以视觉为主游戏空间辅助全身性学习.pdfVIP

國立中央大學 網路學習科技研究所 碩士論文 以視覺為主的遊戲空間輔助全身性學習 Vision-Based Game Space for Facilitating Full-body Learning: Interacting with Digital Content Peers by Actions 研究生：邱文淇 指導教授：劉晨鐘 博士 中 華民 國 九 十 五 年 七 月 I I 摘要 遊戲中學習(Game-based learning)的理論一直以來在輔助教學的系統上被不 斷的使用，且遊戲常被用在做為學習上引發動機的要素之一，而近年來利用電腦 視覺為主的遊戲 (computer vision based games) ，如PS2 上的 EyeToy ，已經開始被 使用在學習上，但僅止於單人的進行，然而建立互動虛擬環境 Interactive Virtual environments的方式將有助於和他人之間的合作與互動，但以往系統還沒有使用 學習內容在虛擬環境中。而本研究思考不同以往的遊戲模式，期望讓小朋友以肢 體動作代替原本與電腦互動的滑鼠鍵盤裝置，發展出整個互動虛擬學習環境。因 此這個研究的目的是為了設計一個給孩子學習知識的環境，將數學角度的知識隱 藏在遊戲中，達到情境式合作學習的效果，使得孩子在與電腦互動過程中，操作 學習物件上沒有負擔。 本研究之系統將強調三個主要的功能。第一，互動 ：以電腦視覺的方式，利 用攝影機去偵測擷取到畫面的像素值，來分辨出使用者所比出的動作，達到與電 腦做全身性的互動，動作與學習認知做結合。第二，合作 ：使用多螢幕 (multi-monitor )環繞整個教室，讓在多人合作的環境下，每個人有自己的私人訊 息空間 (privacy information) ，並且利用共同螢幕(shared display) ，給予共同的目 標，完成三人一起合作的任務。第三，環場 ：物件可以環繞在多人多台螢幕環境 之下，讓小朋友不會一直固定在同一台電腦螢幕面前，而是在教室中跑動，感覺 環境更真實。 本研究之活動觀察尋找小學二、三、四年級的小朋友，經過四次活動，發現 本系統可以增進小朋友角度的概念，以及角度大小的觀念，增進小朋友之間的合 作，讓他們覺得在學習很有 趣，利用動作的方式就可以感覺到數學角度的涵義。 關鍵字： 遊戲式學習、互動虛擬環境、全身性互動、共同螢幕、環場、遍佈式遊 戲、活動理論、合作學習、表徵、數學角度 I Abstract Game-based learning theory has been applied on auxiliary teaching system persistently, because playing game is one of the important ways to motive students learning. In recent years, many researches have applied computer vision based games such as EyeToy of PS2 in learning. However EyeToy is only for one person and students can’t interact in the virtual environments. Building Interactive Virtual environments in game-based learning is helpful for students to collaborative and interact with each other. We designed a different former game-model to apply game-based learning in our research.