結論

本節依據研究結果與研究發現，從本研究所發展教學策略、教學單 元與活動內容以及教材的教學實施三個面向來說明研究結論。

一、教學策略

為因應動力機械教學需求，本研究提出模組教具教學策略，分為經 驗連結、機構仿作、設計改良三個步驟，並將其應用於國中動力機械教 材發展之中。

本研究在教材設計階段，進行教材需求分析。經由焦點團體座談進 行課程設計的需求評估，專家表示模組教具需面對教學時間限制、零件 整理、組裝流程管理等實務性問題，因此需要適時地調整教學策略；而 在使用模組教具進行實作活動時，學生需要時間熟悉機構的組裝，建議 課程需要設計基礎課程銜接。

為了解決上述問題，本研究提出模組教具教學策略，分為經驗連結、

機構仿作、設計改良三個步驟，並以此作為教材架構設計。經驗連結透 過生活故事連結機構概念，機構仿作藉由作品的仿作讓學生觀察並學習 機構原理，設計改良延伸每單元內容並作為教學之評量。

經過教學實施後發現，藉由模組教具教學策略，能讓學生由基礎開 始，並延伸至進階的機構概念。而教學目標明確的教學模組亦使教師在 課程安排上更為彈性，能解決動力機械教學上課時易遭遇的時間限制、

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零件整理、組裝流程管理等實務性問題。因此，本研究所發展的教學策 略能適用於動力機械教學。

二、教學單元與活動內容

本研究透過文獻探討與焦點團體座談進行動力機械教學的需求分 析，並以為發展一套國中動力機械教材。包括基礎組裝、傳動機構、連 桿機構、凸輪機構、間歇機構、棘輪機構等六個單元。

在基礎組裝單元，主要目的在於讓學生認識桁架與基礎的結構學概 念。本研究在經驗連結中舉橋樑為例介紹桁架在生活中應用；在機構仿 作中介紹桁架結構及基礎的結構學原理；在設計改良中安排桁架橋活動 讓學生應用桁架結構的概念加強橋梁的跨距。

在傳動的部分，主要內容在於讓學生認識動力的傳遞和動力形式轉 換的概念。本研究在經驗連結中舉摩托車、洗衣機、果汁機等生活中，

讓學生思考傳動機構在機械中的意義；在機構仿作中設計皮帶輪、齒輪、

雙層齒輪等教具，讓學生認識傳動機構的原理及特性；在設計改良中安 排簡易型陀螺發射器活動，讓學生利用雙層齒輪的概念加快陀螺的轉動 速動。

在連桿的單元中，主要內容在於介紹曲柄搖桿機構，讓學生認識連 桿機構如何轉換圓周運動和搖擺運動。在經驗連結中，本研究舉蒸汽火 車為例，讓學生連結火車動力傳遞與連桿機構的概念；在機構仿作中設 計四連桿、手搖軌道車等教具，讓學生認識四連桿機構的運作原理及其 特性；在設計改良中安排大象玩偶活動讓學生應用連桿機構概念提供大 象行走的動力。

在凸輪單元，主要內容在於說明凸輪機構如何改變機構運行軌跡。

本研究在經驗連結中舉花燈人偶為例，讓學生思考凸輪如何影響人偶動 作的軌跡；在機構仿作中設計凸輪模型、凸輪鞦韆等教具，讓學生認識

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凸輪機構的運作方式及其原理；在設計改良中安排鱷魚玩偶活動讓學生 利用凸輪結構的概念模擬鱷魚嘴巴開合和尾巴搖擺的活動。

在間歇機構單元，介紹間歇機構如何使機構能週期性的運作。在經 驗連結中，本研究舉音樂盒為例，讓學生思考間歇機構的原理如何被應 用在音樂盒機樞；在機構仿作中設計間歇機構模型、簡易型乒乓球發射 器等教具，讓學生認識間歇機構的運作原理及其特性；在設計改良中讓 學生利用間歇機構的原理改良兵乓球發射器，使其可以連續發射。

在棘輪機構單元，主要內容在於說明棘輪機構如何限制機構動力的 傳遞形式。在經驗連結中本研究舉自行車為例，讓學生思考棘輪機構如 何限制動力的傳遞形式，使自行車在順著踩踏板時能前進，逆著踩踏板 時卻能滑行；在機構仿作中安排棘輪機構模型、自行車腳踏板等教具，

介紹棘輪機構的運作原理及其特性；在設計改良中安排陀螺發射器活動 讓學生利用棘輪機構的原理使陀螺能夠持續加速。

本研究於教材發展完成後，進行教學實施。在經過教學實施的驗證 後，教師們皆表示學生在實作中能夠活用各個機構的運作原理對作品進 行改良，可見本研究發展之教材能有效教導動力機械的概念。

然而，本研究選擇之單元皆屬於剛體機構動力學的範疇，而液壓機 構動力學、機構彈性力學、機構震動力學等機構概念則無法透過本研究 發展的模組教具進行教學。

三、教材可行性

本研究於教材發展完成後於台北市某國中實施教學，並進行使用者 調查，以了解教材在教學現場中實際使用之情形。

由教師們的訪談可以發現，本研究所設計的各個教學模組實施結果 良好。經驗連結的實施可以有效結合生活經驗，機構仿作的實施可以幫 助學生理解機構原理，設計改良能有效鑑別出學生程度差異外，亦能讓

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教師在評量的同時根據學生的表現給予相對的安排。而透過模組教具教 學策略，各個教學模組能有效連結，教師在課程安排上亦能具備彈性。

為了解學生對於本教材之滿意度，本研究於教學實施之後進行學習 意見調查表填答。根據問卷結果顯示，各題項之帄均數介於 3.80 - 4.28 間，

顯示教材普遍為學生所接受。

在問卷的各個面向中，學生對於教材的活動任務安排、經驗連結與 機構仿作的連結感到滿意，並表示活動任務可以引起其學習興趣。然而，

學生對於機構應用的敘述、機構仿作及設計改良的文字解說滿意度較低，

顯示本教材在各項敘述的文字仍頇調整。

由教師對教材架構、教學策略執行情形及教具使用情形之看法，以 及學生對教學設計、教材呈現、學習導引之滿意度可知，本研究所發展 的動力機械教材在教學實施的可用性高。