學位論文

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    立體旋轉定位空間能力問題解題策略之研究
    (2006) 簡慶郎
    本研究旨在探討解題者在心中揣想立體物件之方位經過移動、旋轉的過程，並預測其變化的過程與結果，以發展空間概念文獻中有關小空間模型操弄能力之立體旋轉定位問題解題策略。然而空間能力的認知思考受限於個人特質的影響而有不同的表現，因此，透過研究探索空間能力認知問題解題的歷程，將可提供發展不同程度空間能力特質者學習策略的基礎。 本研究透過文獻探討、專家會議等方式歸納分析立體旋轉定位空間能力問題解題策略量表試題，並經過第一階段兩次量表試題筆述解題歷程施測，確認第二階段有聲思考解題之試題，以解題思考歷程之理論與相關研究為基礎，藉由有聲思考訪談、觀察法探求其內心對立體旋轉定位空間能力問題的揣想與解題技巧，以分析空間能力問題解題者的思維邏輯。 研究對象以國立瑞芳高工綜合高中學生一年級兩班學生進行立體旋轉定位空間能力問題量表試題筆述解題歷程施測，經研究者與協同觀察者統整後，建立立體旋轉定位空間能力問題之解題法、物體特徵、旋轉基準、聯想經驗等四個解題面向，並據以分析其解題類別及思考關鍵，研究進而發展有聲思考訪談大綱進行訪談，研究針對訪談逐字稿進行原案分析，依照Schoenfeld六個解題歷程階段，按讀題、分析、探索、計畫、執行、驗證及轉移分析受訪者之解題歷程；研究並就基模資料庫、知識組織串連、問題表徵、解題策略及問題解決效能等五種項目分析熟手與生手解題者進行立體旋轉定位空間能力問題有聲思考解題成功與失敗的差異。 研究同時發展直覺思考解題、合理化解題、概念釐清解題及問題表徵解題等四項不同模式之解題策略，並據以歸納出十三項原則，以作為發展不同階層需求提昇空間能力適性學習策略之重要參考： 一、直覺思考解題策略：猜測判斷、經驗類推、假設推理。 二、合理化解題策略：歸納比對、揣測認同、逐步辨解、正解比對、對照刪去。 三、概念釐清解題策略：反覆驗證、經驗累積。 四、問題表徵解題策略：放棄求解、揣測求解、理論迷思。
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    電腦輔助設計實體建模表現與空間能力關係之研究
    (2008) 林義斌
    傳統的工程圖學，基於正投影原理，透過平面多視圖描述空間中物體的型態和尺寸；目前工程領域使用的電腦輔助設計（CAD）軟體，則透過實體模型技術直接在電腦裡建立物體的3D模型，等到模型建立之後，系統也能自動產生各種圖形，不必另外繪製。這種以3D模型為主的設計繪圖和溝通方式，具有多種效用和良好的視覺效果，也是同步工程設計的關鍵。由此可知，電腦輔助設計的使用和普及，不僅改變傳統圖形的溝通方式和設計製造的程序，也將改變工程人員的思維。 圖學與視覺化的研究一向密不可分。傳統上，視覺化能力在許多以圖形表達的學科，或需要依賴空間能力的專業領域，具有高度的相關和預測效果。大部分學者也都相信，空間能力可以透過工程圖學的訓練和學習加以改善。由於3D CAD已經成為工程設計的主要媒介，因此，實體模型的使用，是否會影響人們視覺化能力的發展和專業表現？實體建模的構念，是否會改變傳統空間能力的定義、成分和測量方式？值得深入探討。 本研究旨在探討以實體模型為主的3D CAD與圖形溝通和空間視覺化的關係。為達研究目的，採混合設計取向，分成探索與實驗兩階段。研究的探索階段，主要以專家訪談和個案觀察為主，旨在瞭解實體建模的構念；研究的實驗階段，則根據第一階段的研究結果設計教學實驗，旨在探討實體建模與空間視覺化的關係，以及影響實體建模表現的因素。具體來說，本研究主要結論如下：(1)CAD改變傳統圖形溝通的方式；(2)實體建模與傳統工程繪圖的觀念及所需的心理能力已經不同；(3)視覺分割和組合是實體建模的重要構念；(4)實體模型的操弄和學習可以促進視覺化能力的發展；(5)視覺分割和組合是影響實體建模表現的主要因素。
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    電腦模擬教學應用於高職冷凍空調科「焊接實習單元」學習成效之研究
    (2007) 詹博元; Po-Yuan Chan
    本研究旨在探討不同電腦素養與空間能力的高職冷凍空調科學生「焊接實習」學習成效之影響。為達成研究目的，首先經由文獻探討蒐集相關資料後，採用實驗研究法，並以北市兩所高職冷凍空調科一年級各一班的學生為研究對象，進行為期四週的技能模擬學習。本研究所使用的工具包含：「技能模擬學習系統」、「空間能力量表」、「電腦素養量表」、「焊接實習學習成效測驗」。 在經由相關的資料整理與統計徑路分析後，證實高職冷凍空調科學生電腦素養、空間能力與學習成效之徑路模式是存在的，並歸納得到以下結論： 1. 學習者的空間視覺能力會直接影響技能模擬測驗 2. 學習者的電腦態度會直接影響技能模擬測驗 3. 學習者的空間視覺能力會透過技能模擬測驗間接影響技能實作表現 4. 學習者的電腦態度會透過技能模擬測驗間接影響技能實作表現 5. 學習者的技能模擬測驗會直接影響模擬認知測驗及技能實作表現 最後根據研究結果提出具體建議，以供學校、教師及未來研究者參考。