心智繪圖教學對國中生科技創造力影響之研究-以校園綠建築設計單元為例

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(1)國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系碩士論文. 心智繪圖教學對國中生科技創造力影響之研究 -以校園綠建築設計單元為例. 研究生：溫立翔指導教授：侯世光張玉山. 中華民國一百零一年一月.

(2) 心智繪圖教學對國中生科技創造力影響之研究 -以校園綠建築設計單元為例研究生：溫立翔指導教授：侯世光張玉山. 摘. 要. 鑑於我國教育部近年大力提倡創造力教育，國中九年一貫生活科技課程也開始重視並嘗試具有創造力的教學方式，讓學生能夠具有問題解決以及多元思考的能力，而心智繪圖亦是強調創新思維啟發的輔助思考工具。因此，本研究探討心智繪圖教學實施在生活科技課程上，對國中生科技創造力之影響。透過準實驗教學活動的進行，了解心智繪圖教學模式是否有助於國中生科技創造力的提升。本研究以台北市某國中九年級的六個班為研究對象，分別各選取三個班為實驗組與控制組，實驗組接受心智繪圖教學；控制組接受傳統講述教學，兩組同時進行八週「校園綠建築設計單元」教學活動。本研究使用 2005 年葉玉珠編製的「科技創造力測驗」評量學生創造表現前後測差異之工具；另外採用張玉山於 2003 年所編製之「構想創意評量表」作為學生作品評量工具，獲得量化資料後再以 t 檢定、平均數、標準差、共變數分析等統計方法進行分析。並且利用課堂觀察、課後訪談以及學生所繪之心智繪圖等質化資料進行探討，研究學生的科技創造力是否有所影響。本研究主要結果如下：一、心智繪圖教學對國中生科技創意思考能力的提升具正面影響。二、心智繪圖教學對提升國中生科技創意思考能力顯著優於傳統講述教學。 i.

(3) 三、心智繪圖教學對提升國中生科技創造表現顯著優於傳統講述教學。四、心智繪圖教學對國中生科技創造歷程具正面影響。五、心智繪圖教學與傳統講述教學對國中生科技創造歷程具不同影響。. 關鍵詞：科技創造力、心智繪圖、科技創造歷程。. ii.

(4) Research of Influences of Mind Mapping Instruction on Technological Creativity of Junior High School Students - A Case Study of Designing Green Buildings on Campus Author: Li-Hsiang, Wen Adviser: Shih-Kuang, Hou., Yu-Shan, Chang. ABSTRACT Education on creativity has been advocated and promoted by the Ministry of Education of Republic of China, Taiwan. The courses of living technology for junior high school students in the Grade 1-9 curriculum focus on students’ abilities of diversion thinking and problem solving, which can be aroused by mind mapping, as known as a useful tool that emphasizes the inspiration of creative thinking. This study aims to discuss the influences that mind mapping instructions in the living technology curriculum might have on junior high school students’ technological creativity. Quasi-experimental teaching activities were designed and conducted to six classes of Grade-9 students in a junior high school in Taipei. Whether mind mapping instructions in the living technology curriculum contributes to enhancing the technological creativity or not is thus understood through the activities. Three of the six classes were experimental group in which mind mapping instructions were implemented while the other three were baseline group and were given traditional lectures only. A teaching activity of “Design a Green Building on Campus” had also been applied on both groups for eight weeks. In this research, “The Test of Creativity of Technology” edited by Yu-Chu Yeh (2005) is used to collect data which show the differences of students’ creativity performances between the pre-test and the post-test; “Scale of Designing Creativity” designed by Yu-Shan Chang (2003) is also adopted to iii.

(5) assess students’ works. All the data obtained were analyzed by t-test, Median, Standard Division, and ANCOVA. The findings of the research were summarized as follows. 1.. Mind mapping instructions in the living technology curriculum contribute to inspiring creative thinking in the technological creativity of junior high school students.. 2.. Mind mapping instructions in the living technology curriculum significantly excel traditional lectures in inspiring creative thinking in the technological creativity of junior high school students.. 3.. Mind mapping instructions in the living technology curriculum significantly excel traditional lectures in enhancing performances of the technological creativity of junior high school students.. 4.. Mind mapping instructions in the living technology curriculum contribute positive influence to the technological creative production of junior high school students.. 5.. Mind mapping instructions in the living technology curriculum have different influences from traditional lectures on technological creative production of junior high school students.. Keywords: technological creativity, mind mapping, technological creative production.. iv.

(6) 目. 錄. 中文摘要…………………………………………………………………. ….i 英文摘要…..……………………………………………………………..…iii 目. 錄………………………………………………………………….....v. 表. 次……………………………………………………………….… ..vii. 圖. 次……………………………………………………………………ix. 第一章緒論…………………………………………………………….…1 第一節研究背景與動機……………………………………………….1 第二節研究目的與待答問題………………………………………….3 第三節研究範圍與限制……………………………………………….4 第四節重要名詞解釋………………………………………………….5 第二章文獻探討………………………………………………………….7 第一節心智繪圖…………………………………….………………....7 第二節科技創造力………………………………….………………..15 第三節綠建築教學…………………………………………………...22 第四節相關研究現況……………………………….………………..26 第三章研究設計與實施………………………………….……………..33 第一節研究架構………………………………….…………………..33 第二節研究方法與流程………………………………….…………..36 第三節研究對象………………………………….…………………..39 第四節實驗設計………………………………….…………………..40 第五節研究工具………………………………….…………………..41 第六節資料處理與分析………………………………….…………..45 第四章研究結果與討論 ..……………………………………………...49 v.

(7) 第一節不同教學模式對學生科技創意思考能力之影響…...……...49 第二節在心智繪圖教學下國中生之科技創造表現比較………..…57 第三節科技創造歷程學習檔案分析………………………………..60 第四節綜合討論…………………………………………………..…66 第五章結論與建議……………………………………………………...69 第一節結論………………………………………………………….69 第二節建議………………………………………………………….71 參考文獻………………………………….………………………………..75 一、中文部分………………………………….……………….……….75 二、外文部分………………………………….………………………..80 附. 錄………………………………….………………………………..85 附錄一設計圖構想創意表現評量表…...……………………………87 附錄二校園綠建築設計單元教學活動………..……………………89 附錄三校園綠建築設計單元專家意見表……...……………………95 附錄四訪談綱要……………….…….……………………………….97 附錄五審查專家學者與教師名單…………………………….……..99. vi.

(8) 表. 次. 表 2-1 心智繪圖運用在個人及教育類型分析表…………………………13 表 2-2 不同取向的創造力定義……………...…………………………….15 表 2-3 創造歷程四階段的思考運作和要素………………………………19 表 2-4 心智繪圖教學相關研究整理………………………………………26 表 2-5 科技創造力相關研究……………………………………………....29 表 3-1 本研究實驗設計……………………………………………………40 表 3-2 構想創意評量表之評量項目………………………………...…….43 表 3-3 創意構想評量表之內部一致性考驗………………………………44 表 4-1 兩組學生｢科技創造力測驗｣前測之差異…………………………50 表 4-2 兩組學生｢科技創造力測驗｣後測之差異…………………………51 表 4-3 實驗組學生在｢科技創造力測驗｣前、後測各分項與總分之差異.52 表 4-4 控制組學生在｢科技創造力測驗｣前、後測各分項與總分之差異.53 表 4-5 ｢科技創造力測驗｣前、後測成績之平均數與標準差……………54 表 4-6 前測各分項與總分變異數同質性 Levene 檢定…………………..55 表 4-7 ｢科技創造力測驗｣之字詞聯想共變數分析………………………55 表 4-8 ｢科技創造力測驗｣之書包設計共變數分析………………………55 表 4-9 ｢科技創造力測驗｣之科技創造力總分共變數分析………………56 表 4-10 兩組學生｢構想創意評量表｣中奇特性之差異………………….57 表 4-11 兩組學生｢構想創意評量表｣中新穎性之差異…………………..58 表 4-12 兩組學生｢構想創意評量表｣中可行性之差異…………………..58 表 4-13 兩組學生｢構想創意評量表｣中價值性之差異………………….58 表 4-14 兩組學生構想創意評量表總分之差異………………………….59 表 4-15 準備階段學生的創造歷程分析………………………………….61 表 4-16 醞釀階段學生的創造歷程分析………………………………….62 vii.

(9) 表 4-17 豁朗階段學生的創造歷程分析…………………….…………….63 表 4-18 驗證階段學生的創造歷程分析…………………….…………….64. viii.

(10) 圖. 次. 圖 2-1 創造關係示意圖……..…………………………………..………….16 圖 3-1 研究架構圖……………..………………………………..………….34 圖 3-2 研究流程圖………….……..…………………………..……………38. ix.

(11) 第一章緒論本章主要闡述本研究之研究背景與動機，並依據研究背景與動機說明本研究之研究目的、待答問題，且針對研究範圍與限制及重要名詞解釋進行定義，以使本研究的進行更為嚴謹。本章共分為以下四節：一、研究背景與動機；二、研究目的與待答問題；三、研究範圍與限制；四、重要名詞釋義等。. 第一節. 研究背景與動機. 廿一世紀是快速劇變的時代，科技迅速發展與流通，社會多元化的腳步也越來越快，人類正面臨「第三次產業革命」－一個以「腦力」決勝負的「知識經濟時代」。此時，擁有創新思考、批判思考或解決問題之能力，皆是成為未來世界公民的重要基礎。教育部（2006）創造力教育計畫於中華民國 95 年啟動「創意學校建構計畫」與「創意學院推動計畫」鼓勵各中等學校與大專學院為單位建構創意教學環境。迄今已補助全國超過五十所中等學校與大專院校，透過組織經營創新實驗、校園場景創新實驗、教師創新能力提昇、課程與教學創新實驗、創意學子人才培育，提昇教育視野，發展各校創意特色。創新可視為一系列知識生產、知識利用以及知識擴散的歷程，而創造力就是創新的火苗。因此創造力與創新能力之培育，不僅是提昇國民素質之關鍵，亦為發展知識經濟之前提，所以創造力教育也就成為未來教育工作之推動重點（教育部， 2002a）。對於學校教育的重點應在於教導學生創造思考的方式和過程，至於結果並非絕對重要，讓學生在學習創造思考的過程中逐漸培養創造力，也讓創造品成為創造思考的自然結果（毛連塭，2000）。在教學方法方面，強調發現、分歧或發明的學習活動、類似遊戲情境的學習，以及幻 1.

(12) 想協助的學習，可能要比傳統方法（如面對面演講或背誦學習）來得有效（Cropley, 1992）；而著重創造力的教學方法也可以對學生的學習動機、對學校的態度及學生的自我形象有相當正面的效果。心智繪圖是一種將觀念圖像化的工具，藉由線條、符號、圖案、文字等各種方式連結，可以快速記錄資訊與想法的圖像式記憶法，運用視覺的顏色、符號與圖案的開放特性，較概念圖更能吸引學生注意力（林惠珠，2006），透過心智繪圖這類整合式、放射狀、組織化的方式來收集和學習新的訊息，無論是學習新訊息或回憶既有訊息都會變得更加容易（Buzan, 2003）。運用心智繪圖，學生能夠將大範圍的知識組織，並且儲存於小範圍裡（Huba & Freed, 2000）。在我國國中九年一貫課程中，較少使用到心智繪圖的教學法，利用心智繪圖的技術在生命科學與社會研究的經驗下發現心智繪圖是能夠增強學生的思維能力與創造力（Derelioğlu, 2005），但是在生活科技課程方面非常稀少進行此類應用，生活科技課程近年來著重創造思考與問題解決導向的教學，啟發學生獨立思考，藉由有系統的設計規劃，加強創意構想的發展延伸性，讓產品更有獨特性與精緻度。因此，有別於傳統的教學方式，本研究以「校園綠建築設計單元」為例，將心智繪圖教學融入國中生活科學課程中，探討能否藉由心智繪圖將所得到的資訊整合並組織的特性，培養學生獨立思考、解決問題的能力，藉以了解學生的科技創造表現與科技創意思考中是否產生影響，驗證學生科技創造力的差異，再透過學生訪談，分析傳統講述式教學與心智繪圖教學對於科技創造歷程之差異，並且在最後提出建議讓教師有更加深入的了解，使國中生活科技課程能有更有效的教學方式。. 2.

(13) 第二節. 研究目的與待答問題. 本研究採用心智繪圖教學來進行國中生活科技課程教學，藉以探討國中生生活科技課程中，採用心智繪圖教學與一般以講述為主的傳統教學對於科技創造力的差異，並根據結果提供國中生活科技教師日後發展學生科技創造力之參考，本研究之主要研究目的與待答問題如下: 一、研究目的 (一) 探討國中生在心智繪圖教學中的科技創意思考能力。 (二) 探討心智繪圖教學與科技創造力的關係。 (三) 分析國中生在心智繪圖教學中的科技創造歷程。二、待答問題誠如上述研究目的，本研究所要探討的待答問題有以下五項: 1.1 接受心智繪圖教學的國中學生，其科技創意思考能力如何? 2.1 不同教學方式對國中生科技創意思考能力是否有顯著的影響? 2.2 不同教學方式對國中生科技創造表現是否有顯著的影響? 3.1 國中生在心智繪圖教學下的科技創造歷程為何? 3.2 不同教學方式對國中生科技創造歷程是否產生不同的影響?. 3.

(14) 第三節. 研究範圍與限制. 一、研究範圍本研究之研究對象與教材內容說明如下: (一)、研究對象台北市某國中九年級六個班為實驗研究對象。 (二)、教材內容本研究使用自行設計符合國中生活科技課程指標之校園綠建築設計單元教學活動，內容主要以國中九年一貫之「自然與生活科技」領域規範之領域次主題中的「居住」、「資源保育與利用」、「能源開發與利用」、「環境汙染與防治」為教學活動編制範圍。二、研究限制本研究著重探討心智繪圖教學對於學生的科技創造力表現之影響，基於創造力在科技教育的發展與推動上，僅對於學生科技創造力中的創意思考、創造表現、科技創造歷程為研究的項目，無法對其科技創造力各分項進行完整的討論。本研究對象未將其性別、家庭背景、人格特質以及有無受過相關訓練等個別差異條件列入討論範圍。本研究僅能對心智繪圖教學在校園綠建築設計單元中作探討，研究結果不能推論至其他單元。. 4.

(15) 第四節重要名詞釋義一、心智繪圖教學心智繪圖（mind mapping）是將中心主題具象化，以一個主題為中心概念，在從中心分支出去，與其他相關概念相連接，依照此方式不斷向外擴散，可以用來訓練思考能力、創意聯想、記憶力等，心智繪圖是一種將觀念圖像化的策略，藉由線條、符號、圖案、文字等各種方式連結，可以快速記錄資訊與想法的圖像式記憶法。心智繪圖教學則是以心智繪圖為主要教學工具結合各課程內容，讓師生能夠於課堂中利用心智繪圖融入教學使學生的思考能力與方式有所拓展。本研究將探討心智繪圖教學運用在國中九年一貫生活科技課程中，對於學生科技創造力是否能有影響與差異。二、科技創造力在科技活動中發揮創造思考，使用相關工具與知識技能形成具有科技思維的概念，實際動手製作產出科技產品時所表現出來的創造力就是科技創造力，科技創造力強調科技創新產品產出與問題解決思考的創意思考表現能力。本研究將施以葉玉珠（2005）編製的「科技創造力測驗」作為學生創意思考能力的評量，並以張玉山（2003）所編製的「構想創意評量表」作為學生在創造表現方面的評分依據，觀察科技創意思考與科技創造表現兩變項是否有顯著差異，並利用課堂觀察、教學活動結束後對學生進行訪談、分析學生的心智繪圖筆記等方式來觀察學生的科技創造歷程中有無差異存在。三、校園綠建築綠建築是一種注重環保的新式建築理念，強調永續發展、共生、節能減碳為出發點，我國內政部對綠建築的定義：「生態、節能、減廢、健康的建築物」，內政部建築研究所（2003）依照四大指標群的方向又 5.

(16) 訂定出綠建築九大評估指標「生物多樣性、綠化、基地保水、日常節能、二氧化碳減量、廢棄物減量、室內環境、水資源、污水垃圾改善」，凡規劃設計合於內政部綠建築評估指標標準之建築物方能申請綠建築標章認證。校園為學生教育學習的場所，近來年環保意識高漲，政府大力推動環境教育，成為環境永續經營發展的途徑，由綠建築與校園結合改造開始，教育部（2002）永續校園推廣計畫中提出綠建築與校園必須相互結合，讓每個學校都能擁有所屬特色的校園綠建築讓環保永續經營的觀念能夠成功推動。本研究將以校園既有建築為基底，將綠建築的理念配合校園建築讓學生設計出創意環保節能校園綠建築。. 6.

(17) 第二章文獻探討本章旨在對本研究的主題進行相關文獻的探究討論，內容共分以下四節：第一節為探討心智繪圖的意義與使用；第二節為探討科技創造力的意涵；第三節為校園綠建築的發展；第四節為心智繪圖教學與科技創造力的相關理論。. 第一節心智繪圖一、心智繪圖的意涵心智繪圖是由英國的 Tony Buzan 於 1970 年代提出的一種輔助思考工具。心智繪圖通過在平面上的一個主題出發畫出相關聯的對象，像一個心臟及其周邊的血管圖，故稱為「心智繪圖」（Mind Mapping）。陳崗熒（2010）認為由於這種表現方式和人思考時的空間想像比單純的文本更加接近，已經越來越為大家用於創造性思維過程中。在語義的網狀結構（Semantic network），因一個瞭解人類學習的理論在 1950 年代後期發展起來，並且在 1960 年代早期由 Collins 和 Quillian 發展成心智繪圖。由於 Collins 的貢獻和公開研究（在學術、創造力和生動的思考上的成果），他則被認為是心智繪圖模型之父。心智繪圖及其相關類似概念被教育學家、工程師、心理學家和其他學家使用在學習、腦力激盪、記憶、視覺記憶和解決問題已經有幾世紀。而在上世紀這位有名的思想家 Buzan 宣稱發明心智繪圖模型。他說他的想法來自 Alfred 的普通語義學（General semantics），那是一本有名的科幻小說。他發展一些早期心智繪圖的例子，並且生動地將亞里斯多德的概念顯現出來。哲學家 Llull 也同樣使用這些心智繪圖，Lamont（2009）更進一步證實古代哲學家利用心智繪圖表現出腦中思維的程序與關係， 7.

(18) 並且能夠幫助注意力集中。使用心智繪圖也能夠幫助使用者更準確的反應出個人思緒與經驗，容易讓心智繪圖的使用者在自然而然的情況下產生良好的研究結果幫助使用者進行自我了解。「心智繪圖」的構思源自於大腦樹狀圖的組織，而且每一突觸能在瞬間聯絡上萬個大腦細胞，它可以為我們開啟大腦無限的潛力，從它的放射式聯想結構，每一個心智圖中的關鍵字或圖像都可以激發大量的想像及聯想，具有以下的四項功能（孫易新，2001）。（一）記憶：運用右腦的長期記憶和歸納整理能力，就像電腦的超強記憶一般輕易的就可以喚起，減少思考所花費的時間。（二）分析：將繁雜的事物切割成若干片段，有助於分析和了解，且輕鬆愉快。因為心智繪圖使用到左腦的分析、邏輯歸納技巧、及右腦的整體性考量功能。（三）創意：充分使用右腦的色彩、圖形、想像力等技巧及左腦的量化及邏輯等能力，可使創意有無窮的變化。（四）溝通：運用到全腦的所有技巧，左右腦的理性與感性能得到平衡發展，有助於人際溝通，生活充滿喜悅。根據 Buzan 的論點，他認為心智繪圖的發展以下四個特點（許素甘， 2004）：（一）資訊處理應具網狀結構或平行方式：人類如果能夠利用視覺、聽覺、動覺等三管齊下，學習效果就可以大大的增強，所以網狀結構或平行處理資訊方式，才是符合人腦思考的模式。（二）未來的知識必定以文字和圖像同時儲存：人類語言的創造來自溝通的需求，而文字與符號的創造是溝通需求的延伸。因此人們在使用文字與符號時，是先在腦中形成圖像，將圖像與思想 8.

(19) 觀念銜接起來，然後再以適當的文字與符號來表徵，因此可以使欲表達的資訊更為貼切。（三）與大腦神經組織相似：放射性思考（radiant thinking）是人類大腦的自然思考方式之一，每一種進入大腦的資料，不論是感覺、記憶或是想法，包括文字、數字、符碼、食物、香味、線條、顏色、意象、節奏、音符、文章等，都可以成為一個思考中心，再從這個思考中心向外放射出成千百萬的聯想，每一個聯想又能散發出無數的線與其他資料連結。這些連結就是你的記憶，也可以稱做資料庫或圖書館。不管你腦中現存有多少資料，也不管這些資料所產生的關連性有多廣，你還是有發展放射式思考的潛力，而心智繪圖法是一種將放射性思考具體化的方法（引自羅玲妃譯，1997）。（四）效法大自然的結構：達文西督促科學家、藝術家在追求知識、了解知識時，務必「直接師法自然」，大自然裡蘊藏著許多奧秘，如植物的成長、物體的運動、星辰的運行、生命的興衰等，仔細去觀察時，道理與原則就在其中，如阿基米得原理、愛因斯坦相對論等，都可以在日常生活中發現。能將閃現在腦海中的影像，化為自然的型態，繪出屬於自己的心智繪圖，才是心智繪圖的真正精神。心智圖延伸向許多不同形式發展，同時也在包括學習、腦力激盪、教育、文檔規劃在創意、記錄筆記和工程圖表等場合中廣為應用。在藝術家 Margulies（1991）出版的「Mapping Inner Space」也是一本很好的心智繪圖工具書。這本書重點放在創造象徵符號與圖像，並指導如何幫助學生使用這項有利的學習工具。Hepworth（2011）也認為利用心智繪圖突出的文字顏色在製作筆記上對於接受訊息的統整有極大的幫助，因 9.

(20) 此鼓勵學生使用此方法增加視覺感官的功效來幫助學習。在學校教育中大多集中在左腦活動，相較之下學生若能夠多啟發右腦將能更占優勢（Yasar, 2006），利用心智繪圖大量運用右腦的特性可使學生的學業表現較具優勢。心智繪圖是一項可以幫助你看到整體圖像，快速而輕易地抓住複雜想法，以及看清想法與過程之間關係的簡單技巧。當具備了心智繪圖地基礎之後，就可以近一步來畫心靈景象圖（Mindscape），他是一種比較沒有結構與規則的圖示方法，用來檢視整體環境及主題的細節資料，開放的結構可以讓新想法隨時加入，只要想法與整體圖像相符即可。 Yeomanson（2009）指出心智繪圖利用繪圖與著色似乎像是兒童使用的方法，但卻能夠讓有想法的人輕易的鼓勵自我以及增加自我的積極性。心智繪圖及心靈景象圖是組織資料、產出觀念、與人溝通、解決問題、創造學習與思考環境的有利方法（引自許舜青譯，1997）。二、心智繪圖的步驟要使大腦能以最有效的方式與資訊連結，資訊就必須以能輕易「插入」的形態存在。若大腦主要以環接及融合的方式與關鍵概念產生互動，我們所寫的筆記，字與字之間的關係，在許多情況下就應該以這種方式組合，而不是傳統的行列式。 Wycoff（1991）在 Mindmapping 一書中提到，Buzan 所發展與研究的技巧，有下列幾項要點步驟： (1)將一個想像或問題的代表圖型或訊息，繪製在白紙的中央。 (2)放鬆思考自由聯想讓想法源源不絕。 (3)使用關鍵字代表想法。 (4)每一條線代表一個關鍵字。 (5)豐富的色彩強調新想法。 10.

(21) (6)運用想像力與符號來凸顯想法，並作其他的相關聯結。在進行心智繪圖時必須要突破自我的侷限與心理障礙，利用聯想能力添加空白支幹、加入圖案與符號，再快速的複習自己的作品，以正面積極的心態來使用心智繪圖創造自我學習空間。孫易新（2002）指出初次使用心智繪圖時都會發生幾種容易產生的錯誤步驟：以一種顏色來繪製心智圖、每條分支線超過兩個字彙、書寫太過潦草以致於最後複習工作難以進行、文字與圖型未拓展無法充分利用整張紙的範圍。 Buzan（2003）表示，與其用從上而下的方式閱讀文句或是列表，我們更應該由中心觀念為起點，再以各種概念向外分出支幹，而不是從上到下一句句、一條條寫下來： (1) 明確定義中心思想。 (2) 指出每個想法間的互相重要性。靠中心點的比較重要，靠近周圍的較不重要。 (3) 因為關鍵概念間的遠近及關連，其連結程度即可一目了然。 (4) 基於已得知的結果。回想及複習將更有效率且加快聯想速度。 (5) 心智繪圖的結構性將允許隨時加上新想法，而無需雜亂地塗改。 (6) 每一幅心智繪圖都將有別於其他，將有助於任何時候回想。 (7) 心智繪圖具有開放的特性，對於較具有創造性的領域更容易產生新的聯想。 Buzan 在列出以上心智繪圖的要點之後又根據每項要點訂定出心智繪圖的繪製步驟與原則（引自陳素儀、孫易新譯，2007）： (1) 先在中心點繪製一個彩色圖像。圖像通常「勝過千言萬語」並能在強化增強記憶的同時激發創造性思考。將紙張橫放在面前。 (2) 以圖像貫穿整張心智圖。如同第一項所述，圖像可以刺激大腦皮層的活動過程，並吸引視覺的注意，幫助記憶。 11.

(22) (3) 英文字必須以印刷體書寫。為了便利回頭重讀，印刷體字型較能提供清晰、易認、易於了解及圖片式的回顧。多花一點時間用印刷體來記錄，於複習時則能達到事半功倍的效果。 (4) 文字應寫在線條上，同時線條與線條要彼此相連。這樣做才能確保心智繪圖的基本架構。 (5) 每一個支幹線上只寫一個關鍵字。這樣能讓關鍵字與關鍵字間有更多連結的空間，並提供更多的自由度以及彈性。 (6) 在心智繪圖中使用不同的顏色，如此才能強化記憶，使視覺產生深刻印象，並激發正確的皮層活動。 (7) 為了激發創意的活動，應讓頭腦擁有充分的「自由」。任何關於事情開如何發展或包括那些事項的「思考」，只會延緩整個過程的速度。這樣的用意為的是讓大腦根據中心主題概念，發展出任何可能的想法。因為頭腦產生想法的速度較書寫速度快得許多，接近於毫無停頓，在思考遇到瓶頸時，應該毫不猶豫地繼續書寫下去，Zahorsky 與 Hansen （2011）提出使用心智繪圖的美妙之處就是在於不需要花費太多時間就可以將各個項目快速地記錄下來。透過此種方式可以將概念順利串連起來，將心智繪圖使用者分散的知識與經驗取得聯結，不必擔心順序或組織的問題（Daley，2004），若未能即時整理資料時，在進行最後檢查時則可以做出必要的調整，Gnezda（2011）也表示腦部進行創造性思維時會同一時間思考多種訊息與想法，並且分散思考從廣大的創意想法中找出關聯性，再利用不同的組合產生出創新的想法。三、心智繪圖教學的應用條列式的記錄重點是學生慣用的上課筆記方式，但是往往整理完筆記後，仍無法留下印象在記憶深處。心智繪圖採用放射狀思考法來模擬 12.

(23) 大腦傳遞訊息的方式；而「圖像」是大腦用來處理記憶的方式，心智繪圖也讓學生利用繪圖的方式輸入記憶至腦中，例如我們在作夢時，夢中的情節一定是以圖像來呈現，而不是一段文字，因此唯有將要記憶的東西，轉換成圖像，記憶才能長久。Courtney（2010）指出大腦經由頻繁地腦內激盪可以引導思考的整體概念，並且增加創新想法的質量內涵，所以心智圖法，則是結合放射狀思考與圖像的一種技法，有效運用心智圖法，將對一個人的思考力、記憶力、組織力、企劃力、創造力，有非常大的幫助。以下是本研究者整理出常見的心智繪圖法運用在教育方面，請見表 2-1：表 2-1 心智繪圖運用在個人及教育類型分析表類型. 主要概念在閱讀時以心智繪圖的方式取代傳統的條列式筆記方. 閱讀型. 式，強調聯想與創造，對於主題間的關係更能夠輕鬆聯想，使用在個人或團體方面，都可以利用閱讀型的心智繪圖法有效率的建立自己的知識架構並且擴散思考。在學生準備作業或是考試時，可以加入自己的想法，. 思考型（Buzan, 2003）. 發揮融會貫通的能力增加聯想的空間，快速整合所得到的資訊，減少時間浪費。不論在課業上遇到的問題或是師生同儕之間的溝通問. 問題解決型（孫易新，2003）. 題，利用心智繪圖來記錄並且解決問題，一步步推論與創造出解決問題的方法，利用彼此聯結的特性增大溝通的空間關係。運用 Tony Buzan 所提出的主要步驟準備（瀏覽、時間. 準備與應用型（MMOST）. 與數量、內容摘要、問題與目標）與應用（概況、預習、精讀、複習）克服龐大的閱讀量所帶來的壓力，快速的建立起自己的閱讀架構。 Margulies（1991）指出：藉由心智繪圖所以用的大量. 創造型. 符號與圖像，有助於引起學生的興趣，讓教與學變得更想創意，並且有效的讓學生能夠更清楚地表達自己的想法，. 資料來源：本研究整理。. 依據心智繪圖應用在教學上的方法與原理，許多企業近年來也開始利用心智繪圖法來訓練員工例如美國的波音公司（The Boeing Company） 13.

(24) 與納比斯科公司（The National Biscuit Company），不僅是公司會議、準備升等考試與演講或是學校的教室裡，利用心智繪圖全方面的聯想特點，讓文字、圖像與空間連結（Paxman, 2011）。根據「心智圖法基礎篇-多元知識管理系統」（孫易新，2001）一書中提到，使用心智繪圖法在企業中有幾個從教學的觀點延伸而成的主題：(1)程序管理(2)經營管理(3) 決策分析。在經營企業運作中使用心智繪圖能夠提昇企業競爭力，激發團隊想法與熱忱，避免開會討論時不必要的時間浪費，並且利用心智繪圖可以對個人的社會互動性、個人經驗以及個人的自我探索更加了解（Creswell & Plano Clark, 2007），Buzan（2000）認為心智繪圖即是「思考整合的利器」，在業務拓展與員工訓練方面大大提高員工個人素質與團隊效率，激發不同的想法與創意點子，上述也是近年心智繪圖越來越廣泛被使用於企業中的主要原因，Mattison（2008）也在研究中指出在企業經營中使用心智繪圖能夠對員工創造力以及企業創新能力有效提升。綜觀心智繪圖運用在教學與企業經營方面，心智繪圖法能夠依據不同的需求應用在各種層面上，在教育與學習時讓教師的教學更有組織性並且學生在學習時可以讓想法聯結擴展更多範圍，產生更多創意與不同於以往的邏輯思維，Allen（1995）指出：「創意與天賦存在於每個人的內在，等待被發掘，而心像創作正是打破界限、拋卻老舊概念，讓新想法湧生的方式。」（江孟蓉譯，1998）。綜合上述研究多數學者認為心智繪圖對於思考與創造有正向的幫助，相較於概念圖、關聯圖等腦力激盪概念繪製工具，心智繪圖對於階層架構的關係更加明確也能更加反映出心中所呈現的圖形，因此研究者認為心智繪圖能夠藉由符號、圖形、關鍵字、線條聯結，組織成非文字的視覺圖像知識管理模式，將資訊轉為知識，再將知識有效地儲存起來 14.

(25) 以便利用較其他概念繪製工具適合使用在需要學生發揮創意的生活科技課程中。Zampetakis、Tsironis 及 Moustakis（2007）認為心智繪圖運用在教學上對於學生團隊合作及創作價值上都有正面的幫助。有學者建議利用心智繪圖所提供具有價值的方法，讓研究數據收集更加個性化與具個人特色（Tattersall, Watts & Vernon, 2007; Wheeldon & Faubert, 2009）。由上述所見心智繪圖是一種符合創造思考的學習記憶方法，卻在國中生活科技課程鮮少受到使用，本研究將心智繪圖教學運用在國中生活科技課程上，探討對於學生科技創造力的影響，期望藉由研究的發現，提昇教師教學品質並增進對心智繪圖的了解與應用。. 第二節科技創造力一、科技創造力的意涵張世彗（2007）指出早期學者多數皆從創造力「4P」來探究創造力，其中「4P」包含「歷程」（Process）、「個人的特質」（Persons）、「產品」（Product）以及「壓力/環境」（Press/Place），請見表 2-2：表 2-2 不同取向的創造力定義取向. 歷程論者個人特質論者產品論者壓力/環境論者. 內涵. 「創造力」乃是自意念的萌生之前至形成概念和整個階段具「創造力」者擁有某些與眾不同的人格特質「創造力」是產生獨創的、新奇的、適當的和有價值產品的能力創造力的發展是「壓力或環境「刺激下的產物. 資料來源：整理自張世彗（2007）. 「歷程論者」著重於探究產生創造力的過程與階段（Gallagher, 1975）。而創造乃是創造人和創造品之間的一種生生不息的關係（郭有遹，1983）。創造人創造了成品，這些創造品又會成為創造人的一種智能，做為創造人再新創造的基礎。然而創造的活動應包括創造人、創造行為和創造品 15.

(26) 三要素。創造行為創造者. 創造品創造過程圖 2-1 創造關係示意圖. 資料來源：毛連塭、陳龍安、郭有遹、林幸台（2000）。. 創造行為可說是創造者為滿足創造動機所進行以目標為導向的行為。在此歷程中，創意蘊含了人、行為技巧與產品，取得具有內涵創造性的設計主題，再依據此設計主題去選擇適合的創意技巧來進行創意設計，才能獲得創造性的成果（李國光、賴明豐，2000）。「個人特質論者」方面 Sternberg 與 Lubart（1995）就認為構成創造力所需的人格特質包括：(1)面對障礙時的堅持；(2)願意冒合理的風險； (3)願意成長；(4)對曖昧不明的容忍；(5)接受新經驗；(6)對自己有信心。葉玉珠（2006）指出過去三十年來，從「人格特質」的觀點研究創造力即主導了創造力研究的方向，創意者的個人特質一直是創造力研究的主要重點。研究創造性個人特質的方法主要有下列三種（Amabile, Conti, Coon, Lazenby, & Herron, 1996）： (一) 研究眾所皆知的創意個人之傳記或自傳，以定義其獨特的智能和人格特質。 (二) 在實驗室中研究一個或少數具有創造力者，以了解創造力能力的個別差異。 (三) 對一班樣本施以人格、智能和創造力測驗，藉由比較創造力的分高分者與低分者，以了解個別差異；此為最常用的方法。「產品論者」主要是針對界定產品或作品創造力的標準。Perkins （1988）認為創造力應包含下列兩層意義：(1)創造力的結果應是獨創與 16.

(27) 適當的；(2)一個具有創造力的人是不斷產生例行創造力結果的人。而 Sternberg 和 Lubart（1995）則指出，「創造力」乃是產生新奇、適當與有品質產品的能力。 Jackson 及 Messick （1965）認為創造性產品必須符合下列條件： (一)在常模的脈絡中是不尋常的、不恰當的，而且產生令人驚奇與滿足的效果。 (二)必須超越傳統的限制並產生新的形式，而不僅是改善舊有的事務。 (三)必須具有「創造性壓縮」（creative condensation）的特性，即創造性的產品應兼具簡單性與複雜性。「壓力/環境論者」乃著重在了解壓力或環境對創造力表現的影響。 Oldham 和 Cummings（1996）發現，處於複雜性及挑戰性工作情境，以及主管抱持支持態度的員工，最能產生富有創造力的產品。綜合過去創造力的定義與模式，創造力乃個體在特定領域中，產生一個在所處的社會文化脈絡中具有「原創性」與「價值性」的產品之歷程；亦即創造性產品乃為個體的知識、意向、技巧與環境互動的結果。個體的知識（含經驗）、意向（含態度、傾向、動機、承諾）、技巧/能力均屬個人特質，而家庭教育、學校教育、組織環境及社會文化體系則為影響創造力發展的主要環境因素（葉玉珠，2006）。然而創造力的探討與研究在國內外已經進行多年，但鮮少對於技能層面相關或是專門領域的創造力教育進行探討，國內相關「科技創造力」的研究則是在國科會1997年的提倡並且大力推動下，逐漸有專家學者開始對於技能方面的創造力進行研究，「科技創造力」也就因此受到專家學者的重視。洪榮昭（1999）認為客觀的科技創造力主要與執行技術本身有關， 17.

(28) 包括有無過去的文獻資料或產品、是否容易聯想作假設、與是否已存在實驗製作的經驗；而主觀的科技創造力則包括知識力、思考力、行動力與貫徹力。換言之，科技創造力不論以客觀或主觀的觀點來看，均需包含專業知識、思考設計與實作執行等要項。吳怡瑄及葉玉珠（2003）指出：科技創造力應是植基於科學專門知識與產業技術創造力，主要目的為解決和改進人類生活，在科技創意思考的過程中需經歷假設驗證的階段，並包含工具的操作與材料的處理，最後創造出來的成果就是科技產品的發明。葉玉珠（2004）表示：科技創造力是在科技領域中產生適當並具有原創性與價值性之產品的歷程，這個歷程中必須包含知識、技能與情意態度的綜合應用。林彥志、朱益賢（2006）提到：科技創造力與創造力的不同之處在於科技創造力兼重「概念的形成」和「實作能力」，培養學生的科技創造力意味著，學生能夠運用科技領域相關的知識與技能，透過創造思考方法引導得出多種概念與構想，並且加以執行以製作出實際成品的能力。換言之，學生不僅要能「想的妙」，還要能夠「做的巧」，學生將教師教導的各種創造思考方法，運用在構想的形成、材料的選用、加工的技巧等各方面，並實際解決教師所交付的任務與問題。這樣的學習過程是其他課程很難辦到的，而這也正是生活科技課程的特殊之處。因此建議生活科技教師未來應將倡導「科技創造力」，當成是科技教育工作的推動重點，以便讓我們的學生更具有國際競爭力。李大偉與張玉山（2000b）也強調「科技」與「科學」應分屬不同專業領域，嚴格說來，科學提供理論基礎，讓人類可以發明更多的科技產品；新科技的發明，讓人類藉以拓展其探索的能力，並能發展或發現更多也更正確的科學理論，因此，兩者應是互相依存的。而「科學創造力」主要是展現在科學理論或知識的創新，「科技創造力」則傾向於科 18.

(29) 技產業活動中科技產品的發明、創新（李雅怡，2003）。綜合上述對科技創造力的看法，本研究中所探討之「科技創造力」乃是在科技活動中，產出具有創新性並且兼備原有價值的創造歷程，此創造歷程包含認知產出歷程與思維創新以及技能發揮，因此本研究之科技創造力研究藉由對於學生創造思考與創意表現來得到印證，並且能夠對於問題解決與探索新知等能力得到提昇。二、創造歷程創造的歷程根據不同的定義皆有學者發表不同的觀點，近代創造力成相關研究，開始出現由內在延伸至外在的情形出現，並且探討更多可能影響創意的在外因素，而形成綜合的理論，Amabile（1983）指出，創造力不能只是為人格傾向或普通能力，而是人格特質、認知能力和社會環境的綜合（引自毛連塭，2000）。 Gallagher（1975）根據 Wallas 在 1926 年所提出的「創造歷程四階段論」（準備期、醞釀期、豁朗期、驗證期），進一步界定每階段所應具備的思考運作和要素，如表 2-3 所示：表 2-3Wallas 創造歷程四階段的思考運作和要素階段. 思考運作. 思考要素. 準備期. 認知記憶. 好學、維持注意力. 醞釀期. 個人思考. 智能的自由. 豁朗期. 擴散思考. 冒險、容忍失敗級曖昧. 驗證期. 聚斂思考、評鑑思考. 智能訓練、邏輯推論. 資料來源：整理自葉玉珠（2006）。. Ward、Smith 與 Finke（1999）從認知取向提出「產出探索模式」（geneplore model），此模式包含產出產出（generative）與探索（exploratory）兩個階段，而創新前的架構在發現和探索創意的過程中扮演非常重要的角色。他們認為在創造思考的過程中必須先建構內在表徵以作為發明前. 19.

(30) 的結構，之後再探索過程中，在依據此結構來引發聯想、分析、綜合、遷移等創意想法。 Davis（ 1986）以 Fishbein 和 Ajzen（1975）的理性行為理論（theory of reasoned action, TRA）為基礎，探討認知和使用科技的關係，他認為創造的歷程，可從以下模式來討論： (一 )創意者用來解決問題的一些步驟或階段。 (二 )當新的主意或解決方案突然逬發的那一瞬間，是由於知覺的突然產生改變或轉換過程。 (三）創意者有意無意間用來引發新的主意、關係、意義、知覺、轉換等的一些技巧和創意構想。李大偉、張玉山（2000a）認為：科技創造力就是在科技活動中，所展現的創造力，其與一般性的創造力不同，科技創造力的內涵將不只是多種意念的提出，同時，更要有工具操作與材料的處理，最後，也要有成果的出現。根據科技運作的基本模式，再增加一個「需求」向度，形成科技創造力的五階段，需求、輸入、處理、結果、影響。「需求」強調感受問題並確認目標；「輸入」是建立多方構思與分析解決的方法；「處理」是設計與實際製作；「結果」則是判斷並歸納產出的結果；「影響」則是最後的評鑑。綜合上述研究所示，科技創造歷程試一種心理歷程，包含動機、知覺、學習、思考等概念。在本研究中，將科技創造歷程的重心放在創造的行為過程上，討論學生創造行為與其設計構想之間的關聯，是否有不同的差異。在上述研究文獻中皆強調在科技的領域中，創造力的個人行為、創造歷程、產品創新以及創造環境的支持，本研究將觀察科技行為中的創 20.

(31) 造歷程，對於被研究者的創造行為出現改變時加以探討，利用設計作品的檔案，以及被研究者的質化訪談記錄，分析整體發展創造的歷程是否有差異，受限於現場教學條件以及學生背景環境無法完全掌控，故本研究僅討論科技創造力的創意思考、創造表現以及學生的科技創造歷程，對於其他因素所導致的影響不予討論。三、科技創造力的評量本研究經由實施教學實驗，觀察分析出心智繪圖教學在國中生活科技課程中對於學生科技創造力的影響，以下列舉常用之科技創造力測驗與量表以及本研究選擇之測驗與量表加以說明。 (1) 科技創造力測驗葉玉珠（2005）開發出一份是用於我國學童之科技創造力量表，「科技創造力測驗」主要綜合國內外創造力測驗相關理論與發展研究，設計出「字詞聯想」與「書包設計」兩大測驗部分。「字詞聯想」包含自然與生活科技領域中 24 個重要基本元素，以此方面的知識為基礎，發揮想像力推論出結果，以不同元素的組合發想出各種產品，依此來測量出受測學生的流暢力、變通力、獨創力與精進力。「書包設計」在測量出學生是否能將相關科學概念結合，在限定時間內將所設計書包產品畫出，並且註明書包之特色以及構成此特色所需要的裝備與零件，可測量出學生流暢力、變通力、獨創力、精進力以及視覺造型五項指標能力。 (2) 構想創意評量表張玉山於 2003 年所編製設計出「構想創意評量表」，以此評量表評量學生構想創意的思考價值。量表分為四大項評量向度：奇特性（材料、造型、結構）、新穎性（原創性、稀少性）、可行性（具體性、完整性）與價值性（美觀、性能、多方面用途）。 21.

(32) (3) 產品創意評量表張玉山（2002）依據國內外學者對於產品創意以及技術創造力的思考模式架構來設計編制而成，此評量表內容包含製作精緻度、造型設計、傳動設計以及性能表象四大項之五等第量表。根據本研究之研究主題所示，研究心智繪圖教學對於國中生科技創造力之影響，因此在科技創造力相關評量的選用希望能夠有效的評量出學生的創意思考與創造表現以及觀察對於科技創造歷程的差異。因此，選用葉玉珠（2005）的「科技創造力測驗」來評量學生「創意思考」方面的能力，並且使用張玉山（2003）的「構想創意評量表」來評定受測學生「創造表現」每個向度中所顯示的程度，藉以了解學生在科技創造力的表現是否有不同於傳統的差異出現。. 第三節綠建築教學一、綠建築的發展自西元 1990 年末段以來，全球原油進入了價格飛漲的時期，從每桶原油 30 美元飆漲至每桶 140 美元，造成物價快速提高，原物料也一起飆升售價，迫使人們開始尋找替代性能源以及減緩石油用量的方法，節能減碳就成了近十多年來全球大力推動的目標，在建築等民生方面各國開始提倡永續經營的理念，增加建築物永續使用的期限，聯合國分別於 1992 年、2002 年、2012 年舉辦地球高峰會與永續發展大會等討論關於地球永續發展的世界級會議，檢討全球及人類推動永續發展上所面臨的問題與展望，並且討論要如何克服不斷浮現的新挑戰（財團法人環境資源研究發展基金會，2011）。歐美國家對於建築應該如何節能減碳開始出現了新的想法，因此「永續建築」、「節能建築」、以及「生態建築」等新興建築概念相繼產生，相對於歐美國家，日本也對於節能減碳開始 22.

(33) 著手計畫，「環境共生建築」這名詞也就成為往後日本在這方面努力的方向。「綠建築」一詞在 1998 年聯合國於加拿大溫哥華舉辦的國際會中出現也被清楚定義，會議中確立在經濟與環境兩個問題中有效率的利用僅有的資源並提出解決的方法，進一步改善生活環境就是綠建築。綠建築最明顯的影響，就是使環境和經濟兩方面的關係達到一個相互平衡的狀態，這也就是永續經營的特點所在」（Green Building Challenge ’98, 1998）。然而我國綠建築的發展，可追溯到 1996 年在亞太經濟合作會議（Asia-Pacific Economic Cooperation）的居住會議中所確立推動之相關決議，行政院隨即在隔年成立國家永續發展委員會，推動「永續發展行動計畫」，並且將綠建築內入執行發展重點之一，2010 年行政院共訂定了多項有關綠建築的重點施政項目與具體工作內容包含下列各點：（1）獎勵「低碳節能綠建築」，公部門特定區域及重大開發案建築，須符合綠建築規定。（2）動員全民節能，邁向零碳城市。規劃「零碳綠建築」的里程碑。（3）推動綠建築。透過獎勵措施，鼓勵民間興建綠建築。（4）運用主辦 2009 世運會契機，宣示結合國際環境潮流，達到零廢棄、綠色世運等目標。（行政院國家永續發展委員會， 2010）為了讓綠建築能夠具體推廣於社會及環境並且能夠制定相關法令配合，鼓勵興建省能源、省資源、低污染之綠建築建立舒適、健康、環保之居住環境，發展以「舒適性」、「自然調和健康」、「環保」等三大設計理念，內政部建築研究所於 88 年訂定綠建築七大指標評，其中包括綠化量指標；基地保水指標；水資源指標；日常節能指標；二氧化碳減 23.

(34) 量指標；廢棄物減量指標；污水垃圾改善指標。然而，隨著內政部建築研究所修訂「綠建築解說與評估手冊」的檢討更新，決定於七大指標系統外，加入生物多樣性指標與室內環境指標，成為九大指標。藉此將使綠建築由過去「消耗最少地球資源，製造最少廢棄物的建築物」的消極定義，擴大為生態（Ecology）、節能（Energy Saving）、減廢（Waste Reduction）、健康（Health）之建築物的積極定義。（財團法人台灣建築中心，2009）在綠建築的九項指標下，能夠通過綠建築評估並且取得綠建築標章的建築物即被認可為綠建築，內政部委託財團法人台灣建築中心辦理綠建築標章申請，評定重點依照九項指標內容如下：（引自高雄市政府建築管理處，2004）（1）生物多樣性指標：生物系多樣性、物種多樣性、基因多樣性。（2）基地綠化指標：綠化建築物空地、屋頂、陽台及建築立面。（3）基地保水指標：利用土地涵養水分，生態水循環。（4）日常節能指標：減少建築物耗能。（5）二氧化碳減量指標：減少建築產業之二氧化碳排放量。（6）廢棄物減量指標：減少建築產業產生之廢棄物。（7）室內健康與環境指標：評估通風換氣、隔音、採光、室內裝修、室內空氣品質。（8）水資源指標：減少及回收建築物用水。（9）汙水與垃圾改善指標：管制建築物污水垃圾量。二、綠建築教學利用綠建築提升學生環境教育的概念與意識稱之為綠建築教學，而最常使用來教育學生的綠建築範圍就是在校園當中，校園也是每位學生的學習過程中停留時間最久的場所，校園綠建築也成為最能夠引導學生 24.

(35) 學習環境教育與永續發展等最重要的場域，因此「永續校園」發展也成為教育部目前大力推動並且全力施行的計畫之一。「永續校園」是指已經具備完整環境自覺與實踐能力的綠色學校，施以綠建築及生態校園環境改造技術，使校園符合永續、生態、環保、健康等原則的校園；而綠色學校係指在學校政策、經營、管理、教學等方面採行環境教育，符合永續發展的學校（教育部，2002b）。王鑫（1999）提出的永續校園分析中表示永續校園是一本綠色打造的教科書，是大自然與大社會的縮影，綠色校園內的一草一木皆有其教育的價值存在，學生唯透過自然實景、實物的接觸與觀察，便能對自然生命的意義與價值有所體認，從中獲取具體且深刻的生活經驗，教師也能夠利用綠建築的教學讓學生獲得專業的知識外，更培養出寬大的胸懷，尊重周遭自然界的萬物。梁明煌（2005）也認為永續的綠色校園是建立在安全、健康、活潑、符合生態原則的教學環境，並且鼓勵教師善用學校現有的綠建築環境擬定綠建築教學計畫並且帶領學生認識校園綠建築。永續校園為校園綠建築及校園生態環境所組成，透過學校行政人員、師長與學生、周邊社區居民以適當的方式管理與維護，使校園綠色建築物成為消耗地球最少資源並且具有生態、節能、減廢、健康特性的綠建築（蘇郁惠，2009），讓學生能夠藉由校園綠建築的學習體認到永續發展的重要。綜合上述研究指出綠建築教學應該由校園出發，利用現有的校園綠建築讓學生體認到永續環境發展的重要，並且教師可以設計相關綠建築教學教材使學生便於進入學習狀況，對於綠建築的九大指標也能夠利用教材統整快速抓到要點，由校園開始擴散永續經營的概念。本研究係利用教學實驗學校既有的校園綠建築進行教學，讓學生了解校園綠建築的用處，再利用校園現有的範圍讓學生以永續校園、節能減碳、資源再生 25.

(36) 等指標設計出新一代的校園綠建築，利用此教學活動使學生體認到永續經營的重要性。. 第四節相關研究現況研究者針對近年關於心智繪圖與科技創造力之相關學術研究，進行整理與歸納探討，如下列表格分析。一、有關心智繪圖教學之相關研究關於心智繪圖教學相關論文研究，研究者依照年份排序整理，如表 2-4 所示：表 2-4 心智繪圖教學相關研究整理一覽表. 題目/作者，年份. 研究方法. 測驗工具. 研究結論摘要. 心智繪圖教學融入準實閱讀理解測驗國小五年級國語文驗設閱讀理解之研究計 /蘇倩慧，2007. 1.心智繪圖教學能增進學生國語文閱讀理解成效。 2. 心智繪圖教學能增進實驗組學生在閱讀理解測驗後測之理解、比較分析以及摘要大意等向度的閱讀理解成效，但未能增進實驗組學生在「音韻處理」、「語意」、「語法」和「推論」等向度的閱讀理解成效。心智圖筆記對國小準實陶倫斯圖形版在創造性思考測驗中流暢、獨創以及五年級學生創造思驗設創造性思考測開放向度，心智繪圖筆記組學生表現考、學習成就之影計驗、學習成就測優於其他兩組學生。響-以自然科植物世驗界單元為例 /李祐臣，2008. 26.

(37) 表 2-4 心智繪圖教學相關研究整理一覽表（續）. 題目/作者，年份國中地理科心智繪圖教學方案對學生創造力、學業成就表現之成效研究 /黃雅卿，2007 心智圖教學方案對國小五年級學生創造力、學習成就、學習動機之影響— 以自然與生活科技領域為例 /蔡文山，2007 心智繪圖教學對提升國小資優生創造力成效之研究 /廖偉雄，2009. 研究方法準實驗設計. 測驗工具. 研究結論摘要. 威廉斯創造力測驗. 1.實驗組在經實驗教學後，實驗組在地理科學業成就的表現沒有顯著的差異。 2.實驗組與控制組在「威廉斯創造力測驗」與威廉斯創造性傾向測驗未達顯著差異。. 準實驗設計. 威廉斯創造力測接受心智圖教學方案的實驗組學驗、自然與生活科生、其創造力表現優於控制組學技領域學習成就生。量表. 準實驗設計. 陶倫斯創造思考測驗. 1.心智繪圖對國小資優學生的創造力有顯著的教學成效。2.國小資優學生對實施心智繪圖教學持肯定的看法以及正面的學習評價。 3. 國小資優班教師對實施心智繪圖教學持正向肯定的看法. 心智繪圖應用於文準實章構思的研究-以國驗設小六年級學童為例計 /呂秀瑛，2009. 自編「作文評定量 1.受試學生在「立意取材適當」、表」「篇章結構條理化」的表現上有顯著提升，但在「內容精緻化」的表現則不明顯。 2.受試學生對心智繪圖教學持正面肯定的態度。3.心智繪圖是一個訓練思維的工具，也是教師跟學生溝通的良好工具。. 利用心智繪圖及形成性評量建構輔助學童寫作能力之環境 /歐諺蓁，2009. 線上心智繪圖輔助寫作環境意見問卷，線上心智繪圖寫作學習記錄. 文獻探討. 27. 1.不同語文能力之學生對線上心智繪圖輔助寫作環境的系統使用態度、形成性評量、寫作態度上並未達到顯著差異。2.國小五年級老師與學生對於線上心智繪圖輔助寫作環境抱持肯定的看法。.

(38) 表 2-4 心智繪圖教學相關研究整理一覽表（續）. 自然科心智圖法創造思考教學方案對國小學生創造力與自然科學業成就之影響研究 /黃玉琪，2006. 實驗研究. 新編創造思考測自然科心智圖法創造思考教學方驗、自然科學業成案有助於國小三年級學生創造力就測驗與自然科學業成就的提升。. 心智繪圖融入自然與生活科技學習領域教學對國小四年級學童科技創造力及學習動機提升之行動研究 /吳慧貞，2011. 行動研究. 自編心智繪圖評量表、自編學生學習檢核表、科技創造力測驗、自然與生活科技領域學習動機量表. 1.在自然領域的學習上，心智繪圖教學幫助掌握重點與教材內容。 2.心智繪圖教學有助於創造力的聯想內容與激發新想法。. 在上述九筆有關心智繪圖的教學研究內，從教學的領域別來看，共含有四類：自然與生活科技領域、國文領域、社會領域（地理）以及特殊教育領域，在自然與生活科技領域包括了李祐臣（2008）、蔡文山（2007）、黃玉琪（2006）、吳慧貞（2011）等人的研究，國文領域有蘇倩慧（2007）、呂秀瑛（2009）、歐諺蓁（2009）等人的研究，社會領域有黃雅卿（2007）的研究，特教領域則有廖偉雄（2009）的研究。這四類領域當中以研究自然與生活科技領域中的自然科為最多。再從實驗對象來看，國小學生共有八篇，國中學生有一篇，顯示目前在心智繪圖教學的應用上在國小最多人使用。在研究結果上發現，對於創造力進行評量的共有六篇，對於學業成就進行評量的有四篇，對於寫作能力進行評量的則有兩篇。經由統整上述研究發現心智繪圖教學對於自然與生活科技領域實驗組學生的創造力與學業成就方面大多數較優於控制組學生。. 28.

(39) 二、有關科技創造力之相關研究關於科技創造力之相關論文研究，研究者依照年份排序整理，如表 2-5 所示：表 2-5 科技創造力相關研究題目/作者/年份. 研究方法. 測驗工具. 研究結果摘要. 透過網路化創造性問題解決教學活動以培養國中學生科技創造力之研究 /何宜軒，2006. 準實驗設計. 威廉斯創造力測 1.國中生不論性別，皆可適用網驗、構想創意及產路化創造性問題解決教學活動來品創意評量表。提升科技創造力。 2.高創造力的國中生更適合使用網路化創造性問題解決教學活動來提升科技創造力。3.科技創造力的表現可由創造力、理科成績及文科成績來評量。. 國小學童思考風格與科技創造力之分析研究 /謝明城，2007. 文獻探討. 科技創造力測驗. 1.思考風格功能類型以行政型最多。2.科技創造力的表現，思考風格各面向以行政型、階級分明型、地方型、外界型、自由型表現最佳。3.國小五年級學童之科技創造力與性別因素，未達到顯著相關。. 閱讀環境、玩興、父量化母創意教養與國小研究中、高年級學童科技創造力之關係 /王昕馨，2007. 科技創造力測驗. 1.不同性別的學生對家庭閱讀環境、班級閱讀環境、玩興的知覺皆無差異，但在父母創意教養的知覺上和科技創造力的表現上卻有差異。2. 學生的家庭閱讀環境對其整體科技創造力表現分別有些微和明顯的正向效果。3.學生透過閱讀環境、父母教養，先產生直接或間接效果，然後才對科技創造力產生間接影響的效果。. 29.

(40) 表 2-5 科技創造力相關研究（續）. 題目/作者/年份. 研究方法. 測驗工具. 研究結果摘要. 專題導向學習運用在國中生活科技創造力之研究 /陳誼娉，2008. 準實驗設計. 科技創造力測驗、構想創意評量表、產品創意評量表. 1.專題導向學習教學模式對學生科技創造力的提昇具有成效。2. 不同性別學生接受專題導向學習之教學後其科技創造力並無差異。3.國中學生的學業性向能力與科技創造力沒有相關。4.實驗組學生對生活科技專題導向學習教學模式有正向的學習反應。. 國中生生活科技創造力表現相關因素分析研究 /曾若蘭，2008. 量化研究. 創意發展個人特質量表、產品創意評量表. 1.性別在生活科技創造力表現上有顯著的差異。2. 高社經家庭能提供廣泛而優良試探環境、多元文化接觸與頻繁地閱讀課外知識皆能提升科技創造力表現。3. 嚴格的家庭規範，對於生活科技創造力表現的提升並無明顯效果。. 科技創造力教學模式及其實徵研究 /張政義，2009. 準實驗設計. 三元智慧測驗、產品創意評量表. 1.科技創造力動態教學模式能有效提升學生科技創造力。2.科技創造力教學在設計與製作教學單元可增進國小學生分析、創意、應用能力。3.科技創造力發展是一種螺旋動態辯證歷程。學生在學習中，透過分析、創意、應用思考，在文字、圖案、技能三方面，能自我詮釋科技創造力發展之認知歷程與建構者架構. 30.

(41) 表 2-5 科技創造力相關研究（續）. 題目/作者/年份. 研究方法. 測驗工具. 研究結果摘要. 科學文章閱讀與寫作教學對國小高年級學童批判思考與科技創造力之影響/ 劉錫珍，2006. 準實驗設計. 批判思考測驗、科技創造力測驗. 1.科學文章之閱讀與寫作能力對科技創造力的提升有顯著效果。 2.科學文章之閱讀與寫作對於學生批判性思考無顯著效果。. 國小高年級學童人文獻格特質、學習型態與探討科技創造力關係之研究 /李俊德，2010. 科技創造力測驗、學習型態量表. 1.不同人格特質與學習型態的國小高年級學童在科技創造力的表現上有明顯差異。2. 不同性別與年及的國小高年級學童在科技創造力的表現上有差異。. 設計導向課程對國中學生科技創造力影響之研究 /王保堤，2005. 威廉斯創造力測驗、科技創造力量表. 1.生活科技設計導向課程對學生團隊科技創造力有顯著影響。 2.生活科技設計導向課程對團隊構想創意與產品創意有正面影響。 3.生活科技設計導向課程有助於學生團隊科技創造力的培養。. 實驗研究. 上述九筆有關科技創造力的研究中，從研究的變項來看，共含有三類：學生個人特質、課程與課程、閱讀與寫作能力，探討學生個人特質的包括了李俊德（2010）、曾若蘭（2008）、謝明城（2007）、王昕馨（2007）等人的研究，探討課程與教學的共有王保堤（2005）、張政義（2009）、陳誼娉（2008）、何宜軒（2006）等四人的研究，研究閱讀與寫作能力與創造力關係的有劉錫珍（2006）的研究。這三大類研究變項當中以研究學生個人特質為最多。再從實驗對象來看，國小學生共有五篇，國中學生有四篇，顯示目前科技創造力的探討在國中最多人研究。綜合上述相關心智繪圖教學與科技創造力的相關研究，透過各種不同形式的創造力相關教學活動、教學方式以及教學環境，大多對於學生 31.

(42) 科技創造力的能力培養都有顯著的效果，在評量工具上多採用國人自編之科技創造力測驗、構想創意評量表、產品創意評量表以及威廉斯創造力測驗（林幸台、王木榮，1994），現今國中生活科技課程不再單單重視產品的產出與知識的取得，創意思考的過程以及對於學習階段創意表現的發展越來越受到重視。目前在心智繪圖教學並無應用在國中生活科技課程的研究出現，而上述研究中，僅對於探討心智繪圖教學之教學結果，並未有對於學習過程的探究，心智繪圖是一個有用且強大的新興研究工具，適合使用在多種研究設計與學習類型中（Johnson & Onwuegbuzie, 2004；Wheeldon. 2010），心智繪圖是一個能夠廣泛運用在教育與藝術事業上的有用方式，對於人類的大腦思考架構與過程可以有效的理解兩者的之間關係（Serig, 2011），使用心智繪圖教學為環境讓學生學習時，學生的平均學習效果與成績會高於使用傳統教學上課的學生（Dhindsa & Makrimi-Kasim, 2007）。因此，本研究者認為心智繪圖啟發思考與拓展學習範圍的取向，若運用在國中生活科技課程，學生經過此教學方式學習學習效率、資料統整、創新思考、幫助記憶，培養學生創造力、聯想力、組織力，經過心智繪圖教學後對於產品的產出更能夠有創新的突破，並且學習如何問題解決與判斷決策，更讓學生提昇科技創造力。. 32.

(43) 第三章. 研究設計與實施. 本章內容為敘述本研究之研究架構、研究方法與步驟、研究對象、實驗設計、研究工具以及資料處理與分析。. 第一節. 研究架構. 本研究的自變項為不同的教學方式，其中包含傳統講述教學與心智繪圖教學，本研究之依變項為科技創造力（科技創意思考、科技創造表現）及科技創造歷程，利用質化研究分析不同的教學方式中，對於國中生科技創造力產生的影響，觀察學生課堂反應並且隨機訪談學生藉以了解接受心智繪圖教學，是否會有不同於傳統講述教學的創造歷程出現。. 33.

(44) 自變項. 依變項. 不同的教學模式. 科技創造力. 實驗組:. 創意思考創造表現. 心智繪圖教學量化研究. 控制組: 創造歷程. 傳統講述教學. 質化研究. 控制變項教學年級教學時數教材內容教學者施測情境班級單位. 圖 3-1 研究架構圖. 34.