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研究生: 林宗建
Lin, Tsung-Chien
論文名稱: 以手勢為基礎的遊戲式行動學習系統對學習動機的影響─以植物迷思為例
A Study of Motivation Effects of Gesture and Game-Based Mobile Learning System -An example for Botany Misconception
指導教授: 區國良
Ou, Kuo-Liang
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 資訊工程學系
Computer Science
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 63
中文關鍵詞: 學習動機遊戲式行動學習Android
外文關鍵詞: Motivation for learn, Game-based mobile learning, Android
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  •   所謂的「學習動機」是指能引起學生進行學習活動,並維持該活動,且使該活動朝向學習目標的內在歷程。從相關的行動學習研究指出,對於提高「學習動機」具有顯著性的影響,且也與學習成效呈現正相關,因此如何提升學習動機,是教育學者重視的環結之一。
      本論文利用Android平台的智慧型手機內建3G行動上網、全球衛星定位系統 (Global Positioning System-GPS)及加速感應器(G-Sensor)等功能,建置包含六個手勢模擬(搖葉、跳河、拔樹、鑽取、種植、傾斜)等動作的遊戲單元,並隱藏導正植物迷思的知識,開發更具互動性的遊戲式行動學習系統。並探討與非遊戲式的行動學習系統間對學習動機的影響,本研究共抽樣六十個實驗樣本,分別以遊戲式的實驗組及非遊戲式對照組兩組,在台北植物園指定六個植物區域進行,藉由GPS定位觸發該區的植物知識介紹,利用相機掃瞄行動條碼(QR Code)來進行植物的探索,而實驗組則需另外進行遊戲單元活動,最後再進行關卡測驗並分別填寫學習動機評量問卷,為了分析研究學習行為,系統將全程蒐集學習歷程軌跡。
      本論文主要採量化的學習歷程分析為主,輔以學習動機評量問卷之質性研究,並採用SPSS 17統計軟體檢定兩組實驗數據是否顯著性差異,同時也利用資料探勘的技術比較兩組的學習行為。經實驗結果得知,兩組在總學習時間及平均步行速度都顯著性差異,有遊戲元素的融入,學習者有積極的學習態度表現,以致沈浸度比較高且更仔細用心去學習,就事後動機評量問卷其動機指標來看也高於對照組。在根據兩組 DBSCAN 的分群圖顯示,實驗組會比對照組更深度的學習行為。顯然,具手勢動作的遊戲式行動學習系統更能引發、提昇學習動機,此研究比較出影響學習動機的因素,可做為未來設計建置行動學習系統的參考及協助教師擬定提高學習動機之教學策略。


      Learning motivation is the key for promoting students to learn, keeping the learning process on the way, and making students approach the learning goals. Previous researches about action learning indicate that learning motivation has great influence on learning performance. Thus, how to employ the adaptive methodologies for motivating students to learn becomes an important issue for teachers.
      In this research, a Smart Phone with Android platform of 3G, GPS, and G-Sensors is used for developing gesture based games which are promoting students learning about the plants. These games applied six gestures simulators (shaking, jumping, pulling, digging, planting, and inclining) for correcting students’ myth of plants. This study also analyzed the influence of action learning with and without games on learning motivation. 60 students were arranged into two groups: experimental group (with games) and control group (without games). They were arranged to study the knowledge in six spots in Taipei Botanical Garden. Learning activities in Smart Phone was triggered by GPS when students approaching the target spots.
      The result shows that there are significant differences in total learning time and speed between both groups. Experimental group, with stimulation of games, students have positive learning attitude and learned with care. The follow-up survey also shows that students in experimental group outperformed in learning motivation than students in control group. The cluster analysis shows that students in experimental group have better learning performance than students in control group. Therefore, the game-based learning system motivated students in experimental group better than those in control group.

    致謝 I 中文摘要 II ABSTRACT III 目錄 IV 表格目錄 VI 圖目錄 VII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景及動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 論文架構 3 第二章 文獻探討 5 2.1 學習動機理論 5 2.2 遊戲式學習理論 7 2.3 行動學習理論 8 2.4 迷思概念 9 2.5 學習歷程 10 2.6 資料探勘 10 第三章 研究方法 13 3.1 研究流程 13 3.2 研究對象及研究限制 14 3.3 資料處理與分析方法 15 3.3.1 數據分析 15 3.3.2 問卷分析 18 第四章 系統實作 19 4.1 系統開發環境 19 4.2 整合KELL’ARCS的遊戲設計 20 4.3 手勢動作辨識 21 4.4 系統架構 22 4.3.1 GPS定位功能 23 4.3.2 遊戲學習模組 25 4.3.3 學習歷程模組 31 第五章 實驗結果 33 5.1 植物迷思測驗 33 5.2 手勢為基礎之遊戲式行動學習系統對學習動機影響 33 5.2.1 實驗組和對照組的學習時間分析比較 33 5.2.2 實驗組和對照組的學習距離分析比較 34 5.2.3 實驗組和對照組的平均速度分析比較 35 5.3 動機評量問卷分析結果 36 5.4 學習歷程DBSCAN分群 38 第六章 結論與建議 42 6.1 結論 42 6.2 建議 43 參考文獻 44 附錄一 教學內容 47 附錄二 關卡試題 48 附錄三 實驗組學習動機評量問卷 52 附錄四 對照組學習動機評量問卷 53 附錄五 植物QRCODE 54

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