教學實施之遭遇問題與因應策略

探究式教學應用於高職電機科專題製作課程，教學時所遭遇問題與其 因應策略，研究者將區分課本及學習單、教師學習、學生學習三部份來探 討，其說明如下。

壹、課本及學習單

一、學習單上有關 APP 設計的補充和編輯內容，影響學生自主探究之效 果。

研究者在編製學習單的過程初期，雖然學生在二上或二下的多元選 修課程有學過 ARDUINO 前七章的課程，未學過 APP 設計。到了三年級，

經歷過一個暑假或一年後，研究者認為有許多相關知識需要讓他們複習，

有部份學生可能忘記如何撰寫程式，因此，在學習單上設計簡易的六個 單元，輔以課本可以快速融入課程。因為講解程式的過程中，皆需要說 明和實作，若遇見太複雜的程式，有部份同學就會選擇放棄，轉而向較 簡單的程式進行之後的專題，若程式文字太多，就會影響學生的學習態 度，降低學生專題的自我探究能力。

（一）問題分析

藉由課本及學習單教學，可以讓學生學習到各單元內容的基礎能 力，各組專題再藉由不同的題目，小組間討論、探究其專題內涵，透 過學習單、課本及網路上的資源等，努力完成各組專題之成品及報告。

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而學生的反應，整理後如下所示。

1. 老師提供的 APP 單元內容比較簡單，雖然大致上可以類推的去 運用，但在 APP 使用上，還有許多功能不會用，希望將來可以 增加教學時數，多上有關 APP 使用範例，和對專題製作而言較 為實用的功能。（晤-S01-1080402）

2. 讓我可以多學習到一項技能。程式的組合可以很多變化，不只 一個組合方式。（晤-S17-1080402）

3. 增加上課的印象。（晤-S02-1080402）

（二）研究者反思

這是研究者首次帶著高三進行專題製作課程，配合自己的論文，

也是將探究式教學原理運用於專題製作的課程，記得開始上課之初，

學生感覺很新鮮，簡單的數位控制，利用按鈕將 LED 燈亮滅，同學都 可以跟著上，但隨著控制的物件愈來愈多，程式裡英文單字也愈來愈 多，部份學生因為單字過多，呈現眼睛學習法，就是看著老師講解，

程式依照課本或學習單來進行打字，架構程式的過程中，並不會加以 思考。若學生以此態度進行單元學習，課前不預習，課後不復習，如 此便無法培養學生自學的習慣，因此研究者的反思如下：

有關各學習單元及學習單製作部份，講述內容必須要設計並思考，

雖然自己總想將許多設計概念和同學說明及介紹。學生一節課的專注 力約只有 15 至 20 分鐘，若講述時間過長，或短時間內陳述之內容過 多，將會使他們失去動力，因此，每次上完一個簡單的概念後，便以 生活中的案例，進行該單元主要課題講解，並利用下一節讓他們自我 練習，若有不懂的，可以詢問老師或己經知道的同學，再利用下一節 實施測驗。測驗內容為講解程式的延伸和變化。研究者也思考若學生 並非不會寫程式，而是對英文單字感到陌生，因此開放測驗過程中可

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以看書，待全組測驗完畢後，公告每次學習單元的考核分數，讓學生 瞭解自己的實習分數。而剩下的時間便由各小組成員自行運用於各組 專題製作及期末書報討論之探討。

（三）因應策略

教學策略上，為了讓每位同學努力於期末的書報討論和專題成品 化，達到專題製作上可以自主學習，又不覺得製作專題占用太多時間，

影 響 他 們 在 模 擬 考 時 的 學 業 表 現 。 研 究 者 在 設 計 學 習 單 或 依 ARDUINO 課本內容進行教學時，常思考如何利用一至二節課，在陳 述課程單元時，以最簡單的方式、將重要的概念教導給學生，藉由程 式語言或硬體規劃上的結合，使他們可以在吸收完相關資訊後，即可 以瞭解課程的內容，若遇見文字較多或較為複雜的程式，則將其它教 學網站上的補充資料提供，輔助學生自我探究學習，最後利用一節課 來檢驗學生的學習成效，而學生的反應，整理後如下所示。

1. 在撰寫程式時，還是很容易遇見錯誤，而導致寫不出來，但老 師提供的教材教法，在未來開發產品時，可以用來當作參考。

（晤-S01-1080412）

2. 學習單很詳細，教學內容易懂，可以學會使用手機控制物品，

很方便，老師補充了原先課本上沒有的課程，讓我們有更多的 學習機會，而學習單的內容也帶來除課本外不同領域的選項，

且可以和原教學課程結合，讓我們可以掌握更多製作專題的方 法與技巧。（晤-S13-1080402）

3. 有學過 APP 設計的人，因為教學資料保存在雲端的關係，方便 保存，將來也可以用來複習程式的架構。（晤-S10-1080402）

4. 英 文 單 字 太 多 或 看 不 懂 單 字 的 意 思 ， 讓 我 想 放 棄 。（ 晤 -S07-1080402）

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二、學習單有關 APP 設計的教學時數太少，學生反應希望能增加 APP 設計範例。

研究者在編製學習單的想法是，盡可能的簡單一點，讓觀念可以淺 顯易懂讓學生知悉、運用及學會延伸，利用生活中隨時可以見的智慧生 活作為範例去引領學生去設計 APP 介面並加以控制，以此作為學生專題 製作的學理基礎，各自去探究各組的專題製作。

（一）問題分析

在編製學習單之前，研究者認為在專題製作上有著課本內容作為 基底，學習單內容應作為輔助，並額外補充一些網路上的教學網站，

供學生參考，作為各自專題探究的學理基礎，但受限教學時間及全國 專題校內初賽時間（約 107 年 12 月底），因此在課本內容教完後，學 習單的安排上，無法提供更多的範例讓同學去操作及思考，若要再多 學，則會壓縮到學生自我探究的時間，而學生的反應，整理後如下所 示。

1. 程式編輯上，若照著老師打，沒有問題，但若改成自己要的功 能，則時常出現錯誤，有時不知道會錯在哪兒。（晤-S17-1080402）

2. 在老師給予的專題討論時間，小組溝通時常會發生問題。（晤 -S35-1080402）

3. 懶得發揮創意，按照學習單編輯即可。（晤-S03-1080402）

4. 若功能上課沒教，自行上網查並修改，程式教導完後讓同學們 自行修改，找出其它功能及用法，可以加深印象和理解力。（互 -S11-1080412）

5. 只要擁有基礎的程式架構，有的問題只要有花時間摸索，就可 以理解較深的程式運用。（互-S01-1080402）

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（二）研究者反思

研究者以課本為主，學習單及網路資源為輔的教學模式，利用智 慧生活的例子為出發點，一方面是為了讓他們能對專題製作課程感到 興趣，另一方面是要讓學生留意生活中的小細節，只要構想適當，在 現有的技術可支援的範圍內，專題的實現可用學過的專業知能去探究，

並用理論去驗證，將成品及報告書完成。雖然學生在高二學過了課本 前七章的內容，但由於全班學生的程度不一，對於程度好的學生，可 能覺得每次的學習單元內容太少，老師教的太慢，但對程度在後段的 學生，在看程式裡的英文單字或將程式按教學內容打出來，就覺得字 數太多而非常吃力，若再請他們想出新的題目，自己去編譯程式，便 容易造成學生的習得無助感。如此只會讓學生的學習態度下降，因此 在學習單的教學上，研究者只能將程式簡單化，利用簡單的程式，說 明其架構，和編輯方法，而受限於教學時間，則研究者的反思如下。

在每次教學單元結束後，給予各小組討論時間裡，有部份學生每 次都是依照課本或學習單的內容打字，而打完字時，便會發呆而不知 道探究時間要做什麼，便會拿出手機或利用專題教室的電腦上網，又 或者照著老師進行 APP 程式堆疊時，感覺不錯，若由學生自己完成另 一程式時，容易發生編輯程式錯誤，而無法執行。對前段的同學，善 用給予的教學資源，小組成員彼此討論，並去探究各自專題所需的程 式架構，對他們而言，學習單帶來的，確是多學到一項技能，並可以 和課本相乎應，因此，如何引起學生的學習興趣，進而讓他們完成探 究學習，內容則沒有方法放置太多文字。另一方面受限於教學時間，

全國專題及各電子創意竸賽的報名大約在十二月左右，因此，必須在 報名之前將想傳遞給學生的資訊教完。

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（三）因應策略

研究者在教學的範例中，將文字內容下降，以圖形的方式來呈現，

讓學生可以利用手機將研究者在 APP INVENTOR 上的方塊推疊拍攝，

作為他們程式架構時的依據，並且將一個單元細分成好幾部份，逐步 講解，如 BMI 設計中，一開始讓他們先瞭解數學運算式如何規劃，和 基本介面的設定，在逐步調整成利用變數儲存數值，過重時，使用介 面會紅色，正常值是黃色，過輕是綠色等，再慢慢的引導他們，加入 其它 APP 多媒體功能。若專題有其它額外的功能，則一開始會提供學 生方法，請他們上網蒐集相關資訊，並自我探究，若有不懂的地方，

可利用專題討論時間或其它下課時間來詢問老師。其學生的反應，整 理後如下所示：

1. 可以更加瞭解課程的內容及印象。（晤-S14-1080402）

2. 補充教材，讓我對電更有興趣。（晤-S04-1080402）

3. 後續製作不夠主動去探索，可能是因為理解的不夠深入，因此 趁老師不注意時會玩手機。（晤-S10-1080402）

4. 是，因為有探究式教學我能有基本概念，以自己的想法自已做 延伸，而自已得到的一定遠大於一直講的好。（晤-S01-1080402）

貮、教師教學方面

專題製作課程為高中三年的成果展現，其理論基礎來自於之前所學過 的電學，如基本電學、電子學等，而實作基礎則來自二年級的 ARDUINO

專題製作課程為高中三年的成果展現，其理論基礎來自於之前所學過 的電學，如基本電學、電子學等，而實作基礎則來自二年級的 ARDUINO