研究工具

教學設計的過程中，必須透過「教材分析」、「教學分析」兩個階段方能完 成教學活動的設計。教材分析即對「所要教的內容」做結構的解析，也就是分 析教材內容的重要概念及其彼此間的關係，這個層面的分析不僅要確切掌握學 科知識的實質內涵，也要能應用該學科的思維方法，及對學科中的基本理念要 有起碼的認識。

教材分析主要針對「教什麼」，而教學分析則必須思考「怎麼教」。教師在 進行教學前，必須將所要教授的教材內容轉換成教學流程，而該流程並非只是 時間先後順序的安排，它還需要有一個教學的邏輯關係，而此結構必須有理論 基礎做後盾。

本研究在選定「樂高 STEM 組件」做為發展「樂高 STEM 教學」的教學媒 體後，立即對「樂高 STEM 組件」進行教材分析，即對所要教授的內容做結構 性的解析，以分析出教材內容的重要概念及其彼此間的關係。在教材分析之後 則進行教學分析，即將所要教授的教材內容轉換成教學流程（時間順序），同時 考量各個概念間的教學先後順序及邏輯關係，以設計出「樂高 STEM 教學」的 課程及其教學活動（如表 8 所示）。

本研究以每週二小時之固定課程時間，進行 25 週（共計 50 小時）「樂高 STEM 教學」課程的教學活動。在課程教學活動中，教師針對某個科學主題內容進行 說明及相關示範，讓參與學童們藉由實際動手進行科學實驗及測試，或機器人 專題的製作，及使用邏輯思考能力撰寫機器人運作的程式，並且以所建造的機 器人進行科學主題的探索及其相關問題的解決歷程。同時，在問題解決過程中，

不斷的修正機器人的建造與其運作邏輯的程式，直到尋得問題解決的方案。每 個教學單元活動進行時，皆採取全程錄影及照相方式記錄資料，然後再以教學 日誌記錄教學活動過程中師生互動、科學學習、問題解決等歷程的資料。

表 8：樂高 STEM 教學的單元活動設計

單元名稱 單元目的

二、訪談大綱

由研究者自行編製，再徵詢兩位大學院校相關的專家學者意見，然後加以 修正而完成訪談大綱，用以進一步瞭解學生在樂高 STEM 教學中之學習狀況和 感受，據以改進樂高 STEM 教學之參考。

三、教學意見調查表

本研究為瞭解學生接受樂高 STEM 教學時，對於教學活動安排及學習後之 意見反應情況，研究者擬參考鍾一先（1997）所編之「生活科技實驗課程學習 知覺滿意調查表」，編製成「學習意見調查表」初稿。

再徵詢兩位大學院校相關的專家學者意見，然後加以修正初稿而完成「學 習意見調查表」的編製。此學習意見調查表用以瞭解學生對於課程學習與教材 內容二個向度之感受，學習意見調查表係以五等級勾選方式，選出認同之選項。