題記:如何開展電腦程序教學(xué),一直是中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育的難題。為解決這一難題,很多信息技術(shù)教育專家開發(fā)出了許多工具,比如Logo、易語言等?!缎W(xué)生學(xué)習(xí)電腦程序之研究——以 Stagecast Creator創(chuàng)作游戲?yàn)槔芬晃模ㄟ^Stagecast Creator這一工具,對(duì)電腦程序教學(xué)進(jìn)行了探索,以便供中小學(xué)電腦程序教學(xué)的教師借鑒和參考。
● 研究動(dòng)機(jī)與目的
在臺(tái)灣的信息技術(shù)教育課程中,程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)課程是從七年級(jí)開始,從認(rèn)識(shí)程序語言、了解其功能與應(yīng)用,到中學(xué)階段了解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)邏輯概念、檢測程序錯(cuò)誤的方法以及出錯(cuò)的工具等。然而,在美國k-12的電腦科學(xué)課程中,k-8階段是電腦科學(xué)的基礎(chǔ),學(xué)生要學(xué)習(xí)電腦科學(xué)的基本概念,以及學(xué)習(xí)簡單的演算思考想法,學(xué)生通過條件句或循環(huán)的描述,學(xué)習(xí)解決有關(guān)演算的問題。被稱為教育信息化奠基人的Papert教授認(rèn)為學(xué)生可以學(xué)習(xí)電腦程序,他于20世紀(jì)60年代發(fā)展出來的一種程序語言Logo,目的就在于提供一種簡易且功能強(qiáng)大的電腦程序語言,以幫助兒童跨出學(xué)習(xí)撰寫程序的第一步。他認(rèn)為學(xué)習(xí)程序?qū)⒖墒箖和乃伎挤绞礁袟l理,并提升邏輯判斷能力。學(xué)生學(xué)習(xí)電腦程序語言,可以增進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的了解,使學(xué)生從較低的認(rèn)知層次進(jìn)步到較高的認(rèn)知層次,在Logo的學(xué)習(xí)環(huán)境,可以幫助學(xué)生展現(xiàn)他們的認(rèn)知發(fā)展過程。
一般人都把程序設(shè)計(jì)看作相當(dāng)困難的工作,雖然他們接受過正式的培訓(xùn),但仍對(duì)“程序設(shè)計(jì)”充滿畏懼。一般而言,人們第一次學(xué)程序,他們的第一個(gè)“程序環(huán)境”通常是“電腦語言”,而學(xué)習(xí)程序的主要方法是先學(xué)習(xí)程序語言的詞匯、語句格式和指令,接下來學(xué)習(xí)“演算思考”,以及如何描述被執(zhí)行的步驟或算法。然而,事實(shí)上這種方法對(duì)初學(xué)者是困難的,而Stagecast Creator (以下簡稱SC)是一個(gè)讓使用者單純?nèi)W(xué)習(xí)推理思考的程序語言,學(xué)生可以專心在算法、行為以及執(zhí)行所設(shè)計(jì)的游戲或模擬的情境。因此,有許多教育者提出用SC來教授k-8的學(xué)生電腦科學(xué)的基礎(chǔ)概念及演算思考的技能。由于學(xué)習(xí)SC不需花費(fèi)時(shí)間在如何寫程序,故SC程序語言的學(xué)習(xí)對(duì)年輕的程序設(shè)計(jì)者而言是容易上手的。此外,有學(xué)者提出以數(shù)字游戲融入教學(xué)應(yīng)用作為解決問題的方法,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為游戲具備的娛樂效果與身歷其境的特性,能夠刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。在國外的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn),小學(xué)學(xué)生已有操作游戲設(shè)計(jì)軟件的能力,這樣的學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)者亦有許多幫助。因此,如何應(yīng)用數(shù)字游戲于教學(xué),結(jié)合電腦科學(xué)的學(xué)習(xí),不僅能學(xué)習(xí)電腦程序語言,也能應(yīng)用所學(xué)創(chuàng)作出游戲。換言之,利用游戲的特性刺激學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),以便學(xué)習(xí)者能持續(xù)地進(jìn)行學(xué)習(xí),最終達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。基于以上的文獻(xiàn)及動(dòng)機(jī),本研究以小學(xué)六年級(jí)學(xué)生為研究對(duì)象,通過一學(xué)期的SC教學(xué),探討學(xué)生學(xué)習(xí)SC的學(xué)習(xí)成效及用SC創(chuàng)作游戲的感受經(jīng)驗(yàn)。
● 研究方法
1.研究對(duì)象與研究設(shè)計(jì)
本研究以小學(xué)六年級(jí)16位學(xué)生(女生7位,男生9位)為研究對(duì)象,受試者雖然沒有游戲制作的經(jīng)驗(yàn),但具有基本的電腦技能,其中14位(87.5%)學(xué)生曾學(xué)過Flash。受試者被安排為期16周(每周80分鐘)的SC課程。為了解每位學(xué)習(xí)者在參與本課程前使用S C的自信心,在課程開始前進(jìn)行“電腦自我效能調(diào)查”,并經(jīng)過教學(xué)范例、同伴學(xué)習(xí)、游戲創(chuàng)作與觀摩、評(píng)價(jià)等教學(xué)環(huán)節(jié),在進(jìn)行教學(xué)范例課程及游戲制作后,再進(jìn)行“Stagecast Creator操作自我量表”;最后,在游戲制作結(jié)束后進(jìn)行訪談及問卷調(diào)查,以便了解學(xué)生學(xué)習(xí)SC的成效及游戲創(chuàng)作的感受與經(jīng)驗(yàn)。
2.研究工具
Stagecast Creator 是一套程序編輯工具,通過友好的圖形化使用者界面,學(xué)生可以“模擬電腦游戲”。只要通過簡單的鼠標(biāo)操作即可達(dá)成“示范式程序設(shè)計(jì)”和“可視化前后規(guī)則”的概念,讓影片中的角色產(chǎn)生互動(dòng)而且可以在模擬環(huán)境中互動(dòng),如下圖所示。
使用者也可以“創(chuàng)造一個(gè)規(guī)則”,然后選擇角色安排在程序中。規(guī)則制作窗口就會(huì)顯現(xiàn)目前的角色的狀態(tài)。換言之,使用者可以不寫任何一行程序,只要通過鼠標(biāo)的操作,使用者就可以容易地建立角色、設(shè)定屬性、制訂行為準(zhǔn)則,并且驗(yàn)證所設(shè)定的規(guī)則。
大部分的程序語言仍依賴語法,因此特定規(guī)則的記憶可能會(huì)遠(yuǎn)超過高層次概念遷移的重要性。而SC是使用視覺畫
的界面,故不需要語法的暗示,主張程序可以激發(fā)兒童,用不同的方法讓兒童對(duì)電腦科學(xué)的學(xué)習(xí)感到興趣。SC程序可以引導(dǎo)高層次概念而不是聚焦于非必要的語法和定義。通過SC的學(xué)習(xí),兒童可以將他們的想法具體化,他們可以憑借操弄實(shí)體探索正式的數(shù)學(xué)。因此,SC是一個(gè)容易使用,容易學(xué)習(xí)對(duì)象導(dǎo)向的程序環(huán)境,可以讓使用者制作他們自己完全可視化的互動(dòng)模擬。
學(xué)者Rosas指出,運(yùn)用數(shù)字游戲促進(jìn)學(xué)習(xí)是很有意義的,而且這樣的學(xué)習(xí)方式是學(xué)習(xí)者所喜愛的。以數(shù)字游戲作為教學(xué)工具,對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效、認(rèn)知能力發(fā)展、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)專注力等帶來了正面影響。從以上文獻(xiàn)可知,SC是一個(gè)適合指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)電腦科學(xué)的媒介,本研究通過游戲創(chuàng)作的方式融入電腦科學(xué)知識(shí),引導(dǎo)通過實(shí)際的練習(xí)與制作,以便學(xué)生學(xué)習(xí)建立屬于他們的互動(dòng)故事、游戲或模擬。
● 研究發(fā)現(xiàn)
1.學(xué)習(xí)者的電腦自我效能
電子游戲制作本身即為電腦的操作,因此為了了解每位學(xué)習(xí)者是否具備學(xué)習(xí)SC電腦技能,研究者在課程開始之初就使用SC“電腦自我效能表”進(jìn)行問卷的調(diào)查,其調(diào)查和分析結(jié)果如表1所示。
由表1描述性統(tǒng)計(jì)的分析可知,所有受試者的平均分為4.97,介于4 分(有一點(diǎn)信心)至5分(有信心)之間,就平均值而言,學(xué)習(xí)者認(rèn)為自己有信心用SC完成指定的練習(xí)與游戲設(shè)計(jì)之操作能力。
進(jìn)一步訪問學(xué)生,對(duì)于一開始接觸SC軟件以及后來有什么感覺?學(xué)生的回應(yīng)整理如下