國內目前有關應用 LEGO 機器人教學的研究有逐漸增多的趨勢，在國、高 中主要應用於程式設計教學與學習的研究，在國小的部份，目前研究有十多篇，
僅陳述與本研究相關之內涵及結論分述如下。
吳志緯（2003）採用質的研究方式，以 6 位六年級學生，透過社團活動的 方式，在學校成立 LEGO 機器人實驗室的學習團隊，實施每周三天，四周共 36 小時的課程，以小組活動方式進行教學方案和探究活動，探討國小學生以 LEGO 機器人進行科學學習之個案研究。研究結果發現，可以培養學生各種的科學過 程技能，提供學生問題解決的訓練與培養，並可以達到合作學習之目的，及在 互動式可具體動手操作的環境中，協助學生科學學習態度的正向發展。
辛宜 (2013) 應用 LEGO Mindstorms 這套教具，創造出一個真實的學習
環境來讓學生認識數學單元裡的分數。目的在於項讓學生了解並認知了解到在 現實生活中學習分數的意義與目的。因此打破以往的傳統教學模式和學習方 法，來增進並刺激學生們學習。研究結果發現：利用「在行動中求知」（knowing in action）及「在行動中反省」（reflection in action）的兩個學習概念能提高學生 的學習成效，亦是推動良好的學習策略的關鍵要素。
劉妍岑 (2013)結合科技配適度、科技接受理論、計劃行為理論、Flow 理論 來探討學生運用 LEGO 機器人學習之意願。研究結果發現：該理論有顯著正相 關關係。在科技接受度上受測者被認為認知易用性、認知有用性、態度與使用 意圖具有顯著的正相關關係。學生在主觀規範、內在、外具有滿意度和認知享 受。總體而言，學生認為樂高機器人可以運用於學習上面。
李鎮亦 (2012) 整合由情境學習理論發展出來的錨式教學法，以及網頁導向 和問題導向的學習理論，再加上專門用來描述及解釋動機的沉浸理論，歸納出 專門針對學生主動探索學習與問題解決能力的樂高機器人課程設計原則。研究 結果發現：從相關的文獻整理、分類出七個面向，分別是學習情境、知識、學 生、團隊合作、網路資訊、教師以及問題解法。並發展出七個相對應的樂高機 器人課程設計原則，並根據這七項原則設計出一套專為國小學生初學者的樂高 機器人錨式教學課程。此範例課程與七項設計原則也將為未來樂高機器人課程 設計提供指引。
蘇柏丞 (2012) 透過情境教學的方式來設計及應用在教學上，並透過 LEGO 機器人來輔助教學，給與孩童學習目標，讓孩童透過操作，並與同學間相互討 論思考如何運用方法及訂定規則，來達成最終學習目標，藉由 LEGO 機器人的 幫助，反映出孩童是如何思考並解決問題。研究結果發現學生：在認知學徒制 中有六項教學方法-示範(modeling)、指導(coaching)、鷹架支持(scaffolding)、闡明 (articulation)、反思(reflection)、探索(exploration) (Collins et al., 1989)，透過上述六
個方法，讓孩童了解學習活動的方向，並促進問題解決，從簡單到複雜、由單
應用 LEGO Mindstorms 這套教具，創造出一個 真 實 的 學 習 環 境 來 讓 學 生 認 識 數 學 單 元 裡 的 分 數。目的在於項讓學生了解並認知了解到在現實生 活中學習分數的意義與目的。因此打破以往的傳統 教學模式和學習方法，來增進並刺激學生們學習。
研究結果 研究結果發現利用「在行動中求知」（knowing in action）及「在行動中反省」（reflection in action）
的兩個學習概念能提高學生的學習成效，亦是推動
態度與使用意圖具有顯著的正相關關係。學生在主
研究結果 研究結果發現：行為態度、知覺行為控制較能影響 行為意向，而背景變項則是部份與行為意向有相 關，是否曾經玩過機器人此變項則是與行為意向有 相關但是是否曾經玩過機器人兩者在行為意向表 現並無差異。
(續前頁)
由上述文獻中可以看出，LEGO 機器人的設計理念即是以建構主義為主 軸，讓孩子從操作中進行探索、思考問題，發展解決問題的能力，並以相關的 理論做搭配，例如：蘇柏丞(2012)運用認知學徒制中有六項教學方法，塑造出多 元與探究的班級氣氛，及培養出孩童討論與發表的能力。劉妍岑 (2013)和林三 田(2012)皆以計劃行為理論為基礎，暸解學生使用機器人學習數學的意向。顯示 出藉由LEGO 機器人的幫助，能夠反映出孩童是如何思考並解決問題。
又從整理的文獻中得知，目前關於的相關 LEGO 機器人研究，已從研究 學童創造力及科學教育為主，擴展到 LEGO 機器人進行教學，文獻顯示均能提 升學童的創造力、問題解決能力及學習興趣等，而 LEGO 機器人應用在數學建 模教學上，是否也能得到類似的成果？因此，本研究即是研究者以一個觀察者 身分，進入某國小的電腦教室觀察了整合「科技和數學建模的學習模式」的實 驗教學，教學者簡教授是透過「LEGO 機器人」教具，提供了視覺化（visualization）
和互動的（interactive）媒體環境，藉以探討是否能夠促進及提升數學建模能力。
數學建模實踐「以學生為中心」的理念，對於能否促進學生彼此之間的互動有 所助益，是值得在研究中近一步觀察的。
第三節 數學建模之相關理論與研究
葉其孝(1997) 數學建模就是應用建立數學模型來解決各種實際問