第四章 分析結果與討論
第一節 分析結果
一、 探究程式設計初學者常有的迷思概念 1. 程式設計迷思概念蒐集
在實驗前會先蒐集大部分程式設計之迷思概念相關文獻，並整理合併常發生的錯誤與 誤解為列表以供後續參考的基礎與課程內容設計。其中包含了，常見的 C++程式語言、
Pascal、Python、Ruby、Java，以及使用不同的編寫平台介面，而初學者大部分會在程式 結構、迴圈、判斷式、物件導向的概念上有困難，詳細整理之表格請參考附錄一。
2. 教學實驗前的程式設計迷思概念調查
在教學實驗前先針對程式設計初學者施測，以調查程式設計初學者之迷思概念，並對照 由文獻所彙整之迷思概念，進而確認多數初學者會有的迷思概念。根據文獻所提的常見迷思 概念，設計程式設計題目進行實際測驗。測驗內容包含了筆試部分與電腦實作部分，程式結 構與概念包含邏輯運算、判斷式、迴圈、陣列、函式、遞迴(高中資訊科技課綱涵蓋之程式 設計結構與概念)，程式語言為 c 語言。測驗參與者 18 人(14 男、4 女)，參與者包含高中與 大學學生，且大部分是學過 c 語言，以下表 4-1 為測驗所整理出來的錯誤想法。
表 4-1 教學實驗前程式設計測驗
錯誤想法 相關概念
1 認為 if、else if、else 為同時執行的。 判斷式
2 認為條件不符合時，還是要執行內部程式。 判斷式
3 認為 for 迴圈在最後一次執行時，不需要檢查終止條 件即可判斷是否停止。
迴圈
39
M2-1 if、else if、else 的執行順序
40
http://taiwantc.com/js/js_tut_a3.htm#資料的型態 (Data Type) M2-1 if、else if、else
的執行順序
1.邏輯判斷參考:
https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/85yyde5c%28v=vs.94%29.aspx http://taiwantc.com/js/js_tut_a4.htm#邏輯運元 (Logical Operators) 2.判斷式參考:http://www.w3schools.com/js/js_if_else.asp
3.if-elseif-else.png (如下圖 4-1)
41
M2-2 多加上了條件的判斷式 1.判斷式參考:http://www.w3schools.com/js/js_if_else.asp 2.判斷式內之策略: https://www.youtube.com/watch?v=ImFNi1ALecg 3.h3_2.png
M2-3 switch case 相關概念 1.switch 參考資料:
https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/hzc6t81t(v=vs.94).aspx http://www.w3schools.com/js/js_switch.asp
M3-1 for 迴圈之執行順序 1.迴圈執行狀況:
http://163.32.98.15/teacher/benme/vb-player/forloopJs.html 2.h4.swf (如下圖 4-2)
M3-2 for 之初始設定 1.for 迴圈內部執行策略:http://www.w3schools.com/js/js_loop_for.asp https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/s1cyybdf(v=vs.94).aspx M4-1 巢狀 for 迴圈之執行順序 1.for 迴圈參考資料:
http://163.32.98.15/teacher/benme/vb-player/forloopJs.html 2.h5.swf (如下圖 4-3)
M4-2 巢狀 for 之初始設定 1.for 迴圈參考資料: http://www.w3schools.com/js/js_loop_for.asp https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/s1cyybdf(v=vs.94).aspx M5 do while 之執行策略 1.While 參考資料:
https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/6wsy66x9(v=vs.94).aspx http://www.w3schools.com/js/js_loop_while.asp
M6 function 之變數呼叫與回傳 1.函式參考資料:
https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/4t2k5yhw(v=vs.94).aspx http://www.w3schools.com/js/js_functions.asp
圖 4-1 if、else if、else 回饋內容
42
圖 4-2 for 執行順序的動畫截圖
圖 4-3 巢狀 for 執行順序的動畫截圖
43
三、 評估所設計之程式設計輔助教學平台與教學策略之效能 1. 對學習者程式設計學習成就之影響
將實驗組與控制組該課程的學習成就與運算思維前測進行 ANCOVA 統計分析，下表 4-4 為兩組在學習成就的描述性統計與同質性檢定，並以運算思維前測成績為共變數，將學習 成就進行兩組的 ANCOVA 分析結果。
控制組 31 人學習成就平均為 50.44，標準差為 15.12。實驗組 32 人學習成就平均為 63.39，標準差為 15.24，且兩班顯著性為 0.807 大於 0.05 表示兩班為同質性的。在 ANCOVA 檢定部分，控制組與實驗組顯著性為 0.000 小於 0.05 表示兩班在學習成就方面具 有顯著差異的，且實驗組高於控制組。
表 4-4 實驗組與控制組學習成就之描述性統計與 ANCOVA 分析
Group
Mean SD n F p
Control 50.44 15.12 31
23.742 0.000***
Experimental 63.39 15.24 32
將實驗組與控制組該課程的學習單成績與運算思維前測進行 ANCOVA 統計分析，下表 4-5 為兩組在學習單成績的描述性統計與同質性檢定，並以運算思維前測成績為共變數，
將學習單成績進行兩組的 ANCOVA 分析結果。
控制組 31 人學習單平均為 65.24，標準差為 17.24。實驗組 32 人學習單平均為 72.50，標準差為 16.08，且兩班顯著性為 0.570 大於 0.05 表示兩班為同質性的。在 ANCOVA 檢定部分，控制組與實驗組顯著性為 0.020 小於 0.05 表示兩班在學習單方面具有 顯著差異的，且實驗組高於控制組。兩組在學習單上的比較可以了解引導反思模式的效果 與建立正確概念的影響。
表 4-5 實驗組與控制組學習單之描述性統計與 ANCOVA 分析
Group
Mean SD n F p
Control 65.24 17.24 31
5.722 0.020* Experimental 72.50 16.08 32
44
將實驗組與控制組該課程的線上程式練習成績與運算思維前測進行 ANCOVA 統計分析，
下表 4-6 為兩組在線上程式練習的描述性統計與同質性檢定，並以運算思維前測成績為共 變數，將線上程式練習分數進行兩組的 ANCOVA 分析結果。
控制組 31 人線上程式練習平均為 43.11，標準差為 14.47。實驗組 32 人線上程式練習 平均為 53.02，標準差為 15.86，且兩班顯著性為 0.737 大於 0.05 表示兩班為同質性的。
在 ANCOVA 檢定部分，控制組與實驗組顯著性為 0.002 小於 0.05 表示兩班在線上程式練習 方面具有顯著差異的，且實驗組高於控制組。
表 4-6 實驗組與控制組線上程式練習之描述性統計與 ANCOVA 分析
Group
Mean SD n F p
Control 43.11 14.47 31
10.934 0.002**
Experimental 53.02 15.86 32
將實驗組與控制組該課程的專題成績與運算思維前測進行 ANCOVA 統計分析，下表 4-7 為兩組在專題的描述性統計與同質性檢定，並以運算思維前測成績為共變數，將專題分數 進行兩組的 ANCOVA 分析結果。
控制組 31 人專題平均為 64.03，標準差為 28.79。實驗組 32 人專題平均為 79.83，標 準差為 32.85，且兩班顯著性為 0.965 大於 0.05 表示兩班為同質性的。在 ANCOVA 檢定部 分，控制組與實驗組顯著性為 0.007 小於 0.05 表示兩班在專題方面具有顯著差異的，且實 驗組高於控制組。而專題部分是整合了每個主題的網頁製作專案，間接代表了程式設計實 作與整合應用能力。
表 4-7 實驗組與控制組專題之描述性統計與 ANCOVA 分析
Group
Mean SD n F p
Control 64.03 28.79 31
7.672 0.007**
Experimental 79.83 32.85 32
45
將實驗組與控制組該課程的期中測驗成績與運算思維前測進行 ANCOVA 統計分析，下表 4-8 為兩組在期中測驗的描述性統計與同質性檢定，並以運算思維前測成績為共變數，將 期中測驗分數進行兩組的 ANCOVA 分析結果。
控制組 31 人期中測驗平均為 52.54，標準差為 20.84。實驗組 32 人期中測驗平均為 63.81，標準差為 23.22，且兩班顯著性為 0.880 大於 0.05 表示兩班為同質性的。在 ANCOVA 檢定部分，控制組與實驗組顯著性為 0.009 小於 0.05 表示兩班在期中測驗方面具 有顯著差異的，且實驗組高於控制組。
表 4-8 實驗組與控制組期中程式設計概念測驗之描述性統計與 ANCOVA 分析
Group
Mean SD n F p
Control 52.54 20.84 31
7.247 0.009**
Experimental 63.81 23.22 32
將實驗組與控制組該課程的期末測驗成績與運算思維前測進行 ANCOVA 統計分析，下表 4-9 為兩組在期末測驗的描述性統計與同質性檢定，並以運算思維前測成績為共變數，將 期末測驗分數進行兩組的 ANCOVA 分析結果。
控制組 31 人期末測驗平均為 34.64，標準差為 20.40。實驗組 32 人期末測驗平均為 55.71，標準差為 19.53，且兩班顯著性為 0.625 大於 0.05 表示兩班為同質性的。在 ANCOVA 檢定部分，控制組與實驗組顯著性為 0.000 小於 0.05 表示兩班在期末測驗方面具 有顯著差異的，且實驗組高於控制組。
表 4-9 實驗組與控制組期末程式設計概念測驗之描述性統計資料與 ANCOVA 分析
Group
Mean SD n F p
Control 34.64 20.40 31
27.749 0.000***
Experimental 55.71 19.53 32
46
2. 對矯正學習者程式設計迷思概念之影響
將兩班期中測驗的錯誤的語法知識與迷思概念次數做比較，控制組錯誤的語法知識 72 次、迷思概念 55 次，實驗組錯誤的語法知識 57 次、迷思概念 42 次。期中測驗結果控制組 的班級在錯誤的語法知識與迷思概念上都比實驗組來的多，如圖 4-4 所示。
將兩班期末測驗的錯誤的語法知識與迷思概念次數做比較，控制組錯誤的語法知識 304 次、迷思概念 71 次，實驗組錯誤的語法知識 248 次、迷思概念 63 次。期末測驗結果 控制組的班級在錯誤的語法知識與迷思概念上都比實驗組來的多，如圖 4-5 所示。
圖 4-4 兩班期中測驗錯誤的語法知識與迷思概念的次數
圖 4-5 兩班期末測驗錯誤的語法知識與迷思概念的次數 0
20 40 60 80
控制組(期中考) 實驗組(期中考)
期中測驗
錯誤的語法知識 迷思概念
0 50 100 150 200 250 300 350
控制組(期末考) 實驗組(期末考)
期末測驗
錯誤的語法知識 迷思概念
47
將控制組與實驗組兩班的錯誤的語法知識與迷思概念編碼進行排序，依照課堂的順序來 列出下表資料。結果顯示控制組在錯誤的語法知識上比實驗組來的多，且大多都是 S0(空白) 的狀況，如下表 4-10 所示。
表 4-10 為控制組與實驗組兩班的錯誤的語法知識依時間順序列表
控制組 S0 S1 S2 S3 實驗組 S0 S1 S2 S3 線上程式練習 1 2 0 10 2 線上程式練習 1 0 0 2 0 學習單 2 16 3 26 10 學習單 2 11 0 20 7 線上程式練習 2 17 4 4 5 線上程式練習 2 0 1 7 2 學習單 3 3 0 12 0 學習單 3 12 0 2 0 線上程式練習 3 1 0 4 24 線上程式練習 3 6 0 4 15 期中測驗 44 14 2 12 期中測驗 29 6 3 19 學習單 4 86 6 11 11 學習單 4 83 0 16 4 線上程式練習 4 25 0 4 1 線上程式練習 4 17 0 0 0 學習單 5 26 0 0 7 學習單 5 20 0 0 0 線上程式練習 5 32 0 0 0 線上程式練習 5 26 0 0 0 線上程式練習 7 2 0 6 0 線上程式練習 7 4 0 0 0 期末測驗 188 16 14 86 期末測驗 139 15 10 84
48
49
3. 對學習者程式設計學習態度之影響
態度的評測方面會將學生態度量表(分為實用性、程式設計之自我體會、動機意願、自 信、問題解決能力五個面向)進行加總，其中含有反向的題目。實驗組與控制組以態度前測 分數為共變數，將兩班態度後測分數進行 ANCOVA 分析，並配合半結構式訪談的內容做進一 步的討論。
控制組 31 人態度評測平均為 32.90，標準差為 10.65。實驗組 32 人態度評測平均為 36.28，
標準差為 14.09，且兩班顯著性為 0.875 大於 0.05 表示兩班為同質性的。在 ANCOVA 檢定部 分，控制組與實驗組顯著性為 0.757 大於 0.05 表示兩班在態度評測方面不具有顯著差異，
如下表 4-13 所示。態度前後總分控制組與實驗組有顯著差異，經過成對樣本 t 檢定顯示後 測總分有下降的現象，控制組 41.38 降為 32.90，實驗組 45.71 降為 36.28，如下表 4-14 所 示。
表 4-13 實驗組與控制組態度後測之描述性統計與 ANCOVA 分析
Group
Mean SD n F p
Control 32.90 10.65 31
0.097 0.757 Experimental 36.28 14.09 32
表 4-14 為兩班態度前後測成對樣本 t 檢定
Group test
n Mean SD df p
Control Pre test31 41.38 9.97
30 0.001**
Pro test 32.90 10.65 Experimental Pre test
32 45.71 12.83
31 0.000***
Pro test 36.28 14.09
50
態度量表題目信度分析，分為五個面向總共 22 題，實用性三題 Cronbach's alpha 為 0.834，
程式設計之自我體會三題 Cronbach's alpha 為 0.846，動機意願三題 Cronbach's alpha 為 0.913，
程式設計之自我體會三題 Cronbach's alpha 為 0.846，動機意願三題 Cronbach's alpha 為 0.913，