活動設計

依照本章前一節所提出的三階段課程教學流程（如圖 5），說明每一階段的 教學活動：

一、引導觀察遊戲規則階段：

我們以 Scratch 上的經典小精靈（Pacman）遊戲 做為教學案例，讓學生先行 試玩，並且提示學生留意此遊戲的規則以及記錄學生玩此遊戲的策略或秘訣。遊 戲畫面如圖 6 所示：

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圖 6 Scratch 上的 Pacman 遊戲畫面

遊戲中的主角一共有五個，分別是 Pacman(黃色)、BLINKY(紅色)、INKY(藍 色)、PINKY(粉紅色)、CLYDE(橘色)，學生在電腦上操作小精靈，並記錄下所觀 察到的遊戲規則，例如：

 Pacman 要吃掉所有的 pill（小藥片）才能過關。

 如果有 Ghost 抓到了 Pacman，Pacman 就會少一條命。

 如果 Pacman 吃到四個角落的 Super_pill（大力丸），Ghost 就會暫時變成藍 色，這段時間內 Pacman 可以吃掉 Ghost，獲得額外的分數。

二、學習變化遊戲規則階段：

這個階段首先要向學生介紹布林邏輯運算子 AND（而且）、OR（或者）、NOT

（非），並以真值表說明這三種運算子的性質，如下頁圖 7 之說明。

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圖 7 布林運算子的性質

布林運算子中，最為常用的有三個，分別是 AND（而且）、OR（或者）、NOT

（非），並且以 1 代表該事件（條件）為真，以 0 代表該事件（條件）為假。AND

（而且）的運算性質是：必須所有的事件都為真（1），運算結果才會為真（1）；

OR（或者）的運算性質是：只要有一個事件都為真（1），運算結果就會為真（1）；

NOT（非）的運算性質是：事件真假的相反，也就是說當輸入的事件為「真」，經 過 NOT 後的運算就變為「假」，反之亦然，當輸入的事件為「假」，經過 NOT 後的 運算就變為「真」。

然後引導學生練習用布林邏輯運算式寫出小精靈遊戲規則，例如：

1.小精靈 吃到 pill 或者 吃到水果  得分 2.小精靈 吃到大力丸 而且 遇到鬼  得分

3.小精靈 吃完小藥片 而且 吃完大力丸 遊戲過關

然後再引導學生練習以布林邏輯運算式改寫小精靈遊戲規則，讓學生發揮想像力 與創造力，提出自己對變化遊戲規則的想法與創意。例如：

1.小精靈 吃到小藥片 或者 吃到水果 得分

改寫成：鬼(BLINKY 或者 CLYDE 或者 PINKY 或者 INKY )吃到小藥片 得分 2.小精靈 吃到大力丸 而且 遇到鬼  加分

改寫成：鬼 吃到大力丸 而且 遇到小精靈 減一條命 3.小精靈 吃完小藥片 而且 吃完大力丸  過關

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改寫成：鬼 吃完小藥片 而且 吃完大力丸  遊戲結束

為方便學生改寫遊戲規則，教師可以在課前整理好「事件 Event」與「行動 Action」代號 ，如圖 8 之說明，讓學生可以直接使用代號表示「事件」與「行動」， 並以布林運算式呈現遊戲規則修改後的結果。

圖 8 小精靈「角色」與「事件」與「行動」清單圖

在上圖中的兩個表格清單，我們定義了在小精靈遊戲中所有會發生的「事件」

（Event）與「行動」（Action）代號，分別各有 8 項，使用者可以依照實際的遊 戲規則或欲改寫的遊戲規則，挑選適合的事件代號為條件，或者挑選兩個以上的 代號做布林邏輯運算為條件判斷，然後觸發指向對應的行動，在此定義本篇論文 中所使用的布林運算式寫法：

定義 1 :遊戲規則布林運算式

所有在本篇論文中的探討的遊戲規則描述型式為：S→F

其中 S 是用來表示滿足規則條件的陳述式，正規化語法如下所示；F 代表滿足條 件後的行動結果。

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S→A|SA

A→(A ^ A)|(A v A)| ~<event>|<event>

當中的|符號是表示「或者」，使用者將正規化語法右方中的元素擇一提出後，組 合成布林運算式，當做遊戲規則的判別條件，並將反應行動寫在符號之後，在 數學上，習慣使用 v 表示「或者」，^表示「而且」，~表示「非」，另外可以使用 小括號（）來改變邏輯運算的優先順序。

範例 1：這個布林邏輯運算式就可以表示當小精靈吃到大力丸，而且遇到四 隻鬼中的其中一隻，就可以得到加分，其邏輯運算式寫法如下：

C ^ ( E v F v G v H )  S

三、評析邏輯學習成果階段：

在這個階段提示學生以代號或文字敘述的布林運算式改寫出小精靈的遊戲 規則，如圖 9 之範例，並記錄下學生的學習成果。

圖 9 以代號與布林運算式表示小精靈遊戲規則

然後由教師引導學生改寫小精靈的遊戲規則，並且探討遊戲規則變化後所產 生的影響有哪些，可以從小精靈的某一條邏輯、規則做變化，觀察改寫後的新遊

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戲，也就是一個新的「案例」，讓整個遊戲的公平性、困難度、或耐玩性產生了 哪些變化與影響。以下舉了四個範例、說明邏輯變化的範例逐一做說明。

範例 2：遊戲限制規則的改變

以布林運算式「或者」邏輯運算式的改寫，做遊戲限制的改變，變化後可以 增加遊戲的變化，降低困難度。

小精靈 吃到大力丸  無敵

變化成 小精靈 吃到大力丸 或者 吃到水果  無敵

變化成 小精靈 吃到大力丸 或者 吃到水果 或者 吃滿 50 點  無敵

範例 3：遊戲得分規則的改變

以布林運算式「而且」邏輯運算式的改寫，並且另外使用括號（）來改變布 林邏輯運算的優先順序，以達成遊戲得分規則的改變，變化後會增加得分的條 件，提高遊戲的困難度。

小精靈 吃到大力丸 而且 吃到鬼  得分

變化成 小精靈 ( 吃到大力丸 而且 吃到水果 ) 而且 吃到鬼  得分 變化成 小精靈 ( 吃到大力丸 而且 吃到水果 ) 而且 吃到 2 隻鬼  得分

範例 4：遊戲限制規則的改變

以布林運算式「而且」邏輯運算式的改寫，達成遊戲得分規則的改變，變化 後會增加遊戲變化，降低遊戲困難度。

小精靈 吃到大力丸  無敵

變化成 小精靈 吃到大力丸 而且 再吃一顆大力丸  加速 變化成 小精靈 吃到大力丸 而且 吃到水果  中毒

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範例 5：遊戲過關規則的改變

以布林運算式「而且」、「或者」邏輯運算式的改寫，並且另外使用括號（）

來改變布林邏輯運算的優先順序，以達成遊戲過關規則的改變，變化後會讓過關 門檻降低，降低遊戲困難度。

小精靈 吃完小藥丸  過關

變化成 小精靈 ( 吃到大力丸 或者 吃到水果 ) 而且 吃到 2 隻鬼  過關

總括來說，本章節的教學活動設計就是以小精靈遊戲規則的邏輯變化學習，

讓學生瞭解遊戲規則設計所隱含的邏輯觀念，以及遊戲規則邏輯改變後對遊戲的 類型、公平性、困難度等所會造成的影響。藉此讓學生思考如何讓小精靈更有趣、

更耐玩。經過上述三個階段的教學活動後，再評析邏輯學習成果，探討學生的學 習成效，並且以問卷調查方式，探討學生的學習滿意度。

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