第四章 結果分析與討論
第一節 大慧調查結果
本研究之大慧調查共分為三回合問卷進行，於 103 年 6 月 6 日寄發第一回 合電子問卷，至 103 年 7 月 1 日回收第三回合電子問卷。每一回合之問卷皆含
有「作為公民基本能力之必要性？」、「學生心智發展所適合之學習年段？」及
「說明（如您有特別補充請說明）」三個勾選欄位，專家群需先判斷「作為公民
基本能力之必要性」，接著再去思考學生心智發展「最低」之學習年段，最後在
留下補充說明。每一回合之問卷調查結果說明如下：（題數如表 4-1、4-2 與 4-3 所示，專家意見彙整於附錄四，專家座談紀錄彙整於附錄六，最終結果則彙整 於附錄七）
壹、 第一回合問卷結果
回收第一回合問卷後，彙整勾選人數及意見之結果，將高度共識性（勾選 人數達八成，即 11 位以上）之欄位，直接保留或刪除，專家群無需再做填答，
其中「作為公民基本能力之必要性」達 11 項（18%），「學生心智發展所適合之 學習階段」達 14 項（23%）。其餘未達高度共識性之欄位，皆納入第二回合問 卷，其中「作為公民基本能力之必要性」共 49 項（82%），「學生心智發展所適 合之學習階段」共 46 項（77%）。
貳、 第二回合問卷結果
第二回合問卷彙整方式如同第一回合之問卷，除將勾選人數達 11 人之欄位 直接保留或刪除外，若於第一回合問卷及第二回合問卷中，皆達 10 人之欄位，
28
專家群亦不需再作填答，其中「作為公民基本能力之必要性」達 23 項（38%），
「學生心智發展所適合之學習階段」達 31 項（52%）。此外，符合上述條件，
但勾選人數落在中間選項者，直接挪到專家座談會議討論。故第三回合之問卷 中，得出較低共識性含「作為公民基本能力之必要性」共 26 項（44%），「學生 心智發展所適合之學習階段」共 15 項（25%），需挪至「專家座談會議」討論 之「作為公民基本能力之必要性」共 1 項。
參、 第三回合問卷結果
第三回合問卷彙整方式如同第二回合之問卷，其中高度共識之「作為公民 基本能力之必要性」達 16 項（27%），「學生心智發展所適合之學習階段」達 5 項（8%），並得出較低共識性含「作為公民基本能力之必要性」共 10 項（17%），
「學生心智發展所適合之學習階段」共 10 項（17%），需挪至「專家座談會議」
討論之「作為公民基本能力之必要性」共 2 項。
肆、 專家座談會議結果
因三回合問卷調查無法達到全數高度共識，故需召開專家座談會議，一同 決定能力指標之去向。故專家座談會議中，需討論之選項有「作為公民基本能 力之必要性」共 10 項（17%），「學生心智發展所適合之學習階段」共 10 項（17%）
（詳見附錄五），最終決議結果如表 4-3 所示。而此次專家座談會議中，出席之 專家共計六人，因事無法一同與會者共七人。於專家座談會議中，討論過程詳 見附錄六，其討論結果則彙整於附錄七。
表 4-1 各回合大慧調查問卷後，各主題「作為公民基本能力之必要性？」題 數
主題
題數 原
題 數
第一回合 第二回合 第三回合
保留 刪除 增加 保留 刪除 保留 刪除 1. Problem Solving
（PS） 8 1 0 0 2 0 2+1 2
2. Problem
Decomposition（PD） 4 1 0 0 2 0 1 0 3. Algorithms（AL） 13 1 0 0 6 0 1+1 1 4. Data
Representation（DR） 9 3 0 0 2 0 3 0 5. Data Analysis
（DA） 4 1 0 0 0 0 1 0
6. Modeling and
Simulation（MS） 7 0 0 0 4 0 3 0 7. Abstraction（AB） 7 2 0 0 3+1 0 0 0 8. Automation（AU） 4 1 0 0 1 0 0 0 9. Connections to
Other Field（CO） 4 1 0 0 2 0 0 0
總計 60 11
(18%) 0 (0%)
0 (0%)
22+1 (38%)
0 (0%)
11+2 (22%)
3 (5%) 每回合問卷後，未
達高度共識之題數 49 （82%） 26（44%） 10（17%）
30 5. Data Analysis
（DA） 0 0 0 0 0 3 0 1 1 1 0 0 0 0 0 6. Modeling and
Simulation 9. Connections
to Other Field
（CO）
表 4-3 九大內涵之能力指標於各學習年段之分佈數量
5. Data Analysis
（DA） 0 1 1 2 0 0 0
6. Modeling and Simulation
9. Connections to Other Field
（CO）
32
第二節 結果分析與討論
本研究分為「作為公民基本能力之必要性？」、「學生心智發展所適合之學 習年段？」及「專家座談意見」三部份去作探討，各主題之能力指標結果呈現 於表 4-4 至表 4-12，專家座談會議紀錄參閱附錄六，最終結果參閱附錄七。
能力指標之「作為公民基本能力之必要性」欄位將分為：「必要能力指標」、
「非必要能力指標」與「選備能力指標」。「必要能力指標」表問卷結果中，勾
選必要之專家人數達 11 位以上（即達八成以上），或連續兩回合達 10 位（達七 成五）。「非必要能力指標」表問卷結果中，勾選必要專家人數不滿 3 人，且勾 選不必要專家人數與勾選必要性適中專家人數，相差低於 1.75 倍者。「選備能 力指標」表問卷結果中，勾選必要專家人數不滿 3 人，且勾選不必要專家人數 與勾選必要性適中專家人數，相差高於 1.75 倍者，經專家座談會議討論後得出 之結果。
能力指標之「學生心智發展所適合之學習階段」欄位共分為：「小三」、「小 五」、「國中」及「高中」。該階段勾選專家人數達 11 位以上，表專家有高度共 識；反之，則反覆進行討論直至專家座談會議做出最後定論。
以下僅就（N）表示「作為公民基本能力之必要性」及（S）表示「學生心 智發展所適合之學習階段」。
壹、 問題解決（Problem Solving）
整體而言，「Problem Solving」中的 8 項能力指標中，內含必要能力指標共 5 項，選備能力指標共 1 項，非必要能力指標共 2 項，如表 4-4 所示。
亦可由表 4-4 可看出透過大慧調查三回合問卷及專家座談會議之每回合結 果，第一回合後，達到高度共識的有 PS-1（N）、PS-7（N）及 PS-8（N），共 3 項；第二回合後，達到高度共識的有 PS-1（N）、PS-3（S）、PS-5（N）及 PS-6
（S），共 4 項；第三回合後，達到高度共識的有 PS-3（N）、PS-3（S）、PS-4
（N）、PS-6（S）、PS-6（S）及 PS-8（N），共 6 項；因此，留下 3 項至專家座 談會討論，分別為 PS-1（S）、PS-2（S）及 PS-7（N）。
針對 PS-1（S）與會專家群主要提到兩點：一為能力指標之定義需再釐清；
二為能力指標欲強調 technology resources 或 puzzle and logical thinking？若為前 者，technology 則又太廣，可再進一步說明是使用 information 或是 computing 等；resources 則包含軟硬體，或只單指工具的部分？故建議可拿掉舉例。若為 後者，欲培養抽象化及邏輯思維之能力，期望可從已知條件推出未知答案，則 建議從小學三年級就開始培養，並適用於每個學習階段。接著，針對 PS-2（S）
而言，與會專家群亦提到兩點：一為問題太廣；二為使用簡易程式編寫軟體（如：
Scratch）即可培養學生擁有解題步驟之能力，且 Scratch 普遍於國小五年級開始 教學，故決議於小學五年級。最後，PS-7（N）就公民基本能力必要性而言， resources (e.g., puzzles, logical thinking programs) to solve
PS-2 Understand and use the basic
34
steps in algorithmic problem solving.
（續下頁）
PS-3 Use the basic steps in algorithmic problem solving to design solutions.
9
PS-4 Describe the process of
parallelization as it relates to problem solving.
PS-5 Use predefined functions and
parameters, classes, and methods to divide a complex problem into simpler parts.
PS-6 Describe a software
development process used to solve software problems.
PS-7 Classify problems as
tractable, intractable, or computationally unsolvable.
PS-8 Explain the value of heuristic algorithms to approximate
能力指標
作為公民基本能力之必要性？
各回合覺得必要之人數
適合之學習年段？
各回合 Mo（人數）
專 家 會 議
結果
I II III I II III
solutions for intractable problems.
36
貳、 拆解問題（Problem Decomposition）
整體而言，「Problem Decomposition」中的項能力指標中，內含必要能力指 標共 4 項，選備能力指標共 0 項，非必要能力指標共 0 項，如表 4-5 所示。
PD-1 Create directions to a location in the school by breaking the directions down into smaller
geographical zones.
Join the sections of directions together into a whole.
能力指標 school “green.”
Separate strategies such as recycling paper and cans, reducing use of electricity, and composting food waste.
PD-3 In planning the publication of a monthly newsletter, identify roles, responsibilities, timeline, and resources needed to complete the project.
PD-4 Consider the large-scale problem:
“What does it take to become a rock star?” Break it into smaller parts.
Discuss what variables are within a student’s control and what variables are determined by outside factors.
10
38
參、 演算法（Algorithms）
整體而言，「Algorithms」中的項能力指標中，內含必要能力指標共 9 項，
選備能力指標共 3 項，非必要能力指標共 1 項，如表 4-6 所示。
亦可由表 4-6 可看出透過大慧調查三回合問卷及專家座談會議之每回合結 果，第一回合後，達到高度共識的有 AL-1（N）、AL-9（S）、AL-11（S）、AL-12
（S）及 AL-13（S），共 5 項；第二回合後，達到高度共識的有 AL-1（S）、AL-2
（N）、AL-2（S）、AL-3（N）、AL-4（N）、AL-4（S）、AL-5（N）、AL-5（S）、
AL-6（S）、AL-7（S）、AL-8（N）、AL-8（S）、AL-10（N）及 AL-10（S），共 14 項；第三回合後，達到高度共識的有 AL-7（N）及 AL-12（N），共 2 項；
因此，留下 5 項至專家座談會討論，分別為 AL-3（S）、AL-6（N）、AL-9（N）、
AL-11（N）及 AL-13（N）。
針對 AL-3（S）與會專家群主要提到五點：一為理解電腦軟體的運作與科 技發展相關；二為需知道內部運作嗎？；三為就應用面而言，需先知道軟體，
才能把硬體功能執行出來，故學生應具備基本概念；四為能把軟硬體分開的概
念，釐清硬體是需要軟體控制；五為不只知道「控制」，更重要的是之後所帶來
的作用，故建議列為國中課程。接著，AL-6（N）提及演算法有多種評估的方 式，早點讓學生接觸也不無可能，且大部分專家群皆認為有必要。於 AL-9（N）
中，與會專家群主要提到三點：一為高中選修程式設計才會特別提到 recursion；
二為學生會撰寫程式，但不一定會 explain how；三為實際面，教學實施不易，
故建議列為選備能力。而 AL-11（N）大部分專家群皆認為並非有高度必要性，
故建議列為選備能力。最後，專家群認為 AL-13（N）需要 big data，如：氣象 資料等，且需搭配統計背景，故列為選備能力。
此外，PS-6 與 PS-8 因於第三回合中，八成以上專家群認為必要性不高，
且眾數落於不必要階段間，故予以刪除。
表 4-6 Algorithms 每回合決議結果
AL-1 Use writing tools, digital cameras, and drawing tools to illustrate thoughts, ideas, and stories in a step by step
AL-2 Understand how to arrange information into useful order, such as sorting students by birthdate, without a computer.
AL-3 Recognize that software is created to control computer operations.
understanding of an algorithm using computer-free algorithm as a sequence of
instructions that can be processed by a
40
AL-6 Evaluate ways that different
algorithms may be used to solve the same problem.
9 searching and sorting algorithms.
7 AL-8 Describe and
analyze a sequence of instructions being followed.
AL-9 Explain how sequence, selection, iteration, and recursion are building blocks of algorithms.
AL-10 Compare techniques for analyzing massive data collections.
8
AL-11 Critically examine classical algorithms and implement an original algorithm.
4
AL-12 Evaluate algorithms by their efficiency,
correctness, and clarity.
能力指標
作為公民基本能力之必要性？
各回合覺得必要之人數
適合之學習年段？
各回合 Mo（人數）
專 家 會 議
結果
I II III I II III
AL-13 Use data analysis to enhance understanding of complex natural and human systems.
5
（38%）
4
（31%）
4
（31%）
高中
（11） － － 選 備
選備 高中
42
肆、 資料表示（Data Representation）
整體而言，「Data Representation」中的項能力指標中，內含必要能力指標 共 8 項，選備能力指標共 1 項，非必要能力指標共 0 項，如表 4-7 所示。
亦可由表 4-7 可看出透過大慧調查三回合問卷及專家座談會議之每回合結 果，第一回合後，達到高度共識的有 DR-1（N）、DR-3（N）、DR-4（N）及 DR-9（S），共 4 項；第二回合後，達到高度共識的有 DR-1（S）、DR-2（N）、
DR-3（S）、DR-4（S）、DR-5（S）、DR-6（S）、DR-7（S）、DR-8（N）及 DR-8
（S），共 9 項；第三回合後，達到高度共識的有 DR-2（S）、DR-5（N）、DR-6
DR-1 Demonstrate how 0s and 1s can be used to represent information.
DR-2 Demonstrate how a string of bits,
能力指標
DR-3 Represent data in a variety of ways:
DR-3 Represent data in a variety of ways: