2009年10月31日 星期六

Reading:問題導向學習於網路輔助電腦樂高課程之研究

問題導向學習於網路輔助電腦樂高課程之研究

蔡學偉(2004),問題導向學習於網路輔助電腦樂高課程之研究。碩士論文,國立台灣師範大學工業科技教育學系,台北。

摘要:
本研究旨在建構問題導向學習電腦樂高網路輔助教學方法,依此設計教學活動與網站,從原來以教學者為主及輔以學習手冊的傳統教學方法,改為學習者主動探索的問題導向學習網路輔助教學方法。

關鍵字:
問題導向學習策略(Problem-based learning)、電腦樂高(LEGO Dacta)、網路教學(Web-based instruction)
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  • 電腦樂高產品
    電腦樂高產品主要包含以下部分:
    (一)圖形化控制軟體(ROBOLAB)
    ROBOLAB 軟體可分為初階程式設計及進階程式設計兩部分:
    1.初階程式設計 (Pilot 1 到Pilot 4)












    上圖為Pilot 1 程式設計畫面

    在初階程式設計裡,從Pilot 1 到Pilot 3,都是同樣的設計模式,亦即程式是固定的,設計者不能增加亦不能刪減;若想改變程式的輸出結果,只有利用滑鼠點選圖案,利用圖案的指示來改變馬達的正反轉、馬力大小或等待時間等(圖2-2-1 為Pilot1 的畫面)。但在Pilot 4中,則可利用下圖2-1-2 中的+來增加程式輸出的步驟,亦可利用-來減少程式輸出的步驟,這樣就可以利用簡單的程式組合,來達到設計者的要求。













    上圖Pilot 4 程式設計畫面

    2.進階程式設計(Inventor 1 到Inventor 4)








    上圖為進階程式設計圖

    在進階程式設計裡,程式內定值只提供程式開始及程式結束的按鈕,其他的輸出控制、迴圈控制、邏輯判斷、多工設計、結構建立、程式音樂等,都必須按照電腦樂高作品設計的需求,而由設計者移動滑鼠點選所需要的輸出設備、控制方式。而且若要讓輸出設備停止運轉,則必須在程式控制中加入如上圖2-1-3 所示的輸出停止按鈕。

    (二)可程式控制積木(RCX, computer-based programmable brick)
    可程式控制積木(RCX)是一個可以透過紅外線程式傳輸器(IR)接收電腦程式,且獨立運作的微電腦設備。它可以透過感應器接收外部的訊息,交由其本身的微電腦分析、處理後,來控制馬達或燈泡的傳輸模式(開或關)及電力大小(1~5)。

    (三)紅外線程式傳輸器(IR, Infrared Transmitter)
    將紅外線程式傳輸器(IR)接在電腦主機上的COM1 或COM2,可利用紅外線傳輸模式,將使用者所設計好的電腦程式傳輸到RCX 上。

    (四)智慧型輸入裝置:光源感應器、觸控感應器。
    1.光源感應器:這是一個利用光源作為感應的輸入裝置,連接時光源感應器的連接頭必須安裝在RCX 的輸入端,主要用途為辨別顏色或偵測光源明暗,藉由偵測值來控制機器人模型的動作。它的敏感度很高,所偵測的數值在0~100 的範圍內,原則上所偵測的光度越亮,數值會越高,所偵測的光度愈暗,數值會越低。例如:偵測黑色的數值會較低,偵測白色的數值會較高。

    2.觸控感應器:這是一個按鈕式的輸入感應零件,主要用途可利用按鈕的壓放來控制機器人模型的動作。在觸控感應器的上方有六個接合點其中有四個接合點內裝金屬片,這是為了和電線連接,組裝時電線接頭一定要和此四點結合,才能有效的傳輸指令給 RCX,做下一步動作。

    (五)智慧型輸出裝置:電動馬達、燈泡。
    電動馬達是最重要的動力輸出設備,主要用途為驅動機器人模型。在馬達上方有四個黑色接合點內裝金屬片,這是為了和電線連接,所以組裝時電線接頭一定要和此四點結合,才能有效的接收RCX 的指令,控制馬達的正轉、反轉或馬力大小。而燈泡的主要用途則是藉著亮與不亮,來判斷程式執行的結果是否正確。

    (六))其他零件:包含各式各樣的積木組件,如:輪胎、輪軸、齒輪、槓桿、關節、皮帶、電線及其他傳統的積木組件等。

◎可程式控制積木RCX是電腦樂高第一代,現在普遍採用第二代可程式控制積木NXT,能功性比第一代更加強大。

2009年10月30日 星期五

研究生2.0

在尋找資料之外,發現了,一個關於研究生論文的網站,它提供很多工具、教學等來協助論文寫作,挺不錯的。研究生們一起加油吧!!

2009年10月27日 星期二

參訪明新科技大學樂高機器人比賽

地點:明新科技大學
時間:98年10月18日

藉由這次的參訪機會,讓我更了解電腦樂高方面的應用,並且也擴增我的視野,發現用樂高可以做出很多的東西,只要想的出來的,幾乎都可以實現,這群玩樂高的人真的很厲害!



















這組是打鼓機器人,藉由影片中的聲音節奏,會一致性的揮動他們的手臂,發出鼓聲,另外也會隨著鼓聲產生光影的變化喲!(這四個機器人,好司愛!尤其是後面那隻的背影就讓我聯想到多啦A夢)

























這個是用電腦樂高,做出的吉他,它是利用波音波感應器所組裝的電子吉他,使用者只要用弦的位子來調整音調,聲音波就可以偵測到不同的距離,而出不同的聲響。它真的能彈出一首完整的曲子喲!


























它就是「Michael Jackson」,沒錯,就是在音樂界鼎鼎大名的流行音樂界之王。它可以跟隨著音樂彈吉他,並且左腳也跟著拍子不停舞動。它可是拿到電腦樂高高中組第一名的冠軍喲!



























這是利用電腦樂高,做出一系列的裝置互動,很奇特的是,當使面者站在梵谷這幅畫前,梵谷就會開始抽煙,它是利用超音波感應器偵探到在一定距離內的物體,就會產生煙霧。此外另外二幅則是蒙娜麗莎的眼睛會跟隨著人移動,以及悲傷的女人只要偵探前面的人就會流眼淚。




















這個機器狗,是利用伺服馬達的元件所組成的,它可是會表演握手、劈腿、翻滾、抬腿尿尿的勢式。




















這款相撲機器人比賽是最典型的高樂競賽,它是利用光源來判別地上的黑線,還有利用超音波來判別敵人的位置,不停地推擠敵人,即可獲勝。

2009年10月26日 星期一

Reading:Using the Fun Toolkit and Other Survey Methods to Gather Opinions in Child Computer Interaction

Using the Fun Toolkit and Other Survey Methods to Gather Opinions in Child Computer Interaction


ABSTRACT
本文首先回顧適合兒童調查方法的文獻。然後提出4個有關於使用調查方法以及收集其他看法,這些問題在兒童電腦互動的研究又如何影響。本文在兒童電腦互動使用的調查方法和樂趣工具包。以三個新的研究深入有效性和有用的工具,發展將來使用樂趣工具包方面的一些指引。此筆者提議了一些人機互動的研究和開發的準則,預計採用在本研究上的調查方法。在這個有趣而複雜的領域,本文結論一些有關使用調查方法的想法。

Keywords
調查方法(Survey methods),問卷(Questionnaires),訪談(Interviews),樂趣工具包(Fun Toolkit),兒童(Children),評價(Evaluation)
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  • Breakwell,描述了四個階段問題答覆的過程:
    1.理解和詮釋被問的問題。
    2.從記憶中找回有關資訊。
    3 合並這些資訊到一個總結看法
    4.報告這個看法藉由轉換成格式並提出了應對的範圍。

    前兩個,滿意性和暗示性及最適化的現象,會影響設計的調查研究。後兩個,是語言的影響和問題的格式,是較為關注在詳細設計的問題和答覆的過程。

    1. 滿意性和最適化 (Satisficing And Optimising)
    滿意理論(Satisficing theory)鑒定了兩個過程,解釋一些可靠性答覆的差異,尤其是在受訪者被要訪問態度的意見調查(是一種思考類型,是指人的心智狀況從具體情況轉換成一般情況)。對於研究的有效性,最適化是首選的過程,它是顯示受訪者仔細和審慎地去完成所有四個階段的問題和答案順序。

    2. 暗示性(Suggestibility)
    暗示性是特別重要的,它涉及兒童的調查研究,因為它“關切兒童的編碼(encoding),存儲(storage),取回(retrieval)和報告(reporting)的事件程度並且影響到一系列的社會和心理因素。”

    3. 問題格式(Question Formats)
    在口語調查上,自由回憶(Free-recall)的問題對兒童來說,是已被證明是有用的。以一個廣泛使用「視覺模擬評分法(VAS)」的問題格式。視覺模擬評分法的使用繪畫的描述,讓兒童確定自己的感覺或意見。這種方法成為替代傳統的開放式和封閉式問題的格式,雖然一些研究人員認為,視覺模擬評分法只能使用大約7歲以上的兒童。在兒童電腦互動研究顯示,它們對年幼的兒童是有用的。





    圖1是Wong Baker疼痛量表

    4.語言影響(Language Effects)
    研究建議,語言調查特別重要的,應該避免含糊不清的話。當視覺模擬評分法或多重選擇答覆時,可以幫助兒童更多可靠的回答。
  • 回顧娛樂工具包(The Fun Toolkit Revisited)
    娛樂工具包,包括四個特殊工具,Smileyometer、Funometer、Again - Again Table、Fun Sorter,並衡量記憶和使用錄像評分密切關係的想法。

    1.Smileyometer
    Smileyometer是如圖下所示,是一個離散的李克特式量表。





    上圖是 Smileyometer

    2. Funometer
    這是使用過的感受,是用來衡量的期望,並使用感受評價的分數。此Funometer與Smileyometer非常相似,但它是使用一連續的衡量。早期研究發現,Funometer和Smileyometer基本上相似,所以Funometer已很少被使用,因此並沒有在這裡進一步討論。

    3. Again - Again Table
    Again - Again table下圖所示,是設計來捕捉參與的想法,尋問兒童們是否會做活動。















    上圖是 - A Completed Again - Again table

    4.Fun Sorter
    Fun Sorter,如下圖所示,兒童將會每一個排名項目或多個構想。這個記錄兒童們技術或活動的意見,以獲得衡量兒童的參與。









    上圖是填妥的Fun Sorter
  • 此研究在這裡提出利用測試樂趣工具組的有效性,並探討一些問題和想法:
    Study 1 – The Effect Of Age On Smileyometer Results
    研究發現統計數值愈低,則兒童歲數最高。其中年齡層於7到9歲是最想理的預期,若是給5歲以下小樣本的兒童,更應謹慎使用。

    Study 2 – Sorting, Constructs And Doing It All Again
    為了驗證Fun Sorter和Again-Again table,以評估測量同個構想在兒童心智研究上,設計出兒童使用互動裝置的評價數值兩種方法。這將檢查一致性。這表明,主要因素在於孩子是否要使用互動式的產品且了解有趣深度。

    Study 3 – Doing It All Again
    從研究的結果與上題幾乎是同樣的。
  • 為兒童調查的準則 (Guidelines For Surveys With Children)
    1. 簡單點(Keep it short):不管哪個兒童被詢問,總是會有很多時間來考慮。
    2. 前測語言(Pilot the language):教師可以檢查看看,哪些用詞是有意義的,避免含糊不清的用詞給兒童。
    3. 提供幫助不懂/閱讀較差者(Provide assistance for non / poor readers):試著讀出書面問題給所有的兒童。
    4. 限制文字(Limit the writing):鼓勵繪製的圖片,使用的圖像並提供協助兒童想要說的話。
    5. 使用適當的工具和方法(Use appropriate tools and methods):在採訪中,可使用視覺道具來幫助表達思想。
    6. 製造樂趣(Make it fun):可利用膠水,剪刀,膠帶或彩色鉛筆,讓孩子更有體驗的樂趣。
    7. 接受意料之外的事情(Expect the unexpected):準備一個備份計劃。整個項目的調查結果很可能會失敗!
    8. 不要看得太重(Don’t take it too seriously):在研究和發展工作總是把數據看得太重。以兒童的反應做為統計測試,而不是尋找趨勢和異常值!
    9. 善待(Be nice):需要多次訪談並關切地瞭解兒童的文化和背景。

2009年10月22日 星期四

Reading:Microsoft Robotics Studio 程式開發 - 新一代超智慧機器人開發平台

書名:Microsoft Robotics Studio 程式開發 - 新一代超智慧機器人開發平台


作者:Sara Morgan
譯者:康仕仲、涂智超、蔡宛庭、古凱元
出版社:悅知文化
出版日期:2008年08月20日










此書介紹了MSRS(Microsoft Robotics studio)和四個一般大眾可負擔且使用簡易的機器人(Boe-Bot by Parallax、Create by iRobot 、Mindstorms NXT by LEGO 、ARobot by Arrick Robotics),本讀者針對「Mindstorms NXT by LEGO」做為介紹。

  • LEGO NXT 服務元件























    上圖:多種服務元件協力支援一個LEGO Mindstorms NXT的操作


  • LEGO Mindstorms NXT
    LEGO為一玩具知名品牌,其他供應如LEGO Mindstorms等機器人套件,此機器人的最新版本為NXT,其為32位元處理器包含三個伺服馬達及四個不同功能的感應器,下列為NXT提供的感應器:

    1.接觸感應器(Touch Sensor)此感應器可以當作NXT機器人的保險桿,當接觸感應器按鈕按下時表示被觸發,可假設為機器人撞上了障礙物,故此時可下停止或是退後等指令給機器人,而當接觸感應器的按鈕被釋放,可假設為機器人已遠離障礙物。

    2.音源感應器(Sound Sensor)其可感測分貝大小、當機器人周圍的聲響達到某一臨界值時 音源感應器將可被定義,這讓使用者可透過大力的拍手或出指令等音源來操探機器人。

    3.光源感應器(Light Sensor)NXT光源感應器可感測反射及環境的光源,當光源照到物體時將會產生反射光源,NXT利用Light-Emitting Diode(LED)當作光源,而其接受器將會感測反射光線的大小,此可用來偵測環境的光源是否開啟。

    4.聲納感應器(Sonar Sensor)此感應器可稱作機器人的眼睛,其會發出高頻的聲波,而利用聲波回傳所花費時間來判斷感應器和物體間的距離,單位為公分,可用來避免撞上障礙物。

    另外有許多其他販賣商提供額外LEGO NXT感應器,如Vernier Software and Technology公司提供了LEGO NXT感應器的轉接器,此配備可用來新增其他共32種感應器,如加速計(Accelerometer)、氣壓計(Barometer)、磁場感應器(Magnetic Field Sensor)、色度計(Colorimeter)、PH值感應器(PH Sensor)、相對濕度感應器(Relative Humidity Sensor)、土壞感測器(Soil Moisture Sensor)、音源計量器(Sound Level eter)、溫度探針(Temperature Probe)、UVA感應器(UVA Sensor)、UVB感應器(UVB Sensor)、等。

2009年10月20日 星期二

Reading:由電腦樂高談新世紀的學習:一個「科技支援之建構學習環境」實例

由電腦樂高談新世紀的學習:一個「科技支援之建構學習環境」實例

田耐青(1999)。由電腦樂高談新世紀的學習:一個「科技支援之建構學習環境」實例。教學科技與媒體,44,24-35。

ABSTRACT
本文目的是介紹一個新的教育產品,電腦樂高,和經驗整合並融入3天的電腦冬令營課程,提供小學和國中學生有個技術支持之建構學習環境。筆者認為,這些教育工作者關切(1)10基本能力介紹了九年一貫課程,將在2001年台灣實施。(2)H.Gardener的多元智能理論,(3)以及由教育多元化與卓越化中心提出5個標準有效的教學建議,找到電腦樂高產品,及有趣的教育意義。

Keywords:技術支持之建構學習環境 (Technology-supported Constructivist Learning Environment), 電腦樂高(LEGO DACTA), 多元智慧 (Multiple Intelliegences)
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一、問題背景
「科技支援之建構學習環境」(Technology-Supported Constructivist Learning Environment, TSCLE)為賓州州立大學D. Jonassen 教授於教育傳播與科技學會(AECT)一九九八年全國年會所提出的理念。目的在鼓勵教學科技領域(Instructional Technology)重新思考科技的定位。在一個「科技支援之建構學習環境」,科技是工具(tool)、其功能在於支援學生進行探索、實驗、解決實際的問題、進行對話及反省思考,以建構自己的知識體系。

二、該文獻的影響、貢獻與重要性
在推廣「科技支援之建構學習環境」觀念下,也尋覓是否有更合適的「科技支援之建構學習環境」,可以介紹我國的國民小學。然而,筆者相信教師如果能夠妥善的將「電腦樂高」與課程、教學、評量結合,則不但能夠提供學童一個科技支援之建構學習環境,也能夠提昇學童的多元智慧(multiple intelligences),更能夠與2001年即將施行之「國民教育階段九年一貫課程」搭配,以培育新世紀學童的基本能力。

三、理論基礎與研究工具



  • 樂高(LEGO)
    1. 通常在一個的箱子裡有許多不同顏色、不同尺寸、呈長方體、正方體或其他立體形狀的塑膠塊,一面呈溝狀、另一面有多個圓柱形的突出物,可以讓塑膠塊適度的咬合在一起,並將之架在一綠色的底盤上、由下往上開始的建構成品。
    2. 同樣一盒樂高積木,隨著使用者的性向、想像力及成熟度,可以創作出各種不同的成品。
    3.早期的樂高成品是靜態的。

  • 電腦樂高(LEGO DACTA)
    1.顧名思義是將電腦科技與傳統的樂高結合起來,賦予樂高遊戲的意義。
    2.樂高公司及麻省理工學院相信孩童經由這套產品,能夠對其認知與學習引發一場強烈的心智激盪。
    3.這套產品包含圖形化控制軟體(Robolab)及教案,紅外線程式傳輸器(IR),可程式控制積木(RCX)及遊樂場零件組。
    4.零件組包含297個各式各樣的積木組件,例如:齒輪、槓桿、輪胎、關節等,還有一些智慧的輸入(光源感應器、觸控感應器、溫度感應器)和輸出裝置(馬達及燈泡等)。
    5.操作方式四個步驟:(1)組裝模組(2)設計程式(3)傳輸程式(4)執行程式。

  • LEGO程式語言
    1.LEGO是美國麻省理工學院Seymour Papert 教授與其研究伙伴(Bolt, Beanek & Newman機構的 Daniel Bobrow 及Wallace Feurzeing)於一九六零年代發展出來的一種程式語言。
    2.目的在提供一種簡易且功能強大的電腦程式語言,以幫助兒童設計出學習撰寫程式的第一步。
    3.研發LEGO程式語言的設計原則之一是”low floor, high ceiling”:指的是LEGO語言非常簡易,即使是初次學習撰寫程式者也可以很快就上手,而且由其中得到成就感。
    4.LEGO語言的功能非常強大,讓使用者可以用它來實踐很多想法,例如:畫一幅非常繁複的圖畫或寫一個電腦輔助教學的課程等。
    5.皮亞傑理論知之甚深的Papert教授仍然覺得有一個遺憾,就是LEGO程式語言裡的Turtle(中文翻成”小海龜”)只能停留在螢幕上。對許多認知層次仍屬具體運思期(Concrete Operational Stage),需要藉實物進行思考的小學生而言,乃有隔靴搔癢之憾。
    6.「如何讓小海龜躍出螢幕,讓孩子不僅看得到,也摸的到?」就成為Papert的下一個奮鬥目標,而樂高積木正有潛能成為這樣一個理想的載具。於是自一九八四年,Papert開始與樂高公司合作,研發新的樂高產品,讓孩童可以運用電腦程式控制樂高的行為。

  • 「電腦樂高」的學習符合建構論的理念,而且由科技支援學生的建構過程
    1.建構論(Constructivism)對學習有幾個重要的觀點:
    (1) 學習者的認知衝突或疑惑是學習的原動力,同時也會決定所學事物的性質。
    (2) 學習來自學習與環境的互動。
    (3) 學習者經由社會對話而建立知識。
    2.在這個環境裡,科技提供學習者一些操作實驗想法,檢驗假設的工具(電腦樂高),討論對話的工具(網站)。所以「電腦樂高」是一個「科技支援之建構學習環境」。

  • 「電腦樂高」與國民教育階段 九年一貫課程的結合
    1.將「電腦樂高」融入其教學中,則將可以幫助學生培養新課程所重視的這十大基本能力。
    (1)了解自我與發展潛能(2)欣賞表現與創新(3)生涯規劃(4)表達溝通(5)團隊合作(6)文化學習與國際瞭解(7)規劃組織與實踐(8)運用科技與資訊(9)主動探索與研究(10)獨立思考與解決問題

  • 由有效的教與學標準(Dalton, 1998)檢視電腦樂高的教學
    1.總部位於加州的美國「教育多元化與卓越化中心」,歸納出五個重要的教學法標準。由五個有效的教與學標準(Dalton, 1998)來檢視電腦樂高教學。
    (1) 師生及同儕共同創作
    (2) 在各科目中發展學生的語文及學科素養
    (3) 將學校學習與學生生活聯結
    (4) 教導高層次的思考技巧
    (5) 經由對話進行教學


  • 由H.Gardener的多元智慧理論(theory of Multiple Intelligences)看電腦樂高
    1.Gardner認為每一個孩子都有八種智慧的潛能,這八種智慧分別是:
    (1) 語文智慧-->因為小組內要溝通,也要對外解釋自己的成品,所以提語文智慧。
    (2) 邏輯數學智慧-->需要寫程式,所以邏輯數學智慧得以提昇。
    (3) 空間智慧-->因為要組裝模型,空間、肢體運作及自然觀察者智慧得到操練。
    (4) 肢體運作智慧-->因為要組裝模型,空間、肢體運作及自然觀察者智慧得到操練。
    (5) 音樂智慧-->模型內可以加入音樂(EX:一個一邊掃地、一邊哼著歌曲的機器人),音樂智慧也派上用場。
    (6) 人際智慧-->小組的互動中,人際與內省智慧可以得到操練。
    (7) 內省智慧-->小組的互動中,人際與內省智慧可以得到操練。
    (8) 自然觀察者智慧-->因為要組裝模型,空間、肢體運作及自然觀察者智慧得到操練。

四、相似問題的現有成果
1.Jonassen推崇美國西北大學的CoVis專案(Collaborative Learning through Visualization)可以「科技支援之建構學習環境」的代表。

2.CoVis專案
使用先進技術,CoVis專案尋求科學的學習,以更好地類似做法做出可信的科學。在CoVis專案探討問題的規模,多樣性和可持續性,因為這些關係使用到網絡技術,使高中學生在工作中合作與遠程學生、教師和科學家進行項目的調查,得到科學的學習。

3.CoVis 專案,參考網站(http://www.stanford.edu/~roypea/HTML1%20Folder/Covis.html)或是相關文章(田耐青(1997a)。象牙塔之巔覆:CoVis遠距合作學習環境)。





2009年10月15日 星期四

Reading:Child Computer Interaction

Child Computer Interaction

Janet C. Read, Panos Markopoulos, Narcis Parés, Juan Pablo Hourcade, Alissa N. Antle (2008), Child Computer Interaction. CHI '08 extended abstracts on Human factors in computing systems, SESSION: Special interest groups. Pages 2419-2422

Abstract
這項研究主要是兒童電腦互動(CCI)隨著時間逐漸在人機互動產生分區。兒童電腦互動包括傳統的人機互動,甚致延伸到兒童心理學的範圍,和學習與遊戲。SIG目的匯集研究和開業這方向的工作,發現當前的主題,探討建立一個更為正式的工作小組,尋找出版機會,並促進國際合作。

Keywords:兒童(Children)、人機互動(HCI) 、學習(learning)、玩(play)
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一、問題背景
自從早期的期代Seymour Papert匯集兩個詞句「兒童」和「電腦」開始,研究界關注且意識到兒童電腦互動(CCI)。而CCI隨著時間日益成熟,現在有許多會議、學術期刊和書籍。當今需要一個國際性的群組,建立正式的小組,將改善IDC會議的組織與持續性,也提供了遊說團體,並提高出版的機會,可以更好地合作,跨越國際邊界。

二、該文獻的影響、貢獻與重要性
本研究需要一個分離的議程(agenda)表示出,CCI已被確定在人機互動上本質的不同,利用不同的優先次序和不同的方法。研究目前所帶來的CCI問題,大致可分為三個方面:



  • 如何做好這方面的研究?
  • 如何為兒童設計互動式產品?
  • 如何評價兒童的產品?


在這個SIG,本研究希望由這三方面的主題吸引專家關注。


三、理論基礎與研究工具

  • Aims and Objectives
    匯集世界各地的從事者和研究人員,SIG有三個具體的目標和四個較小的目標。
    Aim1:正式化的CCI團體
    Aim2:創造一個互動的'家'給CCI研究和開發
    Aim3:鑒定今後的CCI主題活動


  • 此外,SIG希望回答下列問題:
    Q1:在CCI團體,調查領域需要更多的代表。
    Q2:在CCI出版上,會議和期刊互相重疊的重要性。 
    Q3:反思上哪些方法是很好的理解?需要更多的研究?要多久的時間,我們來到在過去10年?報告標準是否足夠? 
    Q4:在CCI團體上,挑戰與機會不斷的增加。本研究希望能保持事物,以及改變團體的發展。

  • SIG的會議計劃
    介紹了SIG的目標和籌辦者,概述兒童電腦互動和目標項目,他們提出兩項的行動觀點。
    1. SIG將如何管理?
    要求紀錄收受者的觀點並在小幻燈片上分享給每一個參與者,以及鼓勵所有參與小組成員。
    2. 為什麼SIG是適時的?
    SIG建議一個理想的機會,可以將不同社會的兒童進行人機互動。作者希望吸引研究人員討論不熟悉的IDC叢書。


四、相似問題的現有成果

  • Child Computer Interaction (ChiCI)的官方網站
    該工作小組的主要目的是提供兒童一個有利的環境和追求研究設計和評價的互動產品。在這廣泛的範圍,特別著重強調實用性和娛樂,設計和評價的新技術。
    http://www.chici.org/

2009年10月7日 星期三

Reading:Towards a Likeability Framework that meets Child-Computer Interaction & Communication Sciences

Towards a Likeability Framework that meets Child-Computer Interaction & Communication Sciences

Bieke Zaman, Vero Vanden Abeele,(2007), Towards a Likeability Framework that meets Child-Computer Interaction & Communication Sciences. Proceedings of the 6th international conference on Interaction design and children , SESSION: Methodology.

Abstract
本文討論出一個框架,可幫助研究和設計技術,並且證實有趣的活動對在家庭中學齡前兒童。因此,回顧有關兒童人機互動,以及使用及滿意的框架在大眾傳播學上。本文計劃為了令人喜愛的,產品應實現的滿足使用者。本研究將概念化互動玩具和遊戲不再是工具,反而做為媒體。通過使用調查和意見,本研究適應和驗證此框架,以達成最後分類的滿足。此篇的框架列舉了五個重要的滿足學齡前兒童:(1)挑戰與控制,(2)社會經驗,(3)幻想,(4)創造性和建設性的表現,和(5)身體和感官。此外,作者還詳細了解基本需求,個人特徵和社會方面的補充受歡迎程度框架。
Keywords: 受歡迎程度框架(Likeability Framework)、學齡前兒童(preschoolers)、使用者體驗(user experience)、文化探索(cultural probing), 使用及滿意(Uses & gratifications)、兒童人機互動(Child-Computer Interaction)、大眾傳播學(Mass Communication Sciences)
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一、問題背景
這種新框架的重點放在樂趣,需要新的方法,探索式的研究,模型,框架和理論基礎研究和設計已經表面化。任務分析,背景調查,人物角色,情境,可用性測試,專家評估等,是有效的方法的設計和功能評估工具,我們怎樣對設計的樂趣?我們怎樣衡量受歡迎程度?尤其是對目標群體是遠離成人世界,我們如何能設計經驗,解決有趣的遊戲,而不是生產力和工作效率?

二、該文獻的影響、貢獻與重要性
在人機互動社會裡充分意識到需要理論和方法,以人為中心做為有趣的應用方法。。最近有一本書'Funology'是集中在互動上的問題。隨著CuTI,這個研究計劃是設計互動玩具給家庭中的學齡前兒童,本研究遇到了同樣的問題。哪些方法,模型和理論能夠指導此篇在設計的互動式體驗在樂趣方面?本文建立一個新的框架,以指導本研究的設計和解決方案。這是第一次嘗試定義一個框架,可以用於受歡迎程度分析,設計和評價的應用程序的目的。從可用性的角度,媒體的觀點,在設計中不是使用一個工具,而是使用了一個框架,是眾所周知的大眾傳播學,使用及滿意(U&G)的方法。本研究認為,這框架的研究結果從兒童人機互動(CCI)的調查結果與訊息科學。本文說明我們如何適應並制定U&G的辦法,把我們的受歡迎程度框架設計的互動玩具幼兒。

三、理論基礎與研究工具

  • The U&G paradigm
    下圖是一個簡化模型取自Sherry & Lucas和以Rosengren’s(羅森格倫)的基礎觀點U&G例子,三個主要部分為:「基本需要」、「個體特徵」和「社會」。三個組成部分,刺激動機(或'滿足的要求'),可用於這些用途可以實現的滿足使用者的('滿足的獲得')。「基本需要」應被視為是生理和心理基礎,包含所有的人類行為。「社會」觀點對社會和環境的影響。「個人特徵」包括一般的心理和人口統計的觀眾。





  • Figure:The U&G paradigm

    本文研究發現羅森格倫的框架內,U&C方法特別有趣,因為它不只是敘述更多的心理影響,而且還闡述了社會(脈落)因素和媒體結構。同樣的人機互動和U&G結合的觀點在媒體使用的社會和心理特徵。

    U&G模式沒有說明完全混合的社會,「個人特徵」和「基本需求」導致某些類型的媒體行為,而是要求調查者,來填補這些細節。然而,U&G注意到,沒有單一因素的驅動使用媒體,它是混合和需求之間的相互作用,而環境因素和個體特徵是來預測媒體。
  • Assumptions(framework within CCI)
    接受框架內的兒童人機互動,我們必須作出如下假設:
    假設1:互動人工製品可以看做是媒體
    假設2:使用者主動選擇媒體
    假設3:可愛的產品實現滿足
  • Our classification based on CCI and U&G literature

















  • Towards a framework for likeability


















    1. Challenge & Control
    隨著'挑戰'和'控制',本研究採取Czsickentmihalyi的flow理論 。
    2. Social experiences
    本文區分的活動包含有(做為一個社會成員組),感情(表達被接受)和控制其他人(能夠影響他人)。
    3. Fantasy
    隨著'幻想',本文一切活動包括角色扮演,模仿和假扮。
    4. Creative & constructive expressions
    這滿足關切的活動,包括素描,繪畫,建模,手工藝和建築或木工。
    5. Body & Senses
    兒童年齡5 歲時,身體感覺和感官刺激是非常重要。

    Basic Needs
    大多數情況下,U&G開始從馬斯洛的描述的需要,特別是需要歸屬感和愛,以及尊重和自我實現的需求

    Society and context
    由於兒童是我們的主要目標群體,了解他們的社會和文化背景是相當重要的。除此之外,特別是影響著家庭互動,包含兄弟姐妹和父母。

    Individual characteristics
    個人特徵通常包括心理和人口統計的觀眾,關於認知發展,皮亞傑強調,在這個階段,孩子還不能思考和運作邏輯的方式。皮亞傑還聲稱,5歲的幼兒是自我中心觀點。至於身體發育,幼兒可以利用運動技能變得更加協調。
四、相似問題的現有成果
  • Maslow’s(馬斯洛)的需求理論
  • Sutton-Smith(薩頓史密斯)的理論
    他認為玩當做行為變化產生機制的,從而有助於解決世界和生存。
  • 發展心理學家Oerter(奧特)
    認為玩是需要'應對現實',談判學會面對現實的過程。

2009年10月5日 星期一

Reading:Designing StoryRooms: Interactive Storytelling Spaces for Children

Designing StoryRooms: Interactive Storytelling Spaces for Children

Jaime Montermayor, Allison Drun,Gen Chipman,Allison Farber,Mona Leigh Guba, Designing StoryRooms: Interactive Storytelling Spaces for Children. Computers in Entertainment (CIE) ,Volume 2 , Issue 1 (January 2004)


Abstract
很多因素讓兒童很少享受到創作室中互動故事的經驗。而這些因素包含:昂貴的道具、和複雜的製作技術、以及有限空間。通常在這種環境裡,兒童被限制於故事的參與者,而不是故事的創作者。因此,我們已開始發展“StoryRooms”, 房間大小是為了增加兒童說故事的沉浸體驗。隨著使用低技術和高科技原理說故事,兒童們從有形的說故事經驗並與其他兒童分享。本研究的後面,將介紹設計理念,設計過程中有兒童的參與,目前的技術落實和實例在StoryRooms。

Keywords: 兒童(Children), 增強環境(Augmented Environments), 說故事(Storytelling), 教育應用(Educational Applications), 參與設計(Participatory Design), 合作調查(Cooperative Inquiry)
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一、問題背景

說故事可以培養溝通、合作、創造力。說故事在兒童的世界裡是個重要部分。從故事書、電視、電影、主題公園、和博物館,到玩具和電腦遊戲,說故事可以提供機會,支持發展語言、社會和認知能力。

現今有廣泛的互動選擇,取決於兒童是否想要聽故事並與其他人或自己交流。雖然有很多說故事的教具,可以提供創造性學習的可能性,本研究發現認為它們缺乏一個重要因素,就是在兒童世界中的物理環境。兒童早期認知發展的關鍵就在交涉物理世界。

二、該文獻的影響、貢獻與重要性
  • 把兒童當做使用者(如,紐約大學的沉浸式環境[7],麻省理工學院的兒童的空間[1]),我們發現,這些環境可以提供兒童:
    (1)一個真正積極的多感官的學習經驗;
    (2)給予許多共同地點的兒童社會學習;
    (3)實質的激勵經驗(稱為樂趣)。
    是種環境缺點則是:
    (1)有限表演空間
    (2)昂貴的道具
    (3)複雜的技術程序或作者的經驗;
    (4)不容易改變的技術給完全不同的內容使用;
    (5)困難的地方是,兒童是故事的創作者,而不是故事的參與者。
  • 因此,本研究研究開發StoryRooms,解決這些複雜問題。也已經開始把重點放在發展“故事的裝備”由低技術和高科技故事元素,提供兒童低成本但容易獲得物理說故事的經驗。本文的重點是支持兒童為StoryRooms的創作者,而不是參與者。



三、理論基礎與研究工具

  • 定義StoryRooms
    成年人觀點,StoryRoom是集合的傳感器與致動器的空間,人們利用裡房間的互動,並交互傳達一個故事。
  • 故事起動方法(story-starter method)
    從“故事”開頭的經驗,本文討論了一些道具能激勵故事。也有人發現,道具會導致不同的故事結構:(1)相同的道具可以產生不同的故事;(2)同樣的道具可以產生一個故事並有許多不同的順序;(3)不同的道具可以產生同樣的故事(4)和不同道具可以激勵不同的故事。
  • StoryRoomsStoryRooms由三部分組成:hardware,software和funware。
    (1) funware本研究制定了“想法卡(idea cards)” ,這個想法卡印有一個對象的圖像和文字描述。例如:一個簡單的想法卡可以描繪一個表。更複雜的想法卡所包含的事件,設置,對象或情況,扮演著主要的角色,發展的故事情節。每個想法卡將用於以後的創作故事。這個想法卡可用於標記的對象或道具。例如:「桌子」的想法卡結合電子標籤可以放在桌子上,表明該桌子是故事的一部分。

    (2) Hardware
    有傳感器(觸摸,接近,熱,光感應器),無線收發模塊,傳動器(電機,燈光,揚聲器),在“故事裝備”裡。例如,孩子可以做出填充式動物並把揚聲器,觸摸感應器和無線模組埋藏在裡面,然後她可以使用掌上型電腦去關聯的支撐與相應的想法卡,此系統已知道類型的活動並且可以執行。從例子中,系統知道填充動物能夠播放聲音,此訊息將會使用該軟體來連接所有故事的元素。

    (3) Software
    提供一個為兒童創作的編程系統,該系統是利用感應器的訊息,用來控制起動器。並且給兒童使用上是簡單的,本研究設計出視覺化編程系統,可以遵循的故事情節視覺化。考慮到該程序可將物理世界中實際對象做為對應,利用可視覺化編程系統使用的概念,密切配合的物質世界。

    本研究目前設計的可視覺化編程系統是基於漫畫上。當兒童在StoryRoom裡,隨時更改或添加新的道具,而創作的故事,創作出一系列漫畫。每一格的漫畫顯示,在房間裡道具在現有的位置。下一格的漫畫表示所有發生在故事裡對象的變化。例如,打開燈,在未來漫畫格,將會把房間裡的燈光打開。

四、相似問題的現有成果

  • 樂高
    在麻省理工學院中有一小組研究人員,由Seymour Papert教授多年來帶領,一直探討為孩子用具體的方法使用出他們直覺地理解物質世界。他們結合孩子的編程語言的標識與機械,樂高齒輪,電機和可編程的積木。最近幾年,他們已經商業化的Mindstorms機器人發明系統。其他研究人員都集中在機器人毛絨玩具,使孩子們聽故事,或說故事。這樣的研究活動包括麻省理工學院媒體實驗室的先哲和馬里蘭大學的寵物、微軟的Actimates Barney 的老虎電子菲比。

2009年10月2日 星期五

Reading:以樂高積木為媒介提升幼兒口語能力之研究

學院/系所名稱:國立台東大學/幼兒教育學系碩士班
論文名稱(中文/英文):以樂高積木為媒介提升幼兒口語能力之研究/Using LEGO Blocks to Promote Young Children’s Verbal Ability
研究生:劉素妹
指導教授:陳嘉彌
時間:中華民國九十七年八月

摘要:本研究以樂高積木為媒介的說故事教學活動設計,其中實驗組幼兒 28 人接受實驗教學,進行十三週的教學實驗活動,另控制組 30 人則否。本研究結果如下:
1.對於「修訂畢保德圖畫詞彙測驗」詞彙理解能力得分優於對照組,具有顯著差異。
2.在總句數上的表現具有顯著的差異。
3.對於幼兒學習態度與意見中之探討:
(1) 說故事教學活動的難易度皆可接受且認為容易了解。
(2) 有高度的參與程度。
(3) 多數幼兒持正面評價。
(4) 保持高度學習興趣與態度。
關鍵字:樂高積木、口語能力、幼兒說故事
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一、緒論
  • 研究動機
    LEGO seriousplay(http://www.seriousplay.com/),團員透過親自動手操作做「樂高積木」的過程中,彼此發揮了創意深入創作,並在過程中透過了人與人之間的對話與互動,更能促使這些創作歷程中,用不同的視野去窺探這世界是充滿無限的可能性。所以研究者藉由幼兒樂高積木的操作過程,了解幼兒是如何透過故事的述說活動,並探究其對幼兒口語能力的影響。

  • 研究目的
    1.以樂高積木為媒介的說故事教學活動,對幼兒在「修訂畢保德圖畫詞彙測驗」詞彙理解能力之影響。
    2.對幼兒故事語料中「總字數」、「總句數」、「相異詞數」、「總詞數」之影響。
    3.以樂高積木為媒介的說故事教學活動的學習態度與意見。

  • 研究問題
    1. 幼兒以樂高積木為媒介的說故事教學活動是否提升詞彙理解能力?
    2. 幼兒以樂高積木為媒介的說故事教學活動是否提升口語能力?(「總字數」、「總句數」、「相異詞數」、「總詞數」)
    3. 幼兒以樂高積木為媒介的說故事教學活動的學習態度與意見為何?

  • 研究限制
    1.本研究以台北市立福星小附設幼稚園中班兩班幼兒為研究對象,實驗組為研究者所任教的班級,對照組則否。
    2.只適合說明幼兒以樂高積木為媒介的說故事教學活動下的學習情況,並不推論於其他的教學活動之中。
    3.於研究者本身只擔任實驗組班級教師,故無法考量對照組教師的教學策略與教學技巧之因素。
    4.研究進行為期十三週的教學活動,故幼兒在口語能力上差異的空間較有限。5.任何「發展」均非由單一因素影響,口語能力發展亦不例外,是受多種因素影響,故欲從教學活動中提升幼兒的口語能力,所以要探究的層面是非常的廣闊的。

二、文獻探討

  • 積木遊戲的教育內涵
    1. 1954年為樂高產品製訂出十大特色︰
    (1).為玩耍提供無限的創造空間;(2).不論男孩女孩都適合;(3).能夠激發起所有年齡孩子的熱情;(4).一年四季都可以玩;(5).玩得刺激而且引人入勝;(6).無止境的遊戲;(7).想像、創造、發展;(8).每種新產品都有多種玩樂的價值;(9).主題鮮明;(10).安全而且高品質,因此強化了樂高積木多變、組合、耐用、現代化的特質。(參考LEGO官方網站)
    2. 幼兒透過動手做促使大腦思考,並將內在的抽象概念透過手的操作具體的呈現出來,並且透過口語描述作品,刺激幼兒運用語言表達,以增進口語的能力(Kenneth,2001)。
    3. 林智皓(2007)在評鑑工具採用「自然與生活科技測驗評量」、「問題解決能力測驗」、「威廉斯創造性思考活動」與「威廉斯創造性傾向量表」等向度。研究結果:實驗組學童之「物理學科能力」、「問題解決能力」與「科學創造力」,仍優於對照組學童之成就。
    4. 曾吉弘(2006)研究結論證實以樂高積木為增進學童對科技好奇心的學習工具,是具有鼓舞學童對科技上的好奇心,並且增進學童們尋求各種方法決問題並獲得更多的答案。
    5. 黃期璟(2003)樂高積木與幼兒學習的關聯性是具有相輔相成的關係,幼兒的遊戲活動是充滿趣味性、創造性與幻想性。幼兒在沒有壓力的情況下遊戲,始能儲備未來生存的應變能力。
    6. 王真瑤譯(1997)書中將積木遊戲的指導要點略述如下:提供適合的環境、學習解決問題、培養人際關係,增進同儕情誼、自由選擇,以幼兒為本位、滿足幼兒發展需求,符合個別差異、安全的使用方法
  • 幼兒的語言發展
    1.行為學習理論的觀點:Burrhus Frederick Skinne相信幼兒的語言學習全是由模仿而來的。
    2.Jean Piaget 認知發展論:Jean Piaget 強調幼兒的發展是具階段性的,認知結構會隨著主體的認知發展而改變,就形成了Jean Piaget「認知發展階段理論」。
    3. Lev Semenovich Vygotsky 的社會學習論:Lev Semenovich Vygotsky(1978)提出「最近發展區」的概念,並建議採用鷹架學習理論,即經由引導者的引導,讓幼兒在有趣、有意義的情境中探索學習,過程中獲得同伴以及老師的社會性支持,進而提升幼兒的口語發表能力。
    4.全語言教育:全語言教育是一種教育哲學觀,強調每個人每天都在從事的認知與學習,無論是語言、學習、課程、教學或是教師的省思(李連珠譯,1998)。

  • 說故事之相關研究
    1. 張允中(2002)更是具體的提到說故事與口語能力之間的關係,他指出幼兒小的時候特別善於說故事,長大以後的表達能力,也會高於他人的說法。
    2. 說故事時,幼兒所展現的能力包括:詞彙、組織、詳細論述、創造等,也展現幼兒的認知基模與記憶。透過幼兒故事,可以觀察到他的語言能力和組織能力。

三、研究設計
1.研究對象:台北市福星國小附設幼稚園兩班中班幼兒為主。
2.組別的設計:實驗組男生15人、女生13人與對照組男生16人、女生14人,兩組年齡範圍4-5歲,且皆進行十三週的「交通工具」課程。
3研究工具:(1)修訂畢保德圖畫詞彙測驗(2)逐字稿來分析幼兒的「總字數」、「總句數」、「相異詞數」和「總詞數」來評量幼兒的口語表達能力(3)幼兒學習態度與意見訪談表

四、結果分析
1.實驗教學有助於提升實驗組幼兒「修訂畢保德圖畫詞彙測驗」之詞彙理解能力可能原因有:
(1) 幼兒透過「動手做」、「遊戲中學習」與說故事的教學策略。
(2) 在積木操作過程時,從同儕遊戲的互動,幼兒運用「語言」達到傳達訊息傳遞與溝通的目的,最後透過遊戲策略。
(3) 能在短時間內在進行「修訂畢保德圖畫詞彙測驗」之詞彙理解能力量表總分上有顯著的進步。
2. 研究結果發現口語表達的相關因素眾多其中以接受說故事活動後,自我介紹及說故事兩方面都有明顯的進步不符合,探討可能原因可能是:
(1) 實驗教學的時間不夠長
(2) 對照組教學之外,仍有說故事活動
(3) 此研究工具可能無法準確測出幼兒的口語表達能力
3. 幼兒學習態度與意見訪談與分析討論:在樂高積木說故事教學活動學習態度上,顯示幼兒對課程感到喜愛與熱衷。

五、結論與建議
1. 幼兒接受實驗教學後提升詞彙理解能力。
2. 實驗組幼兒口語能力在總句數上明顯進步。
3. 幼兒的學習態度與意見調查得知,幼兒在以樂高積木為媒介的說故事教學活動,主動學習並在實驗教學過程中積極參與,從學習如何去述說故事到喜愛說故事。
4. 可編排小組合作方式進行同儕學習活動。
5. 可舉辦作品博覽會提供其他班級幼兒的參觀,讓幼兒擔任作品介紹的工作,並從過程中獲得更多語言練習的機會及成就感與榮譽心。
6. 後續研究者可從質性和量化並行,探究個案的故事背景、主題、動機等方面的相關研究。
7. 可嘗試應用於其他領域如數概念、空間及品格教育等。
8. 以考慮擴大教學實驗取樣的範圍,以不同區域性、年齡層、性別、智能等作為研究的對象,更能瞭解以樂高積木為媒介的教學成效。

◎反思
1.此篇的樂高教學中採用「交通工具」課程,為何選擇此單元?
2.可利用樂高積木結合感測裝置,增加小朋友的互動性、愉悅性、創造性、學習能力,表達能力等。
3.可用其他的研究工具來測量。像是專家訪談等等。