人類從古老的時代便開始記錄天空的恆星以確定季節的轉換以及航行方向，以星座的形態或結合神話故事的內容給星座命名，目前國際上已公定將全天分為八十八個星座。由於實地星象觀測會受限於觀察時的時間因素、環境因素以及學習者本身學科知能因素等不同因素影響，再加上目前課程的設計屬於平面的教材居多，缺乏空間概念的建構，導致學習者的學習意願及學習效果受到影響。
因此，本研究在於利用擴增實境技術開發出運用體感操作，具有自動定時、定位功能的數位星象盤(KB Planisphere)，是一套結合情境感知技術的數位學習輔助系統，作為國小自然與生活科技課程在星空觀察教學之用，並探討1.本星象觀測數位學習輔助工具與其他星空模擬軟體間的差異為何2.應用本數位輔助教具於星象概念教學，是否能降低學習迷思及提升學習成效3.運用不同的數位輔助教具於星象概念教學在學習成效上是否會有差別4.本星象觀測數位學習輔助工具的功能與操作介面是否滿足學習者的需求5.不同的輔助教具系統間的學習興趣與動機是否有所差異等五項研究目的。
研究結果顯示，使用本論文開發之數位星座盤教具系統有助於學習成效提升，並且對高成就與低成就學生學習成效皆有幫助，而實驗三組學生間學習成效則沒有顯著性差異，另外使用本論文開發之數位星座盤，有助於實際操作技能提升，並優於現有虛擬星空軟體。於學習態度部分，使用本論文開發之數位星座盤教具有助於學習態度提升，並且整體認同感受明顯優於實驗組二學生，以及於「學習態度」構面，認同感受明顯優於對照組學生。

Long ago, mankind began mapping the stars as a means of direction and time to determine the changes of the seasons as well as mapping directions for sailing. The stars also provided a form of storytelling, as they were engrained into the minds of people as the background of mythology. In our world today, there are currently only eighty-eight different constellations that are mapped in the sky. Because the field of astrology is considered difficult to study due to a number of factors such as time and the environment, interest is lost in this field. Coupled with non-engaging teaching curriculum and lack of spatial concepts of construction, the study of the stars turns away learners who initially had an interest in the field.

Therefore, the use of virtual reality technology to develop the use of somatosensory operation with precise timing, positioning function, and context-aware technology creates a digital learning support system for elementary school students to fulfill the Science and Technology curriculum and to explore stellar observations with other space simulation software. The goal of this argument is to answer five main questions: 1. what's the difference with others auxiliary aid systems? 2. Can applying digital teaching aids in astrological concepts reduce learning myths and enhance learning capabilities? 3. Are there differences in teaching and learning when the use of newer concepts of digital teaching aids are introduced? 4. Does the stellar observations digital learning technology interface meet the needs of the learners? 5. Is there a difference in interests and motivation among different auxiliary aid systems?

The result showed that the use of the Constellation digital teaching aid will help to improve the learning capabilities, can improve with two different control groups of high and low to differentiate the outcome of student achievement. The outcome showed that there was not a very large significance in the use of the developed digital software. In addition the use of stellar observations digital learning technology developed to help improve the practical skills, and better than the existing different auxiliary aid systems. Although this may be the case, the study showed that the use of the digital aids helped to enhance the student’s learning attitudes much more than the learning attitudes of the traditional teaching method.

第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的與待答問題 2
第三節 研究範圍與研究限制 3
第四節 名詞解釋 4
第二章 文獻探討 6
第一節 星象觀測 6
第二節 星象模擬軟體比較 18
第三節 行動學習 23
第四節 情境感知 25
第五節 體感式學習 26
第三章 系統規劃與設計 28
第一節 系統架構 28
第二節 系統開發環境與工具 32
第三節 系統特色 36
第四節 系統操作流程與介面 55
第四章 研究方法 60
第一節 研究對象 60
第二節 研究架構 61
第三節 研究流程 63
第四節 研究工具 66
第五章 研究結果 68
第一節 學習背景分析 69
第二節 學習成效分析 73
第三節 學習態度分析 80
第四節 意見回饋 102
第六章 結論與建議 104
第一節 結論 104
第二節 建議 107
參考文獻 109
附錄 113
附錄一：學習背景問卷 113
附錄二：前測測驗卷 114
附錄三：後測測驗卷 117
附錄四：延宕後測測驗卷 120
附錄五: 操作型評量 122
附錄四：學習態度問卷 129

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