學習資訊專業學院—資訊教育研究所
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資訊教育研究所之碩士班成立於民國80年,博士班成立於民國86年,目前研究生共約160名。本所原屬資訊教育學系,於95學年度起因應系所組織調整,成為獨立研究所,歸屬教育學院。
本所以『資訊科技教育』和『數位學習』兩個專業領域之研究發展與人才培育為宗旨,課程設計分別針對此兩個專業領域規劃必、選修專業科目,提供學生紮實而嚴謹的學術專業知能及個別化之研究訓練。本所教育目標包括:
1、培育資訊科技教育人才;
2、培育數位學習產業人才;
3、培育資訊科技教育與數位學習研究人才。
本所目前六名專任教師,四位教授,二位副教授,在資訊教育領域均具有豐富之教學與研究經驗且均積極從事研究,每年獲科技部補助研究計畫之平均數量與金額在本校名列前茅。另外,本所教師積極參與國內重大資訊教育政策及課程綱要之制定,積極推動國內資訊教育之發展。
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Item 以數位寵物陪伴促進國小學生的學習動機和成效(2025) 翁淑媛; Weng, Shu-Yuan在數位學習環境日益普及的今日,儘管多數學習系統已具備豐富資源與操作彈性,學生仍常面臨學習動機難以持久、行為內化不足,以及過度仰賴外在誘因等問題。傳統遊戲化教學多透過分數、徽章與排行榜等外在激勵提升參與度,卻對培養學生長期學習習慣、責任感及內在動機的成效有限。為回應此挑戰,本研究設計一套結合養成型遊戲機制與虛擬寵物陪伴互動之數位學習系統,強化情感連結與內在動機引導,探索其在國小語文教學中促進學習動機與成語學習成效之潛力。本系統設計融合遊戲中的日常任務推進與情感互動邏輯,透過擬人化寵物的即時反應、親密度變化及成長機制,培養學生持續投入的學習態度,增進責任感並強化行為內化。研究以國語文成語為核心學習內容,邀請國小四年級學生共 55 名,採準實驗設計,分為實驗組(使用本系統)與對照組(使用傳統數位答題系統),進行為期兩日的教學介入。研究工具包含成語學習前後測、學習動機量表與開放性問項。量化結果顯示,兩組學生在學習成效上皆有進步,惟實驗組之提升未達統計顯著水準;然而在學習動機層面,實驗組於「自信心」與「滿意度」向度顯著優於對照組,顯示虛擬寵物即時回饋與情感互動機制,有助於激發學生正向學習經驗與提升內在動機。質性資料分析進一步強化此結果,學生回饋中普遍提到「我覺得我很喜歡這個遊戲,超級好玩」、「很好玩,照顧狗的那個橋段,我學到好多新的成語」、「我覺得這個遊戲很好玩,因為我們可以先完成測驗,再去幫助小狗」等語句,顯示學生在照護虛擬寵物過程中感受到被需要與被陪伴,產生情感連結及責任感,進而提升學習興趣與自主投入意願。這些回饋指出,情感互動設計有助於促進內在動機,支持學生由外在激勵逐步轉向自主學習,並深化學習行為的內化過程。綜上所述,本研究驗證了結合虛擬寵物陪伴與養成型遊戲邏輯之語文學習系統於國小教學現場的可行性與創新性,突顯情感互動與內在動機引導在數位學習中的應用價值,並指出其對學習責任感與長期參與的潛在助益。未來研究建議延長教學介入時間、擴大樣本規模,並納入學習歷程紀錄與深度訪談,以更全面探討其對動機維持、行為轉化與學習內化之長期影響。Item 結合感應式卡牌與數位遊戲之虛實融合機器人同伴系統對國小學生漢字學習影響(2025) 陳慶霖; Chen, Ching-Lin在過去,教育機器人多被應用於不同學科的學習,或扮演多樣化的同伴角色,仰賴教學者預先設計單一情境,根據學生的行為觸發相應的回饋,在自主互動與感知能力較為侷限。然而,真實的學習情境是動態變化的,外在情境會隨著周圍環境狀態而改變,內在情境則受到學習過程、互動與介入方式等因素影響,學生的能力會隨著環境變化,並在情境中發展,透過適當的引導或同儕合作,能激發潛在的學習能力。因此,教育機器人不僅需要理解學生的學習行為,更應該能夠感知並詮釋不同的學習情境,進而調整互動策略與回應方式,以提供更適當且即時的學習支持。本研究將數實融合理念應用於機器人同伴系統,透過結合機器人、數位遊戲與實體遊戲,提升機器人的環境感知與情境感知能力,使機器人不僅能辨識學生的學習行為與表現,更能在多樣化的遊戲情境中輔助學習,以探討虛實融合的機器人同伴系統,能否提升國小學生漢字學習之成效、學習動機與機器人感受度。本研究採準實驗設計法,以台灣北部國小71位學生為實驗對象,實驗組(實體組)使用結合感應式卡牌與數位遊戲之實體機器人同伴系統,具備三維空間的感知能力;對照組一(虛擬組)使用數位遊戲與虛擬機器人進行學習,局限於二維空間的感知能力;對照組二(紙本組)以紙本機器人學習單進行學習,不具感知與互動。 研究結果顯示,(一)在學習成效方面,實體組顯著優於虛擬組與紙本組,顯示機器人感知能力的提升與虛實整合學習環境,有助於促進學習表現;(二)在學習動機方面,實體組顯著高於紙本組,顯示具備即時感知與互動回饋的機器人系統,有助於吸引學習者注意力,強化學習內容與個人目標的關聯性;(三)在機器人感受度方面,實體組顯著高於虛擬組與紙本組,顯示機器人透過具體外觀、多模態感知與即時互動,讓學習者感受到更真實、具備情感連結且具智力的學習同伴。本研究具體貢獻在於:(一)開發整合感應式卡牌與數位遊戲之虛實融合機器人同伴系統,提升教育機器人的感知能力;(二)證實機器人感知能力的提升能有效增強機器人感受度,並可能進一步影響學習動機與學習成效;(三)應用數實融合設計,結合數位與實體遊戲元素,建構跨越虛擬與實體的沉浸式學習情境,為未來研究提供具體設計與實證參考。Item 仿LINE角色對話導向系統對國小生學習之影響(2025) 黃詩庭; Huang, Shih-Ting隨著現代教學面臨學習者注意力分散、動機不足與學習差異化等挑戰,許多研究指出,將媒體設計與故事敘述元素融入教學中,有助於提升學生的理解、記憶與參與感(Mayer, 2005;Bruner, 1990)。然而,傳統教學多偏重記憶與背誦,缺乏情境與互動,易使學習者失去學習興趣。為改善此問題,本研究使用一套仿 LINE 聊天室介面的數位學習系統,系統分為教師編輯端與學生使用端。教師可依需求自行編輯教材內容,學生端則融合故事敘述與情境學習理念,於聊天室中與角色進行互動式對話,以第一人稱視角參與事件,進一步提升沉浸感與參與度,並於對話中完成作答與即時獲得回饋。本研究欲探討「仿 LINE 角色對話導向系統」是否能提升學生學習成效與學習動機,研究問題包括: (1) 仿 LINE 角色對話導向系統是否可以提升國小六年級學生學習成效? (2) 仿 LINE 角色對話導向系統是否可以提升國小六年級學生學習動機?學習內容設計改編自國中七年級歷史課程日治時期單元,轉化為適合國小學生閱讀操作的對話型文本。研究採準實驗設計,將新北市某國小六年級學生分為使用仿 LINE 角色對話導向系統的實驗組(23人)與使用傳統教材學習單的對照組(25人),教學後施以學習成效測驗與學習動機問卷,以比較兩組在學習表現與動機感受上的差異。研究結果顯示:(1) 學習成效方面,實驗組與對照組在學習成效皆有進步,惟實驗組在後測成績明顯優於對照組,顯示本系統能有效促進學生的理解與應用能力。(2) 學習動機方面,實驗組在「注意力」、「相關性」、「自信心」與「滿意度」四種面向表現均顯著高於對照組,特別是在「相關性」與「滿意度」的提升更為明顯,顯示系統設計貼近生活情境與學習者使用經驗,有助於促進學習投入與回饋滿意度。Item 整合認知理論為基礎的遊戲機制之行動歷史教育遊戲與協作學習行為模式分析(2024) 周逸璇; Chou, Yi-Shiuan多元觀點的歷史教育逐漸強調歷史思維和協作問題解決能力的發展,且認知鷹架可以在教育遊戲中提供即時指導,以促進學習者對歷史知識的正確理解和討論。本研究設計一個結合認知鷹架與歷史思維的中國清朝歷史教育遊戲《虛空破碎 2.0》,搭配協作問題解決的小組討論活動,引導學生使用歷史思維技能進行遊戲內挑戰和協作問題解決活動,並對學習成效、認知鷹架使用行為、與歷史思維技能討論互動模式三個面向進行分析。本研究實驗有 158 名高中生為參與者,分為實驗組(遊戲式學習)和控制組(紙本閱讀)。結果發現,學生的學習成效都有提升,但兩組間並無顯著差異,顯示實驗組在額外具備協作互動的遊戲活動中也能夠得到與閱讀活動相同的歷史學習成效。針對實驗組深入分析學生對認知鷹架的需求,在遊戲時間的前半段需要線索性的資訊,而後半段需要提示性的資訊。實驗組中,高先備知識的學生願意分享他們的理解,並帶來更多不同類型的訊息組合以得到結論或原因。對於短訊息的需求沒有明顯增加,偏好較具主題性的討論並從中獲得幫助而非認知鷹架。而低先備知識的學生則更願意與同伴一起尋找有關時間推理的訊息,並反覆探究自己可能注意到的線索。對於短訊息的需求明顯增加,偏好較具探索性的討論並從認知鷹架中共同探索與貢獻所發現的資訊。Item 情境任務導向之華語詞彙學習系統:設計與評估(2024) 魏宇涵; Wei, Yu-Han對國外學習者而言,因華語中的漢字特性與歐美語系所屬的拼音文字不同,容易產生詞彙認讀困難,進而削弱學習動機,在學習時,有明確目標能夠驅動學習,增強學習動機,另外,因語言具有交際實用性,故除了目標,情境也是推動語言學習的關鍵,科技能強化情境,如利用擴增實境、虛擬實境、感應等技術,然過去研究的情境塑造方式多偏重於實體或虛擬方式,較少探討虛實整合,故本研究開發一虛實整合之系統,整合互動媒材(實體)與數位的仿Line聊天室介面(虛擬),並加入任務元素驅動學習者在情境中學習,希望透過此情境任務導向設計提高華語詞彙的學習成效、建立良好學習動機。本研究目的為輔助以華語為外語之成人學習者學習詞彙,開發一款情境任務導向之華語詞彙學習系統(Contextualized-task-oriented Chinese Vocabulary learning system, CCV學習系統),以互動實體媒材與仿Line聊天室介面創建情境任務,達成虛實結合的學習方式,讓學習者動手完成日常任務,打造一個學習華語詞彙的新方法。藉此評估此系統作為華語詞彙學習教材之可行性以及影響,本研究探討以下兩個問題:(1)此情境任務導向之華語詞彙學習系統是否能提升華語為外語學習者之詞彙學習成效? (2)學習者使用情境任務導向之華語詞彙學習系統之華語學習動機為何?研究對象為北部某大學華語語言中心39人,採受試者內設計及隨機分組前後測設計,將受試者隨機分為A、B兩組,A組學習者先使用CCV學習系統學習華語詞彙,再使用電腦閱讀電子書;B組學習者則反之,兩種教材中的目標詞彙及實驗流程皆相同,透過前、後測的詞彙測驗、ARCS問卷及文字回饋了解兩組教材之詞彙學習成效與學習動機。研究結果表明,CCV學習系統與電子書皆對學習者的華語詞彙成效有正向的影響,但CCV學習系統與電子書兩組之間的進步幅度無顯著差異;在學習動機的部分,學習者使用CCV學習系統的學習動機(注意力、相關性、信心、滿意)高於電子書,且存在顯著差異,大部分的受試者覺得使用CCV學習系統學習的經驗很有趣,有繼續使用的意願。Item 高低成就者於文字型數位卡牌遊戲之眼動差異(2022) 翁睿昕; Wong, Jui-Hsin資訊科技融入教學是學習新趨勢,尤其是數位遊戲式學習,把枯燥艱澀知識內容以遊戲方式呈現,讓學習者能得到即時反饋,建立學習脈絡,提高學習者的學習動機和學習成效。然而過往研究是以訪談、問卷等方式理解學習者在遊戲中的認知歷程,容易受到主觀意識或記憶偏誤影響結果,缺乏客觀工具紀錄學習認知行為,因此加入眼動儀偵測學習者觀看歷程,輔以訪談解說,能更清楚了解學習者的認知歷程與策略。本研究旨在以數位卡牌遊戲輔助借景抒情文寫作,藉由數位卡牌遊戲的判斷、組織及寫作三個版本,結合判斷主題、理解結構及編排挑戰,並以眼動儀蒐集眼動凝視數據及熱像圖,理解學習者的認知歷程與注意力分佈,進一步評估高低成就者的組織策略差異。研究問題為:(1)高低成就者於數位卡牌遊戲閱讀注意焦點有何差異;(2)高低成就者於數位卡牌遊戲組織策略有何差異。研究分為前導實驗和正式實驗,研究對象分別為前導實驗40位大專生和正式實驗30位新北市某所國中學生作為施測對象,參與45分鐘的數位卡牌遊戲實驗,在整個過程中由眼動儀收集眼動資料,再由SPSS和序列分析探討高低成就者認知歷程及組織策略差異。研究成果顯示,(1)高低成就者注意焦點有顯著差異,高成就者在編排文章時注意焦點在前後文之間的關聯,以及其對應關鍵字。低成就者在編排文章時注意焦點在文章中關鍵字。(2)高低成就者組織策略有顯著差異,高成就者在組織文章時其序列分析注重在符合主題的景物特點描寫,低成就者在組織文章其序列分析,注重在主題情感共鳴文字撰寫。Item 以遊戲化策略提升國中生對議論文的結構理解和學習態度(2022) 游昕; Yu, Hsin過去針對議論文教學提出許多不同教學方式,引導學生熟悉此複雜結構,然而,較少針對學習態度進行探討。另一方面,許多研究指出,遊戲式學習不僅能提升學生的學習成效,還能增進學生的學習動機與學習自信,改善學生對學習的態度。本研究以「議起上奏」數位遊戲以及「議起上奏」教育桌遊作為教學媒介,期望以遊戲化策略,提升學生對議論文的理解與表達以及學習態度。遊戲中卡牌的設計,有一系列描述不同主題的說理卡與事例卡,以顏色分類,分別對應到議論文中的論點與論據,透過讓學生判斷卡牌中的文章主題,以及大量卡牌文本的閱讀,讓學生掌握文章的主題思想,學會區分議論文的要素-「論點」、「論據」之間的差異,再透過卡牌組織的方式,訓練學生依照議論文的結構組織論點與論據,提升學生對議論文的理解,最後透過寫作模板,促進學生對議論文寫作遷移,使學生無遊戲卡牌輔助也能以議論文結構表達自己的看法。本研究採單組前後測設計,比較156名國中七年級的學生在經過四節課的遊戲化策略學習活動,第一節導入數位遊戲,第二節將上節所玩的遊戲與課文進行連結,第三節與第四節導入教育桌遊與寫作模板。並透過測驗及問卷討論能否加深國中生對議論文的理解與表達並改善學習態度。結果發現在議論文的理解與表達方面,學生判斷議論文結構的能力與寫作能力有顯著的提升,表示此種教學方式對於加深學生對議論文的理解與表達是有效的,能幫助學生學習到議論文的概念,但短時間內無法遷移到其他的文本進行應用,可能要多一點時間的練習。在學習態度的方面,針對學習自信與學習動機進行探討,進一步去分析其結果後發現,學生對於本次研究能否改善學習態度的看法是普遍抱持著正向的態度。 顯示遊戲化策略對提升學習者的學習態度是有正向幫助的。Item 探究角色扮演遊戲中先備知識對學習成就、動機及眼動歷程的影響(2021) 陳京里; Chen, Jing Li角色扮演遊戲是遊戲式學習領域中最常被應用的遊戲類型,其中共同的三個可運用場景是:環境、對話和任務。然而,目前研究很少針對這些共同的場景,做進一步探究。此外,目前遊戲式學習的研究趨勢,大多將焦點著重於「遊戲後」的提升學習成效及動機,較少研究針對學習者在「遊戲中」的專注力、注意力分配等學習歷程做進一步的分析。近年來,隨著眼動技術的發展,透過眼動儀追蹤學習者的眼動歷程來分析注意力分配的情形,開始被應用在遊戲式學習的領域。因此,本研究目的希望分析角色扮演遊戲系統對於學習者在學習成就及學習動機的幫助,並透過眼動技術進一步了解學習者在遊戲中的眼動歷程,以提供未來教育遊戲設計上的建議。研究問題共有三個,分別是:(1)角色扮演遊戲是否有助於提升學習者在教材內容上的學習成就?(2)角色扮演遊戲是否有助於提升學習者在教材內容上的學習動機?(3)先備知識的差異如何影響在遊戲式學習中的眼動歷程?本研究的研究對象為22位有角色扮演遊戲經驗的大學生,透過前測將學習者分為高、低先備知識能力兩個組別,接著進行60分鐘的遊戲系統介入,並使用眼動儀同步追蹤學習者在遊戲中的眼動歷程,偵測率為60Hz/sec。遊戲結束後進行後測,包含成就測驗、動機問卷、學習者訪談。資料分析上,研究透過t檢定及描述性統計分析學習者在系統介入後學習成效及學習動機的表現,並將先備知識與眼動軟體(Tobii Studio)所蒐集的眼動資料進行t檢定,最後將分析結果配合眼動熱像圖及學習者訪談進行統整,了解先備知識對於學習者眼動歷程的影響。研究結果顯示:(1)在學習成就的部分,整體上學習者在角色扮演遊戲系統的介入後,學習成就有顯著的進步;以高低先備知識分組進一步分析,發現兩組在學習成就上均有顯著的提升。(2)在學習動機的部分,整體上學習者認為角色扮演遊戲系統有助於學習動機;以高低先備知識分組進一步分析,兩組也都有高度的學習動機。(3)眼動歷程的部分,在「環境場景」部分,從整體的凝視次數比例可發現,學習者投入較高的注意力在操作遊戲角色,且會不時留意地圖的區域,較少關注任務提示;而地圖也是高低先備者凝視次數比例的關鍵差異。其次,在「對話場景」部分,從整體的凝視次數比例可發現,學習者能將注意力主要集中在閱讀對話區的文本內容,較不會關注畫面其他的區域;而畫面背景區域是高低先備者凝視次數比例的關鍵差異。最後,在「任務場景」部分,從整體的凝視次數比例可發現,學習者會將主要將注意力集中在可操作的區域,較少關注輔助內容;而在可操作區域的凝視次數比例,也是高低先備者的關鍵差異Item 觸覺回饋與鷹架策略對國小學習者擴增實境互動學習之影響(2020) 彭敏華; Peng, Min-Hua本研究以體驗式學習環為學習活動基本架構,將擴增實境數位遊戲搭配學習單設計「勇者降臨」AR玩科學活動進行實驗教學。研究目的旨在探討觸覺回饋(力與動覺回饋、動覺回饋)與鷹架策略(策略鷹架、程序鷹架)對國小四年級先備知識(高先備知識、低先備知識)學習者透過擴增實境互動進行槓桿原理學習的成效及動機之影響。研究對象為國小四年級學習者,參與者來自台北市某國小四年級224位學習者,有效樣本為201人。本研究採因子設計之準實驗研究法,自變項為觸覺回饋、鷹架策略與先備知識;觸覺回饋依照實體教具所提供的力回饋高低分為「力與動覺回饋」及「動覺回饋」;鷹架策略則依照學習的輔助方法不同分為「策略鷹架」與「程序鷹架」;先備知識依學習成效前測成績分為「高先備知識」與「低先備知識」。依變項包含槓桿原理學習成效(知識記憶、知識理解、知識應用)與學習動機(槓桿原理學習動機、AR互動科技接受度)。 研究結果顯示:(1)就學習成效而言,在接受動覺回饋時,程序鷹架學習者在知識應用表現優於策略鷹架組;接受程序鷹架學習時,動覺回饋組學習者在知識應用表現則優於力與動覺回饋組學習者;(2)就學習動機而言,學習者對於槓桿原理學習皆保持正向動機,其中策略鷹架組在使用力與動覺回饋時,比使用動覺回饋表現出較高的參與動機;最後,(3)在AR互動科技感受方面,各組學習者均抱持正向看法,其中動覺回饋組在使用程序鷹架組時,比使用策略鷹架有較高參與動機的表現。Item 探索學習模式與提示策略對國小學生擴增實境遊戲式學習之學習成效、動機及態度的影響(2020) 莊英發; Jhuang, Ying-Fa本研究旨在探討探索學習模式及提示策略對於學生在擴增實境遊戲式學習環境中,槓桿單元知識概念的學習成效、學習動機及學習態度之影響。研究對象為國小五年級學生,有效樣本120人。本研究使用因子設計之準實驗研究法,自變項為「探索學習模式」和「提示策略」;「探索學習模式」分為結構式探索與引導式探索,「提示策略」分為圖像提示與符號提示。依變項為「槓桿單元學習成效」、「自然科學習動機」及「科學學習態度」;「槓桿單元學習成效」分為知識記憶、知識理解及知識應用共三個面向,「自然科學習動機」分為自我效能、主動學習策略、學習價值、表現目標、成就目標及學習環境刺激共六個面向,「科學學習態度」分為科學變化性、科學有性、科學學習過程、科學理論價值、科學有用性、科學喜好度、科技易用性及科技有用性共八個面向。 研究結果發現:在學習成效方面,(1) 「引導試探索-符號提示」組學生在知識應用表現最佳;學習動機方面,(2)各實驗組學生對於學習活動皆抱持正向動機表現,其中符號提示組學生,在接受引導式探索之學習動機表現顯著優於接受結構式探索;學習態度方面,(3)各實驗組學生對於學習活動皆抱持正向態度表現;其中引導式探索組學生,接受符號提示在科學變化性、科學有限性及科學有用性的學習態度顯著優於圖像提示。