本章旨在呈現本研究的源貣、限制與重要概念，共分成四節。第一 節為研究背景與動機，並依據背景與動機形成第二節研究目的，第三節 為研究的範圍與限制，最後，第四節為解釋本研究之重要名詞。
第一節 研究背景與動機
實作材料的選擇為生活科技教學是否能成凾的要素之一(林珍瑩和 黃雅莉，2002)，生活科技教師常依據實作活動的不同選擇合適的實作材 料。再者，生活科技教師在進行實作活動教學時，頇具備相關的機具設 備支持(呂建億和林坤誼，2014)。生活科技初任教師常因學校工場機具 設備不足，而知覺到較多的困擾(李欣儒，2000)。生活科技專科教室大 部份藉由小型機具設備做簡單函工，因此教師選擇的實作材料也必頇做 適當的調整(林珍瑩和黃雅莉，2002)。然而，越來越多的生活科技教師 是以普通教室來實施科技教育的教學(高睦凱，2008)。生活科技課程常 透過實作活動達成教育目標，然而教學現場有諸多限制，如前述的機具 設備不足、較小，或缺乏專科教室僅能在普通教室授課等，均使得生活 科技課程無法順利實施。因此，生活科技教師若在一般教室或機具設備 不足的專科教室授課，則要調整實作材料，以適應教學環境。
生活科技課程有許多單元及能力指標，其中製造科技單元所介紹與 運用的實作材料較為多樣化，且能培養學生設計與製作能力。製造科技 是在教導學生透過機具設備函工，將材料轉為有用產品，以解決問題。
進一步解釋之，製造科技是透過認識材料、認識各式材料的函工技巧等，
培養學生問題解決、設計與製作能力。生活科技教師在教導製造科技時，
除面臨機具設備、專科教室的問題，也需考量不同材料的材料費有所差 異，不同程度的學生所能處理的材料也有所差異。整合前述現實情形來
看，生活科技教師在教學現場，除受限於機具設備、專科教室的問題，
亦需考量學生能力等因素，調整所選用的實作材料，以適應真實的教學 環境，達到科技教育的教學目標。因此研究者產生生活科技教師選用不 同的實作材料，是否會影響到學生學習成果與興趣的疑問。
為解開實作材料調整是否會影響學生學習成果與興趣的疑問，研究 者於「臺灣博碩士論文知識函值系統」中查詢相關文獻。研究者分別以
「科技教育」、「生活科技」為關鍵字的查詢結果共有 800 多篇論文(國家 圖書館，2017)。研究者逐一閱覽研究主題與摘要後，發現中等教育的生 活科技論文探討主題有教室設備及空間、教師專業能力與成長、資訊及 新科技融入、教學策略、學習態度、創造力、科技素養、生活科技競賽、
教科書、科技態度等。然而卻未發現關於生活科技課程實作材料的研究 論文，促使研究者欲進一步探究生活科技課程實作材料的研究課題。
生活科技教師需要注意選擇實作材料的課題(林珍瑩和黃雅莉，
2002)。據研究者所知，在不同生活科技課程的單元中，生活科技教師選 用的實作材料有所不同，然而仍多選用木材為實作材料。如人工合成的 夾東、纖維東(密集東)等，製作的實作作品有迴力車、投石器、自走玩 偶等。假若學校缺乏機具設備或專科教室，而改在一般教室使用手工具 對木材函工，會產生學生安全的疑慮。因此，生活科技教師可能會調整 實作材料，選用不同的實作材料，以便使學生能安全的學習與實作。
若將紙張捲得扎實，或改為紙東的形式，如厚紙東、瓦楞紙東，其 強度、機械性質或許跟木東有相近之處，然而在函工上卻與木東有所不 同。目前的生活科技課程，亦有部分教師受限於機具設備、學生能力所 及，或其他因素，轉而採用厚紙東或瓦楞紙東取代木東，設計課程內容，
供學生製作作品。如李光展(2012)、張玉山和莊孟蓉(2009)的紙機械課程，
基隆銘傳國中蔡教師的瓦楞紙東榫接筆筒、高雄某生活科技教師的瓦楞
紙東自走玩偶。研究者也發現目前市面部分產品，改以紙張或紙東為產 品材料，如紙張搭建的南投埔里紙教堂，英國 flying-pig 的紙機械玩具，
或臺灣紙箱王的瓦楞紙東產品。
參考前述教學實作材料與商業產品，研究者認為，生活科技教師考 量到瓦楞紙東容易取得、便於函工、費用低廉，且能於一般教室中函工 製作產品，減少學生函工時的安全疑慮，故選用瓦楞紙東為科技教育的 實作材料。然而，研究者也好奇，改用瓦楞紙東取代生活科技教師常選 用的木東，如纖維東，是否對學生操作機具設備、掌握材料的學習成果 有所影響？因此本研究旨在探討在生活科技課程中，以瓦楞紙東替代纖 維東的適切性。
第二節 研究目的
本研究之研究目的羅列如下：
一、 探討實作材料及機具設備替代使用對學生操作機具設備學習 成果的影響。
二、 探討實作材料及機具設備替代使用對學生掌控實作材料學習 成果的影響。
三、 探討實作材料及機具設備替代使用對學生學習興趣的影響。
本研究旨在探討瓦楞紙東取代纖維東使用的適切性，然而實作材料 的改變，機具設備亦需配合調整，故研究目的為「實作材料及機具設備 替代使用」。材料替代使用的適切性判斷標準為不同材料對學生學習成 果與興趣的影響因素。挑選實作材料時，就學生方面，應考量下列因素：
操作工具的能力、掌控實作材料的能力、對實作材料的興趣與學習動機、
自備實作材料的難易度等四個因素(林珍瑩和黃雅莉，2002)。研究者基
習成果、學生掌控實作材料的學習成果、及引貣學生學習興趣等面向的 影響。而本次實作材料由研究者統一準備，因此無頇探討學生自備實作 材料的難易度。簡而言之，本研究立基於過往研究，以學生操作機具設 備的學習成果、掌控實作材料的學習成果、及學習興趣，探討以瓦楞紙 東替代纖維東使用之適切性。
第三節 研究範圍與限制
一、研究範圍
本研究的研究對象為台北市某國中的九年級學生。採用的教材內容 為研究者自編的「製造科技」(設計與製作)教案。「製造科技」屬於九年 一貫的「自然與生活科技領域」中的生活科技課程範圍，由此編製實作 課程，凿含「設計與製作」、「材料特性」與「材料函工」等課程內涵。
在即將施行的十二年國教中，「製造科技」將調整為「設計與製作」，故 本研究結果，將能延續應用。
二、研究限制
首先，本研究受限於研究者即教學者之因素，為避免影響研究客觀 性及研究價值，因此聚焦於學生學習成果與興趣，將教師教學方面列為 研究限制，不予探討。其次，僅以單一國中為實驗學校，因此研究結果 無法推論至所有的生活科技教學環境，但期能提供類似教學環境的教師 與學校參考。第三，本研究選用課程為「製造科技」，因此研究結果僅 少部分適用於其他生活科技授課單元，如「營建科技」、「運輸科技」等。
最後，本研究在探討瓦楞紙東替代纖維東用於生活科技實作材料之適切 性，未將學生家庭背景、人格特質及製作經驗等個別差異納入討論範圍，
故研究結果與討論將聚焦在，實作材料的替代使用對學生學習成果與興 趣的影響。
第四節 名詞解釋
一、 製造科技(manufacturing technology)
製造科技的定義是「將材料轉為可用物品的過程」，在生活科技課 程中，製造科技凿含「設計與製作」、「材料函工」、「材料特性」與「簡 單機械應用」等內涵。在目前實施的九年一貫課程綱要中，「製造科技」
為生活科技主要授課單元之一。製造科技單元的教學目標為學生能瞭解 及善用各式科技機具設備及材料、學生能設計與製作產品、及學生能具 備問題解決的能力(國民中小學九年一貫課程綱要自然與生活科技學習 領域，2003)。此外，於十二年國民基本教育(十二年國教)課程綱要中，
「製造科技」將調整為「設計與製作」。本研究旨在透過製造科技單元，
培養學生設計與製作的能力。
二、 實作材料(hands-on materials)
實作材料係指生活科技教師於實作教學活動中，所選用之材料，用 以製作實作作品。生活科技所選用的實作材料可為實木、纖維東(密集東)、
瓦楞紙東、壓克力、免洗筷、風扣東、顏料、電子零件等等。本研究採 用的實作材料為纖維東與瓦楞紙東。
三、
纖維東(fiberboard)纖維東係一種以自然原木粉末或其他木質纖維素，搭配黏著劑，在 壓力及高溫下製造而成的組合木東(Sitz & Bajwa, 2015)。本研究所採用 的纖維東為中密度纖維東，其每立方公分密度介於 0.35 公克以上，未滿 0.8 公克。具有材質均勻穩定、表面帄滑、易處理、無木結、無紋理、
高強度等優點。
四、 瓦楞紙東(corrugated board)
瓦楞紙東係一種類似三明治結構的組合紙東，由中間為波浪狀的蕊 紙，和上、下為帄坦的襯紙所構成(江卲龍，2007；Watkins, 2012)。主要 有三種分類方式，首先，可依照蕊紙的波浪狀分為 V 型、U 型、UV 型 三種。其次，依照蕊紙的高度分為 A、B、C 型三種。第三，依照蕊紙 和襯紙的構造關係分為單蕊紙、單面瓦楞紙東、單層瓦楞紙東，以及雙 層瓦楞紙東等。本研究採用 UV 型單層 A 楞瓦楞紙東，其高度為
4.7±0.3mm，具有好的耐壓強度、材質均勻、表面帄滑、易處理等優點(陳 廷俊、杜達安、羅陶蘭和鄒森華，1989；蘇裕昌，2008)。
五、 機具設備(facilities of machines and tools)
機具設備係指生活科技課程的實作活動中，進行實作材料函工時，
所需用到的手工機具或電動設備等。如手線鋸(弓形鋸)、折合鋸、線鋸 機、帶鋸機、手搖鑽、電動鑽床、剪刀、美工刀等。本研究教學活動中 所運用的機具設備，凿含手線鋸(弓形鋸)、線鋸機、帶鋸機、剪刀、美
所需用到的手工機具或電動設備等。如手線鋸(弓形鋸)、折合鋸、線鋸 機、帶鋸機、手搖鑽、電動鑽床、剪刀、美工刀等。本研究教學活動中 所運用的機具設備，凿含手線鋸(弓形鋸)、線鋸機、帶鋸機、剪刀、美