第四章 實驗結果與討論
第二節 學生對 App 程式學習成效
二. 學生專題表現
為探討已具備運算思維能力之學生經過 App 的必要物件基礎課程及 App 的進 階物件應用課程之後,學生是否能將已具備之能力運用至 App 物件上,本研究以 App 專題的設計做為評估學生學習成就之標準。
預期學生皆能已運算思維概念來撰寫專題,研究之學生已修過運算思維與程 式設計,故對於「變數」、「函數」、「如果、否則」、「重複、迴圈」及「列 表陣列」等概念應能熟悉運用。課程預期學生皆能運用到以上運算思維之能力,
舉例來說,根據運算思維之想法將圖像精靈存為列表,以列表方式做之後的運 用,或將相似動作以函式方式取代簡化程式的複雜度等。預期已有運算思維背景 之學生 , 可以使用已有的運算思維想法來撰寫程式,故在程式方面將會更加簡 潔,及減少出錯率。以下分析該物件之正確及錯誤使用方法。
表 7 針對每一種概念的使用上做相對應評分標準。由該表格探討學生使否正 確使用運算思維之概念。將每一個概念依不同使用方式分解為 2 至 3 個部分,每 一個部分針對難易度分別為 5 分或 10 分,如能夠在整個程式中正確且完整使用預 期功能者滿分為 20 分,從中欲探討學生的正確使用率。
表 13 物件使用方式及分數標準
未有運算思維概念之使用 已有運算思維概念之使用
列 表
使用該運算思維學生滿分為 20 分
有正確存為列表 5 分、列表使用正確 10 分、變數命名完整 5 分
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判 斷 式
使用該運算思維學生滿分為 20 分
能夠正確判斷者 5 分、使用多重判斷式 5 分、減少使用判斷式為 10 分 單
迴 圈 重 複 結 構
使用該運算思維學生滿分為 20 分
能夠使用 for 迴圈者 10 分、能夠取清單中每一個值 5 分、當滿足條件 5 分 多
迴 圈 重 複 結 構
使用該運算思維學生滿分為 20 分
使用雙層迴圈者 10 分、For 與"取清單中每一個"能夠交互應用 10 分
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函 數
使用該運算思維學生滿分為 20 分
能夠化簡程式碼者 10 分、能夠正確使用回傳程序 5 分、能夠正確使用執行程序 5 分
圖 17 運算思維概念熟練度
由表 7 中可以看出已有運算思維概念的學生來撰寫程式,預期該 App 應用程 式將比未有運算思維概念之學生所撰寫的程式更加簡潔。根據表 8 可以看出在專 題中使用到運算思維想法概念,列表、判斷式使用率為百分之百,雖然在圖 17 中 學生對於列表並不是這麼熟悉,但是結合 App 物件卻能使學生更加理解該概念之 使用方法,且將列表所需要之功能皆使用正確,這是預期之外的收穫。使用率及 正確率較低原因為 App Inventor 中表達迴圈及函數方法變化較多,學生並沒有全 數皆能熟悉使用,但能看出有使用的學生皆能獲得 10 分以上。 在迴圈方面使用率
0 2 4 6 8 10 12 14
「判斷式」 「單迴圈」 「多迴圈」 「列表」 「函數」 整體而言
不記得或沒學過 需複習 會運用 熟練 很熟練
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較少,尤其是多重迴圈部分,但是在概念的熟悉度上卻有將近八成學生,由專題 中發現學生皆使用"for 迴圈"的概念居多,少部分學生使用到其他不同種類的作法 來取得列表中的值,故能看出學生對於迴圈概念僅限於較不複雜之應用。
表 14 運算思維概念正確使用率
表 15 學生專題運算思維使用率
函數 列表 判斷式 單迴圈 多迴圈 Escape game 密室逃脫 ◎ ◎ ◎ ● ●
猜數字 ◎ ◎ ◎ ◎ ●
MEMO ◎ ◎ ◎ ● ●
終極 Tic Tac Toe:多想一步 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
鬼島 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
讀書行事曆 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
TETRIS19 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
稀釋小幫手 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
魔術 App ● ◎ ◎ ● ●
日記 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
Cube Timer ◎ ◎ ◎ ◎ ●
數獨 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
踩地雷 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
累死你密室脫逃 ◎ ◎ ◎ ◎ ●
my_pet ◎ ◎ ◎ ◎ ●
拼圖遊戲 ◎ ◎ ◎ ◎ ●
打磚塊 ◎ ◎ ◎ ◎ ●
記帳本 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
◎:有使用且使用正確、♁:有使用卻使用錯誤、●:未使用
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App 應用程式,在專題製作上有 13 位學生製作遊戲,僅 5 位學生製作類記帳本的 工具,雖然預計學生皆能製作工具類專題,但在遊戲類中學生做出的專題近乎完 整,學生將遊戲的完整度製作的完善,這是超出原本預期的。且該專題展示能發 現多數學生皆能以運算思維之概念來完成專題,並且將專題完整完成,班級中只 有 1 位將全數運算思維概念及 App 概念皆運用至專題,該學生在運算思維課程中 成績高達 99 分,該學生原本對於製作出 App 應用程式為較無信心,但在課程之後 能夠完善製作出具有運算思維程式概念的 App 程式,由此可知如有完整的運算思 維背景,在學習 App 程式設計是較有幫助的。以上整體結果顯示,已有運算思維 能力之學生皆能製作出擁有列表、函數、判斷式之 App 應用程式,少數學生皆能 運用迴圈概念至專題。