臺灣博碩士論文加值系統

近年來隨著資訊科技之教育浪潮，教育部在新課綱中獨立出科技領域，擁有固定之授課時數，而網路上的資訊科技教育資源更可謂是多如牛毛。但對文字式程式語言之專案實作，則多以大專院校為主，在中等教育之階段仍顯不足，也因此這方面之教案較為缺乏。在本研究中，我們將發展一適用於中等教育階段之資訊科技教案：以Python GUI實作經典電腦遊戲之一的踩地雷。本研究考慮到實施目標為中等教育階段的學生，不僅以結構化之課程內容來符應學生的認知能力，培養運算思維；並以對應於素養導向之知識、能力與態度之學習目標來進行整體教學。研究中除了呈現完整教案，也介紹其課程安排思維，並附上所有教學活動之原始碼。

Due to the trend of information technology (IT) education in recent years, technology is promoted to a learning domain in the new curriculum guidelines from Ministry of Education and it is compulsory for secondary students now. Although the resources of IT education are plentiful on internet, most of these resources of implementing project with text-based programming language are only provided for college students, suitable content for secondary students is still lacking. In this research we develop an IT teaching plan for secondary students: Classic computer game (Minesweeper) implementation with Python GUI program. The learning content in this plan are structured and properly arranged to correspond to the cognition of secondary students. It also helps them to develop the ability of computational thinking (CT). The procedure of the plan is derived from literacy-oriented learning targets. In addition to fully presenting the plan, the thought is explained and the source code is attached.

目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
第一章、 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究主題及目的 2
1.3 論文架構 3
第二章、 制度與知識回顧 4
2.1 中等教育資訊課程 4
2.1.1 國中階段 4
2.1.2 高中階段 4
2.2 踩地雷遊戲 5
2.2.1 基本規則簡述 6
2.2.2 Google Minesweeper 版本 9
2.2.3 Minesweeper Arbiter版本 10
2.2.4 World of Minesweeper版本 11
2.3 事件驅動程式設計 12
2.4 物件導向程式設計 13
第三章、 教案發展 14
3.1 題目與定位 14
3.2 學習目標、評量手法與課綱對應 15
3.2.1 學習目標 15
3.2.2 評量手法 16
3.2.3 課綱對應 17
3.3 課程安排思維 17
3.4 完整教案 19
3.4.1 教案概述 19
3.4.2 評量方式 21
3.4.3 教學活動 22
3.4.4 程式原始碼 46
第四章、 結論 64
參考文獻 65

圖目錄
圖 1：108課綱之中等教育科技領域課程時數安排[8] 5
圖 2：minesweeper.info上台灣的排名 6
圖 3：Chord技巧之圖示說明 7
圖 4：連帶打開之示意圖，以點擊一次S格為例 8
圖 5：踩地雷之控制列 8
圖 6：Google Minesweeper 10
圖 7：Minesweeper Arbiter之遊戲畫面 11
圖 8：World of Minesweeper網站之遊戲畫面 12
圖 9：事件驅動程式設計之運行原理示意圖 13

參考文獻
[1] 國民及學前教育署，「十二年基本教育課程綱要總綱-修正版」，教育部，2021。
[2] 劉立民，運算思維與程式設計，高立圖書，2019。
[3] 運算思維，Google for education>課堂的未來>運算思維[online]，available on https://edu.google.com/intl/zh-TW/latest-news/future-of-the-classroom/computational-thinking/
[4] Samar I.Swaid, “Bringing Computational Thinking to STEM Education” Procedia Manufacturing 3, 2015, pp. 3657-3662 (Originally From 6th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics (AHFE 2015))
[5] 張春興，教育心理學：三化取向的理論與實踐，東華書局，2007，392-399頁。
[6] 吳俊憲、吳錦惠，圖解教育心理學，五南書局，2017，120-121頁。
[7] 國民及學前教育署，「國民中小學九年一貫課程綱要重大議題（資訊教育）-修正版」，教育部，2002。
[8] 國民及學前教育署，「十二年國民基本教育課程綱要國民中學暨普通型高級中等學校─科技領域」，教育部，2018。
[9] 教育部國民及學前教育署，「普通高級中學必修科目資訊科技概論課程綱要 」，教育部，2008。
[10] Nathan Mcalone, “Solitaire and Minesweeper were created to trick you into learning things about computers”, Business Insider, 2015.
[11] Andrew Fowler and Andrew Young, “Minesweeper：A Statistical and Computational Analysis”, Honors Theses, Washington State University, May 2004.
[12] Chris Studholme, “Minesweeper as a Constraint Satisfaction Problem”, Mathematical Association of America, May 1999.
[13] Richard Kaye, “Minesweeper is NP-complete”, Mathematical Intelligencer, 2000.
[14] Hal Perkins and Michael Hotan, “GUI Event-Driven Programming”, Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering, University of Washington, Lecture 24 of CSE 331: Software Design And Implementation.
[15] “Event Loop”, tk tutorial[online], available on https://tkdocs.com/tutorial/eventloop.html.
[16] 張耀仁，C++程式設計（第二版），碁峰，2009，第十八至二十章。
[17] Dusty Philips, Python 3 Object Oriented Programming: Harness the Power of Python 3 Objects, 2nd Edition, Packt Publishing, 2015, Chapter 1. （Traditional Chinese version：Python 3物件導向程式設計：發揮Python 3 物件的力量）
[18] Eric Matthes, Python Crash Course: A Hands-on, Project-based Introduction to Programming, No Starch Press, May 2019, Chapter 1-9. （Traditional Chinese version：Python程式設計的樂趣：範例實做與專題研究的20堂程式設計課）
[19] Bill Lubanovic, Introducing Python: Modern Computing in Simple Packages, O’Reilly, 2014, Chapter 6. （Traditional Chinese version：精通 Python：運用簡單的套件進行現代運算）