【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 配上動(dòng)畫，隨著程式碼的執(zhí)行，以動(dòng)畫圖解方式逐步呈現(xiàn)記憶體內(nèi)部的資料結(jié)構(gòu)變化情形。然而正如Tversky, Morrison, Betrancourt (2002)所指出，這種動(dòng)畫呈現(xiàn)方式有著無法控制速度的缺點(diǎn)，使用者因而難以仔細(xì)觀察並理解其複雜的動(dòng)畫圖解內(nèi)容。以程式設(shè)計(jì)教科書中常見的資料結(jié)構(gòu)圖解而言，其變化過程乃由數(shù)個(gè)分離的步驟所組成，Tversky等人認(rèn)為將分離的步驟分別以靜態(tài)圖解來呈現(xiàn)應(yīng)該會(huì)比使用動(dòng)畫來得自然。Reiber （2000）曾強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài)圖不見得比靜態(tài)圖好，因?yàn)閯?dòng)態(tài)圖可能分散讀者的注意力；Davison, Murphy, 和Wong（2005） 等人也認(rèn)為靜態(tài)圖與動(dòng)畫各有其優(yōu)缺點(diǎn)。綜合以上學(xué)者之建議，本系統(tǒng)將紙本教科書中原有的概念圖解稍加修改，以配合教材本文所描述的演算過程，使本文中所描述的每一個(gè)步驟皆能搭配相對(duì)應(yīng)的靜態(tài)圖解。如此一來，使用者不僅可以清楚看出資料結(jié)構(gòu)在每個(gè)步驟中的變化，並且可以自行控制觀察速度。以圖7中的陣列圖解為例，開始時(shí)陣列內(nèi)容是空的（如圖6），當(dāng)本文中提到「將陣列內(nèi)容初始化為0」時(shí)，陣列中的每一格就會(huì)全部填入0以對(duì)應(yīng)之（如圖7），如此一來，讀者可清楚知道這個(gè)步驟中陣列所發(fā)生的變化。清楚標(biāo)示圖中之解說標(biāo)的即使我們能為每個(gè)句子製作專用的圖解，仍有某些因素可能導(dǎo)致圖解無法產(chǎn)生預(yù)期的作用。其一，若兩個(gè)圖解之間的變化較為細(xì)微，則這個(gè)變化很有可能被使用者所忽略；其二，一個(gè)完整的圖解可能十分複雜，以致閱讀者不容易觀察到圖解中與每個(gè)句子相對(duì)應(yīng)的重點(diǎn)部分。為了讓使用者易於觀察圖解間的細(xì)微變化，我們將變化的部分以鮮豔顏色予以標(biāo)示（如圖8）。而為了讓閱讀者能觀察到圖解中的重點(diǎn)，我們也將圖解中與每個(gè)句子相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)清楚標(biāo)示出來。以圖9為例，當(dāng)閱讀者點(diǎn)選解說文句中的vPtr時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將圖解中的vPtr指標(biāo)以顯著的橘色線條框出，讓閱讀者易於找到解說標(biāo)的。此種做法符合Reiber （2000, ）所提出之「圖文一致」的設(shè)計(jì)原則。相關(guān)程式碼以鮮豔底色強(qiáng)調(diào)教材中的範(fàn)例程式從數(shù)十行到上百行都有。當(dāng)本文提到範(fàn)例程式中的某一段程式碼時(shí)，使用者常需花費(fèi)心力去尋找相對(duì)應(yīng)的程式碼在程式中的何處。本系統(tǒng)可根據(jù)本文內(nèi)容將其所描述的程式碼加上鮮豔底色，方便使用者尋找，並且讓本文內(nèi)容與程式碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)係更為明顯。以圖10為例，當(dāng)使用者按下內(nèi)文文句時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將程式碼第17行加上底色表示這個(gè)句子對(duì)應(yīng)的是程式碼第17行；而當(dāng)使用者將滑鼠移經(jīng)number一字時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將程式碼中相對(duì)應(yīng)的number變數(shù)以相同的底色標(biāo)示。系統(tǒng)測(cè)試Nielsen（1997b）曾使用五項(xiàng)指標(biāo)來評(píng)量網(wǎng)路資源的可讀性—完成工作所需時(shí)間、錯(cuò)誤率、可記憶性（含recognition memory和recall memory）、回憶內(nèi)容架構(gòu)所需時(shí)間（time to recall site structure）、以及主觀滿意度。Wilson和Landoni（2001）建議採用三類工作（tasks）來評(píng)鑑電子教材的可用性，包括「清道夫式的搜尋」（scavenger hunts）、「記憶性工作」（memory tasks）、及「高認(rèn)知技能工作」（high cognitive skill tasks）。所謂「清道夫式的搜尋」所欲收集的資料其實(shí)就是Nielsen所提出的「完成工作所需時(shí)間」及「錯(cuò)誤率」；而記憶性事項(xiàng)所欲收集則是Nielsen所指的「可記憶性」資料；至於「高認(rèn)知技能事項(xiàng)」方面，Wilson 和 Landoni並未說明具體的做法和所欲收集之?dāng)?shù)據(jù)。由於本研究所發(fā)展的電子化教材仍屬雛形設(shè)計(jì)（prototyping）階段，我們目前所關(guān)注的重點(diǎn)在於學(xué)生將如何使用本教材以及他們對(duì)於本教材的主觀看法，因此本研究針對(duì)這兩方面設(shè)計(jì)了觀察單與訪談問卷以收集相關(guān)資料。以下詳述測(cè)試進(jìn)行細(xì)節(jié)。測(cè)試進(jìn)行方式為了進(jìn)行本測(cè)試，我們公開徵求臺(tái)灣師範(fàn)大學(xué)資訊教育系大二學(xué)生自由報(bào)名參加。我們以大二學(xué)生為徵求對(duì)象係因本研究所發(fā)展的教材單元不適合大一學(xué)生當(dāng)時(shí)的學(xué)習(xí)進(jìn)度，而大二學(xué)生甫結(jié)束修習(xí)為時(shí)一年的C++程式設(shè)計(jì)課程，對(duì)於本電子教材所根據(jù)的紙本課本記憶猶新，有利於進(jìn)行兩種版本之間的比較。徵求結(jié)果共有五位學(xué)生報(bào)名參加。若以這五位學(xué)生在大一程式設(shè)計(jì)課的表現(xiàn)加以區(qū)分，其中三位屬於中上程度，另兩位則屬於低成就群。測(cè)試一開始時(shí)，我們先對(duì)五位參與學(xué)生解說電子化教材的操作方式，接著即由這些學(xué)生開始閱讀電子化教材。為避免學(xué)生因過度疲勞而影響測(cè)試結(jié)果，我們規(guī)畫了四個(gè)閱讀時(shí)段，每個(gè)時(shí)段進(jìn)行50分鐘，每?jī)蓚€(gè)時(shí)段之間休息10至20分鐘。資料搜集方法在學(xué)生閱讀電子教材的200分鐘過程中，由三位研究生以預(yù)先設(shè)計(jì)好的觀察單詳細(xì)記錄每位學(xué)生使用電子化教材的情形。當(dāng)閱讀時(shí)間全部結(jié)束，這三位研究生再依據(jù)事先設(shè)計(jì)好的問卷題目個(gè)別訪談五位學(xué)生，每人次的訪談大約歷時(shí)30分鐘。觀察單我們所使用的觀察單如圖19。此表中我們首先記錄了學(xué)生與觀察者姓名、學(xué)生閱讀電子教材所使用的瀏覽器名稱以及學(xué)生閱讀教材時(shí)其提示符號(hào)是開啟還是關(guān)閉的狀態(tài)。接著我們以每五分鐘為單位進(jìn)行事件取樣，詳細(xì)記錄學(xué)生的閱讀進(jìn)度，並利用各類動(dòng)作代碼記錄學(xué)生閱讀與操作教材的方式、程式碼解說與程式操作的習(xí)慣、使用進(jìn)階說明的情形、閱讀時(shí)的精神狀態(tài)以及使用本教材時(shí)所遭遇到的困難等。觀察單上的動(dòng)作代碼如圖20。為了降低人為觀察所可能產(chǎn)生之誤差，我們採用三人交叉觀察的方式，記錄五位學(xué)生的閱讀行為。並以Screen Logger軟體擷取每位學(xué)生於閱讀電子化教材期間「每1分鐘」或「當(dāng)滑鼠按下」的螢?zāi)划嬅妫?dāng)作三人記錄不一致時(shí)的追蹤資料。因此，本研究所得之觀察資料是將三位觀察者之記錄進(jìn)行比對(duì)與錯(cuò)誤修正後的結(jié)果。訪談問卷我們所設(shè)計(jì)的的訪談問卷如圖21。此表中除了第一題以勾選方式記錄每位學(xué)生已完成（或未完成）閱讀之單元項(xiàng)目之外，其餘均為開放式問題，總共有五大題，分別針對(duì)教材中所設(shè)計(jì)的五大主要功能進(jìn)行了解，包括互動(dòng)介面、概念理解、程式碼解說、程式操作、以及其他輔助效果。每一大項(xiàng)之下均包含若干小項(xiàng)，例如「程式碼解說」之下包含了「相關(guān)程式碼定位」、「相關(guān)程式碼highlight」、「以捲軸區(qū)塊顯示程式碼於本文中」、和「按下編號(hào)開啟程式碼於新視窗」等子項(xiàng)目；而「輔助效果」一項(xiàng)下又分為「自動(dòng)捲動(dòng)網(wǎng)頁使互動(dòng)目標(biāo)可見」、「以彈出視窗顯示補(bǔ)充的文字?jǐn)⑹觥?、「以彈出視窗呈現(xiàn)距離過遠(yuǎn)之圖解或程式碼」和「連結(jié)至相關(guān)章節(jié)並highlight該段落」等四小項(xiàng)。結(jié)果與討論本研究所收集的資料分為觀察記錄與問卷訪談結(jié)果兩方面，均為質(zhì)性資料。我們將兩方面的資料分別彙整後呈現(xiàn)於下，並於適當(dāng)處加註解析。觀察記錄有三位學(xué)生於進(jìn)入每一節(jié)的教材時(shí)，總是習(xí)慣先開啟教材頁面左側(cè)的閱讀輔助效果提示符號(hào)，幫助他們尋找具有互動(dòng)效果的句子；另外二位學(xué)生則習(xí)慣自行閱讀，遇到具有閱讀輔助設(shè)計(jì)的「句子」時(shí)，再按下滑鼠左鍵，觀看進(jìn)階參照或輔助說明內(nèi)容。學(xué)生閱讀（操作）本教材時(shí)，各有其較常用的操作模式。有些人習(xí)慣「以滑鼠反白本文，逐字閱讀」；有些人習(xí)慣「跟隨本文移動(dòng)滑鼠，逐行閱讀」；有些人則習(xí)慣「不動(dòng)滑鼠，直接注視螢?zāi)划嬅妗?。若遇到?nèi)容較難理解之處，則普遍會(huì)出現(xiàn)「以滑鼠反白關(guān)鍵句子」的動(dòng)作。學(xué)生使用閱讀輔助介面的習(xí)慣，依教材難易度而有不同。對(duì)於簡(jiǎn)單的內(nèi)容，學(xué)生常會(huì)快速跳過互動(dòng)解說與進(jìn)階說明；而對(duì)於較難理解的內(nèi)容，學(xué)生則會(huì)反覆操作具有互動(dòng)特效的句子，利用滑鼠移動(dòng)至短詞上的反白（Highlight）功能，相互參照，反覆思索。由此可見，互動(dòng)解說的設(shè)計(jì)對(duì)較難理解的觀念較有幫助。然而，我們也發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)中第二個(gè)閱讀時(shí)段中，四號(hào)同學(xué)因?qū)Φ?8節(jié)中的 “equivalent” 一詞的進(jìn)階解說感到疑惑，而停滯許久，但該處其實(shí)並非重要概念所在。由此可知不適當(dāng)?shù)妮o助效果反而徒增學(xué)生閱讀時(shí)的困擾。學(xué)生對(duì)於從本文連結(jié)到書中其他章節(jié)的相關(guān)段落這一項(xiàng)功能也有不同的使用方式。當(dāng)連結(jié)對(duì)象是本章之前的相關(guān)章節(jié)時(shí)，學(xué)生通常會(huì)開啟連結(jié)，停下閱讀後，再跳回原章節(jié)；然而當(dāng)連結(jié)對(duì)象是本章之後的章節(jié)時(shí)，學(xué)生雖已跳至該段落，但比較沒有意願(yuàn)停下閱讀，會(huì)直接跳回原章節(jié)。這是個(gè)很有趣的發(fā)現(xiàn)，學(xué)生似乎對(duì)於「往前」連結(jié)的需求甚於「往後」連結(jié)的需求。至於這種現(xiàn)象是否剛好出現(xiàn)在這五位學(xué)生身上，或者是一種普遍現(xiàn)象？若是普遍現(xiàn)象，其中原因何在？這些均有待後續(xù)的研究加以深入探討。學(xué)生操作程式的習(xí)慣可分成以下兩階段討論之：程式碼閱讀與程式執(zhí)行：有些學(xué)生習(xí)慣先按下程式編號(hào)開啟程式碼於新視窗，以便觀看完整程式碼；經(jīng)過沉思後，按下show output按鈕彈出結(jié)果視窗，以驗(yàn)證思考結(jié)果是否正確；最後再按下execute program 按鈕，實(shí)際操作程式，觀看變化結(jié)果。對(duì)於較簡(jiǎn)單的程式，學(xué)生較不會(huì)動(dòng)手操作程式、觀看輸出結(jié)果；對(duì)於較複雜的程式，學(xué)生則用到較多程式操作功能（包含開啟程式碼於新視窗功能、Show Output功能、Execute Program功能）。由此可見，程式操作功能可幫助學(xué)生理解較複雜難懂的程式。程式碼說明：程式執(zhí)行後，學(xué)生會(huì)利用本文與程式碼交互對(duì)照的功能，進(jìn)行程式的理解。當(dāng)程式碼說明與程式窗格距離太遠(yuǎn)時(shí)，學(xué)生會(huì)直接閱讀彈出視窗所顯示的程式片段，幾乎不會(huì)再去開啟完整程式碼。由此可知「以彈出視窗顯示程式片段」的功能已達(dá)成其預(yù)定成效，它可協(xié)助學(xué)生鎖定閱讀重點(diǎn)，而不至於在上下捲動(dòng)完整程式碼時(shí)，迷失了自己原本閱讀的進(jìn)度。進(jìn)階說明的設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生有顯著的閱讀輔助功效：教材中遇有與整段內(nèi)容相關(guān)的進(jìn)階說明（如提示小方塊）、或與整句內(nèi)容有關(guān)的進(jìn)階說明（如藍(lán)色小星星），學(xué)生皆會(huì)點(diǎn)選閱讀。這些在紙本教科書中因分散於本文內(nèi)容之外而易被學(xué)生忽略的補(bǔ)充內(nèi)容，在電子教材中利用超連結(jié)融入內(nèi)文中，並搭配關(guān)鍵字引導(dǎo)方式呈現(xiàn)，顯然有刺激學(xué)生閱讀的功效。訪談結(jié)果學(xué)生普遍對(duì)於本教材的閱讀輔助功能感到滿意。一號(hào)與五號(hào)同學(xué)同時(shí)認(rèn)為這是本教材最大的優(yōu)點(diǎn)。他們表示，只要將滑鼠在具有閱讀輔助設(shè)計(jì)的「句子」上按一下，或當(dāng)滑鼠游標(biāo)移過具有閱讀輔助設(shè)計(jì)的「短詞」時(shí)，系統(tǒng)即會(huì)將與此句子或句中短詞相關(guān)的說明目標(biāo)同步清楚標(biāo)示出來，這種功能對(duì)於他們理解文意