research on game-based scenario design of chain reaction situations

www.erfrontier.org Education Research Frontier (ERF)

©American V-King Scientific Publishing, LTD

11

连锁反应情境之悦趣学习脚本设计研究

廖冠智

台湾新竹教育大学数字学习科技研究所，台湾，新竹市 300

摘要：连锁反应情境是指以具关联性的科学装置所形成的趣味性反应过程。本研究旨在发展连锁反应情境式悦趣学习脚本

设计，以 7 组共 16 人进行脑力激荡发想，学习内容涵盖在台湾的国民小学自然与生活科技领域的教材，成果规划出四种情境

脚本主题：「防范未然」、「解除困境」、「均衡局面」与「挑战极限」，以情境方式引发学童悦趣学习。研究成果提供学

童探索游戏与学习如何解决问题，未来希望能经由连锁反应装置的触发程序，分析解决历程与归纳策略型式，以培养学生更

多元思考与创造能力。

关键词：连锁反应；脚本设计；悦趣学习；情境

Research on Game-based Scenario Design of Chain Reaction Situations

Guan-Ze Liao

National Hsinchu University of Education, Graduate Institute of e-Learning Technology, Hsinchu city, Taiwan, China, 300

[email protected]

Abstract：The chain reaction situation means the whole process that related scientific components conduct successive interesting

actions. The study mainly focuses on the developments for game-based scenario design of chain reaction situations and is carried out

with 7 groups (totally 16 participants) to conduct brainstorming method. The learning content includes the instructional materials of

natural science & living technology domain of elementary school. The scenario themes include four categories as "Risk Precaution",

"Obstacle Eliminations", "Situation Balances", and "Confident Challenges". The study result is expected to guide learners in the

scenarios of game-based chain reaction to enhance the exploratory motivations and learning enjoyments.

Key words：Chain Reaction; Scenario Design; Game-based Learning; Situations

前言

故事的互动特性除在视觉令人着迷外，在心理知觉方面多有沉浸与着迷的情境。几乎每个人都喜爱听故事，

尤其向往能纵身于故事情节中起伏，从聆听的过程想象与感受主角在情节里的惊奇遭遇与冒险历程。市面上常见

的乐高(LEGO)是一款众所周知、令人着迷的玩具，其基本元素包含多种的小型原件(Components)，透过游戏技

巧：连结、并排、堆栈、排列与组合等不同操作模式，而逐渐形成具有特定型式的结构，即使是简单的基本原

件，因操作规则(Operational rules)可以不断地更换与创新，原件所建构成的最后形体往往呈现多样风貌，而操作过

程亦令人感兴趣，并引领出游戏的探索动机与激发出多变模式的挖掘乐趣。

在科幻的电影情节里，常见许多类似于 LEGO 概念的脚本，且感到新奇有趣。在「回到未来(Back to the

future)」电影里，发明「时光机器」的疯狂天才博士，在他的生活中展现许多具有创造力的一面，博士喜爱发明一

系列机械装置，只要顺利启动装置产生运作，经由机械的「连续反应」进而完成事先预定的目标，譬如设计以机

械装置完成一份简单的「夹蛋土司」菜肴，只要启动装置的动力开关，便会自动引发机械的连锁反应，反应过程

将会完成打蛋、煎蛋、烹调、烤土司与完成拼盘等原先需以人力完成的动作，机械反应过程中每个单元皆有预定

的开始与结束点，而机械单元的结束点是下个单元的起始点，整个过程充满有趣的变化，也隐含某种程度的诙谐

与幽默。

Papert(1998)认为教材的内容本质是否能正向引导学习兴趣，与学习环境中所塑造的情境式脚本有直接深入的

关系，而展现教材所编辑成的脚本情节，经由构筑出的游戏导向学习环境(Game-based Learning Environment)，可

Education Research Frontier (ERF) Vol.2 No.1 Mar.2012


12

以激发学习动机与进行正向的学习活动。情境式脚本(Scenario)是游戏设计里重要的元素之一，且具有开始、发展

与结尾的完整结构，透过完善的情节编剧，塑造悬疑、惊奇效果与冒险的氛围，可以引发好奇心与兴趣，并转化

为活跃的心理成分，并推动进行参与和学习的内在动力(Intrinsic Motor)。

Kücklich(2001)指出游戏中学习者与故事情节的关系是，借由脚本情节与游戏主角(Avatar)产生的情境模拟机

制，以及与角色易位的过程，最终完成游戏的最后任务，在游戏世界里支配主角的行为准则，可以辅助学习者从

角色扮演(Role playing)中获得参与的满足，可提升学习者在游戏历程的沉浸效果与强化其涉入程度。Lindley(2002)

提出三种脚本情境的基本特征可以辅佐产生正向的游戏探索历程之成效。分别是：(1) 叙事形态(Narrative gestalt)的

基本单元，(2) 在能够认知情节的形态下如何组织情节单元的先后次序(Sequence of event)，以及(3) 将彼此可能不

相干的情节单元整合于单一的事件中。这些脚本情境的呈现模式与游戏历程间的相互关系，可以帮助游戏者进行

创造力思考与学习，以及了解与学习主题的脉络关系。另外，「微世界(Micro-world)」以发现式(Discovery)与探索

式(Exploratory)学习环境进行模拟真实世界的现象与环境，由模拟与实验活动，刺激学习者主动发现的动机与探索

问题的认知历程，并进而激发思考能力与创造活动，以主动积极学习、与解决问题能力。 Jonassen(1996)曾以计算

机微世界进行研究，实证认为微世界是一个十分有效的认知学习环境与心智工具(Mental Tool)，尤其适合于发展科

学的探索与发现学习活动，增进认知历程和刺激学习反应。

综观上述，本研究目的旨在发展一种以连锁反应情境(Chain Reaction Situations)为主的悦趣学习脚本设计

(Game-based Scenario Design)，连锁反应情境是指以具关联性的科学装置(Scientific Components)所形成的趣味性连

串反应过程，经由课堂中脑力激荡方法建构出四种脚本主题：「防范未然(Risk Precaution)」、「解除困境(Obstacle

Eliminations)」、「均衡局面(Situation Balances)」与「挑战极限(Confident Challenges)」之连锁反应情境型式，各脚

本皆以科学实验形式的连锁装置作为游戏的问题点（即任务点），而装置的设计概念主要参考国小自然与生活科技

领域的教学内容，引导学习者建立合理且具效用的齿轮组件，启动一连串程序的触媒(Trigger)以产生连锁反应，进

而解决游戏脚本所预设的问题。所订定四种情节结构，范围涵盖在台湾的国小自然与生活科技领域课程，如包括

「力」、「阳光」、「空气」、「水的三态」、「温度」、「植物」、「电与磁」，进行方式由课堂中共 7 组/16

人参与研讨，参与者背景以中小学教师、教育科技、媒体传播与设计、博士生为主进行脑力激荡分组、以及创意

发想，所发想之情境脚本内容、结合自然与生活领域课程之连锁反应程序教学内容，本研究完成的悦趣学习脚本

成果将作为未来齿轮组装、问题解决能力的互动游戏之脚本设计参考。

1 悦趣式连锁反应之设计概念

1.1 连锁反应程序之原型

LEGO 提供多种的单一小原件(Element)，借由游戏操

作结合、堆栈与排列等多样的变化技巧，构筑成丰富的形

体。自然与生活科技领域之脚本原型设计可从 LEGO的概

念出发，借由高度变化的模块排列与游戏者产生互动的行

为与机制，可以创造多样的连锁程序。基本上每一原件可

视为连锁反应的起始点 (Beginning) 、中介物

(Intermediate)、或结束点(Termination)三种之任一形式，

三者关联性可简单描绘成图 1。此概念亦为以齿轮组装之

悦趣学习问题解决能力的互动游戏原型设计。图 1 连锁反应程序之基本原型

「起始点」是指连锁反应程序的开端，通常是机械动力的来源（动力装置），譬如是电源开关、电池以及风

力等任何能产生动能之相关物品；「中介物」作用在于传递动力，如齿轮装置、输送带对象、吊绳与拉环等机械

起始点

Beginning

中介物

Intermediate 结束点

Termination

动力装置齿轮装置

工具装置

科学实验

连锁装置



13

工具，在整体连锁程序中属较为中性的角色，情境式脚本的预设问题之关键点多数不为中介物角色，且常扮演引

导学童如何透过中介物的视觉线索而推断可能解决问题的模式，暗示应操作何种连锁装置以达目标：即如何触发

科学实验装置的接口、条件。「结束点」主要在接受中介物所传递来的动能变化，产生正确的连锁反应，触发科

学实验装置带动的效能。因此，结束点通常是预设情境的暗示性角色动画，且与角色所处的空间关联度较高。

1.2 科学实验连锁装置之分析

理论上来说，细分上述科学实验连锁装置的细节可得知，一个基本原件不仅可视为起始点，同时也是「上一

程序」的结束点，而结束点同时也可能是「下一程序」的起始点。中介物由于是传递动能之角色，应该为单一途

径(Single Pathway)之连锁程序，多数不为情境问题的关键点。反观起始点与结束点之概念，以综观整体连锁反应程

序来看，若能强化结束点与情境问题之关键点间的关系，以及建立多变化形式的起始点装置以启发学童进行思考

与探索问题，如图 2描述，起始点是属于游戏操作阶段，隶属前述图 1的中介物角色，学童有许多可供抉择的齿轮

工具使用；而情境脚本的问题关键点，除为科学装置连锁反应的结束点，同时也需具备能引导学童进行探索的特

征，这些特征多为一种具有暗示性的动画线索或者明确的视觉线索。

图 2 科学实验式连锁装置之程序反应运作说明（本研究来源）

图 2中的连锁反应程序，其中介物（即科学实验装置原件）多为具备情境特征的装置，以国小五年级自然与生

活科技领域之教学内容为例，依照题材与类别进行构思趣味型式的反应主题：如烧杯、酒精灯、滑轮与垂绳等，

可作为构思科学实验装置的造型设计之参考；另外，功能机制等发想概念可参考：磁铁与电动机、热能与物质、

酸与碱化学反应、光的聚焦与折射特性、空气震动与乐器声波、雷电与气候等关联，进行脑力激荡构思具趣味性

的连锁反应程序，吸引学童观看反应过程以进行探索各程序背后的学习概念。

1.3『机械反斗城』齿轮连锁反应设计

以 LEGO 为概念进行设计齿轮连锁反应互动游戏，其游戏原型如图 3 所示，『机械反斗城(MECH，游戏下载

点：http://www.nhcue.edu.tw/~can/MECHGAMES.rar)』之游戏画面是一组运用齿轮装置来解决某问题的情境式互动

游戏，学童可从选单中选择基本的齿轮组件，包含齿轮原件、齿轮工具组（剪刀、手指、螺丝扳手、刀具与风豉

压缩机）、动力链条、老鼠输送带等预先设定好的动力组件。每项齿轮工具组都有对应的作用，如剪刀：可用于

剪断线、切断细微物品；手指：用于按压与推动作用，使其物品移动；螺丝扳手：用于旋转具旋钮的装置，以开

关物品；刀具：相对剪刀功能，用于锯断、切割较为大型物品；风鼓压缩机：压缩产生气流，用于吹气与注入气

体使用。同时，齿轮工具组需以画面中特定位置（单一齿轮）带以动力连结，让工具组产生对应的作用与功能，

完成游戏的任务目标。

起始点

A

中介物

A

连锁反应程序

情境脚本

之问题关键点

结束点

游戏操作：连结、并排、堆叠、排列与组合

起始点

B

起始点

C

中介物

B

中介物

C



14

图 3 机械反斗城游戏画面- 连锁反应式情境设计（本研究来源）

每一情境单元都有明确的任务导向之期望，譬如该画面情节是以解除困境为展现主轴，描述一个急于上厕所

的男孩(Avatar，游戏主角)，因为马桶置于一墙之隔的位置，而显得难耐与窘境，希望学童能思考解决方式，透过

想象力与逻辑推断，譬如火箭形子弹可以炸开墙面，但唯一能引发火箭的装置，却因为水面过低致使蜡烛的火焰

无法点燃、启动火箭，所以必须再进一步思考如何加注水量，于是上方的加水装置成了关键因素，因此剪断注水

装置成了第一个关键线索（起始点），剪断后让倒下的辅助装置推倒注水设备（中介物），使其能精准掉入启动

火箭的水面装置中（中介物），并顺利引燃火箭之引线（结束点），完成一连串的连锁反应过程（如图 4），也得

以让游戏主角解除预设的困境。

图 4 机械反斗城- 连锁反应程序示意(本研究来源)

科学实验装置可依原件之数理逻辑特性而有所对应，例如齿轮原件的旋转方向（顺时针与逆时针呈相异结

果），火箭的发射位置将影响子弹的抛物线落点的差异，正确的炸开墙面需思考水面蜡烛启动装置应该更靠近马

桶抑或远离，连带影响加水装置与蜡烛装置的相对空间关系，因此必须启用老鼠输送带，由于输送带是借由老鼠

带动动力，因此不需要齿轮装置，而输送带内老鼠奔跑的方向也决定输送物的传送方向，这些较复杂的情境变

异，可依游戏者的探索程度而改变情境的复杂度，以发挥不同创造力之思考程度。每个单元情节都会有暗示（或

明显）的起始装置（或线索），其情境脚本的问题关键点将以暗示性的动画线索或者明确的视觉线索以呈现游戏

1 2 3

4

5

6

7



15

的问题点、目标任务以解决游戏角色的窘境或强化正向效果，起点与终点间是连串的连锁装置，随着困境程度的

增加，而复杂化整体的操作概念，与观察问题解决的表现历程。

2 四种连锁反应之情境脚本

一个完整的故事情节具有开始、发展和结尾的三项结构，以传达情节所内含的意念，情节的描述结构可从诙

谐、幽默之形态作为表现意向，让学童可轻松认知情境。在游戏历程中以创意情节衔接学童对问题的认知，从自

然与生活科技教学内容设计连锁反应，可获得丰富的情节型式，例如「倒一杯水」将导致「水逐渐溢满」的现象

发生，然而水溢满杯子的现象并非是个最终诉求的结果，而是要触发下一组连锁反应的开端，而下一组连锁反应

的结果同样成为再下一组的起始触媒。四种不同脚本情境各有不同呈现诉求：

2.1「防范未然」

主要在于解决游戏场景即将要发生的灾变，学童必须认知灾害发生的征兆而思考排除发生、蔓延的解决策

略，譬如上述倒一杯水导致水溢满杯子之现象，是为了浇熄外围正逐渐引燃的火源，以完成排除灾害发生之目

的。

2.2「解除困境」

主要在于解决游戏的预设角色所面临的窘境，譬如游戏角色正需要远离或接近自身位置之物品，学童必须设

法将该物品传递、以远离或接近角色所处位置。

2.3「均衡局面」

主要在衡量游戏中具有多种不同比重之情势(Situation)状态，明显导致非预期的结果，借由均衡整体情势之过

程，可顺利完成预设目标之状态，而该目标通常为具有正向意义的教育意涵，譬如在具有时间压力下的拔河比

赛，我方明显未达平衡局势，为了求取胜利需在时间限制内完成增加拔河力道之情境。

2.4「挑战极限」

主要在以突破游戏角色自我纪录、表现能力为情境原型，借由连锁反应过程可强化游戏角色之信心与提升完

成挑战之行为能力，譬如以创造运动员（游戏角色）丢掷铅球之比赛纪录为目标，学童需逐渐加重铅球之重量，

让角色能经由训练、以挑战个人之体力极限。

3 研究结论与发展

互动游戏之四种情境脚本皆以动画进行线索暗示，以引导学童探索自然与生活科技领域之学习主题，当完成

齿轮连锁反应之游戏操作后，学童将全程观看科学实验装置的连锁反应动画。本研究以脑力激荡所创意发想的脚

本成果，脚本中所连结的自然与生活科技领域课程之对应概念、游戏任务、线索提示、连锁反应的起始状态、中

介物运作与最终状态、科学实验装置的设计概念与运作程序，皆整合于在线资源成果网：「悦趣式连锁反应设计

概念应用于国小自然与生活科技领域课程之脚本设计(http://can.elt.nhcue.edu.tw/991crstory/ index.html)」。

以脑力激荡发想出其中之一的「解决困境」情境脚本为例，困境主题设想为一男孩操作夹娃娃机过程中，发

生电源供应中断的问题，而电源供应之来源系为一连锁反应程序所产生，对应于自然与生活科技领域之教学主

题，涵盖植物之养分生产与储存作用、水的特性、虹吸现象、发电机组件、叶绿素之光合作用、机具与力矩的组

合等。经由上述学习概念的连锁反应创意发想，首先为了引导学童认知游戏任务之概念，如图 5 所示：男孩原正常

操作娃娃机，但过程中有他人刻意关掉水管闸口（后方一只手伸进动画画面关掉扳手），使得洒水中断并导致植

物盆栽失去水分而萎缩，具能量转换功能的发电机失去植物的相关养分而丧失电力能量，娃娃机操作因此中断，

其装置上方的灯泡熄灭，男孩一脸疑惑与无助，提醒学童进行游戏操作与探索。因此，再次扳开他人刻意关闭的

水管闸口，即是情境脚本的问题关键点。



16

图 5 情境脚本之问题关键点--『解决困境』暗示性动画线索（本研究来源）

游戏过程中，学童经正确的齿轮组合产生动力、完成游戏任务以扳开闸口后，将启动科学实验装置的连锁反

应程序动画。如图 6 所示，开启水闸口后，洒水管因此顺利引水洒入植物盆栽中，植物得以再次生长茁壮，外形上

明显直竖挺立，并触及专门吸收植物养分的探测针。探测针作动后，渗入能量转换发电机，发电机开始运转并散

发出震动与冒烟的状态，电力经管线的传送，移转至夹娃娃机装置。装置重新恢复电力，其上方的灯泡再度发

亮，男孩继续操作娃娃机，并顺利获得奖赏。

图 6 『解决困境』科学实验装置之连锁反应动画（本研究来源）

情境脚本的问题关键点，试图引导学童能正确认知游戏任务，并以动画线索进行提示，例如让学童观看男孩

原可正常操作娃娃机的状态，却因外力介入而中断连锁反应程序，将可辅助学童探究原连锁反应的起始点，对应

为开关水管闸口的关键问题。接着学童试着组合齿轮组件，闸口板手将有对应功能的机件工具，当齿轮正确运作

后，动力顺利传递以完成开启闸口的目的。

另以脑力激荡发想出其中之一的「挑战极限」情境脚本为例，挑战主题设想为一女孩想方设法地企图拿取高

放于电冰箱上头的糖果罐之挑战过程，因为女孩身高高度不够，必须借由环境中另一组器具：运动弹簧床之辅

助，所产生的连锁反应程序。对应于自然与生活科技领域之教学主题，涵盖力矩与杠杆原理、抛物线特性、动物

习性、运动弹簧床的弹跳性质等。经由上述学习概念的连锁反应创意发想，首先为了引导学童认知游戏任务之概

念，如图 7所示为情境脚本线索的关键问题点。

图 7 情境脚本之问题关键点-- 『挑战极限』暗示性动画线索（本研究来源）



17

为了引导学童能探索出挑战主题的预设情境，其线索呈现出场景中女孩正与自家猫咪宠物玩耍，妈妈随而将

糖果罐置放于电冰箱上头，以防女孩恣意取用。同时，待妈妈离开场景后，女孩便起身尝试跳跃拿取糖果罐，但

碍于身高不够而徒劳无功，突显出周旁运动弹簧床的存在价值。线索动画中，猫咪在运动弹簧床下休憩，且尾巴

缠住一团毛线球，侧边墙面一只老鼠伺机而动，目的是希望老鼠能离开洞口外出觅食，惊扰猫咪引发追逐。因

此，不远处的桌上正有引发连锁反应的触发线索：汤匙上有一块奶酪，且汤匙与杯子的置放关系，呈现杠杆原理

的特性。

在游戏过程中，学童同样完成正确的齿轮组合以产生动力，完成任务以杠杆方式将汤匙中的奶酪弹射出去，

将启动科学实验装置的连锁反应程序动画。如图 8所示，在汤匙中的奶酪弹射出去的过程中，画面会有一抛物线线

条暗示奶酪的运动路径，并强调落点位于老鼠与猫咪之间，同时也引诱老鼠企图觅食，连带惊扰休憩中的猫咪，

亦展开一番环绕于运动弹簧床周围的追逐情景，其追逐过程也牵动缠绕猫咪尾部的毛线，毛线不断经由追逐情景

而缠绕运动弹簧床的四根柱脚，老鼠因为往女孩方向逃逸也驱使猫咪拉扯毛线、毛线也牵扯运动弹簧床位移至正

不断跳跃的女孩，女孩因而获得外部辅助力量，挑战所设极限而顺势拿取糖果罐，完成整体的游戏任务。

图 8 『挑战极限』科学实验装置之连锁反应动画（本研究来源）

以脑力激荡发想『防范未然』情境脚本，问题解决任务设定为一居家环境，充满好奇心的宝宝正在客厅玩

耍，其父亲同时专注运动，疏忽宝宝即将顽皮地爬出未能上锁的大门，避免一场即将发生的灾难。也由于客厅地

面布满宝宝的玩具与散落家具，必须借由辅助工具产生连锁反应，以提醒运动中的父亲，将大门紧闭。对应于自

然与生活科技领域之教学主题，涵盖空气流动、空气力学、铃铛声响的产生、物体抛物线等。首先，为了引导学

童认知游戏的问题点，如图 9 所示，其视觉线索呈现半启的门缝，且不时露出与宝宝形同对比的凶恶大野狼动

物，正伺机而动引诱宝宝爬出门外，且父亲专注举重运动，大门前紧邻小板凳，墙壁上悬挂一组铃铛，不远处有

类似充填气体的机械装置，并连结准备发射的火箭玩具。

图 9 情境脚本之问题关键点--『防范未然』暗示性动画线索(本研究来源)

同样游戏过程需完成正确的齿轮组合以产生动力，使用具有充填气体功能的工具组，且工具组适当契合充填

装置的接口，随动力传递进行充气动作，气囊逐渐涨大，待一定压力后将进行释放，尔后驱使火箭完成发射。火

箭将击中不远处的铃铛，铃铛随之发生声响，父亲因为铃铛作响而联想举重比赛终止，将运动器材丢至地上，器



18

材随而滚动至紧邻大门的板凳，并连带将大门关上也暗示终止大野狼的侵犯行为，因而避免一场灾害以完成游戏

的目标任务（如图 10）。

图 10 『防范未然』科学实验装置之连锁反应动画(本研究来源)

以脑力激荡发想『均衡局面』情境脚本（如图 11），问题解决任务设定为创意性的目标：一处密闭的室内空

间，小男孩想大啖美食，需完成电动转炉不间断的运作，以完整均匀地碳烤猪肉以完成美食大餐。空间中有以水

车为主要动力产生并带动水压马达以蓄电的连锁动力装置。水车需要延伸至天花板的水管所喷出的水柱作为动力

来源，初步水柱能得以顺利带动水车动能，安装于墙壁上的电箱进行蓄电程序，也能够驱使转炉缓慢且持续地运

作，然因为水管口的滤网被异物堵住，水柱逐渐变小而失去带动水车的动力，蓄电功能受到影响使得电动转炉不

再运作，但烤炉上的碳火仍持续烧烤，猪肉因为连续碳烤同一部位而烤焦，小男孩面露失望，以暗示学童进行问

题解决。

图 11 情境脚本之问题关键点--『均衡局势』暗示性动画线索（本研究来源）

相对于自然与生活科技领域之学习概念，主要包括：温度概念、电能与动能等。学童若能完成游戏的任务操

作，完成齿轮动力之组装，使用木槌工具组敲击水管口的滤网，以维持水管畅通（如图 12）。因此水柱得以顺利

带来水车的动能，水压马达产生电能传输至电箱，继续维持电动转炉的运作，使得碳火能够均匀烧烤猪肉，最后

男孩亦能享受美味可口的大餐。

图 12 『均衡局势』科学实验装置之连锁反应动画（本研究来源）

四种情境的连锁反应脚本，其触发线索至少需对应一种特定的工具组件，如『解决困境』范例中是对应打开



19

水管开关闸口的工具组（类似凹型板手且具有旋转特性）；『挑战极限』范例则对应能瞬间按下汤匙手柄末端的

手指工具组（类似手指造型且兼具前后推移的运作机制）。其它情境脚本同时也辅以不同工具组的操作机制来进

行设计，例如具有敲打功能的木槌工具组、自行充气膨胀的压缩空气工具机组、自动启闭剪裁功能的剪刀工具

组、需装填水源的压力水枪工具机组、可产生引燃火花的磨石工具机组等。在动力齿轮方面，除提供带有不同功

能的工具组、一般的大小两种尺寸的齿轮外，也提供一组链条式齿轮组件，由两个大齿轮所构成，之间由链条机

件传递动力，只要有一方连结完整动力，另一方便会驱使齿轮进行同方向转动，使用时将限制链条长度，以免让

游戏挑战过于简单。最后，游戏接口亦提供一种可充电式的动力齿轮，当连结于完整动力时，充电齿轮将进行蓄

电功能，一旦外部动力丧失时，将启动自有备用电力以维持转动，然而充电式齿轮是兼具充电需时较长而放电快

的特性，以及若两组充电齿轮同时连结连锁动力时，未免不断充电放电形同连绵不断的外部完整电力装置，将设

计耗损机制以防止，引发学童使用工具组件并思考组合运作后的作用效果。

目前齿轮组装之悦趣学习问题解决能力游戏已完成初步的原型设计，本研究着重在以悦趣式连锁反应脚本概

念呈现自然与科技领域之教学内容，并结合齿轮组装产生连锁动力的互动游戏概念，当正确引发齿轮机件动力

时，便启动具创意、想象力与实验性的科学装置连锁反应，以特定的情境诉求下整合不同学习概念的发生时机与

环境，提升学童对不同领域学习概念的探索动机。未来将四种情境的连锁反应脚本绘制成动画，以整合于齿轮组

装连锁反应的互动游戏，除进一步了解连锁反应脚本如何引导学童探究学习主题的动机与成效，另须深入研讨学

童对动画线索提示的游戏问题之认知效果、以及抉择齿轮组件的问题解决策略，研究成果除推广与教育应用悦趣

式连锁反应脚本外，期待能提供互动游戏设计与学童表现问题解决能力之策略发展的研究与参考依据。

致谢

本计划感谢台湾的国科会提供经费补助(NSC 99-2410-H-134 -015 -MY2)，以及协助进行脑力激荡创意发想的成

员，脑力激荡分组讨论过程与详细成果可见：http://can.elt.nhcue.edu.tw/mechcr/Brainstorming/index.html。

参考文献

[1] C. A. Lindley. Conditioning, Learning and Creation in Games: Narrative, The Gameplay Gestalt and Generative Simulation[C]. Workshop

on Narrative and Interactive Learning Environments, Edinburgh, Scotland, 2002.

[2] D. Jonassen. "Mindtools: computers in the classroom". Prentice Hall: Englewood, 1996.

[3] J. Kücklich. Literary Theory and Computer Games[C]. Proceedings of the First Conference on Computational Semiotics for Games and

New Media (COSIGN), Amsterdam, 2001.

[4] S. Papert. "Does Easy Do It? Children, Games and Learning". Game Developer. June. See http://papert.org/articles/Doeseasydoit.html, 1998.

【作者简介】

廖冠智(1975-)，男性，助理教授。研究者目前任教于台湾新竹教育大学的数字学习科技研究所，研究专长在悦趣

式学习、信息可视化、互动人机接口、视觉叙事方法、多媒体游戏分析与设计、几何构成与轨迹运算。近 5 年研

究方向在连锁反应游戏问题解决能力之探究、多路径数字叙事结构与学习、图标引导程序之视觉动线。

E-mail：[email protected]。

research on game-based scenario design of chain reaction situations

Documents