Effect of Computer-Based Video Games on Effect of Computer-Based Video Games on Children : An Experimental StudyChildren : An Experimental Study

電腦視頻遊戲對兒童的影響電腦視頻遊戲對兒童的影響 -- 實驗研究實驗研究

Effect of Computer-Based Video Games on Effect of Computer-Based Video Games on Children : An Experimental StudyChildren : An Experimental Study

電腦視頻遊戲對兒童的影響電腦視頻遊戲對兒童的影響 -- 實驗研究實驗研究

Tsung-Yen Chuang and Wei-Fan ChenTsung-Yen Chuang and Wei-Fan Chen報告學生：碩一甲　陳昱辛報告學生：碩一甲　陳昱辛

Abstract 摘要本實驗研究探討電腦視頻遊戲是否有會促進兒童的認知學習。相對於傳統的電腦輔助教學 (CAI) ，本研究針對兒童學習後的成績探討了不同類型的教學策略。其中研究主要以(1) 電腦輔助教學(2) 電腦視頻遊戲為主

有 108 個中 / 高經濟水平學校三年級的學生參與這項研究。結果表明，電腦視頻遊戲不僅能提高參加者的事實 / 回收過程性 (fact/recall processes) ，而且促進了理解多重解答問題的能力。

Keywords 關鍵字：遊戲學習，遊戲理論，認知過程，教育技術學

Introduction 介紹 教育上多媒體的使用，已大大的改變了人們的學習過程。研究發現，適當的多媒體設計提高了學生在科學、數學和識字能力上的學習表現 (Gee , 2003) 。最近，電腦視頻遊戲日漸普及，以及遊戲開發者和研究者已經開始研究視頻遊戲對學生學習的影響 (Begg) ，例如 : 皮萊展開了一項『休閒電腦遊戲對兒童之後學習的表現之影響』。雖然網路遊戲被認為是個消極的教育環境，特別針對兒童，但也強調了其在學習環境的教學影響力是治關重要的。本研究探討不同教學策略對於兒童學習的影響。研究結果從 Kaiser 兒童與家庭基金會的數字媒體中心發現，在美國的孩子們，他們的成長伴隨著媒體、每天花幾個小時看電視、錄像、電腦、電子遊戲。根據調查結果顯示，現在的孩子比以前的小孩還要早開始暴露在技術和媒體下。因此，教育工作者對於『技術和媒體對兒童的發展』的調查工作也變得極為重要。

本研究主要探討的兩項問題：(1) 電腦視頻遊戲是否可拿來作為教學兒童的工具 ?(2) 教學策略的改變，是否可讓兒童適應 ?

Research null hypothesis 研究空假設 基於上述目的的研究，主要研究一個空 / 零假設。也就是說，沒有顯著差異的狀況下，針對學生的成績可以有 2 個不同的教學改善方式：(1) 電腦輔助教學 (CAI)(2) 電腦視頻遊戲

Methods 方法 1. Participants 參與者2. Instructional materials 教學材料3. Independent variables 獨立變量4. Dependent variables 因變量5. Instructional treatments 教學處理6. Control group 對照組7. Experimental group 實驗組

1. Participants 參與者來自台南中 / 高經濟水平學校的 108 位三年級學生， 61 名男生和 54 名女生，學習先決條件就是要會使用基本的電腦工具和會利用瀏覽器搜尋資訊。

2. Instructional materials 教學材料教學的主題是”滅火”，教學內容包括基本的火災知識和滅火技術。選定此課題，並沒有與參與者所學有關，只是因為他蓋了多種有效性的研究，從而避免掉潛在的有效性威脅。 2 種教學方式 : 電腦輔助教學 & 電腦視頻遊戲， CAI 方面，是利用本文教材來進行 ; 電腦視頻遊戲：『消防處 2: 消防隊長』，這是一款 3D 、即時戰略的遊戲，這款遊戲已通過 PEGI( 泛歐遊戲資訊 ) 所做的年齡評估制度，並已被批准讓 7 歲以上的學生玩。這 3D 、即時的電腦遊戲的設計來自於 Keller 的『利用注意、相關性、信心、滿意度的驅使來促進兒童的學習』1. 注意2. 關聯性3. 信心4. 滿意

3. Independent variables 獨立變量獨立變量是本次研究的評估重點：教學改善的種類 / 類型( 電腦輔助教學和電腦視頻遊戲 )

4. Dependent variables 因變量因變量是指結果，參加學習活動後得出的考試成績分為三個子類別，子類別含有 28 個專為研究對象設計的題目來得到結果，共有 100 個點 (point) ，以下詳細介紹了三個子類別：

第 1 部分：多項選擇題（ 16 項）：第 1 部分知識，術語和定義，要 求參與者回答選擇題中滅火相關的問題。這個測試中

需要了解的是實際情況和觀念。第 2 部分：匹配（ 6 項）：第 2 部分評估參與者對於上課內容與測 試題目的關聯性。第 3 部分：應用程序（ 6 項）：在第 3 部分，參加者必須證明他們 了解一名消防員在緊急情況下是如何滅火的。這部分

要求學員深入了解火災的危險，消防安全資訊和滅火 救援過程中的情況。

5. Instructional treatments 教學處理實驗研究透過兩個不同類型的教學處理來在這 115 個三年級學生中查看他們的學習表現。通過使用類似的內容，研究哪一種教學方式對於學生的認知學習會是正向的影響（電腦輔助教學與電腦視頻遊戲）

6. Control group 對照組電腦輔助教學在這項研究中採用了本文教材的教學，其中內容包括了火災類別、消防技術、和消防安全資訊，參與者透過拖動滾動瀏覽器來決定自己的閱覽速度，這項研究沒有教師參與，研究人員只有在參與者需要的時候提供技術支援。

7. Experimental group 實驗組本研究的目的是要確定電腦視頻遊戲是否有支持學生的認知學習。透過一個名為”消防隊長”的即時遊戲來做為對照組教學的教材。主要目標是希望能讓參與者在這遊戲中能夠掌握所有火災的知識與技能來防止火災。消防隊長是一個即時戰略遊戲，玩家需要在遊戲上做滅火的動作，為了避免干擾到其他人，研究人員只有在參與者需要的時候提供支援。

Experimental procedures 實驗程序

經研究大學辦事處的批准，研究人員開始選定學校，以獲得一項正式的研究報告。然後再徵詢父母，並且簽暑同意書的情況下，邀請了 136 名學生來參加此研究。

Sampling for preliminary study 研究的初步採

樣 115 名學生同意參與這項研究，並獲得父母的同意。他們隨機分成兩組，對照組（ n = 58 ）和實驗組（ n = 57 ）

Procedures 程序參與者被要求參加兩個教學會議。每個會議大概有 40 分鐘（長度參照台灣小學的上課時間），兩堂總額為 80 分鐘。第一會議期間，對照組收到有關滅火的相關文本資料實驗組被要求玩電腦遊戲”消防隊長”第一節會議，所有參與者都必須接受評估測驗，來獲知他們的學習成果。隨著實驗的開始，研究人員要求參與者打開他們的螢幕。對照組，他們的螢幕上立即顯示純文本網頁。研究人員向參與者告知他們將有 35 分鐘閱讀說明。參與者可以以自己的節奏來瀏覽他們的內容。當他們完成了閱讀的動作，將舉手向研究者知道他們完成了這項任務。然後結束束任務的人將坐在座位上等其他人結束。

實驗組在一開始，研究人員用 5 分鐘來展示在電腦遊戲上的滑鼠控制。展示結束後，實驗組的玩家將他們的顯示器打開，把耳機戴上，開始玩電腦遊戲。螢幕上，消防隊長出現在他們的顯示器。參與者有 35 分鐘的時間可以自由的玩此遊戲。但是，他們必須盡快完成的任務。如何快速完成此教學任務是一個他們評估的重要因素。參與者在本會議期間內如需要任何技術支援時可以舉手。在結束第一階段的教學會議後，每位參加者都必須參加第二次測驗會議。該測驗的設計和開發是用來評估學員的學習成效。從三種類型的問題 – 事實分辨 / 回顧、分析 /比較、了解 / 解決問題不同類型問題的學習成果。

Research design 研究設計

本研究探討不同類型的教學處理 ( 電腦輔助教學 & 電腦視頻遊戲 ) 對於三年級學生在個別學習的影響。這是一個典型的單因子雙水平的實驗。由於因變量是有關統計的概念，統計的相互關係範圍因為落在中低等級上 (Tabachnick & Fidell,2001) ，變異數分析 (MANOVA) 是分析後的結果。此外，當同時進行多變量分析時，真正利用 MANOVA 的值是控制 I 型錯誤。

Data collection 資料蒐集 這項研究的數據採樣來自於台灣台南市隨機抽樣出來的的三年級學生，原本已有 136 位三年級學生將參加這項研究。在連繫家長之後，變成只有 115 位學生能夠參加。在教學結束後，只有 108位參與者完成此項實驗。研究的退出率 (drop-out rate) 為 6.1%。用來統計的數據收集來自兩個方面： (1) 考試後的成績和 (2) 三個類別測驗的結果。通過使用信度係數 α，我們這項研究的整體可靠性為 0.88 。具體的可靠性為第 1 部分的 16 個項目：多項選擇題是 0.86 ，和第二部分的第 6 個項目：匹配， 0.71

Statistical data analysis 統計數據分析

Correlations between multiple dependent variable

s 多變量之間的關係

Results of multivariate analysis of variance (MANOVA) 變異數分析

Findings and discussions 結果與討論

為了準確地討論不同的教學方式，本研究結果分為四個部分：Finding 1: Multiple-choice 多選擇 Finding 2: Matching 匹配 Finding 3: Application 應用 Finding 4: Post-test total score 測試後總成績

Summary of findings 調查結果摘要 統計結果清楚地顯示出顯著電腦輔助教學和電腦視頻遊戲發揮學生的學習成果（見圖 1 ）。基於這一發現，玩電腦視頻遊戲被確定為比用文書資料的電腦輔助教學更有效地推動三年級學生的平均學習成績。根據研究結果後，就考試成績，電腦視頻遊戲可以明顯的促進學生的學習效率。這一發現說明了，電腦視頻遊戲不僅可以提高學員的事實分化 / 回收過程，促進解決問題的能力，承認多種解決方案的問題。當研究人員開發第 1 部分的項目，目的是使參與者回顧事實、定義和概念。由於第 1 部分結果表明，參加實驗組能夠在了解事實材料和觀念做得更好。因此，為完成自己的使命，參加者實驗組知道他們必須記住的重要事實或概念，即使他們只是在玩遊戲。 設計的第 2 部分是衡量參與者的能力，關聯、分析相似性和差異。不幸的是，這部分結果並不令人如預期般印象深刻。根據研究結果，沒有顯著差異，在第 2 部分，實驗組分數僅略高於對照組。因此，電腦視頻遊戲並沒有大大的改善學員判斷能力。在此可能有兩種解釋：（ 1 ）沒有充分的說明或解釋電腦遊戲的關鍵概念，因此實驗組沒有足夠的信息來分析和比較其區別（ 2 ）要描述第 2 部分的每個項目給三年級學生理解並不簡單。因此，他們對於作出正確的選擇感到很困擾。

研究結果發現在第 3 部分的成績是最顯著。顯然，電腦視頻遊戲能有效提高批判性思維和更高層次的認知。第 3 部分的目的是確定參加者理解，解決問題和戰略技能。結果表明，參與者在理解知識上得到加強。有不少研究已在探討如何改善方法來幫助學生的高層次思考。有了這個發現，可以得出的結論是電腦視頻遊戲可以被認為是其中一種能夠幫助教學方法，以提高學生的高層次思考。最後，電腦的視頻遊戲可以提高學生學習實際知識的成績，解決問題的策略，以及提升高層次的認知思維。

Limitations 研究限制 進行電腦視頻遊戲的研究和審查結果後，發現有五項研究限制。首先，所有三年級學生參加了電腦課，有能力使用基本的電腦工具和互聯網瀏覽資源是一個先決條件參與這項研究。1. 需要考慮到確保有效性的研究設計：對於一些學生，”消防隊長”是他們第一次體驗玩電腦遊戲。玩電腦遊戲不同於使用互聯網瀏覽器，可能導致一些問題學生會發生問題。學生是否能夠確實的在 40 分鐘內玩這套遊戲？2. 利用 40 分鐘的課程來開發複雜的高層次思考和試驗所得出的結果是不夠的。 40 分鐘的課，開發複雜的高層次思考和試驗後的 24 小時內衡量參與者的結果可能是不夠的。金額為教學的時間應考慮到考慮兒童的發揮作用的理論。特別是，學生花費多少時間來玩或是練習將會是一個影響孩子學習熱情和成就的一項關鍵因素。畢竟，人的積極取決於人的認知牽連（麥克德維特＆ Ormrod ， 2004 年，第 462 頁）。不過，這項研究並沒有打算解決這個問題，雖然這將是一個重要的考慮為今後的研究。

3. 教學內容，這項研究的方式可能是比較客觀的。消防隊長不是一個以教學為目的的遊戲設計。此外，要設計一個網站，可以完全與電腦遊戲內容匹配根本是不可能的。尤其是，不同的設計開發者會導致格式的不同。為了確保在遊戲中設計的文本資料格式和內容是一致，該書面資料的有效性需要進一步研究。4. 從本研究結果，電腦遊戲是個能幫助兒童學習認知強而有力的工具。然而，對於一個無法解答的問題，電腦視頻遊戲可能是個重大改進認知因素引起的工具。例如，短期記憶和長期內存，需要進一步調查。5. 這項實驗的一個弱點，如果實驗是有足夠大的參加者樣本，將能使統計檢驗效果的規模將有較大部分埃塔平方值 (Eta-squared value) 。然而，樣本數量是不夠的。在台灣方面，由於一些家長讓孩子遠離電腦視頻遊戲是眾所周知的。沒有家長的理解和支持，主要的困難就在於實驗所需要的樣本數難以取得。

Conclusions 結論 • 首先，電腦視頻遊戲被應用於認知改善。這項研究的結果提供足夠的證據來

支持使用電腦視頻遊戲是可以促進學生的認知學習。事實上，電腦視頻遊戲常常被批評為音響暴力行為畸變以往的大部分研究報告。由於這種新形式的技術已被視為一種娛樂設備與為兒童帶來負面影響，本研究試圖恢復電腦視頻遊戲，其初始值：多功能的互動媒體。此外，鑑於這一做法，出現了不同的角色提出多媒體的功能和教學能力應被視為 CAI 程序。

• 第二，重大的理論和實踐的重要性，兒童發展和學習能夠受益於發揮。即使沒有有力的教育意圖，如 CAI 程序，孩子仍然可以通過玩電腦視頻遊戲來提高他們的認知。孩子們玩電腦遊戲的這項事實是不可被否認的（瑞子， 1997 ）。

• 根據研究的結果，未來的研究應繼續調查電腦視頻遊戲以及不同的教學策略對兒童的學習成果之影響，如事實，概念，理解，解決問題，或批判性思維技能。此外，今後的研究應考慮人的因素，如學習者的個別差異，學習風格，視覺 /音頻資料的喜好。雖然電腦電子遊戲可能被特別認為會嚴重影響學生學習，特別是必須注意的是遊戲的設計和實驗方法，以及學習特點和學習方式。

-The End-