基於 Minecraft 的圖形演算法可視化系統
arXiv - Computers and SocietyLuca-Stefan Pirvu, Bogdan-Alexandru Maciuca, Andrei-Ciprian Rabu, Adrian-Marius Dumitran
開發三層 Minecraft 系統，將圖論演算法以遊戲化方式呈現，促進學生主動操作與理解。
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AI 重點 1
遊戲化圖形演算法可視化能提升學生對抽象概念的具體感知。
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將圖論嵌入熟悉的遊戲環境可降低認知負荷，促進概念內化，成為 STEM 教學的有效策略。
AI 重點 2
三層模組設計提供可擴充的教學平台，能快速整合多種演算法與評量工具。
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模組化允許教師依課程需求調整內容，提升系統可擴展性與長期採用可能。
核心研究發現
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設計三層架構：格子遍歷模組、天空圖模組及書本式課程與測驗，分別支援權重圖、3D 互動與評量。
- 2
系統以建構主義學習理論為基礎，將學生從被動觀察者轉變為能實際操作演算法的主角。
- 3
計畫使用 NASA‑TLX 與遊戲內行為資料進行實證評估，以驗證教學效能。
對教育工作者的啟發
此系統將圖論演算法以 Minecraft 玩法呈現，教師可直接在遊戲內建立權重格子、3D 圖形，並透過書本式課程與測驗即時評量學生。建構主義導向使學生從觀察轉為操作，提升自我調節學習。實務上，教師可先選擇「格子遍歷」模組進行最短路徑練習，再加入「天空圖」模組進行有向圖或無向圖的互動探究，最後利用書本中的測驗檢測概念掌握。系統可擴充 API，允許導入其他演算法或自訂評量題目，符合課程彈性需求。
原始文獻資訊
- 英文標題：
- Block-Based Pathfinding: A Minecraft System for Visualizing Graph Algorithms
- 作者：
- Luca-Stefan Pirvu, Bogdan-Alexandru Maciuca, Andrei-Ciprian Rabu, Adrian-Marius Dumitran
- 來源：
- arXiv - Computers and Society
- AI 摘要模型：
- openai/gpt-oss-20b
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