研究流程

本研究可分為四個研究階段來說明，如圖 3-2 所示：

一、 準備階段：

研究者希望能了解職前科技教師的認知結構，以及其工程設計思考的 過程。雖然有學者表示概念圖（concept map）可以表徵學習者的認知結 構，但研究者發現許多學習者在經過 STEM 專題本位學習活動的教學後，

仍常會存有許多的迷思概念，例如不是每一位學習者都能對概念進行圖形 的分析。在經過研究所的工程設計思考之學習後，研究者希望能透過語意 流程圖析法，有效地呈現出學習者的認知結構。

1. 選定以工程設計思考為教學研究主題，搜尋與研讀有關「工程設計流 程」與工程設計思考之文獻及資料。

2. 形成問題、確定問題及研究方法。

二、 發展階段：

為了解以「工程設計流程」實施 STEM 專題本位學習之鼠夾車實作活 動對提升職前科技教師工程設計思考概念的成效，研究者利用「工業教育 概論」每週兩節課、為期六周的教學時段，來對實驗組班級及控制組班級 進行研究教學，並透過「語意流程圖析法」之晤談來分析職前科技教師在 教學前、後對於工程設計思考概念學習的成效，最後將所訪談所得的資 訊，轉譯歸類，繪製「語意流程圖」並藉以分析編碼，以深入了解受訪職

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前科技教師工程設計思考概念的認知結構。

1. 蒐集 STEM 專題本位學習之鼠夾車實作活動的資料。

2. 繪製鼠夾車活動之流程概念圖，並請專家協助指導，以作為設計教案之 依據。

3. 設計教案並請專家協助指導，以符合「工程設計流程」之精神。

4. 為釐清職前科技教師在學習前後認知結構及概念改變的情形，在考量各 種質性訪談方法後，選定以「語意流程圖析法」來作為訪談及分析工具。

三、 實施階段：

研究者將實驗組採用之「工程設計流程教學法」與控制組採用之「問 題解決流程教學法」，實施 STEM 專題本位學習之鼠夾車實作活動的教 學，進行課程流程設計與架構，詳細教案請參考附錄一。

1. 進行工程設計思考前測：蒐集職前科技教師對工程設計思考概念的訪談 資料，並進行統計分析。

2. 進行教學前「語意流程圖析法」訪談，每位訪談時間控制在約 20 分鐘左 右，同時利用兩臺錄音設備記錄訪談過程。

3. 正式實施 STEM 專題本位學習之鼠夾車實作活動教學模組教學，共計 12 節課，每節50 分鐘。

4. 於課程進行當中，由研究者於課堂中觀察記錄職前科技教師的學習情 形，以作為後續分析之輔助資料。

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四、 整理階段：

分析實驗組與控制組在經過 STEM 專題本位學習實作活動兩種不同的 教學法教學後，在語意流程圖析法訪談中所呈現的工程設計思考概念的認 知結構以及差異。

圖3-2 研究流程圖

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