學生學習情況之影響情形及遊戲系統使用情形。本研究的研究結果為:
一、在學習成就方面:
傳統教學可以在教學後使學習者的後測成績進步,且顯著優於使用PSG-SWAP及G-SWAP的班級。但是在延宕後測上,普通教學與實施PSG-SWAP的班級則沒有顯著差異,不過仍然優於G-SWAP。
二、問題解決能力方面:
PSG-SWAP在問題解決能力的提升上顯著優於G-SWAP及傳統教學,這顯示適度設計的教育軟體可以增加學習者的問題解決能力。
學習者在使用此系統後大多能提升自己的想像力、好奇心及解決問題的信心,同時會接受遊戲劇情所隱含的價值觀。另外,使用PSG-SWAP的學生顯示更認真閱讀劇情,更想趕快在學校上相關的課程、作相關的實驗,遊戲過程中遇到問題時傾向於自己解決問題,同時認為使用此系統是玩也是學習,並覺得自己處理問題的能力有所增加。本研究顯示經過設計之問題解決取向之科學教育遊戲軟體能有助於學生在科學概念以及科學問題解決能力之提升。
The purpose of this study was to develop educational games and to evaluate the effectivenesses of improving students’ problem-solving abilities and students’ learning in scientific concepts. For observing the effect of different design approach, two versions of educational games were developed: 1) Problem Solving Game Seeking Water and Power (PSG-SWAP) and 2) Game Seeking Water and Power (G-SWAP).
The research methods used in this study included quantitative research as well as qualitative research. There were 105 students in the fifth grade particiapted this study. . A quasi-experimental design was employed:one class was assigned as the Experimental Group A, which received teaching with PSG-SWAP; one class was assigned as the Experimental Group B, which received the teaching with G-SWAP,and another one was assigned as the control group, which was taught in a traditional way. The research instruments used in this study included, ”The Problem-Solving Ability Test’, “Achievement Test on the Water in the Atmosphere (ATW)”, and “Achievement Test on the Electromagnetism (ATE).”
An analysis of covariance(ANCOVA) was used to analyze quantitative data to understand the influence of learning outcomes between experimental groups and control group. Qualitative data were also collected to understand factors influencing learning outcomes.
The results of this study included:
1. Students’ learning in scientific concepts:
The control-group significantly improved after the instruction. The results of ANCOVA also showed that students in control group improved significantly when comparing with PSG-SWAP and G-SWAP groups. However, in the postpone test, it showed that there was no significant difference between control group and PSG-SWAP group.
2. Problem-solving ability:
PSG-SWAP group showed a significant improvement in the problem-solving ability when comparing with G-SWAP group and control group. This indicated that with an adequate design, an educational game could be used to improve learners’ ability in problem-solving.
The interview data also showed that most of students who played both games regarded the educational games could promote their imagination, curiosity, and the confidence of problem-solving. They expressed that they learned and had fun during the game. At the same time,it showed that they accepted the values that implied in the game. In addition, students who used PSG-SWAP were more seriously in reading the content, and were more eager to take relevant classes and experiments. This group of students tended to solve problems by themself during the game. They also believed that their abilities of dealing with problem has increased.
表次 VII
圖次 XI
第壹章 緒 論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的與待答問題 4
第三節 名詞釋義 5
第四節 研究限制與範圍 7
第貳章 文獻探討 9
第一節 數位學習 9
第二節 電腦遊戲 17
第三節 問題解決 20
第四節 相關研究歸納 27
第叁章 研究方法 39
第一節 研究對象 39
第二節 研究方法與工具 41
第三節 研究架構與設計 67
第四節 研究流程 73
第五節 資料分析與方法 78
第肆章 研究結果與討論 81
第一節 不同教學法對學童學習成就的影響 81
第二節 不同教學法對學童問題解決能力的影響 114
第三節 訪談結果 124
第四節 電腦遊戲學習回饋單 137
第伍章 結論與建議 147
第一節 結論 147
第二節 建議 153
參考文獻 157
一、中文 157
二、英文 163
附錄 165
附錄一 問題解決能力測驗(A卷) 165
附錄二 問題解決能力測驗(B卷)效度審查表 171
附錄三 問題解決能力測驗(C卷) 183
附錄四 問題解決能力測驗評分標準 189
附錄五 問題解決能力測驗不合理答案 191
附錄六「大氣中的水」學習成就測驗效度審查表 192
附錄七「大氣中的水」學習成就測驗雙向細目表 206
附錄八「大氣中的水」學習成就測驗正式測驗題 207
附錄九「電磁作用」學習成就測驗效度審查表 209
附錄十「電磁作用」學習成就測驗雙向細目表 234
附錄十一「電磁作用」學習成就測驗正式測驗題 235
附錄十二 本研究中傳統教學教學活動流程 237
附錄十三 半結構晤談大綱 243
附錄十四 電腦遊戲實驗活動學習回饋單 244
附錄十五 Bloom認知領域四層次 247
一、中文
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2. 數位遊戲學習系統對不同學習風格學生科學態度之影響---以「希望之旅」為例
3. 融入環境特色之科學數位遊戲學習對學校認同與環境覺知的影響~以「校園植物」為例
4. 動機引導策略對科學數位遊戲學習之學習動機與學習成就影響研究-以國小六年級學童為對象
5. 數位遊戲學習系統對不同學習風格的國小中年級學童科學學習成就之影響-以「希望之旅」為例
6. 不同學習成就學童在數位遊戲學習系統中問題解決歷程之比較-以「希望之旅」為例
7. 科學數位遊戲改編之繪本電子書閱讀教學對國小五年級學生問題解決能力影響之研究
8. 融合科學與英語學習之數位遊戲模式發展及成效研究
9. 國小六年級學生數位遊戲使用時間對科學學習表現及同儕關係之影響-以「希望之旅」為例
10. 應用數位情境校園植物學習遊戲軟體輔助教學對高年級學生科學概念學習成效之研究
11. 合作學習融入問題解決之數位遊戲對國小學生自然科學合作學習能力及學習成就之影響
12. 合作學習在數位遊戲情境下對國小學童科學邏輯推理培育的成效
13. 國中學生數位遊戲學習之研究:授權賦能、最適刺激程度、體驗價值、問題解決能力
14. 利用紙筆與實作評量探究國小學童在月亮數位遊戲學習之成效
15. 國小學童因果關係推知能力之研究-由融入合作策略之數位遊戲學習中探討