綜合討論

在本次診斷性訪談測驗中，研究者根據觀察學生實作程式專案時所見的情 形，提出以下幾項建議：

一、 程式概念

由於 Alice 的程式執行結果能以動畫形式呈現，故物件、物件內建方法及控 制結構（if/else、loop、do together 及 do in order）皆可輕易化為程式執行動畫中 可被學生觀察到的具體現象。對於這些可被具體觀察的項目，學生較能將其與對 應的程式概念進行連結，訪談者通常僅需提示「需要執行ＯＯ動作」，學生便能 發現自己所缺漏的部分。反之，諸如變數及參數這種屬於程式內部資料管理機制 的程式概念，無法直接透過動畫具體呈現其功能，因此學生往往無法將這些概念 與程式的執行過程進行連結。建議教師在講授此類概念時，除了強調其功能及使 用方法外，另可搭配 print（列印）指令，將變數及參數值之變化情形列印出來，

使其成為程式執行過程中可被觀察的對象。

大部分的學生對於程式概念的理解僅有單一面向，會認為「ＯＯ控制結構是 專門用來執行ＸＸ動作」。以 loop 為例：許多學生認為重複結構 loop 只能針對特 定物件動作重複執行，因此在控制陣列中不同的物件時，需要訪談者提示才知道 可以使用 loop。建議教師在講授程式概念時，可搭配多樣化的例題進行講解，協 助學生徹底理解該概念的應用範圍和使用時機。

二、 程式解題技巧

在實作程式專案時，學生往往在觀察完題目所需執行的流程及動作後，便直 接開始進行解題，並未規劃程式流程或思考問題的解決方法，導致如身高縮放錯 誤、無法順利設定判斷條件等邏輯錯誤。研究者推測此一狀況的發生是由於題目 皆以動畫形式呈現，學生將動畫中的個別動作作為處理單元，認為依照動畫中物

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件動作選取正確程式碼即可。建議教師應教導學生在面對任何程式問題時，宜先 思考程式的整體流程、判斷條件、輸入－輸出之間的對應關係，如此將有助於避 免許多邏輯錯誤的發生。

和傳統文字類的程式語言（如 Java 或 C++）相比， Alice 程式通常使用物件 而非變數作為主要的操作對象，因此造成學生在面對問題時，較容易以尋找物件 所包含之函式或方法的方式嘗試解題，而非將重要的資訊透過變數進行儲存及處 理。建議教師特別注意協助學生建立變數概念。

三、 數學相關問題

學生在部分題目中所遭遇的困難並非單純因為程式設計技巧不足，而是由於 學生無法正確處理題目中的數學計算或觀念。例如在第二題中，學生在得知方法 resize 的功能為縮放一定倍率後，仍有許多學生無法正確計算物件的比例。而在 第四題使用選擇結構進行輸入數值正負的判斷時，亦有部分學生因為無法將「數 字為正／負」的概念轉化為「大於／小於零」，而無法順利完成判斷條件的設定。

在第六題中，大多數學生在未找到絕對值函式的情況下，也無法透過數學計算將

「負數轉正」，導致迴圈無法順利執行。理論上一般高中生所具備的數學能力應 能順利處理這些計算或設定，究其原因，應非學生真的欠缺相關的數學概念，而 只是未曾想到必須將數學概念運用於程式解題中，因而一時無法將其以程式語法 表現出來而已。教師應可於規劃 Alice 程式範例時，適當地加入一些運用簡單數 學概念的題目，以幫助學生了解數學概念在程式中可能扮演的的角色。

四、 Alice 程式語言與程式設計介面的相關問題

研究者發現在實作 Alice 程式時，有數種情況是由於 Alice 程式語言本身設計 導致學生較容易產生混淆的地方，分述於下。

1. 3D 物件建模：Alice 中的 3D 物件在執行動作時，皆是以物件的中心點為動作 基準點。但是各物件的中心點皆不盡相同，導致物件在執行動作時會因為中

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心點位置的不同而產生動畫演出上的差異。以方法 reszie 為例，若物件中心點 位於物件正中央時，放大會使其插入地面下，縮小時則會使其浮至半空中。

這個情況除了增加觀察困難，也可能造成學生誤認自己的程式發生邏輯錯 誤。教師除了在製作範例時應注意物件的選用之外，也應提醒學生在練習時，

選取中心點位置相同的物件進行實作。

2. 物件屬性的修改：一般物件的屬性區中包含該物件的顏色（color）、透明度

（opacity）、外觀材質（skin texture）、物件位置（point of view）及裝填風格

（filling style，物件呈現的樣子）等物件外觀方面的設定值。程式設計者若想 在程式執行過程中變動這些外觀項目，必須將屬性區中的對應項目直接拖曳 至程式中，而非透過物件內建的方法（method）。學生常會認為「物件的動作」

皆是透過物件方法來實作，如第一題中使物件改變顏色，有不少學生在物件 方法庫及函式庫中尋找未果，需由訪談者告知物件顏色位於物件的屬性區中 方可正確拖曳。建議教師在教學時，需說明清楚物件屬性、方法及函式的意 義及用途。

3. 視覺化陣列元素的使用：在 Alice 程式語言中，雖然視覺化陣列中的元素多為 物件，但卻無法直接取得個別元素的屬性、方法及函式。若需取用，必須先 拖曳其他物件的屬性、方法及函式後，再使用陣列元素取代該物件。此操作 並不直觀，往往為學生帶來很大的困擾。建議教師在讓學生實作視覺化陣列 相關題目時，強調取用陣列元素屬性、方法及函式的步驟。

4. 自訂元件命名規範不夠嚴謹：當使用者宣告變數、參數及自訂方法時，可使 用數字、結構名稱（如 if、else）、甚至部分標點符號作為該元件的名稱。某些 部分學生在編寫程式的過程中，因為將數字作為變數名稱使用於程式之中，

導致錯誤的程式碼看起來語意通順而無法順利進行除錯，例如：圖 4.25 中 if 判斷式之判斷條件為「若使用者輸入數字大於變數 5」，圖 4.26 中判斷條件為

「若使用者輸入數字大於常數 5」，在 Alice 顯示上兩者之間僅有微小的顏色差 異，若不注意很容易造成誤解。除了建議 Alice 應適度添加命名規範外，也建

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議教師在課程中強調良好命名習慣的重要性。

圖 4.25 變數名稱混淆範例（變數版本）

圖 4.26 變數名稱混淆範例（常數版本）

5. 視覺化陣列的宣告：當使用者進行視覺化陣列的宣告時，必須點擊 new item 按鈕來增加陣列的長度。但是 Alice 僅提供增加長度的按鈕，並未提供減少長 度的功能，因此若是使用者不小心多按了幾次按鈕使得陣列長度過長，他無 法進行修改，必須刪除整個陣列重新宣告。建議 Alice 應盡速將此進行修正。

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