計畫簡介
虛實整合系統 (Cyber-physical systems, CPS) 與資訊技術設備、知識內容及網路資源等可以被整合至學習活動中，引導學習者觀察和體驗 STEM（科學、技術、工程和數學）的知識與技能。這種整合為學習者提供了培養創作能力的機會。本研究的目的是探討機器人輔助教學系統在 STEM 教育中對學習者學術知識、技能和態度的影響。為達到此目的，本計畫採用了實驗設計，並安排30名大學生使用機器人老師和平板電腦學習與創作 Drawdio 電子音效合成器。研究進行了前測和後測，以測量學生在 STEM 領域的學術成就，並透過問卷調查評估其對 STEM的態度。研究結果顯示，機器人老師與平板電腦的結合，當作學習環境中的輔助學習資源，加快了知識的獲取，擴展了動手實作經驗，並提升了學習者的參與度和學習動機。這些結果表明，機器人輔助教學系統有潛力提升學生的學習成果與態度。然而，在學習方面，根據布魯姆分類在高層次的知識習得中，人類教師仍表現優於機器人教師。因此，本研究建議採用機器人與人類教師協作的教學模式，以有效促進課堂中的 STEM教育。
關鍵詞: 虛實整合系統；人機互動；多模態；敘事式知識轉譯；機器人輔助學習