建議 - 結論與建議 - 遊戲式排序教學對五專生及高中生排序演算概念之影響

第五章結論與建議

第二節建議

本研究根據實驗教學所獲得之分析結果，題出下列建議以供相關研究參考。

一、排序遊戲設計建議

因研究者能力所限，在遊戲設計上仍有不足，從問卷可發現學生對於遊戲畫面和遊戲故事性滿意度最低，建議遊戲畫面可以加入更多精緻的美工圖案、

動畫和加入豐富的故事情節讓學習者更融入遊戲中。就實驗觀察發現，學習者對於遊戲說明和程式說明部分會選擇性跳過，未來可將此部分以遊戲方式呈現，

讓玩家更願意學習。

本研究所設計之遊戲屬試驗階段，僅能透過研究者觀察整理學生學習狀況，

若能增加遊戲紀錄功能以了解學生學習情形，提供給教師參考，讓教師能觀察學生的學習歷程記錄，並針對學生所遇到的困難和常犯錯的部分給予指導，如此更能讓教師有效幫助學生學習。

藉由實驗現場觀察學生操作遊戲過程發現，學生於操作過程中，常因不知需比較哪幾個項目，而造成遊戲進行上的障礙，未來可加入索引值指示現在遊戲進行的階段，以本遊戲氣泡排序為例，可以多加個探險家於氣泡上方，指示現在需要比較的項目，將探險家對應到程式的索引值 I 或 J，輔助學生有更好的理解，並解決學生在操作上的困難。

二、教材內容建議

本研究實驗時間較短，且以氣泡排序和選擇排序為主要教學內容，因此，

未來可以設計其他排序法的遊戲，或者是資料結構和演算法領域相關的課程，

例如快速排序（quick sort）、二元搜尋（Binary Search）等等相關課程，讓學生對於資料結構和演算法有更好的理解。此外，本研究只以排序概念理解為主，

並未讓學生實際撰寫程式，未來可研究使用遊戲後是否對於程式撰寫上有幫助。

參考文獻

一、中文部分

吳正己（民 89）。高中電腦科教科書編撰建議，國立編譯館通訊第 47 期。

吳正己、何榮桂（民 87 ）：高級中學心定電腦課程的內涵與特色。科學教育 月刊，208，26-32。

沈碧麗（民 94）。高職電腦教師教學信念之個案研究（碩士論文）。國立台灣師範大學，臺北市。

莊雅茹（民 83 ）。高中電腦課程實施成效之調查。國科會專題研究計畫成果報告。

教育部（民 97）。高中資訊科學課程標準。台北：教育部。

教育部（民 97 年 1 月 25 日）。修訂普通高級中學課程綱要「資訊」Q&A【高中資訊科學中心】。取自http://210.60.36.74/modules/tinyd1/index.php?id=34 陳巧芳（民 93）。範例導向教材設計方式對於高中生學習 Visual Basic 之影響

研究（碩士論文）。國立台灣師範大學，臺北市。

二、西文部分

Adams, E. (2005). Educational games don’t have to stink! The designer’s notebook.

Retrieved from

http://www.gamasutra.com/view/feature/2190/the_designers_notebook_.php

Baecker, R. (1998). Sorting out sorting: A case study of software visualization for teaching computer science. Software Visualization: Programming as a Multimedia Experience, 1, 369-381.

Baecker, R. M. (1981). Sorting out sorting. Film, SF, CA, USA: University of Toronto. M. Kaufmann, Publishers.

Boticki, I., Barisic, A., Martin, S., & Drljevic, N. (2012). Teaching and learning

computer science sorting algorithms with mobile devices: A case study.

Computer Applications in Engineering Education, 1-10. doi:

10.1002/cae.21561

Brown, M. H. (1988). Exploring algorithms using Balsa-II. Computer. 21(5), 14-36.

Brown, M. H., & Sedgewick, R. (1984). A system for algorithm animation.

SIGGRAPH Comput. Graph., 18(3), 177-186. doi: 10.1145/964965.808596

Byrne, M. D., Catrambone, R., & Stasko, j. T. (1999). Evaluating animations as student aids in learning computer algorithms. Computers & education, 33(4), 253-278.

Cagiltay, N. E. (2007). Teaching software engineering by means of computer-game development: challenges and opportunities. British Journal of Educational Technology, 38(3), 405-415. doi: 10.1111/j.1467-8535.2007.00705.x

Carson, E., Parberry, I., Jensen, B. (2007, March). Algorithm explorer: visualizing algorithms in a 3d multimedia environment. Paper presented at the ACM SIGCSE Bulletin.

Chang, Y. C., Peng, H. Y., & Chao, H. C. (2010). Examining the effects of learning motivation and of course design in an instructional simulation game.

Interactive Learning Environments, 18(4), 319-339. doi:

10.1080/10494820802574270

Cheng, C. -L., Hong, J. -C., Hwang, M. -Y, Lee, Y. -C., Lin, C. -L., & Lu, C. -H.

(2009). Playfulness-based design in education games: a perspective on an evolutionary contest game. Interactive Learning Environments, 17(1), 15-35.

doi:10.1080/10494820701483615.

Connolly, T. M., Boyle, E. A., MacArthur, E., Hainey, T., & Boyle, J. M. (2012). A systematic literature review of empirical evidence on computer games and serious games. Computers & Education, 59(2), 661-686. doi:

10.1016/j.compedu.2012.03.004

Dershem, H. L., & Brummund, P. (1998). Tools for Web-based sorting animation.

ACM SIGCSE Bulletin, 30(1), 222-226.

Douadi, B., Tahar, B., & Hamid, S. (2012). Smart edutainment game for algorithmic thinking. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 31, 454-458. doi:

10.1016/j.sbspro.2011.12.085

Frost, D., Verno, A., Burkhart, D., Hutton, M., North, K., Houston, I., & ES, P. P.

(2009). A model curriculum for k–12 computer science level I objectives and outlines. CSTA Curriculum Committee, 1-57.

Gee, J. P. (2003). What video games have to teach us about learning and literacy.

Comput. Entertain, 1(1), 1-4. doi: 10.1145/950566.950595

Hakulinen, L. (2011, November). Using serious games in computer science education. Proceedings of the 11th Koli Calling International Conference on Computing Education Research.

Hayes, E. R., & Games, I. A. (2008). Making Computer Games and Design Thinking: A Review of Current Software and Strategies. Games and Culture, 3(3-4), 309-332. doi:10.1177/1555412008317312

Jiau, H. C., Chen, J. C., & Ssu, K. -F. (2009). Enhancing self-motivation in learning programming using game-based simulation and metrics. Education, IEEE Transactions on EDUCATION, 52(4), 555-562.

Kamal, A., Saraiya, P., North, C., McCrickard, S., Shaffer, C., & Colaso, V. (2002).

Learning and retention in data structures: A comparison of visualization, text, and combined methods. Paper presented at the World Conference on Educational Multimedia, Hypermedia and Telecommunications 2002, Denver, Colorado, USA. http://www.editlib.org/p/9294

Kehoe, C., Stasko, J., & Taylor, A. (2001). Rethinking the evaluation of algorithm animations as learning aids: an observational study. International Journal of Human-Computer Studies, 54(2), 265-284. doi: 10.1006/ijhc.2000.0409

Naps, T. L., Rößling, G., Almstrum, V., Dann, W., Fleischer, R., Hundhausen, C., Korhonen, A., Malmi, L., McNally, M., Rodger, S., & Velázquez-Iturbide, J.

Á . (2002, June). Exploring the role of visualization and engagement in computer science education. In Working group reports from ITiCSE on

Innovation and technology in computer science education, 131-152, New York, NY, USA.

Opyrchal, L., Boxtel, J. V., & Wallace, S. A. (2010). A puzzle game for introductory data structures. Journal of Computing Sciences in Colleges, 26(1), 133-139.

Papastergiou, M. (2009). Digital Game-Based Learning in high school Computer Science education: Impact on educational effectiveness and student motivation. Computers & Education, 52(1), 1-12. doi:

10.1016/j.compedu.2008.06.004

Rößling, G., & Freisleben, B. (2000, May). Experiences in using animations in introductory computer science lectures. Paper presented at the ACM SIGCSE Bulletin.

Randel, J. M., Morris, B. A., Wetzel, C. D., & Whitehill, B. V. (1992). The session, Beijing.

Schollmeyer M. (1996, March). Computer programming in high school vs. college.

Proceedings of the twenty-seventh SIGCSE technical symposium on Computer science education, Philadelphia, Pennsylvania, USA.

Shabanah, S., & Chen, J. X. (2009). Simplifying algorithm learning using serious games. Proceedings of the 14th Western Canadian Conference on Computing Education, 34-41.

Shabanah, S. S., Chen, J. X., Wechsler, H., Carr, D., & Wegman, E. (2010, April).

Designing computer games to teach algorithms. In Information Technology:

New Generations (ITNG), 2010 Seventh International Conference on (p.

1119-1126). IEEE.

Shaffer, C. A., Cooper, M., & Edwards, S. H. (2007). Algorithm visualization: a report on the state of the field. Paper presented at the ACM SIGCSE Bulleti,

39, 150-154.

Stasko, J. T. (1990). Tango: s framework and system for algorithm animation.

Computer, 23(9), 27-39.

Tan, B. I. N. G., & Seng, J. L. K. (2010, April). Game-based Learning for Data Structures: A case study. In Computer Engineering and Technology (ICCET), 2010 2nd International Conference on (Vol. 6, p. V6-718). IEEE.

Wallace, S. A., McCartney, R., & Russell, I. (2010). Games and machine learning: a powerful combination in an artificial intelligence course. Computer Science Education, 20(1), 17-36. doi: 10.1080/08993400903525099

Weng, J. F., Tseng, S. S., & Lee, T. J. (2010). Teaching Boolean Logic through Game Rule Tuning. IEEE TRANSACTIONS ON LEARNING TECHNOLOGIES, 3(4), 319-328.

Whitton, N. (2007). Motivation and computer game based learning. Proceedings of the Australian Society for Computers in Learning in Tertiary Education, Singapore.

Wu, W. Y., Chang, C. K., & He, Y. Y. (2010, May). Using Scratch as game-based learning tool to reduce learning anxiety in programming course. Paper presented at the Global Learn Asia Pacific.

附錄一排序演算法－前測測驗卷 排序概念測驗

班級:_______________ 座號:_______________ 姓名:_______________

一、選擇題： For...Next 處理，請問至少要使用幾層巢狀 For...Next？

(A)１ (B)２ (C)３ (D)４ [93 工程與管理統測]

回合資料排序情形是否交換

(13). 總共需要交換幾次？____________

(14). 總共需比較幾次？_____________

2. 有 4 個資料，分別為：7，33，26，10，請採用選擇排序法來排序這些資料，

(27). 總共需要交換幾次？____________

(28). 總共需比較幾次？_____________

附錄二排序演算法－後測測驗卷 排序概念測驗

班級:_______________ 座號:_______________ 姓名:_______________

一、選擇題： For...Next 處理，請問至少要使用幾層巢狀 For...Next？

(A)１ (B)２ (C)３ (D)４ [93 工程與管理統測]

回合資料排序情形是否交換

(13). 總共需要交換幾次？____________

(14). 總共需比較幾次？_____________

2. 有 4 個資料，分別為：33，26，7，10，請採用選擇排序法來排序這些資料，

(27). 總共需要交換幾次？____________

(28). 總共需比較幾次？_____________

附錄三遊戲組學生學習單 排序概念學習單

班級:_______________ 座號:_______________ 姓名:_______________

各位同學好：

回合資料排序情形是否交換

二、實際練習

3. 氣泡排序程式：

一個 FOR...NEXT 結構之中也可以再包含一個或數個的 FOR...NEXT 結構，這時我們稱為巢狀 FOR...NEXT。

【一維陣列】

陣列是一群具有相同型態的元素集合起來的特殊型態，每一個元素都有一個索引值(index)作為存取的依據。其陣列各個元素的表示法是：A(0)、

A(1)、A(2)、…、A(5)，亦即 A(0)代表陣列的第 1 個值：10，A(1)代表陣列的第 2 個值：15，…。如下圖所示：

A(0) A(1) A(2) A(3) A(4) A(5) 10 15 26 9 7 55

附錄四動畫組學生學習單 排序概念學習單

班級:_______________ 座號:_______________ 姓名:_______________

各位同學好：

回合資料排序情形是否交換

五、實際練習

7. 氣泡排序程式：

一個 FOR...NEXT 結構之中也可以再包含一個或數個的 FOR...NEXT 結構，這時我們稱為巢狀 FOR...NEXT。

【一維陣列】

陣列是一群具有相同型態的元素集合起來的特殊型態，每一個元素都有一個索引值(index)作為存取的依據。其陣列各個元素的表示法是：A(0)、

A(1)、A(2)、…、A(5)，亦即 A(0)代表陣列的第 1 個值：10，A(1)代表陣列的第 2 個值：15，…。如下圖所示：

A(0) A(1) A(2) A(3) A(4) A(5) 10 15 26 9 7 55

附錄五五專生態度問卷

 我對於使用「排序遊戲」學習排序概念的感想或改進建議：

________________________________________________________________

 其他意見：

________________________________________________________________

附錄六高中生態度問卷

 你喜歡用遊戲式學習程式設計嗎？請解釋。

附錄七排序動畫介紹

一、動畫開頭畫面

讓學習者可以根據自己學習進度，自由選擇想觀看的動畫。

二、氣泡排序解說畫面

此部分跟排序遊戲內容是一樣的，只是去除了所有遊戲的圖案。

三、氣泡排序搭配提示

此部分跟排序遊戲內容是一樣的，只是去除了所有遊戲的圖案，並且學生無法操作排序過程，全程只能單純觀賞排序過程。

四、氣泡排序動畫

此部分跟排序遊戲關卡內容是一樣的，只是去除了所有遊戲的圖案，並且學生無法操作排序過程，全程只能單純觀賞排序過程。

五、氣泡排序程式碼解說

此部分跟排序遊戲內容是一樣的，只是去除了所有遊戲的圖案。

在文檔中遊戲式排序教學對五專生及高中生排序演算概念之影響 (頁 75-100)

建議

第五章 結論與建議

第二節 建議

參考文獻

第五章結論與建議

第二節建議