玩中學、學中思：遊戲式運算思維跨域英語學習之行為分析
115年01月12日
【本篇報導由科技應用與人力資源發展學系 許庭嘉特聘教授研究團隊提供】 本研究探討了結合運算思維(CT)與英語學習(EL)的跨學科遊戲式學習活動對小學生的影響。實驗包含52名三年級學生，分為兩組進行機器人教育(ER)桌遊學習活動：一組使用光學辨識自動移動的教育機器人(machine-ER)桌遊(實驗組)，另一組使用需要手動移動的角色機器人(character-ER)桌遊(控制組)。結果顯示，兩組學生的學習成就顯著提升，尤其是光學辨識-ER組在運算思維知識和以英文為外語的學習成就方面之進步更為明顯。此外，光學辨識-ER組的學習焦慮顯著低於控制組，而行為模式分析則揭示，光學辨識-ER桌遊促進了更好的語言互動，而角色-ER桌遊則在解決問題過程中展示出更強的合作學習模式。本研究結果顯示，使用不同的桌遊學習模式可以增進學生的跨學科知識並降低學習焦慮，為跨學科遊戲式教育活動的設計提供了實證依據。 本研究探討遊戲式學習結合運算思維(Computational Thinking, CT)與英語學習(English Learning, EL)的跨學科應用，並檢驗兩種不同的教育機器人(Educational Robots, ER)桌遊方式對學生學習成效的影響。研究以臺灣52名三年級學生為對象，分為兩組：實驗組使用光學辨識自動移動的機器人(machine-ER)桌遊，控制組使用需手動移動的角色機器人(character-ER)桌遊。實驗旨在了解兩種桌遊對於提升學生的運算思維概念和英文為外語之學習成就的有效性，並分析這些學習模式對學習焦慮的影響。 研究設計學習材料包括控制卡片、含光學感應辨識的地圖板及機器人。學生在遊戲中透過控制卡設計移動路徑，引導機器人完成指定的任務。實驗組的光學辨識-ER自動掃描控制卡移動，而控制組的角色-ER則需手動操作。遊戲活動設計為學生分組進行競賽，以獲取最多資源並完成建設任務為目標，並在過程中以溝通式教學法進行英語對話與指令溝通。 研究結果 結果顯示，兩組學生在英語學習成績和運算思維技能上均有顯著提升，但實驗組的提升幅度更大。光學辨識-ER組在任務完成的精準性與解決問題的有效性上表現更佳，且因為自動化移動機制有效減少了學生學習焦慮，學生在英語互動時表現出更高的信心和參與度。同時，行為分析顯示，光學辨識-ER組學生的行為模式更加專注於目標語言互動，而角色-ER組學生更傾向於團隊合作和持續調整策略，強化了彼此間的協作與批判性思維。 教育意涵 本研究顯示，結合ER技術與遊戲式學習可以有效促進學生的跨學科知識發展。自動化的光學辨識-ER減輕了學生的學習焦慮，使其更自然地進行目標語言練習；而角色-ER則因手動操作的特性，提升了學生的合作意識和問題解決能力。這些結果為教育工作者提供了實用的設計參考，顯示在不同學習目標下選擇適合的桌遊模式可以更好地滿足學習需求。 原文出處：Hsu, T. C., Chang, C., & Liang, Y. S. (2024). Sequential behavior analysis of interdisciplinary activities in computational thinking and EFL language learning with game-based learning. IEEE Transactions on Learning Technologies, 17, 270-279. https://doi.org/10.1109/TLT.2023.3311331