Transcript 廖遠光老師
遊戲式教學之後設分析研究 廖遠光 國立台灣師範大學教育系 1 大綱 後設分析簡介 遊戲相關文獻 遊戲式教學的後設分析 2 後設分析簡介 3 後設分析（Meta-analysis） 的起源 起源於農業研究，但應用在教育及心理領域則遲至1976年才 由Glass加以提倡 過去30 年間，對於社會與行為科學研究的數量已經增加許多， 其中有一些研究比其他的研究獲得更多的注意，但這通常只 是因為他們所得到的研究結果非常重要，而不是因為這些研 究的本身即是解答或答案（Cooper, 1989）。 除此之外，我們常發現在相同的研究假設下，但卻產生了不 同的研究結果。 1976年，Glass 引進了一種新的統計技術，能夠以一般的統 計方法，解釋在相同研究假設下卻產生不同研究結果的現象， 並且以量化方式總結許多研究的結果，他稱此種方式為後設 分析（meta-analysis），並且對此定義為“許多實證性研 究總結性發現的統計分析” （Glass,McGaw, & Smith, 1981） 4 後設分析的意義 字面意義：研究的研究。 「meta-analysis」的其它幾種譯名：統合 分析、綜合分析。 簡單的說，後設分析即是量化的文獻探討。 研究者蒐集相同議題的研究，將各研究所發 表之研究數據，重新以統計公式加以量化， 運用計量分析技巧，將某領域現有的研究結 果的數據整合而為一，並依研究型態特徵加 以分類及彙總，進一步探究造成研究結果差 異的原因，找出潛在的調節變項及研究特徵， 形成較為可能的假設，作為日後研究假設驗 證的依據。 5 傳統文獻分析的缺失 傳統文獻分析的方式可分為「敘述式評論」 和「統計顯著性結果計數法」(投票法)二種。 「敘述式評論」是由評論者自行收集及閱讀文獻，依自己 的看法加以評述及整合(林邦傑，1987)，但最後分析的 結果常流於主觀，甚至產生錯誤的解釋。 「統計顯著性結果計數法」（投票法）則是研究者依統計 上達顯著水準和未達顯著水準者分別計數，比較兩者之數 量，以多數那一方為結論。然而「投票法」使用時，每一 樣本人數不同，顯著水準訂的也不一樣，統計考驗力更是 不同，但卻對每一研究一視同仁，所以探討的文獻愈多時， 往往會傾向下「沒有效果」的結論，或是得到不一致的結 果(詹志禹，1988)。 6 後設分析之類型 在一個研究議題下，以蒐集到的文獻作為樣 本去推論該議題所有文獻中（含未收集到及 尚未做的研究）特定變項間關係的可能性。 TESTS OF HOMOGENEITY – Hedges & Olkin PSYCHOMETRIC META-ANALYSIS - Hunter and Schmidt 在一個研究議題下，以蒐集到的文獻作為母 群體，探究特定變項間關係的結果。 CLASSIC OR GLASSIAN META-ANALYSIS - Gene Glass STUDY EFFECT META-ANALYSIS – Kulik & Bangert-Drowns 參考文獻 7 後設分析之特色 後設分析雖為量化之方法，卻也相當仰賴質 性之詮釋 後設分析不因研究品質而對研究發現預做判 定 後設分析主要是從大量的數據來組織和摘取訊息，並且利用統 計的方式，來詮釋大部份研究的結果與訊息，然而卻也相當仰 賴質性之詮釋。 在描述性的文獻探討中，一些被認為在方法上有問題的研究（例如不良 的設計、不佳的測量工具等），通常會被主觀地排除；在後設分析中， 會紀錄每一項研究在方法上的缺失，並探討其與研究發現之間的關聯性。 後設分析試圖尋找一般性的結論 不同於初探性研究中研究者對未知的變項做探測性的發現，或是如實驗 設計般可以得到明確的因果關連。研究者並不希冀自後設分析的結果中 得到驚人之發現或突破性結論，僅被動式的蒐集資料予以分析後找出共 同結論（彭瓊慧，2002）。 Glass、McGaw, & Smith（1981） 8 國外後設分析的發展 時間 （西元 ） 篇數 197 197 198 1979 7 8 0 2 4 6 9 198 1 198 2 198 3 198 4 18 32 55 63 資料來源：Hunter, J. E., & Schmidt, F. L. (1990). Methods of meta-analysis（p.40）. Newbury Park, California: Sage. 9 國外後設分析的發展 2500 2043 2000 篇 數 1840 1500 1000 753 500 209 0 19851990 365 19911995 19962000 20012005 20062008 年代 10 國外後設分析的發展 截至2008年12月為止，從 Academic Search Complete及 ERIC以「meta-analysis」為title搜 尋，共尋獲5398篇研究。 僅是今年（2008年1月至12月）也有 977篇研究發表。 11 國內後設分析研究現況 中華民國期刊論文索引www系統自1993年 至2008年12月，以「meta-analysis」為 關鍵字查詢，共獲得103篇。 全國博碩士論文索引自1993年至2008年 12月，以「 meta-analysis 」為關鍵字查 詢，共獲得97篇。其中自2001年至2008 年12月即有57篇。 中國期刊全文數據庫1980 – 2008共獲得 1316篇 研究主題包括醫學、藥學、工業管理、犯罪、 教育等。 12 個人已發表之後設分析 遊戲相關文獻 13 遊戲的意涵 從教育學習的觀點來看，兒童遊戲具有學習 的功能，柏拉圖和亞里士多德（Plato ＆ Aristotle）都著重遊戲的實用意義，是兒 童遊戲為一種學習活動（如算數、建構技 巧），柏拉圖並認為，兒童遊戲乃實現成人 所期望的角色。 弗洛伊德（S.Freud）認為，遊戲是幼兒意 願實現和克服創傷的一個大道。遊戲源自於 潛意識之動機；遊戲具有心裡治療的功用， 透過其過程，來達成淨化之作用 （Eeikson,1950）。 14 遊戲的理論基礎 本能演練論：哲學家Groos認為，遊戲使 動物更能適應所生存的環境，是個體用以練習 和準備未來成年生活所需技能的方式，例如幼 兒扮家家酒，就是在練習未來為人父母時應具 備的技能。 心理分析論：由佛洛依德（S.Freud）所 創，認為兒童透過遊戲的方式，來傳達他們無 法用言語表達的內心世界。 15 遊戲的理論基礎 認知發展論：皮亞傑（piaget,1962）的遊 戲理論提到，從認知發展的角度來看，遊戲的發 生乃是個體在環境中，處在一個不平衡的狀態， 且是同化調適作用，調節個體內在認知基模，以 適應外在環境（蔡淑苓，2004）。同時，遊戲 是學習新的、複雜事物的方法，是形成和擴大知 識與技能的管道，也是思維和行動結合起來的過 程；遊戲是個體對環境刺激的同化，使現實符合 自己原有的認知基模（楊文貴等，2003）。 16 本能演練論、心理分析論及 認知發展論的遊戲意義與優點 理論 兒童遊戲的意義 理論優點 本能演練論 是個體用以練習和準備未來成 年生活所需技能的方式。 可用來解釋兒童對於動作技 能之訓練以及知識智力的發 展。 心理分析論 傳達他們無法用言語表達的內 心世界並且滿足自我。 解釋遊戲對於兒童心理壓力 及情緒舒緩的助益，且遊戲 用於教育工作上有助於提高 學習興趣，甚至在特定兒童 身上有心理治療的作用。 認知發展論 協助個體調適與同化以適應外 在環境，並且是學習新的、複 雜事物的方法，是形成和擴大 知識與技能的管道，也是思維 和行動結合起來的過程。 對於兒童的智力發展及社交 發展的瞭解有進一步的認識 且提供足夠的訊息解釋。 17 遊戲的功能 實驗（或探索、研究）的功能 治療的功能 熟練生活技能的功能 休閒的功能 促進發展的功能：動作技能、認知技能、 語言發展等 18 遊戲式教學的主要特性 具有教育性的目標 具有公平性的規則 具有適度的挑戰性 具有幻想與趣味性 具有競賽性與合作性 19 遊戲教學法的優點 激發學生學習的興趣與動機 有助於情意領域的學習 主動與互動的學習 培養問題解決與深度推理思考的能力 提供成功經驗幫助學生建立自信 發揮統整教學的學習成效 提供多元化的教學 20 遊戲教學法的限制 個別差異的問題 班級秩序的問題 學生間的合作與互動不良問題 教學時間與進度的問題 遊戲的設計與研發問題 教學資源的問題 21 遊戲式教學的後設分析 國科會計畫編號 NSC 96-2529-S-003-011 22 研究的目的 以量化方式探討遊戲式教學之整體成效（含認知、情意、 肢體動作、高層次思考與社會互動的學習成效）。 以量化方式探討不同文件性質（學科領域、出版年代、 出版形式）之遊戲式教學相關研究，其學生學習成效之 差異。 以量化方式探討不同樣本性質（如：學校位置、年級與 實驗教學場所）之遊戲式教學相關研究，其學生學習成 效之差異。 以量化方式探討不同研究方法性質（研究工具、工具信 度、教學者、樣本選擇、統計考驗力、研究設計等）之 遊戲式教學相關研究，其學生學習成效之差異。 以量化方式探討不同研究案性質（如：實驗教學時間、 實驗組之教學目的、實驗組指導方式、對照組教學處理、 教學時機與遊戲類型等）的遊戲式教學相關研究，其學 生學習成效之差異。 23 研究實施步驟 本研究採用Kulik (Kulik & Bangert-Drowns , 1985)所建議之後設分析法。研究步驟如下 確定研究主題：遊戲式教學學習成效之後 設分析 蒐集文獻及研究報告： 研究報告來源將包含（1）歷年之國科會研究 計劃成果報告（2）博碩士論文（3）期刊論 文（4）研討會論文（5）國外問題解決教學 策略之相關研究 24 研究實施步驟 界定擬用之研究報告標準： a. b. c. d. 研究主題必須是有關國內遊戲式教學學習成效之 實證研究。 研究型態必須是實驗研究、準實驗研究或前實驗 研究設計。 必須是比較遊戲式教學與傳統教學學習成效之研 究。 研究結果必須提供足夠之數據，如（１）實驗組 及控制組織平均數及標準差，或（２）Ｆ值及樣 本大小或（３）t值及樣本大小。 經篩選後截至民國九十七年六月止，研究 者取得符合研究規準之研究報告計53篇。 Table 1 25 研究實施步驟 研究變項 研究者根據篩選後之研究報告，並參酌文獻，將 研究變項分為受試者性質、研究方法性質與研究 案性質等三大類。 各類之下又細分成18個子變項（年級、學科領域、 出版形式、出版年代、樣本數、研究工具、教學 者、工具信度、選擇樣本誤差、統計考驗力、統 計方式、研究設計形式、教學實驗長度、實驗組 教學目的、實驗組指導方式、對照組教學方式， 教學時機以及遊戲類型）。 登錄表格範例 26 研究實施步驟 計算每一篇研究報告的效果值 學習成果：實驗結束後，學生表現在各 種測驗工具的分數。 為了統合這些來自不同研究報告與不同 測驗工具的學習成果，必須『標準化』 標準化的公式：『效果大小值』 （effect size）。也就是將實驗組與對 照組之間平均數的差，除以控制組之標 準差(Glass, 1981)。 未提供兩組平均數或標準差的研究報告， 則採用F值或t值的計算公式(Glass, 27 1981)。 計算公式 統計種類 平均數與標準差 公 式 ES =（Mx－Mc）/ SDc 備 註 ES＝效果大小值（Effect Size） Mx＝實驗組之平均數 t 值與兩組人數 ES = t ＊ 1 / N x ＋ 1 / Nc Mc＝控制組之平均數 SDc＝控制組之標準差 F 值與兩組人數 ES = F ＊ 1 / Nx ＋ 1 / N c Nx＝實驗組之樣本數 Nc＝控制組之樣本數 28 研究實施步驟 進行統計分析：將每一變項當作自變 項而以每一研究之effect size作為依 變項以進行ANOVA。如此將可檢驗出 哪些變項是足以影響學習成效之可能 因素。 撰寫研究報告。 29 研究結果 認知成 情意表 肢體動作表 高層次思 效 現 現 考 0.345 0.565 0.265 0.651 ES 值總平均數 0.372 0.372 0.212 0.523 ES 值標準差 0.302 0.569 0.304 0.402 ES 值中數 1.5~ 1.386~ 0.586~ 1.774~ ES 值範圍 -0.29 -0.091 -0.044 0.254 ES 值為正數之比 87% 89% 75% 100% (7) 例 (27) (16) (6) ES 值為負數之比 13%(4) 11% (2) 25% (2) 0%(0) 例 31 18 8 7 研究總篇數 社會互 動 1.435 1.013 1.483 2.699~ 0.283 100% (6) 0%(0) 6 30 研究結果 在認知成效方面，31篇研究中，有27篇（87%） 之ES值為正數；有4篇（佔13%）之ES值為負數。 全部研究之ES值分布範圍為-0.29~1.5。ES總平 均值（即整體研究ES值之平均數）為0.345，其百 分等級約為63，這說明了當傳統教學的認知成效 發生在第50個百分等級時(z分數等於零)。遊戲式 教學的認知成效則落於第63個百分等級的位置。 ES值之中位數為0.302，中位數應落於第61百分 等級。而中位數低於總平均，表示其次數分配呈現 正偏態。此外，研究ES值之標準差為0.372，顯示 各篇之ES值差異不大。 31 研究結果 在提升情意表現方面，18篇研究中，有16篇 （89%）之ES值為正數；僅有2篇（佔11%）之 ES值為負數。全部研究之ES值分布範圍為-0.091 至1.386。ES總平均值為0.565，其百分等級約為 72，這說明了當傳統教學在提升學生情意表現的 學習成效發生在第50個百分等級時(z分數等於零)， 遊戲式教學的學習情意表現則落於第72個百分等 級的位置。ES值之中位數為0.569，中位數應落於 第72百分等級，而中位數與總平均相等，表示其 次數分配呈常態分配。此外，ES值之標準差為 0.372，其數值適中，顯示各篇之ES值差異不大。 32 研究結果 在提升肢體動作表現方面，8篇研究中，有6篇 （75%）之ES值為正數；有2篇（佔25%）之ES 值為負數。全部研究之ES值分布範圍為-0.044至 0.586，ES總平均值為0.265，其百分等級約為 61，這說明了當傳統教學在提升學生肢體動作表 現的學習成效發生在第50個百分等級時(z分數等於 零)，遊戲式教學在肢體動作的學習成效則落於第 61個百分等級的位置。ES值之中位數為0.304， 中位數應落於第62百分等級。而中位數略高於總 平均，表示其次數分配呈現微幅的負偏態。此外， ES值之標準差為0.212，其數值偏低，顯示各篇之 ES值差異不大。 33 研究結果 在提升高層次思考能力的學習成效方面，7篇研究 之ES值皆為正數。全部研究之ES值分布範圍為 0.283至1.774，ES總平均值為0.651，其百分等 級約為74，這說明了當傳統教學在提升學生高層 次思考能力的學習成效發生在第50個百分等級時(z 分數等於零)，遊戲式教學在提升學生高層次思考 能力的學習成效則落於第74個百分等級的位置。 ES值之中位數為0.402，中位數應落於第66百分 等級。而中位數低於總平均，表示其次數分配呈現 正偏態。此外，ES值之標準差為0.523，其數值稍 高，顯示各篇之ES值差異較大。 34 研究結果 在促進學生社會互動的學習成效方面，6篇研究之 ES值皆為正數。全部研究之ES值分布範圍為 0.254至2.699，ES總平均值為1.435，其百分等 級約為92，這說明了當傳統教學在促進學生社會 互動的學習成效發生在第50個百分等級時(z分數等 於零)，遊戲式教學在促進學生社會互動的學習成 效則落於第92百分等級的位置。ES值之中位數為 1.483，中位數應落於第93百分等級。而中位數高 於總平均，表示其次數分配呈現負偏態。此外， ES值之標準差為1.013，其數值頗高，顯示各篇之 ES值差異較大。 35 變項分析 在研究變項的分析方面，在18個變異數分析 中僅有兩個變項達顯著性差異： 統計考驗力，F(1,50)=6.247, p<.05,「統計 考驗力」較弱之研究案其學習成效顯著高於 「統計考驗力」較強之研究案。 對照組教學方式，F(2,49)=4.903, p<.05對 照組無教學者之研究案顯著高於對照組為傳統 教學之研究案。 36 變項 一、文件性質 發表年代 出版型式 學科領域 二、樣本性質 實驗教學場所 樣本學校位置 學習階段 三、研究方法 研究工具 工具信度 實驗設計 教學者異同 樣本選擇誤差 統計考驗力 四、研究案性質 實驗組教學時間(小 時) 實驗組之教學目的 實驗組之指導方式 對照組之教學處理 教學時機 遊戲類型 *P<.05 認知成效 F (df) 1.514 (8,22) 0.039 (1,16) 0.272 (5,25) 1.730 (3,27) 0.085 (4,26) 3.011 (6,24) 1.099 (2,28) 7.494 (1,29) 1.453 (4,26) 1.718 (3,27) 0.566 (2,28) 0.821 (1.29) 0.704 (7,23) 0.929 (2,28) 2.697 (4,26) 0.506 (3,27) 1.583 (2,28) 3.402 (2,28) P 0.209 0.845 0.924 0.185 0.986 0.024* 0.347 0.010* 0.245 0.187 0.574 0.372 0.669 0.407 0.053 0.682 0.223 0.048* 情意表現 F (df) 1.236 (5,12) 1.415 (5,12) 0.584 (3,30) P 0.351 0.287 0.630 0.864 (3,14) 0.887 (2.15) 0.619 (6,11) 0.483 0.268 (1,16) 1.124 (2,15) 2.436 (4,13) 1.864 (3,14) 0.143 (2,15) 0.139 (1,16) 0.612 0.796 (5,12) 0.434 (2,15) 0.761 (4,13) 2.267 (3,14) 1.044 (2,15) 0.329 (2,15) 0.573 0.432 0.712 0.351 0.100 0.182 0.868 0.714 0.656 0.569 0.126 0.376 0.725 變項分析 在認知成效方面方面有三個變項發現顯著性差異，分別為 學習階段，F(6,24)=3.011, p<.05 經事後比較分析後發現，以幼稚園學生為樣本之研究其ES 平均值（ES=0.736）顯著高於以國小低年級學生為樣本之 研究的ES平均值（ES=0.102）；以大學生為樣本之研究 其ES平均值(1.148)顯著高於其他以幼稚園、國小、國中及 高中生為樣本之研究ES平均值。然而因以大學生為樣本之 研究僅有兩篇，因此本結果不宜作過度之推論。 工具信度，F(1,29)= 7.494, p<.05 經事後比較分析後發現未說明工具信度或說明不足之研究其 平均ES值顯著高於有實際提供信度數據之研究，顯示在工 具信度檢驗較為薄弱之研究卻呈現較佳的學習成效。 遊戲類型，F(2,28)=3.402, p<.05。 經事後比較分析後發現網路遊戲式教學及單機電腦遊戲式教 學之研究的平均ES值顯著高於非電腦類遊戲式教學之研究， 顯示電腦遊戲式教學的學習成效優於非電腦式的遊戲式教學。 而雖未達顯著性，網路遊戲式教學的學習成效亦高於非網路 式遊戲教學。 38 結論 根據Cohen（1977）對於後設分析ES值之界定：當ES值為 0.2左右時，其效果代表「微量」（small）；當ES值為0.5 左右時，其效果代表「中度」（medium）；當效ES為0.8 左右時，其效果代表「強烈」(large）。 整體而言，遊戲式教學較之傳統教學在學生認知學習成效、 情意表現、肢體動作表現、高層次思考能力以及社會互動表 現五方面的總ES值皆為正數，顯示了「微量」至「強烈」的 正向效果。易言之透過遊戲式教學學生不但可以增進學科知 識與高層次思考能力，更可以提升學生學習態度、肢體動作 表現與社會互動能力。其次，18個變項分析的結果顯示，在 認知成效上，大學生使用遊戲式教學的成效最佳，工具信度 較差的研究呈現較佳的學習成效，有網路式與單機電腦式的 遊戲式教學對學生的學習成效較為有利。 39 結論 本研究透過對53篇之遊戲式教學實驗研究 作深度分析，提出遊戲式教學可以提升學生 整體學習成效之可靠依據，對教師也提供了 一個可以提升學生認知學習成效、情意表現、 肢體動作表現、高層次思考能力以及社會互 動表現的教學方法。至於，是哪些因素真正 影響了這些成效？可能不是這篇後設分析能 明確回答。本研究僅指出透過遊戲式教學實 確實可增進學生學習成效，此項結果本身即 深具意義。 40 謝謝聆聽 敬請指教