與研究相關的文獻

壹、框架法

框架（frames）法是一種呈現知識的格子、矩陣或基礎架構。

當框架作為一種認知教學策略時，乃是由教師或學生將其主要觀念 分配於縱軸和橫軸兩個層面所形的組織。教材內主要觀念相關之資 訊皆可填入細格中，通常我們在細格中可見事實、例子、概念、描 述、解釋、經過、程式等不同訊息。

框架法在外型上看似二維空間的表格，但因知識內容和教學目 標的特性，而有三種類型：矩陣（matrix）框架、問題／解決

（problem/solution）框架、目標／行動（goals/action）框架（West, Farmer & Wolff，1991）。問題解決框架法是由使用者在欄位的最左 側縱軸列出問題或事件的項目，再隨之描述問題的行動和結果，其 內容如下所示：

問題 行動 可能結果

＃1

＃2

＃3

目的／行動框架法與問題／解決框架法頗為類似，只是最左側 縱軸欄在導引學生思考事物的目的或目標，其內容如下所示：

目標 計畫 行動 結果

＃1

＃2

＃3

貳、LEGO 在國小的相關研究

吳志緯（2002）為探討電腦樂高教學方案對國小學童科學學習 的成效，採質的研究，以自編的樂高教學單元，針對六位國小學童 進行為期一個月（36 小時）的研究，結果發現：電腦樂高提供豐 富且具高互動性的科學學習環境；樂高教學方案可提供學童問題解 決的能力及合作學習的經驗，且讓學童有正向的科學學習態度。

吳斯茜（2005）為探討網路輔助電腦樂高課程對學童問題解決 態度的影響，採準實驗研究法，以自編 15 小時的網路輔助電腦樂 高課程進行實驗教學，結果發現：使用網路輔助電腦樂高課程與一 般電腦樂高課程進行教學後，學生的問題解決態度無顯著差異。

施能木（2008）為探討樂高教學方案在國小生活科技課程的可 行性及其對學童創造力的影響。該研究進行文獻探討，瞭解國內外 建造論、創造力、問題解決等理論基礎，作為規劃樂高教學方案的 依據，採取準實驗研究法，以台東縣東海國小六年級兩個班級（各 35 名學童）為研究對，進行 24 節的教學實驗，研究結果顥示：1.

樂高教學方案適用於國小生活科技課程之教學；2.樂高教學方案可 提升國小學童在生活科技課程的學習成效；3.樂高教學方案可提升 國小學童部分創造力的能力。

洪秋萍（2005）為探討電腦樂高對學習創造力的影響，採內容 分析法，以自編 10 個教學單元，針對 12 位國小五年級學生進行為 期 10 週（20 小時）的研究，結果發現：合作學習有助於學生的學 習，且創造力都有提升；有男生的組別在功能性角色及創造力表現 優於全部女生的組別。

黃世隆（2004）為探討電腦樂高對高中生程式設計學習的成 效，採行動研究，以計算機概論課程為教學單元，針對高中一年級 79 位學生進行研究，結果發現：多數學生認為使用電腦樂高有助 於提升程式設計的學習興趣及成就感；學生對驅動電腦樂高硬體的 指令感到困擾。

Turbak 和 Berg（2002）為探討機器人設計工作室課程對大學 通識教育的成效，以自編 12/13 週機器人課程，讓 150 位不具程式 設計、機械製作經驗的學生進行學習，結果發現：課程有助於引起 具有不同背景及興趣的學生加入；課程可促使學生們積極投入動手 做的設計及完成專案；學生可有創意地表達自己的創意與想法。

Wu（2002）在他的博士論文中，利用 LEGO Mindstorms 並且 以「數學－科學－科技（MST）」為向度進行統整學習研究。他是 利用皮亞傑的認知學習理論、專案開發的方式進行實驗教學，而研 究對象是十位國小五年級的學生，研究時間為期二個月。在教學過 程中，學生必須設計與建構出各自的「電腦控制 LEGO 專案」，而 且必須運用齒輪、齒輪比及馬達的概念。這個研究設計著重於統整 學習的三個面向：1.所提供教材的統整性；2.學生使用教材的統整 性；3.學生心智的統整性。就第 1 個面向而言，研究結果顯示 LEGO 的環境可支援「數學－科學－科技」概念的統整性學習；就第 2 個

面向而言，全體學生皆能完成他們所設計的專案，且這些專案皆給 人非常深的印象；同時，他們能成功地組合齒輪、馬達及 LEGO 零 件以創造出具有動力的裝置，並且能夠藉由撰寫控制指令來處理動 力系統。然而與研究初期的設想有所不同之處，即學生不需使用齒 輸比的「數學推理」，卻能成功地設計有效的齒輪系統，事實上，

學生僅是利用大齒輪帶動小齒輪的方式建構齒輪系統，以增加動力 系統的速度。就第 3 個面向而言，研究結果顯示四組學生的心智處 理皆能連結數學－科學－科技的概念，以產生新的概念性結構。學 生們不僅在創意與經驗能作連結，同時也能確認出合作團隊的決策 形態與關係。再者，具有較高成就的學生比低成就的學生，愈能有 更多的證據顯示他綜合應用的能力。這些研究發現皆能支援研究結 論：在學生進行合作團隊的學習時，統整學習的三個面向是非常重 要的。

總結本節內容可知，經將 7 篇研究加以分析及彙整，可發現：有 6 篇的研究結果發現：樂高教學是可提升學生的學習興趣，增進學生 的學習動機（吳志緯，2002；吳斯茜，2005；施能木，2008；黃世隆，

2004；Turbak & Berg，2002；Wu，2002）。有 1 篇的研究結果發現：

樂高教學是可提升學生問題解決能力（吳志緯，2002）。有 4 篇的研 究結果發現：樂高教學是提升學生的創造力（吳志緯，2002；施能木，

2008；洪秋萍，2005；Turbak & Berg，2002）。有 2 篇的研究結果發 現：樂高教學是可提升學生的學習成效（施能木，2008；Wu，2002）。

由此可知，樂高的應用可具備增進學習者的學習興趣、問題解決能 力、創造力、學習成效等項特性，假若再與建構學習理論作最佳的組

合，同時可促使學習者具有強列的學習動機及與他人建立良好的合作 學習關係。