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Item 高中生STEM職涯興趣量表之發展與效化(2019) 張芳瑜; Chang, Fang-Yu隨著STEM領域人才的需求增加，發掘學生對STEM的興趣並培養其投入相關領域已成為國際趨勢。然而，目前尚缺乏用於評估STEM職涯興趣的工具，因此本研究旨在發展一份「高中生STEM職涯興趣量表」，據此了解高中學生對科學、科技、工程、數學領域之職涯興趣。在量表發展過程中，本研究參考先前相關研究以社會認知生涯理論（Social Cognitive Theory, SCT）為基礎，試題內容包含「自我效能評估」、「學習興趣與動機」和「職業興趣」等面向。研究對象為臺灣地區普通高中一至三年級的學生，採用立意取樣分區抽取研究樣本，有效樣本數共329人。考量受試者的學習經驗，本研究所發展之「高中生STEM職涯興趣量表」將科學、科技、工程及數學領域依學科進行分類供學生選填，並在職業興趣的部分添加相關職業工作內容介紹。研究結果顯示：(1)高中生對於科技、工程、數學相關專業工作內容了解程度低；(2)高中男生在科學學習興趣、科技學習興趣、科技職涯興趣、工程學習興趣、工程職涯興趣、數學學習興趣、及數學職涯興趣表現出的興趣程度皆高於女生；(3)自然組的學生在科學學習興趣、科學職涯興趣、工程學習興趣、數學學習興趣、及數學職涯興趣表現上皆高於尚未分組及選擇社會組的學生，且在工程職涯興趣上高於社會組學生。Item 基於建模之科學運算課程設計與評估(2021) 李敏瑄; Lee, Min-Hsuan本研究的目的是探討基於建模的科學運算課程是否能提升學生的科學問題解決能力、建模品質與學習態度之成效。因此開發了科學與程式設計教材。另外，為了探討基於建模的教學與傳統講述式教學的對學生的影響，所以開發科學程式設計建模輔助平台，在這個平台中有相對應的程式設計建模歷程(現象描述、資料建模、流程建模、程式化以及觀察與除錯)之功能。實驗組學生在利用程式解決科學問題前，必須到此平台回答與科學問題相關的引導題目後才能開始編寫程式進行解題。本研究的實驗結果發現:一、 實驗組之低先備能力組學生在歷經基於建模的科學算課程後，其科學問題解決能力，與控制組低先備能力組學生相比有較大的進步幅度。這代表了建模教學有助於課前科學問題解決能力與程式能力較差的學生提升他們的科學問題解決能力。二、 實驗組學生在經歷基於建模的科學算課程後，其建模品質之進步幅度與控制組學生相比有較大的進步。另外，實驗組之低先備能力組學生的建模品質之進步幅度與控制組低先備能力組學生相比是有顯著差異的。但實驗組高先備能力組學生與控制組高先備能力組學生之建模品質並無差異。這表示建模教學有助於學生提升他們的建模品質。三、 在學習態度上，實驗組與控制組學生的進步幅度並無差異。但在態度問卷後測中的開放是問答題和半結構式訪談中實驗組學生對於課程較高的評價。本次研究可以給與後續欲發展科學運算課程與建模教學的研究者做為參考。Item 設計自我效能、設計興趣和STEM 學習表現之相關分析：以時尚設計為例(國立臺灣師範大學, 2020-03-??) 范靜媛; 葉建宏; Jing-Yun Fan, Jian-Hong Ye近年來，科學、科技、工程與數學（STEM）教育在世界各地擴展，其學習重點主要分為四個方面，不同教育領域透過不同活動與課程設計推動STEM 科際整合教育，然而，鮮少看到STEM 教育理念被時尚設計領域採用。本研究基於興趣動機理論，考察了設計自我效能感，設計興趣和學習效果之間的相關性。本研究參與者來自臺灣南部地區某科技大學時尚設計系的197 位大學生。在四週共計8 小時內（即2 小時／週），透過教學的引導，參與者自主學習有關時尚設計領域的STEM 知識，並將STEM 概念應用至袋包設計實務中；研究者採用VirtualPLS 統計軟體驗證研究模型。研究結果顯示，設計自我效能感知較高的參與者具有較高的設計興趣（喜歡、享受和投入），且設計興趣感受較高的學生在學習STEM 方面呈現更好的表現。此外，設計自我效能感對STEM 學習表現呈現間接正向影響，亦即參與者的設計自我效能感愈高，將學習到愈高水平的STEM知識。Item 應用逆向工程策略協助高中生於機械構造的學習(2012-10-31) 游光昭; 朱益賢; 林坤誼本研究運用逆向工程的理念來設計高中生之STEM取向的工程設計活動，此學習活動是以市面上常見之科技產品為示例，引導學生先瞭解其功能、而後分析其科學原理、構造設計、材料、組裝、製作與生產等技術。之後，則發展STEM機構模組並進行教學，此是以高中的生活科技活動為基礎，融入工程設計與STEM課程之概念發展而成。其課程設計之理念是以科技與工程為主軸，輔以數學與科學相關概念性及程序性知識的應用。本研究初步得到一些教學上的啟示： (1) 工程設計活動應加強機構設計概念與STEM相關知識的連結；(2) 學生的概念性與程序性知識會影響其製作過程中分析與評鑑的表現，而其機構設計成敗之關鍵亦取決於分析與評鑑之能力；(3) 逆向工程策略可幫助學生瞭解基本的機構知識，但需強化學生的工程設計能力。Item STEM取向之機構玩具實作活動對國中生機械性向影響之行動研究(2017) 游家綺; Yu, Chia-Chi本行動研究旨在解決學生較少統整及應用其他科目所學相關知識於實作活動的問題。研究者發展STEM取向之機構玩具實作活動，探討本實作活動對機械性向的影響，以供未來國中生活科技課程參考。本研究為行動研究，採用教學實驗法做為研究方法，以某所臺北市立國中八年級的三個班級共83位學生為對象(其中56位學生為實驗組；27位學生為對照組)，進行十週的實作活動。 在進行本實作活動後，對學生施測《國中新編多元性向測驗》，及《STEM取向之機構玩具實作活動接受度問卷》，研究發現：一、學生肯定STEM取向之機構玩具實作活動；二、STEM取向之機構玩具實作活動對於國中生機械性向的發展並無明顯增進，但提升學生的學習動機。 本研究結論如下：一、實施STEM取向之機構玩具實作活動時遇到的困難與問題，宜在當下就獲得解決，並在解決的過程中培養學生整合的能力；二、STEM取向之機構玩具實作活動提升學生學習動機，對未來性向的發展有所幫助；三、STEM取向之機構玩具實作活動的實施順利，且學生高度肯定本活動。Item 應用逆向工程策略協助高中生於機械構造的學習(2012-07-31) 游光昭; 朱益賢; 林坤誼本研究運用逆向工程的理念來設計高中生之STEM取向的工程設計活動，此學習活動是以市面上常見之科技產品為示例，引導學生先瞭解其功能、而後分析其科學原理、構造設計、材料、組裝、製作與生產等技術。之後，則發展STEM機構模組並進行教學，此是以高中的生活科技活動為基礎，融入工程設計與STEM課程之概念發展而成。其課程設計之理念是以科技與工程為主軸，輔以數學與科學相關概念性及程序性知識的應用。本研究初步得到一些教學上的啟示： (1) 工程設計活動應加強機構設計概念與STEM相關知識的連結；(2) 學生的概念性與程序性知識會影響其製作過程中分析與評鑑的表現，而其機構設計成敗之關鍵亦取決於分析與評鑑之能力；(3) 逆向工程策略可幫助學生瞭解基本的機構知識，但需強化學生的工程設計能力。Item 國小泛自閉症學生學童動手做STEM學習困境分析(國立臺灣師範大學師資培育與就業輔導處, 2021-12-??) 蔡其瑞; 楊淳翔; Chi-Ruei Tsai, Chun-Hsiang Yang於國小階段實施行動手做STEM教學活動時，面臨最大困難為學生未具足夠相關領域知識及推論思考智能尚未發展完整。實務方面為國小時期獲得外顯的動手做STEM學習成效，需要將教材簡化，迴避艱深的理論基礎，將學習內容視覺化呈現。具有泛自閉症特質的學生，有符號表徵記憶能力、視覺記憶能力不佳之問題，在思考過程中亦明顯缺乏認知抑制能力，難以聚焦思慮。要在短時間內同時學習各項領域知識有難度。上述認知特質可能原因為模組轉換、認知執行功能困難具明顯缺陷，以致於教學情境中不易做出事件的判斷，出現認知固著及難以抽象思考之情形。本研究之研究目的在於探討泛自閉症特質學習者之動手做STEM學習困難。為達研究目的，研究個案為泛自閉症特質學習者一名，透過被動式口頭教學法進行仿生獸動手做STEM課程，研究者以完全參與者角度分析其學習特質與困難。研究發現個案學生思考特質及圖文表徵解讀，間接延伸至作圖、讀圖、部件解讀等動手做STEM之困境。Item 以逆向工程為背景之STEM專題課程設計(2023) 蔡承勳; Tsai, Cheng-Hsun根據108年所上路之十二年國民基本教育課程綱要中的科技領域，學生在綜合型普通高中階段，需以STEM專題式的課程學習工程設計的相關能力，而如今大部分的課程是以傳統正向工程為背景的方式進行，許多研究也以此為基礎進行教學上的改良。正向工程中，學生透過資料的蒐集來建立其設計產品的背景知識，資料正確性的判讀與能否有效的運用知識是學生所要面臨的問題。因此，本研究希望導入逆向工程的概念，讓學生能夠透過實際產品的分析與拆解，能夠更直接的了解產品內部的運作原理與零件結合方式，並探討是否使用逆向工程教學工程設計流程會使學生在學習成效與作品的創意表現上能有所差異，同時本研究也希望探究何種學習風格類型的學生，較為適合以逆向工程之模式學習工程設計。本研究以台北市某高中2年級之兩班為研究對象實施教學實驗，教學實驗之工程設計目標為「無用盒」製作，將兩班級分為正向工程組（對照組）與逆向工程組（實驗組），對照組人數為28人，實驗組人數為24人，實施時長為7週14節課，共700分鐘，並在教學實驗前後發放工程設計知識問卷前後測與學習風格問卷，且針對期末成品進行創意矩陣分析，研究結果發現：(1)實驗組在工程設計知識的表現優於對照組。(2)創意表現上，作品原創程度對照組的表現優於實驗組；作品邏輯性與品質實驗組表現優於對照組。(3)學習風格中，訊息處理面向屬於主動型、感知面向屬於感受型與理解面向屬於循序型的學生，在逆向工程中的表現會更好。(4)在學習單中所展現之工程設計流程學習表現，實驗組的表現優於對照組。根據上述結果，逆向工程對於學生學習工程設計是有幫助的，希冀未來科技領域之工程設計課程，能汲取逆向工程中獲取知識全面的優點，與原正向工程課程相結合，發展出新的教學框架。Item 高中工程設計取向之課程設計與實驗：跨學科STEM知識的整合與應用(2016) 范斯淳; FAN, SZU-CHUN以工程設計為主軸之STEM跨學科整合性課程，為近代科技教育課程改革主要趨勢。本研究之目的，在於發展適用於臺灣高中階段之「工程設計取向STEM課程設計模式」，並據此發展一套教學模組，以檢驗其教學成效。本研究採用混合研究法的途徑，經由前導的教學模組準實驗研究、深度訪談、與國外STEM課程內容組成分析，建構工程設計取向STEM課程設計模式的學理基礎。而後，透過再次的教學實驗，驗證本課程設計模式之可行性，並深入探討教學模組對學生學習的影響。 本研究之研究對象為台北市某高中一年級103位學生，主要研究變項為機構概念知識、工程設計核心能力、及STEM態度。教學模組選取機構設計為主題，內容包含三個STEM實作單元，及一個機構玩具設計製作專題。資料分析採取以量化為主（含描述統計、t考驗、ANOVA、ANCOVA、相關分析、及探索性的逐步迴歸分析等）、質性分析為輔的方式進行。依據研究結果與討論，本研究提出結論與建議如下： 1.本研究之教學模組，可有效提升學生對機構概念知識的理解及其於機構玩具設計製作專題之表現。 2.學生之學習興趣是影響其投入工程設計專題的重要因素，而具體、成功的實作學習經驗，會提升學生對工程設計取向課程的興趣。 3.影響學生解決工程設計問題之關鍵因素，在於學生是否能將STEM知識整合應用於「發展方案、預測分析、建模/執行方案、測試修正」等四項工程設計核心能力。 4.工程設計取向STEM課程設計模式，包含：(1)選擇課程主題、(2)剖析課程內涵、(3)建構學習經驗、(4)檢核評估等四大階段與10項步驟。 5.發展工程設計取向STEM課程之兩大關鍵，在於「聚焦核心之STEM知識」，並透過「探究實驗」與「設計製作」取向之STEM實作單元，幫助學生確實建構知識思考與工程實作的連結。 具體而言，工程設計取向之STEM課程對高中未來的科技教育應可帶來正向的影響。因此，教師可依循此課程設計模式，發展12年國教高中生活科技領域之工程設計取向課程。Item 應用工程設計思考的STEM專題本位學習活動對職前科技教師工程設計思考之影響(2016) 許宜婷; Hsu, Yi-Ting本研究的主要目的著重在探究透過「工程設計流程」與「問題解決流程」的教授應用工程設計思考的「STEM專題本位學習之鼠夾車實作活動」，以了解職前科技教師工程設計思考之認知結構。而為了達到此一目的，本研究主要採用準實驗研究法，並針對臺北市某一所師資培育機構自然與生活科技科的職前科技教師為對象，其中實驗組為15人、控制組為13人。在前後測的評量方面以「語意流程圖析法」將訪談內容繪製成語意流程圖，並配合內容分析法藉以分析職前科技教師的認知結構及訊息處理模式，針對符合工程設計思考流程的標竿個案進行分析探討，以進一步了解理想的職前科技教師所應具備的工程設計思考之認知結構。研究結果發現兩種教學法對於職前科技教師的測驗，不論認知結構的「量」與「質」及訊息處理策略的遷移均有進步效果，但是兩者之間在統計上並沒有顯著的差異；而標竿個案職前科技教師在高階訊息處理策略的使用和認知結構的可得性上仍有進步空間。依據本研究資料分析的結果，主要獲致以下研究結論：（1）職前科技教師的工程設計思考之認知結構於可得性及高階訊息處理策略有待強化；（2）工程設計流程有助於職前科技教師工程設計思考之認知結構和訊息處理策略，但效果仍有待強化；（3）標竿個案在認知結構各面向大致完整，但於高階訊息處理策略仍可再做進一步加強。