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肆、結果與討論

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本研究探討模組教具應用對高中生工程概念學習成效的影響,結果顯示模組教具應用對 高中生工程概念學習成效比傳統教學效果好,模組教具應用對39.13%高中生的工程預測分析 概念比傳統教學效果好,但對工程限制概念及工程最佳化概念並無顯著差異。

根據戴爾的經驗金字塔,人們通常會記得90%做過的東西(Panadero, Roma, & Kloos, 2010)。

透過開發和實際操作的教具,可以建立學生的學習興趣,使學生喜歡學習,興趣是學習動機 的原動力,活潑的教具,用來引起學生的學習興趣,也可以保持他們的注意力,提高學習成 效(Huang, Chou, Yen, & Bai, 2012)。模組教具應用符合十二年國民基本教育課程綱要,在科技 領域方面基本理念上的學習強調應以學習者的活動為主體,重視開放架構和學校本位的方法,

在國外有很多模組教具應用的研究,如在香港,工程動畫軟體教學模組的開發是為了教 導香港的化學工程學生在一安全的技術過程學習相關知識,且該模組被評價為可以使用在不 同背景下作為一種有效的學習工具(Noakes, Chow, Ko, & McKay, 2011)。Sanchez 和 Bucio (2012) 採用 LEGO 當作教學教具,當作研究生程度的第一期培訓班的離散事件控制系統,

LEGO 模組教具提供實際操作經驗的優點和缺點和重要的理論,和有關 DES 控制器在工程中 的應用使用的實際問題。從以上國外模組教具應用的研究可知,模組教具應用為有效學習工 具,與本研究研究結果相同。

工程限制概念為要求學生考慮完整,在問題確認階段處理限制因素,可以幫助學生發展 可行的解決辦法,模組教具應用對學生的工程限制概念學習成效沒有顯著差異,為學生對問 題的理解程度不夠;工程最佳化的目的是要達到”最好”的設計,最佳化技術提供明確的程序 去幫助設計者正確的規劃問題,模組教具應用對學生的工程最佳化概念學習成效沒有顯著差 異,為學生的實踐能力及作品表現能力不夠;工程設計是預測而不是嚐試和錯誤的過程,科 學和數學教導學生通過分析、設計過程中,預測分析工程設計,模組教具應用對學生的工程 預測分析概念學習成效有 126 位達顯著差異,其餘 196 位皆未達顯著差異,可能是因為這 196 位學生對數學、物理的學習與實用無法結合。

本研究使用「LEGO 9797」為模組教具,結果發現模組教具應用對學生的工程概念學習 成效有正向效果,代表實施模組教具應用教學對於學生的工程概念學習是有幫助的,是因為 模組教具應用引起學生的興趣、注意力,提高學習效果,可以幫助學生理解工程概念,加深 學生對工程概念的印象、幫助記憶持久。但對工程限制概念及工程最佳化概念並無顯著差異,

可能是因為需要更多的教學時數,讓學生更明白工程限制概念、工程最佳化概念的涵義。在 工程預測分析概念有126位達顯著水準,其餘196位皆未達顯著差異。

模組教具應用可幫助學生學習工程概念,教師在教學中可以使用模組教具,因此,建議 在未來的生活科技課程中,可以逐年增購相關工程概念的教具,以滿足工程概念教學需求,

讓學生在動手操作中學習工程概念。

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