1/24/2011

美國國家研究委員會發表「科學學習:電腦遊戲、模擬、教育」研究報告

駐外單位:駐洛杉磯文化組楊正誠摘譯

資料來源:20101216The National Academies Press Website

美國國家研究委員會(National Research Council)近期發表研究報告「科學學習:電腦遊戲、模擬、教育」(Learning Science: Computer Games, Simulations, and Education)。該報告是惠普(HP)創辦人之一的William Hewlett所創的惠利基金會(William and Flora Hewlett Foundation)與美國國家科學基金會(National Science Foundation)委託國家研究委員會研究,目的在回答3項核心問題:(1)學習理論與電腦遊戲模擬之間的連結為何?(2)電腦遊戲與模擬在評估學生學習的過程可以扮演何種角色?(3)具體評量電腦遊戲與模擬的學習效果的途徑為何?

研究報告指出,正當科學與科技能力對國家發展重要的同時,美國學生科學學習成就的低落顯示挽救科學教育品質的急迫。學校的科學課程無法引起學生興趣,因此許多專家呼籲科學教育應採取新取向,並以認知科學的研究為基礎,並建議教師鼓勵學生參與實驗,透過經驗發展其對科學概念與過程的理解,以維持其學習動機。研究報告認為,電腦遊戲與模擬具有成為科學教育新取向的潛力,可以幫助學習者透過電腦觀察自然現象,並且建立現象的科學解釋。電腦遊戲與模擬可以藉由挑戰與即時回饋刺激學習者,並滿足學習者的個人化需求與興趣。

研究報告描述,模擬(Simulations)是一種動態的電腦模組,允許使用者操作並修改其中的參數。遊戲(Games)則是一種較為非正式的娛樂,具有特定的目標與規則,提供使用者即時的回應。報告認為,模擬與遊戲均值得探究其對於科學學習的影響,並具增進多種科學學習指標的可能,例如學習科學的動機、概念理解、科學技能、科學論述、對科學的認同等。

事實上,現有研究對於電腦遊戲與模擬對科學學習影響的瞭解仍不足夠,因此目前還很難建立一個一致性的證據基礎,以表達其效果與增進學習的可能性。研究報告列出2點建議,以強化相關研究的整體品質:(1)研究人員應當清楚的定義要研究的學習成效指標,並分析模擬或遊戲對提升該學習成效指標的影響。而且,研究人員應進一步清楚說明模擬或遊戲的設計、如何使用該設計、以及其背後的學習理論。這樣可以幫助累積研究發現,提供模擬與遊戲設計的基礎,進而提高學生的學習成效;(2)研究人員應預先發展研究設計與後續評鑑的方法論。方法論的清楚定義可以幫助大型研究不至於很快的不適用於最新的科技變遷。

其次,研究報告認為後續亟需研究以增進瞭解的研究議題有4項:(1)模擬與遊戲在學習中的角色;(2)使用模擬與遊戲在正式與非正式環境下的效果與比較;(3)模擬與遊戲對於評估和支持個人化學習的效果;(4)提升模擬與遊戲的學習效果的方法。

最後,若要支持模擬與遊戲的科學學習效果的持續進步,研究報告建議研究者、軟體開發者、遊戲工業、教育工作者、與政策制訂者應建立研究與發展的伙伴關係,以協調並分享內部資訊。政府與相關基金會也可思考支持伙伴關係的可能社會利益。