探討不同模擬遊戲設計中學生的學習投入模式
112年10月08日
【本篇報導由資訊教育研究所 李文瑜優聘教授研究團隊提供】 本研究旨在比較學生在多團隊參與式模擬遊戲（multi-team participatory simulated game, MPSG）和單團隊參與式模擬遊戲（single-team participatory simulated game, SPSG）中的學習投入模式和科學學習成果。本研究設計了兩個版本的海洋漁業管理遊戲，參與者為105名臺灣國一學生。研究工具包括科學遊戲投入問卷，海洋生態系統與可持續性的測試，還有學生的訪談和課室錄影。研究團隊採用偏最小平方法的結構方程模型分析學生的投入模式，並運用共變數分析對學習投入分量表和學習成果進行比較。結果顯示，MPSG組的學生比SPSG組的學生具有更高度的行為投入和更好的學習成績。此外，在分析學習投入度各分量表之間的相互關係時發現，在MPSG中社會投入預測了行為投入；而在SPSG中，學生的情感投入則發揮重要作用；而兩組的行為投入皆預測了認知投入。課室錄影資料也顯示，在MPSG組中可以觀察到更多組員之間的互動，此項質性分析也支持前述量化資料的結果。這顯示MPSG中的多組參與式動態建模可能可以改變學習者的社會互動質量。在本研究最後也探討了參與式模擬的示能性（affordance）和未來的研究方向。 動態建模是參與式模擬的一個基本特色，可讓學習者看到他們的參與對系統變化的具體影響。過去研究顯示，與傳統模擬相比，透過參與式模擬學習的學生在概念構建方面表現出更好的推理能力和更少的誤解。本研究主要探討多個團隊與單一團隊設計參與式模擬遊戲對於學生學習投入和科學學習成效的影響，兩組不同的遊戲設計如圖1。此外研究團隊驗證學習投入各分量之間的關係，其假設模型如圖2。 圖1：模擬遊戲的兩個設計版本。MPSG由多個團隊使用系統動態建模進行操作，而SPSG則由單個團隊與虛擬團隊進行比賽。不同的形狀代表了學生在遊戲中扮演的不同角色。 圖2：情感投入、社會投入、行為投入和認知投入之間關係的假設模型。 從研究結果中可以得出幾個有趣的發現。首先，MPSG的學生在系統思維方面的表現優於參加SPSG的同學。因此推論參與式模擬的多團隊設計利用團隊之間的競爭和團隊內的合作，幫助學生學習複雜的現象。且先前的研究指出，與同儕的良好關係往往會對學生的學習成績產生正面影響（Ouyang & Chang, 2018; Wang & Eccles, 2013）。因此，群體互動的質性差異可能會導致學生學習成績的差異。第二，在MPSG組中的學生比在SPSG組中的學生具有更高的行為投入度；在MPSG中，社會投入預測了行為投入；而在SPSG中，學生的情感投入則發揮重要作用。參與式模擬的動態建模不僅可以真實地模擬某些科學現象，並且提高學習者的社會互動質量，在未來的教育模擬設計中應將這一點納入考量。第三，本研究擴展了學習投入模型，研究團隊利用PLS-SEM統計數據來驗證研究模型，並且釐清學習投入分量之間的預測關係，這是過去研究較少被驗證的部分。 原文出處：Lee, S. W.-Y., Shih, M., Liang, J.-C., & Tseng, Y.-C. (2021). Investigating learners' engagement and science learning outcomes in different designs of participatory simulated games. British Journal of Educational Technology, 52(3), 1197–1214. https://doi.org/10.1111/bjet.13067