沉浸式VR教學強化小學生學習態度

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【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 

期間2022 2月 9

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