教學策略與學習工具對程式語言學習之影響

教學策略與學習工具對程式語言學習之影響 陳明溥、鍾靜宜國立台灣師範大學資訊教育所

研究動機與背景 • 學生程式語言學習成效不佳 • 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 • 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，但問題解決的心智歷程複雜，應以適當的教學策略進行教學。 • 程式語言之特性會影響學生建立問題解決技巧。 • 教學策略與學習工具均會影響學生學習成效。

問題案例之設計 研究架構學習目標 (任務) (Who, What, How, When, Why) 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 Concepts Rules Procedures

研究對象 • 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、339位同學 • 以上課班級為單位，隨機分派為 • 問題導向 – 程序式工具組 • 問題導向 – 物件式工具組 • 程序導向 – 程序式工具組 • 程序導向 – 物件式工具組 • 同質性檢定： • 宣告性知識： F(7,314)=1.704，p<.107 • 問題解決成效： F(7,314)=1.350，p<.226 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，但尚未學習到「迴圈結構」單元。

研究工具 • 程式語言先備知識測驗 • 成就測驗 • 學習態度問卷 • 電腦化程式語言學習教材 • 問題導向組(程序式工具 vs. 物件式工具) • 程序導向組(程序式工具 vs. 物件式工具)

「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

「問題導向學習」之成效探討 • 2x2因子設計: • 教學策略 (程序導向策略 vs. 問題導向策略) • 學習工具 (程序式工具 vs. 物件式工具) • 實驗教學: (4週，每週50分鐘) • 先備知識測驗(15分鐘) • 學習活動說明(5分鐘) • 電腦化程式語言學習(150分鐘) • 成就測驗(25分鐘) • 學習態度問卷調查(5分鐘)

Table 1宣告性知識學習成效之共變數分析摘要 • 各實驗組符合變異數同質性之基本假設 • 教學策略╳學習工具交互作用達顯著水準

1-1. 教學策略之分析 • 問題導向組: • 學習工具主效果未顯著，F(1,163) = .947，p = .332 • 物件式 (3.11)= 程序式工具(2.80) • 程序導向組: • 學習工具主效果達顯著，F(1,170) = 5.689，p = .018 • 程序式工具組( 3.53)>物件式工具組(3.10)

1-2. 學習工具之分析 • 物件式學習工具組 : • 教學策略主效果未顯著，F(1,168)=.009，p=.923 • 問題導向教學(3.11) =程序導向教學(3.10) • 程序式學習工具組 : • 教學策略主效果達顯著，F(1,165)=14.994，p<.001 • 程序導向教學(3.53) >問題導向教學(2.80)

Table 2問題解決成效之共變數分析摘要 • 各實驗組符合變異數同質性之基本假設 • 教學策略╳學習工具交互作用未達顯著水準

2. 問題解決之成效分析 • 教學策略： • 教學策略主效果達顯著，F(1,334) = 17.529，p<.001 • 問題導向教學(6.37) > 程序導向教學(5.48) • 學習工具 • 學習工具主效果達顯著，F(1,334) = 7.458，p=.007 • 物件式工具(6.22) > 程序式工具(5.63)

Table 3學習態度分析摘要

結論與建議 • 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，程序導向教學搭配程序式學習工具可以獲致最佳的學習成效。 • 就問題解決能力之培養而言，問題導向教學優於程序導向教學；物件式學習工具優於程序式學習工具。

問題與討論 謝謝，敬請賜教!

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