外文部份

第五章結論與建議

第二節建議

二、外文部份

Bybee, R. W. (2010a). Advancing STEM education: A 2020 vision. Technology and Engineering Teacher, 70(1), 30-35.

Bybee, R. W. (2010b). What is STEM education? Science, 329, 996.

Drake, S. M. (1998). Creating integrated curriculum: Proven ways to

increase student learning. Thousand Oaks, CA: Corwin Press.

DeVellis, R. F. (1998).Scale development: Theory and applications.

Thousand Oaks, CA: Sage.

Elliott, J. (1991). Action research for educational change. Milton Keynes:

Open University Press.

Ihde, D. (1997). The structure of technology knowledge. International

Journal of Technology and Design Education, 7, 73-79.

Industrial Engineering Manufacturing Materials Processing Tools

Directory.(2015, January 21). Gears and types of gears. Retrieved from http://www.mechgrid.com/gears-and-types-of-gears.html

Kemmis, S. (1992). Action research in retrospect and prospect. In Deakin University, The action research reader (pp. 27-39). Geelong, Victoria:

Deakin University Press.

McNiff, J. (1995). Action research: Principles and practice. London:

Routledge.

National Governors Association (2007). Building a science, technology, engineering and math agenda. Washington, DC: National Governors

Association Center for Best Practices. Retrieved from

http://files.eric.ed.gov/fulltext/ED496324.pdf

Thomasian, J. (2011). Building a science, technology, engineering and math agend:An update of state actions. Washington, D. C: National

Governors Association Center for Best Practices. Retrieved from

https://eric.ed.gov/?id=ED532528

Schon, D. A. (1983). The reflective practitioner: How professionals think in

action. New York: Basic Books.

Sanders, M. E. (2008). Stem, stem education, stemmania. Technology

Teacher, 68(4), 20-26.

Taba, H. & Noel, E. (1992). Steps in action research process. In Deakin University The action research reader (pp. 67-73). Geelong, Victoria:

Deakin University Press.

Tsupros, N., Kohler, R., & Hallinen, J. (2009). STEM education: A project to identify the missing components. Intermediate Unit, 1, 11-17.

TyM predictivo. (n.d.). Alineamiento láser. Retrieved from http://www.tympredictivo.com/pro_alineamiento.html

Winter, R. (1995). Learning from experience: Principles and practice in

action research. London: Falmer.

Wicklein, R. C., & Schell, J. W. (1995). Case studies of multidisciplinary approaches to integrating mathematics, science and technology education. Journal of Technology Education, 6(2), 59-76.

Zuga, K. (2007). STEM and technology education. White Paper written for

ITEA, 6.

附錄

附錄一機構玩具之教學應用

編號 1

教學主題連桿機構驗證應用機構連桿機構

教學概述

連桿機構驗證是機械手臂的前置課程，雖然機械手臂已經是個完整而且成熟的教案，李老師加強機構驗證的部分，重新詮釋。以前教學機械手臂的經驗發現，學生對機構的知識不足容易毫無頭緒，而提供範例則又流於仿作，因此讓學生在聽機構介紹的同時以西卡紙和兩腳釘製作模型來觀察機構運作的方式。

樣貌形式紙機械、液壓手臂

作品範例

附圖1 連桿機構驗證講義

附圖2 紙機械製作

參考來源

六家高中李文宏老師

https://sites.google.com/site/whlee1990/class2/yeyajixieshoubidejigouyanz heng

80 編號 2

教學主題液壓手臂應用機構連桿機構

教學概述

從機械結構的知識到製造的設計、規劃、生產和問題解決的評估、

修正、改進以及團隊合作。沒想到一個單元可以達到這麼多學習目標，

又能兼具趣味性。

選擇風扣板作為主要的材料，便於學生製作和修改作品。但容易修改讓學生面對問題習慣使用錯誤嘗試法來解決，而不理性思考其中的原因。

註：範例作品的展示，不建議一開始提示太多，容易變成仿作而不思考，但完全不提示學生又毫無頭緒，應視學生情形再做斟酌。

樣貌形式機械手臂(厚紙板製、風扣板製、木製)

作品範例

附圖3-1 厚紙板製機械手臂

附圖 3-2 風扣板製液壓手臂

附圖3-3木製液壓手臂局部圖

參考來源

六家高中李文宏老師

https://sites.google.com/site/whlee1990/class2/hydraulicarm 東湖國中倪惠玉老師

http://huiyu4615.blogspot.tw/search/label/液壓手臂大作戰

82 編號 3

教學主題凸輪玩具應用的機

構

平面凸輪機構

教學概述

運用凸輪不規則的形狀，將凸輪放置從動件之上方，以烏龜為例，

如附圖 6，當凸輪未碰觸從動件時，從動件因重力而向下垂，而凸輪碰觸從動件時，從動件另一端會上升，運用重力、槓桿與凸輪設計出屬於獨一無二的凸輪玩具。

附圖 6-1 凸輪碰觸從動件而上升附圖 6-2 因重力下降的從動件

樣貌形式凸輪機構為平面凸輪，以木板完成，前後再以木板製作外觀，形成如三明治樣式

作品範例

圖 7 凸輪機構之立體圖與細部拆解圖

參考來源

桃園市立青溪國中陳彥綸老師，而後研究者加以修正之

(此教案為研究者在 103 學年度上學期於新店高中一年級班級實施)

83 編號 4

教學主題機構玩具應用的機

構結合凸輪、連桿、齒輪與彈簧之機構

教學概述

凸輪傳動的應用方法可以用滑塊傳動、連桿傳動、舉桿傳動及反向凸輪可以上下輪動，如圖 4-1、圖 4-2、圖 4-3、圖 4-4，利用凸輪與被動舉桿間的磨擦力，產生被動件上的玩偶不同的運動變化，形成有趣的動作。另外，運用方形軸設計製作凸輪玩具，可以方便調整凸輪的位置，如圖 4-5。

齒輪可運用大小不同、齒數不同的正齒輪、斜齒輪或分度齒輪(如圖 4-6)，去帶動連桿或是軸心，可以改變方向或轉速(如圖 4-3、4-4)，

使上方玩偶做出不同動作變化，如圖 5-1、5-2、5-3 之學生作品。

樣貌形式方形機構盒

作品範例

附圖 4-1 凸輪傳動的應用方法附圖 4-2 凸輪傳動的應用方法

附圖 4-3 加入彈簧可以前後擺動，附圖 4-4 加入彈簧可以前後擺動，

齒輪垂直擺放可以改變旋轉方向齒輪垂直擺放可以改變旋轉方向

附圖4-5 運用方形軸之凸輪

附圖4-6 分度齒輪與正齒輪，可改變旋轉方向與轉速

附圖5-1齒輪帶動連桿之機構附圖5-2齒輪帶動連桿之機構

參考來源大同高中汪殿杰老師

https://sites.google.com/site/dtshlifetechnology/mu-gong-ji-gou-she-ji-zhi-zuo-fang-fa

85 編號 5

教學主題平面機構設計運動軌跡研究(未實施教學)

應用的機構

結合齒輪機構、連桿機構

教學概述這是平面的機構軌跡研究，設計成可控制的拘束運動，學生可以簡單製作玩偶活動部位的元件後,研究機構設計在傳動和軌跡的活動狀況，以設計能控制在適當範圍，形成拘束型的運動關係，沒有過大的阻力與干涉情況，作為設計最佳化的目標。

樣貌形式平面板狀，配合齒輪或連桿的應用

作品範例

附圖6-1平面機構設計運動軌跡研究教具

附圖6-2 齒輪帶動連桿機構附圖6-3 齒輪帶動連桿機構

附圖 6-4 齒輪帶動平行連桿之平面機構

參考來源大同高中汪殿杰老師、臺師大范斯淳博士及研究者

(於 104 學年度科技部專題研究計畫之教學實驗中討論與製作)

https://sites.google.com/site/dtshlifetechnology/mu-gong-ji-gou-she-ji-zhi-zuo-fang-fa

https://sites.google.com/site/dtshlifetechnology/

mu-gong-ji-gou-she-ji-zhi-zuo-fang-fa 六家高中李文宏老師

https://sites.google.com/site/whlee1990/class2/hydraulicarm 東湖國中倪惠玉老師

http://huiyu4615.blogspot.tw/search/label/液壓手臂大作戰

附錄三凸輪機構學習單

附錄四機構玩具設計圖

二、開放式問題

1. 說說看，在「STEM」設計與製作的作業中（機構玩具），你學到了哪些知識或技能。

_____________________________________________________________

2. 本活動你覺得最困難的部分是什麼? 原因是?

_____________________________________________________________

3. 你們所設計的作品，有哪些是來自實際生活中的印象（或相關資料搜尋），哪些是發揮了想像力？

_____________________________________________________________

4. 機構玩具設計運作原理對你在進行作品設計時是否產生影響/困難?

原因是?

_____________________________________________________________

5. 本活動進行到現在，你對 STEM 課程整合運用在生活科技上（從連桿到凸輪機構的學習，及液壓機械手臂與機構玩具製作）有什麼心得感想？

_____________________________________________________________

6. 你的作品與原設計圖是否有不同?哪裡不同?為什麼做這樣的改變?

_____________________________________________________________

在文檔中 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 (頁 89-112)

第五章 結論與建議

第二節 建議

二、 外文部份

increase student learning. Thousand Oaks, CA: Corwin Press.

Journal of Technology and Design Education, 7, 73-79.

Association Center for Best Practices. Retrieved from

Governors Association Center for Best Practices. Retrieved from

action. New York: Basic Books.

Teacher, 68(4), 20-26.

action research. London: Falmer.

ITEA, 6.

附 錄

第五章結論與建議

第二節建議

二、外文部份

附錄