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教學策略與學習工具對教學策略與學習工具對程式語言學習之影響 程式語言學習之影響

陳明溥、鍾靜宜陳明溥、鍾靜宜國立台灣師範大學資訊教育所國立台灣師範大學資訊教育所

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研究動機與背景研究動機與背景

• 學生程式語言學習成效不佳學生程式語言學習成效不佳– 學生缺乏電腦的概念模型學生缺乏電腦的概念模型– 教師太強調語法的教學，忽略問題解決方法教師太強調語法的教學，忽略問題解決方法– 不適合的學習工具不適合的學習工具

• 促進問題解決能力是程式語言的教學目標之一，促進問題解決能力是程式語言的教學目標之一，但問題解決的心智歷程複雜，應以適當的但問題解決的心智歷程複雜，應以適當的教學策教學策略略進行教學。進行教學。

• 程式語言之特性程式語言之特性會影響學生建立問題解決技巧。會影響學生建立問題解決技巧。• 教學策略教學策略與與學習工具學習工具均會影響學生學習成效。均會影響學生學習成效。

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問題案例 之設計

學習活動教學呈現案例資源提示 / 導引問題選項學習回饋

…

知識 / 資訊Facts

ConceptsRules

Procedures

學習目標 ( 任務 )(Who, What, How, When, Why)

研究架構研究架構

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研究對象研究對象• 普通高中之學生普通高中之學生• 研究樣本為普通高中二年級學生，共八個班、研究樣本為普通高中二年級學生，共八個班、 339339 位同學位同學• 以上課班級為單位，隨機分派為以上課班級為單位，隨機分派為

– 問題導向 問題導向 – – 程序式工具組程序式工具組– 問題導向 問題導向 – – 物件式工具 組物件式工具 組– 程序導向 程序導向 – – 程序式工具組程序式工具組– 程序導向 程序導向 – – 物件式工具組物件式工具組

• 同質性檢定：同質性檢定：– 宣告性知識： 宣告性知識： F(7,314)=1.704F(7,314)=1.704 ，， pp<.107<.107– 問題解決成效： 問題解決成效： F(7,314)=1.350F(7,314)=1.350 ，， pp<.226<.226

不違反假設。不違反假設。• 每位同學在進行教學實驗前均已修習過程式語言基礎課程，每位同學在進行教學實驗前均已修習過程式語言基礎課程，

但尚未學習到「迴圈結構」單元。 但尚未學習到「迴圈結構」單元。

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研究工具研究工具

• 程式語言先備知識測驗程式語言先備知識測驗• 成就測驗成就測驗• 學習態度問卷學習態度問卷• 電腦化程式語言學習教材電腦化程式語言學習教材– 問題導向組問題導向組 (( 程序式工具 程序式工具 vs. vs. 物件式工具物件式工具 ))– 程序導向組程序導向組 (( 程序式工具 程序式工具 vs. vs. 物件式工具物件式工具 ))

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「問題導向學習」之成效探討

學習者--------------

先備知識

自變項

教學策略( 問題導向 vs 程序導向 )

學習工具屬性( 程序 vs 物件 )

依變項

學習成效

學習態度

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「問題導向學習」之成效探討「問題導向學習」之成效探討• 2x22x2 因子設計因子設計 ::– 教學策略 教學策略 (( 程序導向策略 程序導向策略 vs. vs. 問題導向策略問題導向策略 ))– 學習工具 學習工具 (( 程序式工具 程序式工具 vs. vs. 物件式工具物件式工具 ) )

• 實驗教學實驗教學 : : (4(4 週，每週週，每週 5050 分鐘分鐘 ))– 先備知識測驗先備知識測驗 (15(15 分鐘分鐘 ))– 學習活動說明學習活動說明 (5(5 分鐘分鐘 ))– 電腦化程式語言學習電腦化程式語言學習 (150(150 分鐘分鐘 ))– 成就測驗成就測驗 (25(25 分鐘分鐘 ))– 學習態度問卷調查學習態度問卷調查 (5(5 分鐘分鐘 ))

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Table 1Table 1宣告性知識學習成效之共變數分析摘要 宣告性知識學習成效之共變數分析摘要

變異來源變異來源 SSSS dfdf MSMS FF Sig.Sig.

先備知識先備知識教學策略教學策略學習工具學習工具

教學策略╳學習工具教學策略╳學習工具誤差誤差

81.10781.10710.18310.183

.309.30910.98310.983

483.736483.736

11111111

334334

81.10781.10710.18310.183

.309.30910.98310.9831.4481.448

56.00156.0017.0317.031.213.213

7.5837.583

.000.000

.008.008

.644.644

.006.006

• 各實驗組符合變異數同質性之基本假設各實驗組符合變異數同質性之基本假設• 教學策略教學策略╳╳學習工具交互作用達學習工具交互作用達顯著顯著水準水準

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1-1. 1-1. 教學策略之分析教學策略之分析• 問題導向組問題導向組 :: – 學習工具主效果學習工具主效果未顯著未顯著，， FF(1,163) = .947(1,163) = .947 ，， p p = .332= .332

– 物件式 物件式 (3.11)(3.11) = = 程序式工具程序式工具 (2.80)(2.80)

• 程序導向組程序導向組 : : – 學習工具主效果達學習工具主效果達顯著顯著，， FF(1,170) = 5.689(1,170) = 5.689 ，， p p

= .018= .018

– 程序式工具組程序式工具組 ( 3.53)( 3.53) >> 物件式工具組物件式工具組 (3.10)(3.10)

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1-2. 1-2. 學習工具之分析學習工具之分析• 物件式學習工具組 物件式學習工具組 : : – 教學策略主效果教學策略主效果未顯著未顯著，， FF(1,168)=.009(1,168)=.009 ，， pp=.923 =.923

– 問題導向教學問題導向教學 (3.11) (3.11) == 程序導向教學程序導向教學 (3.10)(3.10)

• 程序式學習工具組 程序式學習工具組 : : – 教學策略主效果達教學策略主效果達顯著顯著，， FF(1,165)=14.994(1,165)=14.994 ，， pp<.001<.001

– 程序導向教學程序導向教學 (3.53) (3.53) >> 問題導向教學問題導向教學 (2.80)(2.80)

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Table 2Table 2問題解決成效之共變數分析摘要 問題解決成效之共變數分析摘要

變異來源變異來源 SSSS dfdf MSMS FF Sig.Sig.

先備知識先備知識教學策略教學策略學習工具學習工具

教學策略╳學習工具教學策略╳學習工具誤差誤差

183.156183.15662.79562.79526.71726.7171.3201.320

1196.4901196.490

11111111

334334

183.156183.15662.79562.79526.71726.7171.3201.3203.5823.582

51.12851.12817.52917.5297.4587.458.369.369

.000.000

.000.000

.007.007

.544.544

• 各實驗組符合變異數同質性之基本假設各實驗組符合變異數同質性之基本假設• 教學策略教學策略╳╳學習工具交互作用學習工具交互作用未達顯著未達顯著水準水準

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2. 2. 問題解決之成效分析問題解決之成效分析

• 教學策略：教學策略：– 教學策略主效果達顯著教學策略主效果達顯著，， FF(1,334) = (1,334) =

17.52917.529 ，， p<p<.001.001

– 問題導向教學問題導向教學 (6.37)(6.37) > > 程序導向教學程序導向教學 (5.48)(5.48)

• 學習工具學習工具– 學習工具主效果達顯著學習工具主效果達顯著，， FF(1,334) = 7.458(1,334) = 7.458 ，， p=p=.007.007

– 物件式工具物件式工具 (6.22)(6.22) > > 程序式工具程序式工具 (5.63)(5.63)

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Table 3Table 3學習態度分析摘要學習態度分析摘要

學習態度學習態度 組間差異組間差異 問題導向問題導向 程序導向程序導向 平均平均

接受度接受度 無顯著差異 3.14 3.01中立偏正

(3.08)

操作容易度操作容易度 顯著差異 2.83 2.60中立偏負

(2.71)

對學習幫助對學習幫助 無顯著差異 2.83 2.82中立偏負

(2.83)

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結論與建議結論與建議

• 本研究獲得以下兩項建議本研究獲得以下兩項建議–就程式語言宣告性知識之學習而言，程序導向就程式語言宣告性知識之學習而言，程序導向教學搭配程序式教學搭配程序式學習工具學習工具可以獲致最佳的學習可以獲致最佳的學習成效。 成效。

–就問題解決能力之培養而言，就問題解決能力之培養而言，問題問題導向導向教學教學優優於於程序導向教學；物件式程序導向教學；物件式學習工具優於學習工具優於程序式程序式學習工具學習工具。 。

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問題與討論問題與討論

謝謝，敬請賜教謝謝，敬請賜教 !!