本單一整合型計畫「情境式科學問題解決之數位學習：認知、情緒與問題解決能力」結合了科學、科學教育、認知、情緒、傳播科技各領域的學者，企圖從不同面向切入進行學生在科學問題解決歷程中，其科學知識、問題解決能力、推理能力、創造力、心流、情緒、沈浸程度、認知負荷、運作記憶容量等的變化影響之研究。
達此目的，整個研究將包含七個主軸，主軸一：情境化科學問題解決、科學知識、推理和網路搜尋等關係；主軸二：科學問題解決與遊戲；主軸三：心流經驗、情緒及科學知識對學生一般性及創意科學問題解決歷程之影響；主軸四：幽默正向情緒融入教材對學習成效的影響暨其認知腦神經歷程分析；主軸五：完美主義、沈溺想法對情境化問題解決之學習表現及不同情緒之預測；主軸六：情境化問題解決環境中，主觀、客觀、與社會臨場感因素對學習者不同沉浸經驗中遠距臨場感的影響與交互關係；主軸七：網路搜尋問題解決相關的資訊與學生的認知、知識獲得間的關係。
綜合各主軸研究結果顯示學生問題解決與先備知識有密切的關係。其次科學推理和後設認知是預測問題解決的最佳因子。腦波的強度隨形成最少面鏡數的解法而增強。模擬遊戲研究顯示男女生在理解上未達顯著差異。同時在解決問題歷程中，在順境中正向情緒高。遊戲後情緒刺激和沈浸程度有顯著的相關性。另顯示幽默融入科學問題解決時其表，其表現高正向情緒者的顯著高於低正向情緒者。發現喜歡幽默版本科學試題的學生，焦慮下降、成績提升。
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