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图4所示,拼字游戏是用你的手指把字母移动到正确的顺序而拼出目标单词
当他们拼写错误时，如果他们再次拼写错误，他们就必须重新选择一个学习目标，这个目标可能是同一个目标，也可能是另一个目标。学生们可以在他们已经成功完成的学习目标下看到一个圆圈，在他们尚未完成的学习目标下看到一个空格，在他们已经失败过两次的学习目标下看到一个叉号。相反，在这个以任务为基础的学习方法的系统中，学生们必须继续努力去解决这个任务，不管它需要多少次才能把它做好。
3.2.参与者
平均年龄为9岁的38名三年级学生参加了这项研究。来自台湾北部的一所小学的他们把英语作为一门外语来学习，并且每周学习三小时。这是英语课程的第一学期，学生都是初学者。其中一个班20名学生被指定为实验组，另一个班18名学生为对照组。这两门课是由同一位老师教的，她是一名有十多年小学教学经验的女教师。所有学生都曾有过使用平板电脑的经验，并且熟悉用手指在平板电脑上作画。
3.3.测量方法
本研究采用的测量方法包括前测和后测的学习风格问卷、流利状态问卷、外语学习焦虑问卷、认知负荷问卷，以衡量学生的表现。前测的目的是确定两组学生在参加学习活动前的基本知识是否相等，它由七个匹配项组成，满分为100分。在所有处理结束的后测中，使用了7个选择项来评估他们对词汇的理解程度，满分为100分。评估项目由两位经验丰富的英语教师开发，并与实验中的学习内容相对应。
本研究(Soloman amp; Felder, 2001)采用了学习风格问卷，学习风格指数(ILS)。学习风格指数由四个维度组成，每个维度由11个项目组成，用来从两种相反的风格中区分学生的学习风格(Felder amp; Soloman, 1991)。在每个维度中，四个风格维度和相反的风格是主动/反思、视觉/语言、感知/直觉和顺序/全局(Felder amp; Silverman, 1988)。在本研究中采用了“顺序/全局”维度，以阐明在每个AR游戏系统中，具有顺序学习偏好或全局学习偏好的学生是否学习得更好。以下是来自“顺序/全局”维度的两个示例项目:“我倾向于(a)理解某个主题的细节，但可能对其整体结构感到模糊;(b)了解整体结构，但可能对细节模糊不清;和“对我来说，老师(a)用清晰的顺序列出材料更重要;(b)给我一个全面的图片，并把材料与其他科目联系起来。这些项目与本研究中设计的学习方法有关，学生可以使用自主学习的AR教育游戏系统自由选择要面对的挑战，也会被引导以任务的方式体验每个挑战任务。
根据Kiili、de Freitas、Arnab和Lainema(2012)所开发的量表，我们对流利状态的问卷进行了修改。它由9个项目组成，有一个5点 Likert评分方案，比如“学习系统的用户界面很容易使用，我很容易就能找到所有必要的功能和信息”、“我十分享受游戏体验，它让我满意到我想再次俘获它”。原始研究提出的问卷的Cronbachrsquo;s alpha值为0.78，这意味着内部一致性可接受。
认知负荷问卷是根据Paas(1992)和Sweller等人(1998)的测量方法制定的，它由8个项目组成，有一个6点Likert评分方案，包括5项“精神负荷”和3项“脑力劳动”(Hwang, Yang， amp; Wang, 2013)。两个维度的Cronbach#39;s alpha值分别为0.86和0.85。
图5所示为实验过程
《外语课堂焦虑量表》(FLCAS)是由Horwitz等人(1986)提出的，并被翻译成中文。版本用于三年级学生的研究，包括8项与5点Likert等级方案，可能分数从8 - 40，比如“我经常不想去上语言课”和“我上语言课比上其它课更加紧张不安”。修正问卷的Cronbach#39;s alpha值为0.78，原始问卷的Cronbach#39;s alpha值为0.93 (Aida, 1994)，暗示了内部一致性的可接受和可靠性。
3.4.实验过程和数据分析
实验设计中有两个独立变量;一种是不同的学习方法（即自我导向或基于任务的AR教育游戏），另一种则是不同的学习方式（即顺序或全局的学习风格）。因变量是后测的流利状态、外语学习焦虑和认知负荷的结果。实验过程如图5所示。经过英语词汇,外语学习焦虑和学习风格的后测,老师解释说，操作系统根据她的指示让学生使用分配的AR系统学习三个不包含在以下实验目标的单词。
在数据收集和分析方面，采用“双向方差分析”(方差分析)的统计方法，比较不同学习方式的学生使用这两种系统的流利状态和认知负荷。另外，采用“双向协方差分析”(协方差分析)的统计方法，比较两种系统中不同学习方式的学生学习效果和外语学习焦虑。
4.实验结果
近年来，学生的学习方式受到了研究者的广泛关注。因此，本研究利用不同的学习风格对两种不同学习方式的学生的流利状态、认知负荷和学习成绩的影响对AR教育游戏的影响进行了研究。根据问卷调查的结果，将学生分为顺序和全局学习者。
4.1.流利状态
对学生的流利状态进行了双向方差分析。Levene对误差方差的检验没有显著性差异(F = 0.63;p gt; 0.05)。因此，零假设证明了因变量的误差方差在组间是相等的。双向方差分析的结果如表1所示。学习方法与学习方式之间的交互作用没有显著的影响(F = 0.45, p gt; 0.05)，暗示直接调查自变量对流利状态的主要影响是合理的。在学生的流利状态上，学习方法(F = 4.21*， p lt; 0.05)得到了显著的效果，学习风格(F = 0.66, p gt; 0.05)则没有显著影响。
自主型组的流利状态(均值= 3.36;SD = 0.61）显著高于任务型组(均值= 2.87;SD = 0.71)。因此，在自由环境下的学生觉得在挑战和他们的熟练程度之间有更好的平衡。
|
Source(分数) |
SS |
df |
MS |
F |
Partial eta2 |
|
Learning approaches(方式) |
154.54 |
1 |
154.54 |
4.21* |
0.110 |
|
Learning Styles(风格) |
24.13 |
1 |
24.13 |
0.66 |
0.019 |
|
Learning approaches ✕ Learning styles |
16.62 |
1 |
16.62 |
0.45 |
0.013 |
表1学生流利状态的双向方差分析结果 *p lt; 0.05
|
Learning approaches |
N |
Mean |
SD |
Adjust Mean |
SE |
F |
|
Self-directed(自主型) |
18 |
3.36 |
0.61 |
3.36 |
0.16 |
4.21* |
|
Task-based(任务型) |
20 |
2.87 |
0.71 |
2.91 |
0.15 |
表2对不同学习方法的学生的流利状态进行比较 *p lt; 0.05
另一方面，顺序学习风格学生的流利状态(均值= 3.02;SD = 0.79)并没有显著低于全局学习风格的学生(平均值= 3.22;SD = 0.55)，显示出顺序风格的学生和全局风格的学生以同样愉快的方式学习。
4.2.认知负荷
在本研究中，我们对使用AR教育游戏的学生的认知负荷感兴趣。认知负荷可以进一步分为脑力和心理负荷(Paas amp; Van Merrieeuro;nboer,1994)。脑力劳动也被称为外部认知负荷，是指执行一项任务所需要的认知资源，这意味着它受到学习方法或教学设计的影响(Sweller等人，1998)。因此，本研究的两个学习方式可以减少额外的认知负荷，使更多的工作记忆容量可用，从而将学生的注意力转移到与构建知识模式直接相关的认知过程中。
对学生的心理活动进行双向方差分析，Levene对误差方差的检验没有显著性差异(F = 1.97;p gt; 0.05)。因此，零假设证明了因变量的误差方差在组间是相等的。双向方差分析的结果如表3所示。学习方法与学习方式之间的交互作用没有显著影响(F = 0.001, p gt; 0.05)，这意味着直接调查自变量对精神努力的主要影响是合理的。学习方法(F = 0.156, p gt; 0.05)对学生的心理活动没有显著影响，学生的学习方式(F = 5.491*， p lt; 0.05)对学生的心理活动有显著的影响。
自主组学生的脑力劳动(平均值= 1.83;SD = 1.07)与任务型组的学生一样低(平均值= 1.92;SD = 0.78)，这意味着两组人都从他们的脑力劳动中获益。换句话说，使用两个AR教育游戏来学习英语并没有造成学生大量的额外认知负荷。
对不同学习风格的学生的心理活动进行了分析。顺序学习风格学生的脑力劳动(平均值= 1.59;SD = 0.81)显著低于全局学习风格学生(平均值= 2.27;SD = 0.94)，说明在现实生活中学习英语时，这两种游戏都更适合连续型的学生使用。结果如表4所示。
心理负荷，也称为内在认知负荷，主要是由学习材料引起的。因为学习内容是词汇，使用上下文是三年级学生的词汇，所以两组学生的心理负荷没有显著差异。除了学习材料外，精神负荷也是由任务或主体特征相互作用引起的。因此，两组学生的精神负荷进行了双向方差分析。Levene对误差方差的检验没有显著性差异(F = 0.456;p gt; 0.05)。因此，零假设证明了因变量的误差方差在组间是相等的。双向方差分析的结果如表5所示。学习方法与学习方式之间的交互作用没有显著影响(F = 0.345, p gt; 0.05)，暗示直接调查自变量对心理负荷的主要影响是合理的。使用不同学习方法的学生心理负荷相似(F = 3.540, p gt; 0.05)。此外，具有顺序和全局学习风格的学生也有相似的心理负荷(F = 0.615;p gt; 0.05)。
|
Source |
SS |
df |
MS |
F |
Partial eta2 |
|
Learning approaches |
0.123 |
1 |
0.123 |
0.156 |
0.005 |
|
Learning Styles |
4.328 |
1 |
4.328 |
5.491* |
0.139 |
|
Learning approaches* Learning Styles |
0.001 |
1 |
0.001 |
0.001 |
0.000 |
表3学生额外认知负荷的双向方差分析(心理努力) *p lt; 0.05
|
Learning Styles |
N |
Mean |
SD |
Adjust Mean |
SE |
F |
|
Serial(顺序型) |
22 |
1.59 |
0.81 |
1.59 |
0.19 |
5.491* |
|
Global(全局型) |
16 |
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