隨著資訊科技的進步，數位學習科技已成為教師教學上重要的輔助工具，本研究發展一套3D教學遊戲，藉以探討3D悅趣式學習與傳統講述教學在學習表現、學習態度上的表現是否有顯著差異，及接受3D悅趣式學習後，學童在學習情境滿意度表現為何，學童提出對於接受3D悅趣式學習後的想法和感受。
研究方法為準實驗研究法，採用前測－後測設計，主要以量化研究為主，質性為輔，研究工具包括：「分數概念學習表現」、「分數學習態度量表」、「3D悅趣式學習情境滿意度問卷」及「訪談」，統計方法採用描述性統計、成對樣本t檢定、單一樣本t 檢定、單因子共變數分析來考驗差異情形，並搭配課室觀察及訪談，將所得到資料作進一步分析與整理。
研究對象為桃園縣某國小二年級4個班級共100位學童，其中2個班級50位學童為實驗組，實驗組參與3D悅趣式學習，另外的2個班級50位學童為對照組，對照組施行傳統講述教學，兩組學童在進行「分數學習表現」與「分數學習態度量表」前測後即開始教學活動，教學後再進行「學習表現」、「學習態度」之後測，最後以「學習情境問卷」及「訪談」的方式，調查同學參與3D悅趣式學習之學習情境滿意度及學習心得。
實驗結果得到以下五點結論：
一、實驗組與對照組學童在接受不同教學模式後，在數學分數概念的學習表現、學習態度上有顯著差異，不同的教學模式會影響國小低年級學生之數學分數概念的學習表現、學習態度。
二、3D悅趣式學習在數學分數概念的學習表現、學習態度上，有明顯進步並有顯著差異，3D悅趣式學習能有效提升學童的學習表現與學習態度。
三、高學習成就的學生對於3D悅趣式學習學習情境滿意度最高，低學習成就則最低。
四、高達81.2%的學童對3D悅趣式學習情境抱持著高度的滿意度。
五、高達87.6%的學童對3D悅趣式學習情境抱持正向看法且樂觀參與。
六、這項請實驗組學童做質性訪談後的收穫，對應學童提出對於接受3D悅趣式學習後的想法和感受。

With advancing information technology (IT), digital learning technology has become an important axillary teaching tool for teachers. This study developed a set of 3D teaching games, which was used to explore whether significant differences exist in learning performances and attitudes between 3D game-based learning and traditional lectures. This study also investigated the satisfaction of schoolchildren toward the 3D game-based learning scenario. Furthermore, the thoughts and feelings of schoolchildren after receiving 3D game-based learning were examined.
We used the quasi-experimental method and employed a pre-test/posttest design. This study primarily adopted the quantitative research approach, supplementing with qualitative data. Research tools included the learning performance in fraction concepts, a fraction learning-attitude scale, a satisfaction survey on 3D game-based learning scenarios, and interviews. Variations were analyzed using the following statistical methods: descriptive statistics, paired sample t tests, one-sample t tests, and analysis of covariance (ANCOVA). Classroom observations and interviews were also conducted, and the obtained data were subsequently analyzed.
Research participants included 100 second-grade elementary schoolchildren in 4 classes from an elementary school in Taoyuan County. The experimental group, comprising fifty schoolchildren from 2 classes, participated in 3D game-based learning. The 50 remaining schoolchildren from the other 2 classes were designated as the control group to which traditional lecture-based teaching was administered. Learning activities were provided to the 2 groups of schoolchildren after they had completed the fraction learning-performance and fraction learning-attitude scale pre-tests. Learning-performance and learning-attitude posttests were administered after teaching was completed. Finally, learning-scenario questionnaires and interviews were conducted to survey the learning scenario-satisfaction levels and learning experiences of the students who participated in the 3D game-based learning.
The experimental results showed the following conclusions:
1. Schoolchildren in the experimental group and control group exhibited significantly different learning performances and learning attitudes regarding fraction concepts after receiving different teaching methods. The different teaching methods affected the learning performance and attitude of second-grade elementary schoolchildren in fraction concepts.
2. 3D game-based learning significantly improved learning performances and attitudes in fraction concepts. Learning by using 3D games can effectively improve the learning performances and attitudes of schoolchildren.
3. Students with high learning achievement were most satisfied with the 3D game-based learning scenarios, whereas those with low learning achievement demonstrated low levels of satisfaction.
4. Overall, 81.2% of schoolchildren indicated strong satisfaction toward 3D game-based learning scenarios.
5. Overall, 87.6% of schoolchildren exhibited positive attitude and optimistic participation in 3D game-based learning scenarios.
6. The result obtained from the qualitative interview with the schoolchildren in the experimental group corresponded to that regarding the thoughts and feelings revealed by the schoolchildren after receiving 3D game-based learning.

第一章緒論 1
第一節 研究背景與動機2
第二節 待答問題 5
第三節 名辭釋義 6
第四節 研究限制 8
第五節 小結 9
第二章 文獻探討 11
第一節 悅趣式學習 11
第二節 沉浸式理論 22
第三節 3D虛擬技術 35
第四節 悅趣式數位遊戲之實徵研究45
第五節 分數概念學習 53
第六節 分數概念之實徵研究71
第七節 小結 76
第三章 研究方法 77
第一節 研究架構 77
第二節 研究對象 79
第三節 研究設計 82
第四節 研究工具 86
第五節 課程實施 95
第六節 資料分析 108
第四章 研究結果與討論 110
第一節 3D悅趣式學習與傳統講述教學之學習表現情形 110
第二節 3D悅趣式學習之學習表現情形 112
第三節 3D悅趣式學習與傳統講述教學之學習態度情形 113
第四節 3D悅趣式學習情境滿意度 119
第五章結論與建議 131
第一節 研究結論 131
第二節 相關建議 147
參考文獻 149
中文部分 149
西文部分 154
附錄一 3D悅趣式學習之數學分數單元評量前測試卷 158
附錄二 3D悅趣式學習之數學分數單元評量後測試卷 161
附錄三 分數學習態度量表 164
附錄四 3D悅趣式學習情境滿意度問卷 170

中文部分
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