建議

本節依據研究過程的心得與結果，提出下列幾點建議，期望有助於相 關課程的設計與教學上的參考，以及未來研究結果的提升。

一、 對於語意流程圖析法的建議

語意流程圖是有別於概念圖的另一種概念分析工具之一，優點是不需 事先教導職前科技教師，但是缺點是教師需花額外的時間將錄音檔轉譯為 文字檔，同時在本研究中發現語意流程圖析法的開放式訪談問題，似乎不 太容易讓職前科技教師說出自己的迷思概念，部分的職前科技教師會選擇 忽略不熟的概念。然而若用於教學前獲取職前科技教師的概念量及概念的 分佈狀況，卻是不錯的選擇，同時對於教學的設計應該會有很大的幫助，

所以若能有更多研究者投入實徵研究，收集分析所有工程設計思考概念當 中，職前科技教師普遍在教學前經過概念分佈統計分析數據，讓各個老師 都能藉以參考作為課程安排的設計，相信可以發揮這個分析方法的最大優 勢。

在研究設計中的後設重聽法，在本研究的分析中並未特別探討，但是 卻是訪談中很重要的一部分，研究者發現在教學前第一次訪談時兩組職前 科技教師所敘述的概念數均佔全部訪談概念數的 92.6％，也就是代表第二 次的後設重聽所敘述的概念佔全部概念數的 7.4％。而在教學後第二次後設 重聽訪談時兩組職前科技教師所敘述的概念數則佔全部訪談概念數的 9.2％

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及2％，可見不論在教學前或教學後第二次的後設重聽所敘述的概念都可以 補充第一次敘述中所缺少的概念，若可以繼續分析在第二次後設重聽所敘 述的概念的質性資料，應該可以進一步探討職前科技教師「後設認知」的 能力。

研究者認為語意流程圖另一個值得再更加強的地方在於訪談概念的品 質的監控，如果只是單純地將職前科技教師的敘述即當成一個概念來計數 的話，往往會出現重複述說而使得相同概念重複計數的情形發生，同時職 前科技教師敘述的概念是否為精確並符合教學目標也不得而知，所以若能 輔以事先編製好的概念編碼表來將每一個敘述做概念分類，就可以得到比 較確切的概念數以及分析概念敘述的品質，這對於使研究更貼近職前科技 教師真實的認知結構應該會有很大的幫助。

二、 對於職前科技教師工程設計思考認知結構的建議

從研究者觀察教學的過程中，確實可以發現實驗組職前科技教師對於 工程設計思考概念的課程知識或實作程度是較優良的，但卻沒有如期呈現 在此次的研究設計中；亦即，研究者在訪談的過程中可以感覺到實驗組的 工程設計思考概念回答得比較肯定而有信心，但是這些資訊卻無法完整地 反映在研究成果。經過工程設計思考的教學後，職前科技教師會經歷一段 變化非常細微的學習過程，因此，透過單一而沒有引導性的問題設計並不

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一定能夠完整表現出職前科技教師概念改變的成果，而在訪談的過程中，

職前科技教師的人格特質也深深地影響了訪談的品質，有的職前科技教師 學習成效很好，卻抓不到重點或簡短幾句變簡單帶過；有的職前科技教師 滔滔不絕、天馬行空地述說，但卻一直重複著同樣的概念，或只是一味的 發表自身的實作感想，所以無論是哪一種評量概念的方法，都會有其缺失 的地方。

工程設計思考是綜合能力的一個重要方面，其目標是培養和提高職前 科技教師在專業上的工程應用能力。由於本研究為個案初探形式進行實驗 與結果分析，也許可以探討各年級對於工程設計思考表達上的優勢，例 如：由於大一、大二才正開始起步學習工程設計，因此，設計過程中所使 用之方法較無固定，且較容易使用試誤性地學習方式，在較無限制的情況 下，教師才能了解各年級所具備之工程設計思考的先備知識，以及後續須 加強的工程概念。

工程設計思考認知結構著重於概念的思考方式與編碼屬性，除了概念 與概念之間的相關性，亦較注重質的概念內容，這與討論對話的內容有 關，比如是否能夠準確切入問題點，或是否能夠明確地將概念繼續做廣度 與深度的發想等等，透過多元的角度去檢測職前科技教師的概念，如此才 能更真實地呈現其概念結構，並據以檢測教學的成效。

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三、 對於工程設計思考教學的建議

工程設計流程之教學方式的優點，目前雖強調了複雜的精算方法，然 而在實施方面仍是有許多的困難（Linder, 1999），許多現場教師還是會認為 窒礙難行，主要仍是以時間不足為拒絕實施的因素，研究者建議，若能搭 配語意流程圖析法，授課教師能在事前先訪談幾位職前科技教師，分析出 職前科技教師概念的分佈，在教學時能就職前科技教師普遍比較缺乏的概 念，多添加一些工程設計思考教學的元素，必定能增加教學的成效，同時 也不會增加太多的時間，例如本研究工程設計思考課程的實作活動，教學 前兩組職前科技教師都非常缺乏這一主題的概念，但是教學後實驗組的成 長是高於控制組的，所以如果能夠善用語意流程圖析法，在教學前先調查 職前科技教師的概念分佈，再輔以工程設計流程之教學方式，必定能對於 教學成效有相當大的助益。

四、 對於未來研究的建議

根據十二年國民基本教育為體現科技課程目標，在高中階段著重於

「工程設計」，因此教師應該採取有效工程設計的專題製作活動，以提供學 生跨學科知識整合的學習（如科學、科技、工程及數學，簡稱STEM），並 藉此發展其在科技與工程領域的設計、創新、批判思考等高層次思考能 力。而在本研究中，研究者結合Anderson 和 Demetrius（1993）與 Tasi

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（1998a）的語意流程圖析法之晤談型態和 Atman 等人（2007）所提出的

「工程設計活動流程」作為教學活動設計的依據，經過研究的結果證實這 是一個在一般科技教室的教學情境中可以採用的模式，因此研究者認為生 活科技教師可以進行工程設計活動流程作為實際教學活動設計時的參考依 據。

本研究的結果呼應研究者主張的「工程設計流程有助於職前科技教師 工程設計思考認知結構之影響」，只是由於本研究為職前科技教師初探形式 進行實驗與結果分析，受測人數僅二十八人，且本研究受測人員均為少數 抽樣，因此發生工程設計思考認知結構和訊息處理策略無顯著性之機會相 當高。若繼續做後續研究或發展，受測者人數與受測組數若能增加，除可 信度將能隨之提升之外，更能增強研究結果之參考價值，相信在未來實驗 變因上能夠更加完整與周全。

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參考文獻

一、中文部分

夏林清等（譯）（1997）。行動研究方法導論－教師動手做研究（原作者：

Altrichter, Poach & Smomekh）。臺北市：遠流出版社。

吳莉君（譯）（2010）。設計思考改造世界（原作者：Brown, T.）。臺北市：

聯經。

王錦堂（譯）（1988）。設計方法：人類前途的根源（原作者：Jones, J.

C.）。臺北市：徐氏基金會。

楊路（譯）（1972）。為真實世界設計（原作者：Victor P.）。臺北市：五 南。

十二年國民基本教育課程研究發展會(2015)。十二年國民基本教育科技領域 課程綱要草案。

江淑卿、郭生玉（1997）。不同學習過程的概念構圖策略對促進知識結構專 家化與理解能力之效果研究，師大學報：教育類，42，1-16。

余民寧（1997）。有意義的學習：概念構圖之研究。臺北：商鼎出版社。

林清山譯（1991）。教育心理學－認知取向。臺北：遠流。

林清山（2002）。心理與教育統計學。臺北市：東華。

吳宗立（1999）。訊息處理的認知歷程與教學策略。教育實習輔導季刊，4

182

（1），39-45。

吳芝儀、李奉儒（1995）。質的評鑑與研究。桂冠圖書公司。

吳穎沺、蔡今中（2005）。建構主義式的科學學習活動對國小高年級學生認 知結構之影響－以「電與磁」單元為例。科學教育學刊，13，387-411。

邱皓政（2005）。量化研究法（二）：統計原理與分析技術 SPSS 中文視窗版 操作實務詳析。臺北市：雙葉書廊。

徐新逸（2001）。如何利用網路幫助孩子成為研究高手？網路專題式學習與 教學創新。臺灣教育，607，25-34。

國家教育研究院（2014）。十二年國民基本教育課程綱要。2015 年 9 月 14 日，取自

http://www.naer.edu.tw/ezfiles/0/1000/attach/15/pta_2279_8619537_09968.

pdf

陳可恭（2002）。系統思維在科學探究與學習上的意涵及應用。科學教育月 刊，252，2-13。

黃瑞琴（1997）。質的教育研究法。臺北：心理出版社。

張民杰等聯合編撰（2014）。夥伴協作主動學習。臺北市：臺灣師範大學。

張瓊、于祺明、劉文君（1994）。科學理論模型的建構。臺北市：淑馨出版 社。

鄭如雯（2008）。專題式學習探析及其在教育上的啟示。學校行政雙月刊，

183

57，147-164。

蔡錫錚、李建寬、葉則亮、張佩芬（2007）。新手設計行為與思考模式探 討。中國機械工程學會第二十四屆全國學術研討會論文集。

羅希哲、蔡慧音、曾國鴻（2011）。高中女生 STEM 網路專題式合作學習之 研究。高雄師大學報，30，41-61。

蘇懋康（1988）。系統動力學原理及應用。中國上海：上海交通大學出版 社。

二、英文部分

Accreditation Board for Engineering and Technology (ABET)(2000).

Engineering criteria 2000: Criteria for accrediting programs in engineering in the United States, 𝟑^𝐫𝐝 edn 2000 See. http://www.abet.org/downloads.htm download EAC Criteria for 2000-01 (Includes EC2000), 32-34.

Accreditation Board for Engineering and Technology (ABET)(2013). Criteria for accrediting engineering programs, 2013-2014. Retrieved from

http://www.abet.org/DisplayTemplates/DocsHandbook.aspx?id=3149 American Association for the Advancement of Science (1993). Benchmarks for

science literacy. New York: Oxford University Press.

Anderson, O. R. (1992). Some interrelationships between constructivist model of learning and current neurobiological theory, with implications for science education. Journal of Research in Science Teaching, 29, 1037-1058.

Anderson, O. R., & Demetrius, O. J. (1993). A flow-map method of representing

184

cognitive structure based on respondents’ narrative using science content.

cognitive structure based on respondents’ narrative using science content.