第四章 結果與討論
第一節 學生答題情形與困難點分析
本節說明研究者將螢幕錄影與對話錄音，在排除檔案損壞及錄音不清的資料 並轉換為逐字稿後，共取得男生 7 人、女生 6 人，合計 13 份資料中統整分析而 得之各題答題情形，包含學生答題過程中所遭遇的困難，以及訪談者如何提供協 助使學生能順利完成解題。
第一題：物件、內建方法及時序控制結構
本題主要目標為測試學生使用 Alice 程式語言的基本能力，需要學生正確地 宣告物件，並透過使用物件內建的方法（method）和屬性（property）來操作該物 件，以及透過不同的時序控制結構來控制物件進行動作的順序。本題程式碼範例 如圖 4.1，此程式讓一個物件（如程式範例中的 rabbit）依序執行說話、改變顏色 及跳躍的動作，其中變色與跳躍動作須同時進行。
在本次實驗中，13 名學生在第一題中所發生的錯誤類型如表 4.1 所示。
1. 新增動作物件
所有學生在新增動作所需的物件時，皆可順利完成「按下 Add Object 按鈕」、
「選擇並新增物件」這一連串新增動作物件的操作。
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2. 控制物件動作
在使用物件方法（method）及屬性（property）來控制物件進行動作時，所有 學生皆能理解並正確使用內建方法 say 來實作說話動作。但在實作物件跳躍動作 時，有 2 名學生無法立刻反應需使用兩個移動方法（move）來組合出跳躍動作。
其中 1 名學生無法確定自己的動作是否正確，向訪談者反問進行確認：
S01_Q01
S：（完成新增物件 bunny）
S：老師，是 move 嗎？
T：你先看第一個動作是什麼？
S ：（開啟 Q1 題目影片）
S：要說話。
S：（將 bunny say 拖曳至主程式區，並設定說話內容為 jump1）
S：跳是這個吧？（指 bunny move）
T：對啊。
另外 1 名學生則需訪談者更進一步，提示跳躍動作是由 move up 及 move down 兩個動作構成：
S02_Q01
T：他的第一個動作是什麼，你要不要再看影片確認一下？
S：（開啟 Q1 題目影片）
S：（將物件區 rabbit 拖曳至主程式區，並在選單選擇 say 後設定說話內容為 jump1）
S：（將左上方 rabbit 拖曳至主程式區，並在選單選擇 move 後，在 move 設定選單上猶疑）
S：跳的話是這個嗎？
T：跳的動作是不是先上再下？
S：（選取 up 0.5 meter，完成 rabbit move 設定）
T：那個高度你自己設。
S：（複製 rabbit move up 0.5 meter 並修改為 rabbit move down 0.5 meter）
約半數的學生（7 名）不知道改變物件顏色的做法為從物件屬性區（properties）
中拖曳顏色屬性至程式中，或是直接將物件拖曳至程式後，於選單中選擇 set color to 選項便可進行改變顏色設定。其中有 2 名學生在訪談者提示需尋找物件顏色之 後，可以找到並進行顏色設定，例如：
29 S11_Q01
S：老師，變色怎麼做？
T：你覺得顏色會是什麼東西？會是動作嗎？
S：他應該是一個 function。
T：顏色的英文是什麼？
S：Color。
T：那就去找 color 。你現在選的是 head，你要選整支兔子。
S：（點選左上方物件區 rabbit）
T：這是動作，methods 都是動作 S：（點選 properties 標籤）
S：（將 color 拖曳進主程式區，並設定為 bunny set color to red）
另外 5 名學生在訪談者明確告知物件顏色位於屬性區後，方能找到並拖曳顏 色屬性至程式中進行設定，例如：
S12_Q01
T：兔子有顏色，它會放在哪裡？
S：（右鍵點擊物件區 bunny，瀏覽選單）
S：兔子的顏色應該在…
S：（右鍵點擊主畫面中 bunny2，瀏覽選單後，點擊 bunny2 upper body 選擇兔子的上半身）
T：像身高是兔子的一部分，顏色也是兔子的一部分，所以它會放在哪裡？
S：他會放在哪裡…
T：如果先不要管變色的話，你覺得兔子的身高、位置、顏色，會放在哪裡？
S：儲存檔案裡。
T：就是這邊（指 properties），這邊有兔子的顏色
S：（將 color 拖曳進主程式區，並設定為 bunny2 upper body set color to red）
3. 動作時序控制
在本題中，需要使用同時控制結構 do together 及循序控制結構 do in order 來 控制物件動作的發生順序，以下先分別討論學生取用此兩種控制結構所遭遇的困 難，再討論學生在組合兩者完成題目時所遭遇的困難。
有 2 名學生在操作過程中，未注意到有特定動作需要同時執行，但在訪談者 提示後，便可正確取用同時控制結構 do together，例如：
30 S12_Q01
T：你覺得這樣跟影片一樣嗎？
S：讓我比對一下。
S：（開啟 Q1 題目影片）
T：你覺得一樣嗎？
S：嗯。
T：你做的是兔子跳到半空中之後，再變顏色。
S：喔，他是邊跳邊變。
S：（將 Do together 拖曳進主程式中，並將兔子跳上及變色的程式碼拖曳至 Do together 中）
在使用同時控制結構 do together 時，有部分學生（8 名）會將跳躍（move up 及 move down）及改變顏色（set color）的程式碼全部放置於同一個 do together 結構中，以致因為向上移動及向下移動兩個動作彼此抵銷，使得物件無法產生跳 躍動作，僅改變顏色（如圖 4.2 所示）。也有學生僅將向上移動及改變顏色程式碼 放置於同一個 do together 結構中，使得物件顏色改變，卻未與整個跳躍動作同時 執行結束（如圖 4.3 所示）。這些學生會發生這樣的錯誤，乃是因為未取用循序控 制結構 do in order 來協助控制物件處理順序。
圖 4.2 程式碼範例－時序控制錯誤情形 1
圖 4.3 程式碼範例－時序控制錯誤情形 2
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其中有 1 名學生在比對執行結果及題目影片後向訪談者反問確認是否需要取 用控制結構 do in order：
S04_Q01
T：它是整隻變紅以後才跳下來嗎？你再看一下影片。
S：（開啟 Q1 影片）
S：是要用這個（指 do in order）嗎？
S：（將 do in order 移入 do together 中）
另有 1 名學生由訪談者提示應取用控制結構中的其中一個後，猜測應選用 do in order，訪談者於學生取用後向學生講解 do in order 的用途：
S11_Q01
S：（按下 PLAY 進行測試，發現 bunny 跳上同時變色完再跳下）
S：（打開 Q1 題目影片）
T：在下面這些控制結構裡面…有沒有哪些你學過的控制結構你現在還沒用到的？
S：（將 do in order 拖曳至主程式區）
T：好，這是什麼？
S：Do in order。
T：Do in order 是什麼?
S：不太記得，他應該跟這個(指 do together)差不多吧？
T：Together 是…
S：一起。
T：In order 就是依序。
S：依序。
其餘 6 名學生則需要訪談者直接告知需使用 do in order 控制結構來處理依序 執行的動作，例如：
S09_Q01
T：你想想看，跳上跟跳下要依序發生還是同時發生？
S：依序。
T：依序，對。那下面有哪一個控制結構是依序的？
S：（尋找結構控制列約 30 秒）
T：就是 do in order。
S：那不是「另外做」嗎？
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即便在順利取用兩種時序控制結構後，仍有 9 名學生因無法順利將其組合，
而無法完成目標動作，這些學生皆由訪談者詳細講解物件動作，並告知兩種時序 控制結構的組合方式後方能解題，例如：
S06_Q01
T：你想想看這邊變顏色這個動作應該跟誰同步？
T：你這樣這（do in order）裡頭三個（rabbit move up、rabbit set color、rabbit move down）
還是循序不是嗎？
S：（將 do in order 移出 do together 後刪除 do together）
S：（將 do together 拖曳至 do in order 中）
T：你是 do together 裡頭應該要有 do in order，do together 裡頭先一個變顏色的動作…
S：（將 do together 移出 do in order）
S12_Q01
T：還差一點點，你仔細觀察一下他變色的情況。
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S：（點擊 cat set color 的 more 選單，將 duration 設成 0.5 sec）
S：（按下 PLAY 進行測試，發現貓還沒跳到最頂就變完顏色）
S：（將 setcat set color 的 duration 調整為 0.25 sec）
S：（按下 PLAY 進行測試，發現貓還沒跳到最頂就變完顏色）
S：（將 setcat set color 的 duration 調整為 2 sec）
S：（按下 PLAY 進行測試，發現貓變顏色過程與整個跳躍動作同步）
第二題：內建函式
本題需要學生在宣告兩個身高互異的物件後，使用物件內建方法 resize 來改 變其中較矮的物件大小，使其放大至與較高物件同樣高度。學生必須了解方法 resize 的功能，並且取用物件內建的函式 height（身高）用於倍率計算，進行正確 的縮放倍率設定，方可完成本題。本題程式碼範例如圖 4.4，此程式讓一較矮物 件（如程式範例中的 plato）透過方法 resize 來改變大小為和較高物件（如程式範 例中的 aliceLiddell）同樣高度，同時在放大過程中說話。
本題共有 13 名學生作答，學生答題所遭遇到的困難及訪談者給予的協助統 整於表 4.2 中。
圖 4.4 程式碼範例－內建函式
1. 取用物件方法 resize
參與實驗的學生中，有 6 名學生不知道必需取用方法 resize 來改變物件大小。
其中 2 名學生在訪談者詢問改變大小是什麼動作以後，即可自行找到並選用方法 resize，例如：
S07_Q02
T：你現在要做的動作是什麼？
S：讓它變得跟它一樣大。
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S05_Q02
S：（將 dancer stand up 拖曳至主程式區，並點選 more 檢視選項，但未做任何設定）
S：（按下 PLAY 進行測試，發現無任何改變）
S：這一行(dancer stand up)是什麼啊？
T：就是站起來阿，所以你知道有什麼指令可以用來做改變大小的嗎？
resize 使目標 物件縮放
35 S：不知道。
T：OK，那這邊往上拉，有個 resize。這個可以用來改變大小，它的功能是把東西變成…
S：（將 dancer resize 拖曳至主程式，但未設定縮放倍率）
S09_Q02
S：（將joey’s resize 拖曳至主程式區，將縮放倍率設為 2）
S07_Q02
S：（按下 PLAY 進行測試，發現 Euripides 放大至比 Alice 大）
S：（取消用來解釋的 Euripides resize）
T：你現在是要把他放大，用 Alice 的身高當作倍數，放大那麼多倍。但是它是要放這麼多
36 倍嗎？
S：不是。
T：那它應該要放多少倍？
3. 縮放倍率之計算
13 名學生中，在知道方法 resize 後方數字為縮放倍率後，有 11 名仍因無法 正確計算兩物件身高比例而使執行結果發生錯誤。其中 2 名學生於訪談者提問比 例如何計算後即可拖曳正確比例計算式，例如：
S01_Q02
T：你現在要做什麼動作？
S：跟它(Alice)一樣高。
T：跟它一樣高，那這個比例要怎麼算?
S：（點擊 resize 後方清單，將 Mana resize 設定為 Mana resize aliceLiddell’s height / 0.5）
T：要除以誰？
S：它(指 Mana)。
有 7 名學生則在訪談者舉例說明比例關係後，能順利進行計算，例如：
S04_Q02
T：你是不是要計算它比它大幾倍？
S：嗯。
T：那要怎麼算？
S：不知道。
T：好，那我問你 5 是 3 的幾倍大？
S：5/3 倍。
T：是 5 去…
S：除以 3。
T：除以 3 嘛，所以現在是要變成 Alice 的身高是…
S：它(Alice)去除以它(Plato)。
其餘 2 名學生由訪談者直接告知比例計算方式：
S06_Q02
T：你先想想看這個縮放的比例要怎麼算？
S：（在 pj resize howMuch = object only 的 more 清單中尋找）
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S：（修改 pj resize howMuch = object only 為 pj resize howMuch = object and parts）
T：其實就是 Alice 的身高除以小孩的身高啊！
4. 物件身高函式的取用
4. 物件身高函式的取用