第四章 結果與討論
第五節 討論
一、 Bottom-up 組與 Top-down 組程式設計學習成就
本研究利用獨立樣本 t 檢定來驗證 Bottom-up 組與 Top-down 組學習成就是否有 顯著差異,Top-down 組平均成績(平均數=55)高於 Bottom-up 組(平均數= 47.32)。
在變異數的 Levene 檢定中,未達顯著水準(F=.976,p=.327>.05),表示兩組變異數 同質;t 檢定達顯著水準(t=-2.03,p=.046<.05 ),證明兩組的程式設計學習成效後測 成績有顯著差異,Top-down 組平均成績明顯高於 Bottom-up 組。證明由上而下式數 位遊戲學習策略(先了解遊戲的整體架構,分析角色的功能屬性、角色間的規則,
再逐一實作,並從中學習程式設計概念),優於由下而上式數位遊戲學習策略(從基 本語法學起,並搭配實作練習,每個實作練習皆為遊戲中的小功能,最後組合成完 整遊戲),推測可能原因為,由上而下式數位遊戲學習策略先讓學生了解即將製作的 遊戲整體架構,有明確的目標,學生有較高的學習動機,使得在實作中,會積極完 成程式碼撰寫,觀察執行結果,因為他們覺得自己是在製作遊戲;由下而上式數位 學習策略組因為有如傳統程式設計教學,從基本語法學起,雖然練習實作內容是製 作遊戲,但因基本語法學習使學生缺法學習動機,讓學生感覺就只是在學程式設計,
遊戲實作只是應用這些程式設計概念和語法而已,且學生不會知道自己將做出什麼 樣的遊戲,因為他們看不到遊戲整體架構,直到最後一堂課才有辦法看到遊戲的全 貌。
二、 Bottom-up 組與 Top-down 組學習態度
(一)、對程式設計的看法
本研究利用獨立樣本 t 檢定來驗證 Bottom-up 組與 Top-down 組對程式設計的看 法有何差異,Top-down 組平均分數(平均數=28.81)高於 Bottom-up 組平均分數(平 均數= 26.72)。在變異數的 Levene 檢定中,未達顯著水準(F=.535,p=.467>.05),
表示兩組變異數同質;t 檢定未達顯著水準(t=-1.811,p=.074>.05 ),證明兩組對程式
設計的看法沒有顯著差異。推測原因可能為雖然兩組學習策略不同,然而接觸到的 程式設計語法與概念是相同的,對於複雜且抽象的程式設計概念,兩組在問卷中的 看法相似,例如:兩組皆認為程式設計很有挑戰性(Bottom-up 組有 92.3%學生表示 同意或非常同意;Top-down 組有 95.2%學生表示同意或非常同意)、兩組皆認為程 式設計很困難(Bottom-up 組有 89.7%學生表示同意或非常同意;Top-down 組有 85.9%
學生表示同意或非常同意)、兩組皆認為程式設計比其他應用軟體難以學習
(Bottom-up 組有 89.7%學生表示同意或非常同意;Top-down 組有 78.6%學生表示同 意或非常同意),還有兩組學生皆認為程式設計能培養邏輯思考能力(Bottom-up 組 有 84.7%學生表示同意或非常同意;Top-down 組有 88%學生表示同意或非常同意)。
由上述結果得知,兩種學習策略對學生程式設計的看法並沒有顯著差異。
(二)、對上課教材的看法
本研究利用獨立樣本 t 檢定來驗證 Bottom-up 組與 Top-down 組對上課教材的看 法有何差異,Top-down 組平均分數(平均數=28.02)高於 Bottom-up 組平均分數(平 均數= 25.95)。在變異數的 Levene 檢定中,未達顯著水準(F=.005,p=.942>.05),
表示兩組變異數同質;t 檢定達顯著水準(t=-2.239,p=.028<.05 ),證明兩組對上課教 材的看法有顯著差異。由上而下式數位遊戲學習策略組對上課教材的看法明顯高於 由下而上式數位遊戲學習策略組。推論原因可能為由上而下數位遊戲學習策略組的 教材是以遊戲為主軸,讓學生認為是在學習怎麼製作遊戲,例如:有 78.5%的學生 認為教材講義對於程式設計概念的解說方式很好、有 88.1%的學生表示喜歡使用遊 戲範例來學習程式設計。相對地,由下而上式數位遊戲學習策略組的教材是以程式 設計概念和語法為主軸,讓學生認為是在學習程式設計,只是使用遊戲功能來作為 實作練習,使學習動機較 Top-down 組低。整體而言,兩組對於上課教材的看法均高 於中立值(平均值= 18),表示兩組對於數位遊戲學習教材都持正面看法,認為利用 遊戲範例能幫助學習程式設計。
(三)、個人學習態度
本研究利用獨立樣本 t 檢定來驗證 Bottom-up 組與 Top-down 組的個人學習態度 有何差異,Top-down 組平均分數(平均數=16.95)高於 Bottom-up 組平均分數(平 均數= 25.95)。在變異數的 Levene 檢定中,未達顯著水準(F=.001,p=.972>.05),
表示兩組變異數同質;t 檢定未達顯著水準(t=-1.61,p=.111>.05 ),證明兩組學生的 個人學習態度沒有顯著差異。整體而言,兩組學生個人學習態度均高於中立值(平 均值 = 12),表示兩組在上課認真程度和實作練習的努力程度,都呈正面的結果。
(四)、開放問題
1.我對程式設計課的改進建議或感想
Bottom-up 組有 5 位學生認為課程實作時間太短,無法好好練習,Top-down 組 也有 8 位學生持相同看法;Bottom-up 組有 4 位學生認為課程內容太難,希望難度可 以降低,Top-down 組亦有 4 位學生持相同看法。另外,Top-down 組有 6 位學生認 為課程內容太少,希望能學習更多程式設計課程。Bottom-up 組有 1 位學生建議應該 從高一就能夠有程式設計課程,能更清楚自己對於這方面是否有興趣。
2. 我對教材設計的改進建議或感想
Bottom-up 組有 5 位學生認為講義的實作步驟應該更清楚,否則不知道程式碼應 該寫在哪裡;有 1 位學生希望部分函式用法可以更詳細說明;有 1 位學生建議小細 節可在講義上特別提醒。Top-down 組有 1 位學生希望大家都做不同的遊戲,不要都 做一樣的;有 1 位學生希望學習將遊戲上傳到網路上,但因未再深入作訪談,未能 了解該意見真正用意,研究者猜測應該是希望能將實作出來的遊戲在網路上進行分 享。
三、 Bottom-up 組與 Top-down 組 Greenfoot 自我效能結果
本研究利用獨立樣本 t 檢定來驗證 Bottom-up 組與 Top-down 組 Greenfoot 自我 效能有何差異,Top-down 組平均分數(平均數=32.24)高於 Bottom-up 組平均分數
(平均數= 30.23)。在變異數的 Levene 檢定中,未達顯著水準(F=.030,p=.864>.05),
表示兩組變異數同質;t 檢定未達顯著水準(t=-1.217,p=.227>.05 ),證明兩組 Greenfoot 自我效能沒有顯著差異。推測原因可能為實驗教學活動教材難度偏高,兩組在對程 式設計態度上,普遍認為程式設計困難度很高,且成就測驗平均成績也偏低,影響 程式設計與 Greenfoot 使用的自我效能。另外兩組學生皆為程式設計初學者,面對 Greenfoot 也都是第一次使用,故自我效能難以有顯著差異。
四、 課堂觀察結果
多數學生在實作時提問與錯誤的部分為語法相關問題:學生容易對程式碼中的 左、右大括弧的對應上產生困難,顯示學生對於程式設計中巢狀結構的概念理解力 較差;學生容易打錯英文字母、數字、符號等,而難以找到錯誤之處;學生對保留 字或變數名稱容易產生拼字錯誤,顯示英語能力會影響學生撰寫程式碼;學生也容 易對整體程式碼產生困難,無法判斷指令需要放在什麼位置。
學生課堂的反應普遍良好,勇於嘗試不同參數對遊戲角色行為的改變,且多數 學生喜歡使用 Greenfoot 來撰寫程式,他們期待看到程式碼的執行結果。有少部分學 生反應 Greenfoot 開啟速度太慢,顯示該高中電腦硬體效能不佳,使學生無法順利使 用。
經與任課教師討論後,對本研究之研究者提出三點教學上應改進的地方,分別 為「在 if-敘述句中,應該清楚講解判斷式的概念與如何影響 if-敘述句的執行,並清 楚說明左、右大括弧的意義與對應關係」、「在講解概念時,應簡明扼要,說出重點」
與「教學內容的規劃應該仔細衡量,每堂課學習份量應讓學生有充裕的時間完成指 定任務」。