第二章 文獻探討
第一節 Scratch 程式語言
第二章 文獻探討
本章第一節介紹 Scratch 程式設計語言及其相關研究；第二節討論 Scratch 語 言中物件導向的特質；第三節探討程式設計教學方法；第四節介紹物件導向程式 分析與設計之方法；第五節則為綜合論述。
第一節 Scratch 程式語言
一、Scratch 程式語言
Scratch 是美國麻省理工學院多媒體實驗室開發的程式設計軟體，此軟體以 8 至 16 歲學童做為主要使用者，融入「多元的想像力」、「豐富的社交性」、「深入 的思考性」作為設計理念，目的是使學生透過創作故事、遊戲、動畫及音樂作品 的過程培養程式設計概念以及高階的思考能力（Resnick, Maloney, Monroy, Rusk, Eastmond, Brennan and Millner., 2009）。
Scratch 程式設計軟體的操作介面主要有四個部分：舞台區、角色區、指令組 合區及程式指令區。圖 2.1.1 為 Scratch 軟體之介面，介面右上角為舞台區，此處 展示程式之完成情形，按下右上角綠旗後會執行程式。舞台區下方是角色物件區，
此處顯示此程式中所使用之角色。介面最右邊是程式指令區，Scratch 將程式指令 分為八大類，其中涵蓋了迴圈、判斷式、運算子及運算元等基本重要程式設計指 令。介面中間則是指令組合區，使用者於此處組合程式指令。
圖 2.1.1 Scratch 程式設計軟體介面
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二、Scratch 之相關研究
Scratch 推出後迅速引起世界各地教育者及研究者的注意。許多研究明確指出 Scratch 語言的優點及特色。此處以 Scratch 開發團隊所提及之 Scratch 三大特色「多 元的想像力」、「豐富的社交性」、「深入的思考性」作為主軸，進行文獻探討。
1. 多元的想像力：Peppler（2007）認為多媒體也可以是藝術創作的素材，並選 擇用 Scratch 作為創作平台鼓勵學生創作電腦遊戲及互動藝術。林盈方 （2010）
將表演藝術與 Scratch 課程結合，以美術課和電腦課協同教學的方式鼓勵學生 以多媒體來創作影像及音樂的表演作品。郭秀蓮（2009）則利用 Scratch 設計 出互動式故事，並讓學生在完成故事的過程中學習自然課程概念。另有多位 學者如 Fadjo（2008）、Mcinerney（2010）、Wu（2010）、Hsu（2011）使用 Scratch 作為電腦遊戲創作平台，透過創作遊戲的過程教導程式設計概念。Radu（2009） 點閱率（http://scratch.mit.edu/）。Scratch 開發團隊認為透過社群網站的分享與 互動，可以提升學生的學習動機，並藉由觀摩他人的作品激發更多創意及想 像力（Resnick et al, 2009）。Sylvan（2007）認為 Scratch 社群網站和其他著名 社群網站例如：Youtube、Fricker、Facebook 等最大的不同點在於：當一個專 案上傳到 Scratch 網站之後，每一位對該專案有興趣的人都可以下載並改寫該 專案程式，接著上傳成果與他人分享，使一個專案有許多的創造者
（authorship），在偕同創造的過程中每個人將深入理解其他人的創意以及思 考過程。Roque（2012）便以 Scratch 網站作為教學工具的主軸，試圖探討適
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合社群網頁學習的教學模式。Kafai（2011）則以作品分享的方式嘗試讓學生 合作創作，並發現透過網頁的合作能讓學生更加投入 Scratch 的創作過程。
3. 深入的思考性：Scratch 開發團隊認為透過程式設計的學習能培養孩童深入的 思考能力。Calder（2010）發現透過 Scratch 的學習所培養出思維能力，有助 於數學課程的學習。Lai（2009）發現經過一個學期的 Scratch 課程之後，學 生的邏輯思考能力以及科學問題解決能力有明顯的提升，並且對於 Scratch 的 學習感到很有興趣。Brown（2009）使用 Scratch 作為數學課程的輔助教材，
將數學課程與 Scratch 課程整合進行教學，透過 Scratch 程式撰寫的過程來讓 廣 Scratch。英國則有教學者 Crook（2009）使用 Scratch 取代國小電腦課程中文 書處理、影像處理等傳統教學主軸的課程，透過 Scratch 的課程讓學生學習多媒 體影像、數位音樂的編整以及電腦科學的概念。希臘學者 Fesakis 及 Serafeim（2009）
發現師培生學習了 Scratch 之後，普遍提升了對於程式設計語言的興趣，並願意
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2.繼承（Inheritance） 3.多型（Polymophism）。
對於 Scratch 語言是否合乎物件導向語言的定義，在 Scratch 官方網站中之
1. Scratch 中的角色(sprites)符合物件導向語言中的「物件」之特質。
2. 透過廣播功能可以讓角色和其他的角色互動，能讓角色存取其他角色中的方 法。
Wegner（1990）指出物件導向程式語言中，物件（object）是許多方法（Method）
的集合，並且用變數來設定物件的狀態（state），當接收到訊息（calls）時，物件