研究工具

在本研究中所使用的研究工具包括：Scratch 程式設計軟體、Scratch 程式主題 教學課程、新編問題解決測驗、Scratch 學習態度量表及 Scratch 成就測驗，分別敘述 如下：

一、 Scratch 程式設計軟體：

Scratch 軟體是由美國 MIT Media Lab 的所發展的一套免費的程式語言。

Scratch 能在 Windows，Linux，及 Mac OS X 等平台執行，學童透過拖放積木加以排 列組合便能完成程式設計，對兒童而言操作相當簡易。本研究使用的 Scratch 版本為 2009 年所發布的 1.4 版，此版本可以支援中文化介面，減少兒童記憶英文指令的困 擾。

二、 Scratch 程式教學課程：

Scratch 現行版本所包含的程式積木概念包括了︰順序、迴圈、條件語句、變數、

陣列、事件處理、線程、協調及同步、鍵盤輸入、亂數值、布林邏輯、動態作用及

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(一) 第一單元：「順序與迴圈」主題

此單元教師示範的題目為：「小貓咪跑操場 3 圈」，使用的程式觀念為順序及迴 圈的觀念，在此單元中學童必須使用座標及移動的程式積木後才能完成順序的程 式，並且須使用重複執行的程式積木才能使程式具備迴圈的功能，此單元之畫面與 程式碼如圖 6。

圖 6 「順序與迴圈」單元執行畫面與程式碼

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傳統組採用傳統講述法進行教學。流程圖組教師進行課程時會請學童參看投影 畫面或發給學童的流程圖。概念圖組教師進行課程時會請學童參看投影畫面或發給 學童的概念圖。

此單元由教師講解示範的流程圖及概念圖如圖 7 所示：

圖 7 「順序與迴圈」單元教學用流程圖與概念圖

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在教師講解完畢後，此單元由學童自行實作的題目為：「開車環島」，題目詳細 敘述為： 「小明的爸爸想要開車環島旅行三圈(由台中市出發-->屏東-->花蓮-->台北--台中)請你以動畫來表示」。

傳統組學生直接進行實作題目，完成後上傳至作業展示網站。流程圖組的學生 在進行實作前必須根據題目自行繪製流程圖，完成流程圖後進行題目的實作，完成 作業後上傳至作業展示網站。概念圖組的學生在進行實作前必須根據題目自行繪製 概念圖，完成概念圖後進行題目的實作，完成作業後上傳至作業展示網站。

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(二) 第二單元：「變數」主題

此單元教師示範的題目為：「小魚回家記」，使用的程式觀念為變數及事件偵測 的觀念，在此單元中學童必須了解變數初始值的設定，並設定在何種條件下變數會 增加，在何種條件下變數會減少，因此本單元著重於變數程式積木的使用，此單元 之畫面與程式碼如圖 8。

圖 8 「變數單元」執行畫面與程式碼

傳統組採用傳統講述法進行教學。流程(概念)圖組教師進行教學時會請學童參看 投影畫面或發給學童的流程(概念)圖。此單元由教師講解示範的流程圖及概念圖如圖 9 所示：

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圖 9 「變數單元」教學用流程圖與概念圖

在教師講解完畢後，此單元由學童自行實作的題目為：「電流急急棒」，詳細敘 述為：「小紅點生命值剛開始為 0，遇到黃則生命值加 2、遇到藍色則生命值減 5、遇 到家則生命值加 100 」。

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傳統組學童直接進行實作題目，完成後上傳至作業展示網站。而流程圖組與概 念圖組的學生在進行實作前必須根據題目自行繪製流程圖及概念圖，繪圖後進行題 目的實作，完成作業後上傳至作業展示網站。

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(三) 第三單元：「條件判斷」主題

此單元教師示範的題目為：「你的成績是幾分?(條件判斷)」，使用的程式觀念除 了上個單元變數的觀念以外，在此單元中學童必須了解由使用者輸入數值後取得變 數值的設定方式，及條件判斷的程式積木如何使用，因此本單元著重於變數及條件 判斷的程式積木整合應用，此單元之畫面與程式碼如圖 10。

圖 10 「條件判斷」單元畫面與程式碼

傳統組採用傳統講述法進行教學。流程(概念)圖組教師進行教學時會請學童參看 投影畫面或發給學童的流程(概念)圖。此單元由教師講解示範的流程圖及概念圖如圖 11 所示：

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圖 11 「條件判斷」單元教學用流程圖與概念圖

在教師講解完畢後，此單元由學童自行實作的題目為：「灌籃高手」，詳細敘述 為：「體育課考試考籃下和定點投籃各 30 秒，請設定籃下和定點及總成績的變數，

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若總成績 30 顆以上，老師回應「百發百中,你是神射手」，總成績為 20-30 顆，老師 回應「不錯你是投籃高手」，若為其他分數，則老師回應「你再多練練吧」」。

傳統組學童直接進行實作題目，完成後上傳至作業展示網站。而流程圖組與概 念圖組的學生在進行實作前必須根據題目自行繪製流程圖及概念圖，繪圖後進行題 目的實作，完成作業後上傳至作業展示網站。

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三、「新編問題解決測驗」

本研究中「問題解決能力」是採用詹秀美與吳武典（2007）所編著的「新編問 題解決測驗」。該測驗是參考「問題解決能力」(詹秀美、吳武典，1991)之理論架構，

依據施測經驗重新設計測驗形式、內容與計分方式，改採以文字敘述問題情境的呈 現方式，重新編製而成。

本測驗適用對象為四年級至七年級的學童，主要功能在於評量學童問題解決的 能力，從而規劃增進問題解決能力的教學方案，亦可作為問題解決能力教學之成效 評估。測驗內容可分為界定原因、解決方法與預防問題三個分測驗，以及變通性與 有效性兩個向度，可反應學童在解決問題思考上的周密性和在問題情境中發揮創意 思考的潛力。

此測驗按照城鄉平均分配原則，抽取標準化樣本共 1283 人，分別建立四年級至 七年級學生常模。本測驗之內部一致性係數為.77~.91，折半信度為.69~.82，評分者 間信度.93，全測驗之重測信度.83，顯示有良好的信度。在效度方面，與國語、數學、

自然、社會等學科成績之相關為.40~.68，以年級及性別進行單因子變異數分析，均 顯示此測驗具備良好之效度。

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四、Scratch 學習態度量表

本研究所採用的「Scratch 學習態度量表」是參考張文奇(2009)所編製的 Scratch 學習態度量表修改而成，量表經過多位專家效化，是為了瞭解學生經過 Scratch 課程 後的情意感受。原量表之內部一致性係數為.87，共分為五個面向：滿意面向、興趣 面向、實用面向、合作面向以及信心面向，各分量表之內部一致性係數：滿意面向 內部一致性為.702、興趣面向內部一致性為.784、實用面向內部一致性為.742、合作 面向內部一致性為.662 及信心面向內部一致性為.701。

因本研究實驗內容並無合作的面向，因此本研究採用張文奇(2009)的「Scratch 學習態度量表」刪除合作面向題目後共 26 題，分為四個面向：滿意、興趣、實用及 信心面向。量表題目經指導教授審視題目是否符合研究內容後，進行非實驗班級的 預試。本量表採 Likert 五等量表，計分方式為非常符合 5 分、符合 4 分、普通 3 分、

不符合 2 分、非常不符合 1 分，而反向題，計分方式為非常符合 1 分、符合 2 分、

普通 3 分、不符合 4 分、非常不符合 5 分。預試結果之信度數據如下：

(1)、完整量表其內部一致性為 .827。

(2)、滿意向度內部一致性為 .753。

(3)、興趣向度內部一致性為 .748。

(4)、實用向度內部一致性為 .743。

(5)、信心向度內部一致性為 .756。

原量表與修改後之量表內部一致性數據整理如表 4。

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表 4 「Scratch 學習態度量表」內部一致性數據整理表

原量表 去除合作向度之預試量表

各向度之信度描述如下：

(1) 滿度向度其內部一致性為.702。

(2) 興趣向度其內部一致性為.784。

(3) 實用向度其內部一致性為.742。

(4) 合作向度其內部一致性為.662。

(5) 信心向度其內部一致性為.701。

各向度之信度描述如下：

(1)滿意向度內部一致性為 .753 (2)興趣向度內部一致性為 .748 (3)實用向度內部一致性為 .743 (4)信心向度內部一致性為 .756

完整量表其內部一致性為.87。 完整量表其內部一致性為 .827

依照預試之內部一致性數據，各面向與完整量表皆有良好的信度，因此，以原 Scratch 學習態度量表刪除合作面向題目之問卷為本研究之正式 Scratch 學習態度量 表。

本研究所使用「Scratch 學習態度量表」之預試題目題目詳見附錄二。

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五、Scratch 成就測驗

本研究所使用之「Scratch 成就測驗」為研究者針對每個單元的主題所設計，

在實驗課程完成後進行「Scratch 成就測驗」的評量。預試試卷出題內容包括「順 序與迴圈」、「變數」及「條件判斷」等三個單元；出題題型為選擇題，積木填空

b:在 2 秒內由(90,100)移到(120,-120) c:執行 5 次

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本測驗以未參加實驗課程的班級兩班學生進行預試，預試的信效度整理如下：

(一) 效度

專家效度：本研究之「Scratch 成就測驗」題目初步編寫完成後，委請指導教授、

陳姓及鍾姓兩位國小資訊教育老師進行試題內容及題目的審視。期間由指導教授給 予題目及選項的修正共兩次，陳姓老師給予題目及圖案上的改正建議，鍾姓老師給 予題目上的修正意見，最後經由三位專家的專業建議下，修正完成了「Scratch 成就 測驗」預試題目，詳細預試試題如附錄三。因此，本研究之「Scratch 成就測驗」預 試題目具有專家效度。

(二) 信度

本研究之「Scratch 成就測驗」預試對象為未參加實驗教學的兩班學生共 55 位，

有效試卷共 49 份。以 SPSS 12.0 針對試題進行內部一致性考驗，得到 Cronbach's Alpha 值為.836。

(三) 難度和鑑別度

本研究之「Scratch 成就測驗」預試後進行試題之難度與鑑別度分析，試題之難 度與鑑別度統計資料如表 6。與指導教授討論後刪除難度<40%及鑑別度<0.2 兩項均 未達標準之試題共兩題，刪除的試題為選擇題第 5 題及第 11 題，刪題後的試題為本 研究的「Scratch 成就測驗」題目如附錄四所示。

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18e 88.9% 38.5% 75.5% 0.504 19a 100.0% 23.1% 67.3% 0.769 19b 100.0% 23.1% 75.5% 0.769 19c 100.0% 30.8% 73.5% 0.692 19d 100.0% 30.8% 79.6% 0.692 19e 94.4% 23.1% 73.5% 0.713 20a 94.4% 38.5% 69.4% 0.559 20b 88.9% 38.5% 67.3% 0.504

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