教大研究：透过冒险游戏MATHero学习数学｜教研并进

2023-10-30 12:48

很多香港学生对抽象的数学概念不感兴趣，认为难以在日常生活中应用，所以不愿花时间学习数学。为了帮助学生掌握数学概念及增强学习动机，笔者的研究团队联同东华三院郭一苇中学共同开发互动式电子学习冒险游戏应用程式——MATHero\'s Journey，鼓励学生学习数学。

研究团队留意到现今学生喜欢电脑游戏的刺激感，所以根据「游戏化理论」设计MATHero游戏程式，加入视觉影音、场景设计和历险挑战等元素，提高学生学习数学的兴趣及自主性。计划获优质教育基金资助，为4班中学一年级的学生进行交叉对照研究。学生分为实验组（用MATHero学习）和控制组（照常上课），两组于第一阶段实验前后接受数学测试，其后互换，进行第二阶段实验。综合两个阶段的测试结果显示，用MATHero的学生比其他学生的数学成绩高16%。

自主度增提升学习兴趣

为甚么这个程式能提升学生的数学成绩？它又与传统授课模式有何差别呢？笔者归纳为5大特色。首先，MATHero将教学内容串联成为网上冒险游戏，参加者以挑战形式透过解决数学问题来击败怪物和拯救王国。学生在开始时建立虚拟化身投入游戏身份，用「探索模式」寻找学校墙上的二维码，透过各种情境资讯学习，在过程中了解数学与现实世界相关的应用，沿途解答数学多项选择题累积分数，达到各项子目标（消灭怪物）。

另外，MATHero提供即时回馈和提示，逐步增加学习数学的自信心。举一个问题例子，弓箭手正瞄准北面30米的半兽人，而半兽人西面30米有位邪恶的巫师，弓箭手怎样做才能击中巫师？

(A) 左转30o，放箭 (B) 左转45o，放箭

学生选择答案后，MATHero便会给予即时回馈，指示学生答对或答错。游戏程式加入鹰架教学理论，学生可以用30分换取一般提示（Tan θ = 对边/邻边），在提示辅助下运用数学概念答题。

第三，整个游戏由学生自主，学生可按能力自由掌控答题的时间和策略。鹰架是可以调整的，就如以上题目，学生除了换取一般提示，更可用60分换取更明确的提示（Tan θ = 30/30）。通过提示，学生想像半兽人距离弓箭手和巫师各30米，三者形成45o–45o–90o的三角形（上图），成功应用物理资讯来学习三角学并答对题目。

学生成功挑战题目后会更有自信，愿意花更多时间用MATHero学习数学。MATHero因应数学能力帮助学生学习，并给予难度适中的题目，最大限度地提升学习动力，让同学忘我地投入数学游戏。

第四，MATHero提供详尽的解题及进度报告，总结学生于各主题、各等级的答题情况。排行榜功能鼓励同学之间的良性竞争，学生可查阅排行榜，了解其他同学的学习进度。