沉浸式VR教學強化小學生學習態度

111年02月09日

【本篇報導由學習資訊專業學院　蔡今中國家講座教授研究團隊提供】 　　本研究將Google Cardboard應用在小學生的科學學習中，並開創性的探討學習者的個人動機特質，和沉浸式虛擬實境學習中沉浸感與學習態度的關係。本研究邀請76名小學五年級的學生參與，採用Google推出的虛擬戶外教學系統Expeditions，以南美智利阿塔卡瑪沙漠的EI Romero太陽光伏能發電廠為例，學習太陽能相關知識，並於教學結束後，填寫李克特式五點問卷。依據偏最小平方法結構方程模式（Partial least squares structural equation modeling, PLS-SEM） 分析結果顯示，學生的動機特質和沉浸感密切相關，特別是自我效能較低的學生，在虛擬環境中的沉浸感更高，表現出更正向的學習態度。研究也發現，在動機特質與學習態度的關係中，沉浸感（注意力、享樂程度）具有顯著的中介作用。本研究發現有助於完善虛擬實境教學的理論架構，對教學方法和系統開發設計也具有重要的實務應用價值。    　　近年來，虛擬實境（Virtual reality, VR）技術日趨成熟，各種頭戴式顯示器（Head-mounted displays, HMD）如雨後春筍般紛紛湧現，使用門檻較低、容易在課堂教學中使用的低成本頭戴式顯示器（Low-cost HMD；如Google Cardboard）也逐漸普及。借助沉浸式頭戴顯示器，學生得以突破時空限制，隨時啟動VR旅程，身臨其境般到達世界各地或其他難以企及的環境（如人體部位、分子結構），進行互動與學習，沉浸式虛擬實境（Immersive virtual reality, IVR）學習蔚然而興，在科學學習領域儼然成為研究熱潮。 　　本研究將Google Cardboard應用在小學生的科學學習中，並開創性的探討學習者的個人動機特質，和沉浸式虛擬實境學習中沉浸感與學習態度的關係。研究邀請76名小學五年級的學生參與，採用Google推出的虛擬戶外教學系統Expeditions，以南美智利阿塔卡瑪沙漠的EI Romero太陽光伏能發電廠為例，學習太陽能相關知識，並於教學結束後，填寫李克特式五點問卷。學習動機與策略方面，本研究探討了最重要的變項：自我效能、內在價值與自我調節策略。沉浸感方面，虛擬環境的沉浸感越高，代表學生越全神貫注於此虛擬環境。本研究參考Jennett 等人（2008）「體驗活動後的沉浸經驗量表」，選取相關的五個分量表，以量化指標測量學生的沉浸經驗。五個分量表分別為：注意力（Basic attention）、忘我程度（Temporal dissociation）、感受程度（Transportation）、情感投入（Emotional involvement）、和享樂程度（Enjoyment）。對於學生沉浸式虛擬實境學習態度，本研究從兩個構面進行測量，分別為知覺有用性（Perceived usefulness）和行為意願（Behaviors of IVR learning）。 　　在資料分析上，本研究運用偏最小平方法結構方程模式（Partial least squares structural equation modeling, PLS-SEM） 探討沉浸式虛擬實境科學學習中小學生動機特質、沉浸感和學習態度的關係。研究指出，學生的動機特質和沉浸感密切相關，具體而言，學生的內在價值顯著預測其注意力、忘我程度與情感投入；學生的自我調節策略顯著預測其注意力、感受程度、情感投入與享樂程度；學生的自我效能負向預測其虛擬環境的注意力。並且，學生的自我效能透過虛擬環境的注意力中介作用顯著影響學習態度。也就是說，自我效能較低的學生，在虛擬環境中的沉浸感更高，並表現出更正向的學習態度。研究也發現，在自我調節策略與學習態度的關係中，沉浸感（注意力、享樂程度）具有顯著的中介作用。 　　本研究首次引入學習者動機特質，填補了虛擬實境教學理論架構的缺口。在實務層面，對沉浸式虛擬實境教學方法和系統開發設計，也提出了具有參考價值的具體建議。   原文出處：https://doi.org/10.1111/bjet.12956