實施步驟

本研究教學實驗分二階段，共計24 小時，詳細的實施流程如下圖 3-5 所示。

圖3-5 教學實驗實施步驟

壹、機器人程式設計教學

本研究中實體組、模擬組、實體加模擬組，三組採用機器人程式設計教學 共進行16 小時 6 個單元的教學活動。三組的講義範例及習題皆完全相同。

實體加模擬組 模擬軟體組

實體機器人組 傳統組

機器人程式設計教學 傳統Java 教學

第一階段態度問卷與成就測驗實施

（機器人程式設計）

第一階段 態度問卷與成

就測驗實施

（傳統程式設計）

銜接課程

傳統Java 教學（進階内容）

第二階段態度問卷與 成就測驗實施

個別訪談

貳、傳統Java 教學

傳統組採用傳統Java 教學與機器人三組同樣進行 16 小時 6 單元的教學活 動，各單元講授的觀念皆與機器人程式設計教學相同，但程式範例不同。

參、第一階段態度問卷與成就測驗實施

態度問卷於第一階段的最後一堂課結束前10 分鐘進行，詢問研究參與者對 機器人程式設計或傳統程式設計學習活動的態度。第一階段的教學活動結束 後，進行1 小時的成就測驗。

肆、銜接課程

此部份針對採用機器人程式設計教學的三組，於成就測驗後加上1 小時的 銜接教材，主要內容為傳統Java 使用的 Eclipse 介面、鍵盤輸入方法、螢幕輸 出方法，以補足與傳統組之差別。

伍、傳統Java 教學（進階內容）

至此，各組所學的程式設計概念都相同，四組開始學習相同的Java 教材，

共計進行5 小時的學習活動。

陸、第二階段態度問卷與成就測驗實施

在進階內容最後一堂課結束前10 分鐘進行，先學習機器人程式設計教學的 三組在問卷中會多出2 題和機器車有關的題目及多 1 題開放式題目。於第二階 段教學及問卷結束後，進行1 小時的成就測驗，四組題目皆相同。

柒、個別訪談

在所有教學活動及測驗結束後，根據二次成就測驗的結果，挑選可能具有 特別心智模型的參與者進行每人5~10 分鐘的個別訪談。

第六節 資料分析

本研究收集的資料包括二階段成就測驗成績、二階段態度問卷結果、個別 訪談的錄音及問卷記錄、程式專題的程式碼。各項資料的分析方式描述於下。

本研究統計考驗均採用α= .05 的顯著水準。

壹、成就測驗分析

第一階段成就測驗，機器人程式設計教學的三組測驗題目相同，而傳統組 所測概念雖相同，但題目則不同。故而，本階段僅比較機器人三組成就的差異。

分析時，分別針對理解程式、設計程式、總分三部份進行變異數分析（ANOVA）， 若達顯著差異再進行事後考驗分析（Post hoc）。第二階段成就測驗四組題目皆 相同，分析時針對理解程式、設計程式、總分等成績進行變異數分析若達顯著 差異再進行事後考驗分析。此二階段成就測驗的設計程式題也用來分析學生可 能具有的心智模型。

貳、態度問卷分析

第一、二階段問卷結果都採變異數分析檢定四組之間的差異，其中機器人 三組特有的問題，則僅對三組的資料進行變異數分析。第一階段、第二階段態 度問卷相同的題目則採用t 檢定考驗各組在前、後二階段態度的差異。

第二階段態度問卷中的開放式題目則用以佐證成就測驗及學習態度分析所 得結果。

參、個別訪談的錄音及問卷分析

錄音部份轉換為逐字稿後，配合個別訪談問卷、專題程式碼、第一及第二 階段成就測驗考卷，用來解釋受訪者對於特定程式設計概念的心智模型。