遊戲創作融入程式設計 — Scratch教學經驗分享

Scratch特色和創作流程

Scratch是美國麻省理工學院所發展的一套全新電腦圖形化程式語言，可以用來創造互動式故事、動畫、遊戲、音樂和藝術。Scratch也是英文常用語“start from scratch＂，是「從頭開始」的意思，暗示Scratch也是適合在電腦資訊領域中起步初學的電腦程式語言。Scratch主要為為8到16歲的人設計，同時也可以讓各種年齡層的人使用，包含學習者和他們的家人。Scratch的特色是透過視覺化的方式，使用像樂高積木一樣的圖形指令上下組合，在電腦中創作出多媒體的內容或是遊戲，過程中訓練高層次的邏輯思考，讓學習Scratch的學生可以建立電腦程式如何設計的觀念，更重要的是發展出運用電腦創作和解決問題的重要能力。

STEAM教學是美國理工相關系所提倡的觀念， 包含Science （科學）、Technology（科技）、Engineering（工程）、Art（藝術）、Math（數學）五大重要領域，學習Scratch正是可以掌握各大領域的重要技能，運用Scratch，學生可以用電腦表達出整合性思維，資訊能力可以輔助其它相關學科的學習，達到統合的綜效。

MIT在發展Scratch時提出「想像、創作、玩樂、分享、反思再創作」為Scratch教學的主軸（圖1）。透過螺旋式的反覆漸近學習過程，讓學習者逐步地建立基礎程式設計能力，同時培養創造及分享的精神。在網路的世代，讓學生從小培養分享的意願和能力，在網路上得到正向回饋的經驗，可以讓學生學習動力上更有持續性。

圖1 Scratch 學習理論中的想像、創作、玩樂、分享、反思再創作過程。

Scratch教學經驗

傳統文字形式的電腦語言課程（像是C、Java），通常先介紹資料型態，接著是變數和流程控制、函式等重要的觀念，這樣方式對中小學生來說並不合適，因為他們在抽象思考及運用符號表達都還未建立。這個階段應該透過Scratch協助學生優先建立下面的重要觀念：

1. 循序式觀念－Scratch中，每一個指令都是有先後順序，在一個指令的直列上，由上而下，先到的先被執行，所以上面指令方塊會先被執行，方塊執行完畢後，循序地一個一個指令往下會被執行，不會跳過也不會離開。讓學生接受循序式的指令思考，找到目前電腦正在執行中的指令方塊，是未來可以在較大的程式中除錯的重要基礎。

2.迴圈反覆－電腦最有特色的地方就是永遠不會覺得累，除非沒有電，讓學生在程式中把一件簡單的事做對後，可以不斷地利用迴圈不停重覆，比如可以讓Scratch小貓咪畫一間小房子後，就可以讓學生挑戰一次可以畫五間房子，看看可否挑戰成功。迴圈的觀念可以說是電腦程式中最重要的觀念，將具重覆性的程式碼放在迴圈內，把有差異化的部份放在迴圈外，每次帶入給迴圈，這正是奠定抽象電腦程式撰寫的最重要能力。

3.事件觸發－當前主流計算機主要架構都具有框架（framework）和元件（component）的關係，透過事件的觸發和處理，簡化程式的架構，同時讓程式更直覺。Scratch設計了許多波浪狀的開始事件方塊，像是當角色被點一下、空白鍵被按下、或是聲音超過特定的數值，這些事件都可以讓下方循序的程式被執行。讓學生會正確利用事件的方塊，可以做出更簡潔的程式。

4.判斷及比較－鑽石型的判斷方塊，由傳統流程圖中的菱形判斷方塊所改編，本來程式只能從頭到尾反覆地做好一件事，透過條件判斷可以選擇兩種或兩種以上的情形，這點也是非常挑戰學生的思考方式，從簡易開始學習到複雜的判斷練習，這些也是未來程式設計能力的基石。

5.運用程式解決問題和表達自我－課程中要讓學生知道，學習Scratch後，可以多找一些機會運用Scratch來做創意的展現（圖2），比如可以運用Scratch來製作小組報告，科展時可以用來做動畫模擬，或是設計同學的生日卡片，透過實際的運用和練習，讓跨領域的學習可以更具成效。

現在學生很喜歡玩電腦遊戲，在平板或是手機上都有機會接觸許多有趣的遊戲，可以算是遊戲世代的小孩。在Scratch教學實務上，嘗試出運用遊戲設計的觀念，讓學生更容易引起學習的動機，課程中介紹小而簡單的遊戲和這個遊戲的玩法，然後透過製作這個遊戲所需要的觀念來介紹新的指令。學生先用模仿的方式來

學習遊戲的設計，過程中理解各個程式方塊的運用及程式邏輯，完成後再鼓勵學生將自己創意運用在遊戲中。這種方式，因為學生有強烈的動機想完成遊戲，過程中就會自發性地想要解決所遇到的問題，學習成效自然會好很多（圖3）。

圖2 學生的Scratch作品。
圖3 學生一起玩Scratch 視訊體感遊戲

適合低年級學生的ScratchJr

ScratchJr是Scratch團隊在平版電腦上的最新作品（圖4），適合5到7歲的孩子學習程式設計，當然也適合小學低年級的學生，讓孩子創作屬於自己的故事書。在這學習過程中，孩子可以學到設計過程、解決問題的能力、以及如何在電腦前表現自己的創意。目前iPad版本己經發佈，未來也會有Android和Web的版本。ScratchJr和Scratch這兩個軟體很多設計觀念都是相通的，不過因為學生的年齡層設定得更低，所以程式方塊也就簡單化許多。和Scratch指令相同，比如按下綠色旗子就可以開始執行、舞台中有可以有許多自己設計的不同角色、可以自行錄音和拍照等。加上有像故事書一樣可以翻頁的設計，更適合拿來當繪本說故事，相信當小朋友看到自己設計的故事書一頁一頁地展開時，會有無比的喜悅！

從教授國小和國中Scratch課程的多年經驗中，筆者觀察到的是，學生對於在課程中使用Scratch來做遊戲這件事，表現出極大的興趣，課程結束後也有很不錯的成果。建議學校資訊老師可以嘗試使用Scratch來結合教學，不僅讓學生體會在電腦中能有自己動手做的喜悅，教學內容也因此可以更豐富與活潑，使電腦課程更符合現代資訊教育的需求，引導學生提高學習動機和養成良好學習方法，就可以期待他們展示各自創造出來的每一個不同的學習成果。

圖4 ScratchJr更適合5～7歲的小朋友學習製作互動電子書。

參考資料

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