小学生学习电脑程序之研究

　　题记：如何开展电脑程序教学，一直是中小学计算机教育的难题。为解决这一难题，很多信息技术教育专家开发出了许多工具，比如Logo、易语言等。《小学生学习电脑程序之研究——以 Stagecast Creator创作游戏为例》一文，通过Stagecast Creator这一工具，对电脑程序教学进行了探索，以便供中小学电脑程序教学的教师借鉴和参考。
　　
　　● 研究动机与目的
　　
　　在台湾的信息技术教育课程中，程序设计的学习课程是从七年级开始，从认识程序语言、了解其功能与应用，到中学阶段了解结构化程序设计逻辑概念、检测程序错误的方法以及出错的工具等。然而，在美国k-12的电脑科学课程中，k-8阶段是电脑科学的基础，学生要学习电脑科学的基本概念，以及学习简单的演算思考想法，学生通过条件句或循环的描述，学习解决有关演算的问题。被称为教育信息化奠基人的Papert教授认为学生可以学习电脑程序，他于20世纪60年代发展出来的一种程序语言Logo，目的就在于提供一种简易且功能强大的电脑程序语言，以帮助儿童跨出学习撰写程序的第一步。他认为学习程序将可使儿童的思考方式更有条理，并提升逻辑判断能力。学生学习电脑程序语言，可以增进学生对数学的了解，使学生从较低的认知层次进步到较高的认知层次，在Logo的学习环境，可以帮助学生展现他们的认知发展过程。
　　一般人都把程序设计看作相当困难的工作，虽然他们接受过正式的培训，但仍对“程序设计”充满畏惧。一般而言，人们第一次学程序，他们的第一个“程序环境”通常是“电脑语言”，而学习程序的主要方法是先学习程序语言的词汇、语句格式和指令，接下来学习“演算思考”，以及如何描述被执行的步骤或算法。然而，事实上这种方法对初学者是困难的，而Stagecast Creator (以下简称SC)是一个让使用者单纯去学习推理思考的程序语言，学生可以专心在算法、行为以及执行所设计的游戏或模拟的情境。因此，有许多教育者提出用SC来教授k-8的学生电脑科学的基础概念及演算思考的技能。由于学习SC不需花费时间在如何写程序，故SC程序语言的学习对年轻的程序设计者而言是容易上手的。此外，有学者提出以数字游戏融入教学应用作为解决问题的方法，因为他们认为游戏具备的娱乐效果与身历其境的特性，能够刺激学生的学习动机。在国外的相关研究中发现，小学学生已有操作游戏设计软件的能力，这样的学习对学习者亦有许多帮助。因此，如何应用数字游戏于教学，结合电脑科学的学习，不仅能学习电脑程序语言，也能应用所学创作出游戏。换言之，利用游戏的特性刺激学习者的学习动机，以便学习者能持续地进行学习，最终达到预期的学习目标。基于以上的文献及动机，本研究以小学六年级学生为研究对象，通过一学期的SC教学，探讨学生学习SC的学习成效及用SC创作游戏的感受经验。
　　
　　 ● 研究方法
　　
　　 1.研究对象与研究设计
　　本研究以小学六年级16位学生（女生7位，男生9位）为研究对象，受试者虽然没有游戏制作的经验，但具有基本的电脑技能，其中14位(87.5％)学生曾学过Flash。受试者被安排为期16周（每周80分钟）的SC课程。为了解每位学习者在参与本课程前使用S C的自信心，在课程开始前进行“电脑自我效能调查”，并经过教学范例、同伴学习、游戏创作与观摩、评价等教学环节，在进行教学范例课程及游戏制作后，再进行“Stagecast Creator操作自我量表”；最后，在游戏制作结束后进行访谈及问卷调查，以便了解学生学习SC的成效及游戏创作的感受与经验。
　　2.研究工具
　　Stagecast Creator 是一套程序编辑工具，通过友好的图形化使用者界面，学生可以“模拟电脑游戏”。只要通过简单的鼠标操作即可达成“示范式程序设计”和“可视化前后规则”的概念，让影片中的角色产生互动而且可以在模拟环境中互动，如下图所示。
　　使用者也可以“创造一个规则”，然后选择角色安排在程序中。规则制作窗口就会显现目前的角色的状态。换言之，使用者可以不写任何一行程序，只要通过鼠标的操作，使用者就可以容易地建立角色、设定属性、制订行为准则，并且验证所设定的规则。
　　
　　大部分的程序语言仍依赖语法，因此特定规则的记忆可能会远超过高层次概念迁移的重要性。而SC是使用视觉画
　　的界面，故不需要语法的暗示，主张程序可以激发儿童，用不同的方法让儿童对电脑科学的学习感到兴趣。SC程序可以引导高层次概念而不是聚焦于非必要的语法和定义。通过SC的学习，儿童可以将他们的想法具体化，他们可以凭借操弄实体探索正式的数学。因此，SC是一个容易使用，容易学习对象导向的程序环境，可以让使用者制作他们自己完全可视化的互动模拟。
　　学者Rosas指出，运用数字游戏促进学习是很有意义的，而且这样的学习方式是学习者所喜爱的。以数字游戏作为教学工具，对学习者的学习成效、认知能力发展、学习动机、学习专注力等带来了正面影响。从以上文献可知，SC是一个适合指导学生学习电脑科学的媒介，本研究通过游戏创作的方式融入电脑科学知识，引导通过实际的练习与制作，以便学生学习建立属于他们的互动故事、游戏或模拟。
　　
　　 ● 研究发现
　　
　　1.学习者的电脑自我效能
　　电子游戏制作本身即为电脑的操作，因此为了了解每位学习者是否具备学习SC电脑技能，研究者在课程开始之初就使用SC“电脑自我效能表”进行问卷的调查，其调查和分析结果如表1所示。
　　由表1描述性统计的分析可知，所有受试者的平均分为4.97，介于4 分（有一点信心）至5分（有信心）之间，就平均值而言，学习者认为自己有信心用SC完成指定的练习与游戏设计之操作能力。
　　进一步访问学生，对于一开始接触SC软件以及后来有什么感觉？学生的回应整理如下