研究工具

本研究之研究工具包括電腦素養調查表、程式設計開發環境、程式設計學習教 材、學習成就測驗、課堂記錄表、Greenfoot 自我效能量表及學習態度問卷。分別說 明如下：

一、 電腦素養調查表

電腦素養調查表的目的在調查學生使用電腦軟體的相關經驗和對於程式設計的 看法，以瞭解學生對於資訊科學背景和程式設計的知識。內容包含調查學生學習過 的電腦軟體（如：Microsoft Word、Excel、Scratch 等）、是否學習過程式設計、對程 式設計的印象。詳細調查內容請參閱附錄一。

二、 程式設計發展環境

本研究使用 Greenfoot 作為數位遊戲的發展環境，Greenfoot 是一個針對物件導 向程式設計教學所開發的視覺化教育軟體開發環境，其目標學習者為 14 歲以上程式 設計初學者。其圖形化介面，可讓教學者容易地教導重要的物件導向概念，也可以 引起學習者的學習動機，更投入於學習中。Greenfoot 環境提供預先寫好的樣版，預 先提供程式碼的基本結構，讓學習者不必從空白的程式編輯器開始，免去學生因程 式「設計」所產生的困難，更能專注在概念的學習上。

三、 學習教材

本研究學習教材參考 Introduction to Programming with Greenfoot (Kölling, 2010) 書籍前四章所學習到之程式設計語法與概念，融入到 TankWorld 遊戲。TankWorld 遊戲中玩家可以控制一輛坦克，對抗電腦控制的坦克，地圖上有許多障礙物供坦克 躲藏，障礙物可利用坦克發射砲彈擊破障礙物。本研究學習教材利用 TankWorld 遊 戲，製作兩種不同學習策略教材，分別是由下而上式學習策略教材與由上而下式學 習策略教材，分述如下：

(1). 由下而上式學習策略教材：

本學習教材先從 Java 基本程式設計語法與概念的學習開始，並搭配連貫的

實作練習，實作 TankWorld 遊戲中各角色的行為，最後整合成完整遊戲。

(2). 由上而下式學習策略教材則是從遊戲架構出發，解析遊戲中各角色間的規 則和各角色的行為屬性，列出各角色詳細功能，並實作出來。從實作中學 習程式設計語法和概念。

四、 學習成就測驗

學習成就測驗為學習教材所包含的程式設計概念相關試題，內容包含是非題 5 題、單選題 5 題、填充題 2 題和程式撰寫題 1 題，共計 13 題。詳細測驗內容請參閱 附錄二。

五、 學習態度問卷

學習態度問卷分成四個部分，簡述如下：

1. 對於程式設計的看法：包含對程式設計難易程度、對程式設計的興趣和程式 設計對於邏輯思考是否有幫助等看法。

2. 對於上課教材的看法：課堂學習教材是否較能引起興趣、課堂講義的內容與 難度適當和是否喜歡使用遊戲範例作為學習教材等看法。

3. 個人學習情況：上課認真程度、主動發問的意願等看法

4. 開放問題：包含對程式設計課的改進建議、對教材設計的改進建議和其他意 見。

合計 29 題；問卷題目採用 Likert-type 四等量表。依非常同意、同意、不同意、

非常不同意之順序，分別給予 4、3、2、1 分。詳細之調查問卷內容請參見附錄三。

六、 Greenfoot 自我效能量表

Greenfoot 自我效能量表之目的在測量學習者使用 Greenfoot 以完成特定任務之個 人能力信心評斷。本量表改編 Compeau 和 Higgins（1995）所發展的電腦自我效能 量表，共 10 題，量表內容為詢問學習者在不同情境下，使用 Greenfoot 完成指定練 習的自信心程度。本量表採用 Likert-type 五等量表，1 代表沒有信心、2 代表不太有 信心、3 代表信心普通、4 代表有一點信心、5 代表有信心。計分方式為回答 1 者給

1 分，回答 2 者給 2 分，以此類推，若得分越高表示 Greenfoot 自我效能程度越高。

詳細之調查量表內容請參見附錄四。

七、 課堂記錄表

實驗過程中，Bottom-up 組與 Top-down 組課程實施情況與教學者教學情況，由 研究者課後填寫課堂觀察紀錄表，並請教任課教師對於課程實施與教學有何建議。

課程實施情況分為兩部分，「學生提問與錯誤記錄」與「學生反應是否良好」；教學 者教學情況分為兩部分，「教學實施中所遭遇的困難與解決方法」與「教學內容何處 值得加強或補充」。