國立台東大學教育學系（所）
碩士論文
高職資訊科專業實習課程應用 Lego Mindstorms 創新教學之研究
研 究 生： 高惠玲 撰
指導教授：陳嘉彌 博士
中華民國年九十六年七月
謝誌
終於到了這一刻，首先誠摯的感謝會Morning Call 的指導教授陳嘉彌博士。
感謝老師悉心的教導及鼓勵，和不時的提供想法及方法，並指點我正確的方向，
開啟了另一扇窗，讓我有機會看到不一樣的天空，使我獲益匪淺。其次還要感謝 口試委員盧俊宏博士及徐龍政博士，兩位老師對論文內容仔細的審閱與精闢的建 議，讓本篇論文有更多改進的空間，老師們對學問的嚴謹，更是我輩學習的典範。
感謝建芳、賴Sir、阿媚，你們一路的扶持相助，你們總在我最需要的時候，
挺身而出，我才能平平順順。謝謝發哥即時幫我做學生練習用的迷宮場地。謝謝 蔚宗、佩玲的體諒及幫忙，使得我的行政工作得以順利進行。謝謝東蘭耐心為這 篇論文挑錯字及語意修正。謝謝黃龍章校長、藍振芳校長、蔡麗玲主任、鍾學明 主任、蕭羅莫主任及學校行政系統的全力配合，讓我能在教學資源及行政支援不 虞匱乏的環境下，進行研究。
謝謝智皓，感謝你不厭其煩的指正我論文的缺失，讓我的論文得以順利出 爐，謝謝碧雲，在我口試時的協助。我的小幫手，小胖、阿澤、紅豆、雅綉、坤 洋。還有曾震、正倫、韋霖、韋瑲、淑芳、記緯、世鴻、董泓、書豪，若我有一 絲的成就，也都是因為有你們。要感謝的人真的太多了，由衷感謝所有在我生命 中出現的人。
最後，謹以此文獻給我最摯愛的家人。
高惠玲 謹誌 2007 年 7 月
摘要
本研究旨在探討高職資訊科「專業實習」課程實施應用Lego Mindstorms 創 新教學成效研究。本研究採前測－後測之準實驗設計。研究工具包括威廉斯創造 力測驗、專業實習學習成效測驗以及過程觀察記錄。
研究對象為台東縣私立公東高級工業職業學校 94 學年度資訊科三年級學 生，分為實驗組與控制組。以創新教學策略做為實驗處理，實施12 週的實驗教 學，測試威廉斯創造力與專業實習學習成效統計考驗。
本研究假設採獨立樣本t 考驗及相依樣本 t 考驗，檢測研究假設，獲致以下 結論：
一、實施創新教學後，實驗組學生在「威廉斯創造性思考活動」之開放性的分數 顯著優於控制組學生。而在流暢力、獨創力、精密力、變通力、標題等4 向 度的表現則沒有顯著差異。
二、實施創新教學後，經成對樣本t 考驗後，實驗組學生在「威廉斯創造性思考 活動」之各項分數呈顯著差異，控制組學生則無差異。
三、實施創新教學後，實驗組學生在「威廉斯創造性傾向量表」上，呈現其在冒 險性、好奇性、想像力、挑戰性與總分等向度，均無顯著差異。
四、實施創新教學後，實驗組學生在專業實習學習成就顯著優於控制組學生。
關鍵字：創新教學、學習成效、專業實習、創造力
The study for instructional innovation in the professional practicum applying Lego Mindstorms for computer
science in a technical senior high school
Huey-Ling Kao
Abstract
The purpose of this study was to investigate the effec of Instructional Innovation in the Professional Practicum applying Lego Mindstorms for computer science in a technical senior high school. A quasi-experimental design was conducted in this research. The research tools included Williams Creativity Assessment Packet, Professional Practice Learning Performance Assessment and observation method in the studying.
Also, the participating students were the third grade students in St. Joseph Technical Senior High School located in Taitung County. The study was for 12 weeks.
It divided students into the experiment group and control group. 12 weeks later, the posttest of Williams Creativity Assessment Packet was administered to the students of the two groups to measure the effectiveness of professional practice test.
The independent-samples t-test and dependent-samples t-tests were conducted and the conclusions are as follows:
1. The experimental group has significant differences in creative-thinking ability:
openness; on the contrary, it has no differences in fluency, flexibility, originality, elaboration, and title.
2. The paired-samples t test was for creative-thinking ability. The experimental group has significant differences in creative-thinking ability, controlled group has no difference.
3. The experimental group and controlled group have no differences in creativity tendentiousness of Williams Creativity Assessment Packet.
4. The experimental group has significant differences in learning effec of Professional Practice.
Key Word: Instructional Innovation, learning effect, professional practice, creativity.
目錄
謝誌... i
摘要... iii
Abstract... v
目錄... vii
圖目錄... ix
表目錄... x
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 ... 5
第三節 名詞解釋 ... 6
第四節 研究範圍與限制 ... 8
第二章 文獻探討 ... 9
第一節 高職資訊科課程結構 ... 9
第二節 高職資訊科專業課程相關研究 ... 13
第三節 創新教學的定義與內涵 ... 21
第四節 學習動機的相關理論 ... 23
第五節 創造力意義與理論 ... 29
第六節 教學應用 LEGO 相關研究 ... 40
第三章 研究方法 ... 43
第一節 研究架構 ... 44
第二節 研究對象 ... 45
第三節 實驗設計 ... 46
第四節 研究實施過程 ... 47
第五節 研究工具 ... 53
第六節 資料處理 ... 58
第四章 研究結果與討論 ... 62
第一節 基本變項之結果分析 ... 62
第二節 各項前後測之差異考驗 ... 68
第三節 創新教學策略在師生之間的影響 ... 89
第四節 綜合討論與反思 ... 105
第五章 結論與建議 ...116
第一節 結論 ...116
第二節 建議 ...117
參考文獻...119
中文部分...119
西文部分... 122
附錄... 124
附錄一自編電子電路測驗卷: ... 124
附錄二學習動機量表: ... 128
附錄三工作記錄表: ... 129
附錄四活動設計: ... 131
圖目錄
圖2-4-1 學習環境與認知的關係圖（Hanrahan,1998）... 28
圖2-5-1 Guilford 智力結構論圖示... 32
圖3-1-1 研究架構圖 ... 44
圖3-4-1 研究流程 ... 48
圖3-5-1 程式範例 ... 57
圖4-3-1 學生各階段活動流程 ... 90
照片4-3-1 老師講解 ... 90
照片4-3-2 認識元件 ... 90
照片4-3-3 看手冊模仿 ... 91
照片4-3-4 學生自行組裝 ... 91
照片4-3-5 講解軟體使用 ... 91
照片4-3-6 學生操作軟體 ... 91
照片4-3-7 學生模仿手冊上的範例 ... 91
照片4-3-8 學生組裝出的作品 ... 91
照片4-3-9 學生綜合練習 ... 92
照片4-3-10 學生綜合練習 ... 92
照片4-3-11 進行創作 ... 92
照片4-3-12 學生創作 ... 92
照片4-3-13 學生模仿製作簡易車型 ... 95
照片4-3-14 學生自製能動的機械人 ... 95
圖4-3-2 問題解決流程 ... 96
照片4-3-15 研究比較 ... 98
照片4-3-16 同儕競爭 ... 98
照片4-3-17 研究比較 ... 100
照片4-3-18 一起研究 ... 100
照片4-3-19 簡單工作記錄表 ... 101
照片4-3-20 較用心後的工作記錄及心得 ... 101
照片4-3-21 工作記錄增加流程圖 ... 102
照片4-3-22 用心寫下的心得 ... 102
表目錄
表2-1-1 高職資訊科各專業科目及實習之教學目標 ... 10
表2-4-1 ARCS 動機要素與教學策略 ... 27
表2-5-1 創造力評量方法摘要表 ... 37
表2-5-2 國內現有創造力測驗量表整理 ... 38
表2-5-3 認知情意互動模式學生行為的意義摘要表 ... 39
表3-3-1 實驗設計... 46
表3-6-1 編碼符號一覽表 ... 60
表4-1-1 威廉斯創造性思考活動之變數敘述統計量表 ... 63
表4-1-2 威廉斯創造性傾向量表之變數敘述統計量表 ... 63
表4-1-3 專業實習成績之變數敘述統計量表 ... 64
表4-1-4 自編電子電路成績之變數敘述統計量表 ... 65
表4-1-5 外在動機量表之變數敘述統計量表 ... 65
表4-1-6 外在動機量表之變數敘述統計量表 ... 66
表4-1-7 內在動機量表之變數敘述統計量表 ... 67
表4-1-8 內在動機量表之變數敘述統計量表 ... 68
表4-2-1 兩組學生「威廉斯創造性思考活動」前測分數 t 考驗摘要表 ... 69
表4-2-2 兩組學生「威廉斯創造性思考活動」前、後測分數之相依樣本 t 考驗摘要表 ... 70
表4-2-3 兩組學生「威廉斯創造性思考活動」之迴歸係數同質性考驗摘 要表... 70
表4-2-4 兩組學生「威廉斯創造性思考活動」之共變數分析摘要表 ... 71
表4-2-5 兩組學生「威廉斯創造性思考活動」後測調整平均數摘要表 ... 71
表4-2-6 實驗組學生「威廉斯創造性思考活動」各特質分項測驗之相依 樣本t 考驗摘要表 ... 72
表4-2-7 控制組學生「威廉斯創造性思考活動」各特質分項測驗之相依 樣本t 考驗摘要表 ... 72
表4-2-8 兩組學生「流暢力」特質分測驗後測成績之迴歸係數同質性考 驗摘要表... 73
表4-2-9 兩組學生「流暢力」特質分測驗後測成績之共變數分析摘要表 ... 73
表4-2-10 兩組學生「開放性」特質分測驗後測成績之迴歸係數同質性考 驗摘要表... 74
表4-2-11 兩組學生「開放性」特質分測驗後測成績之共變數分析摘要表 ... 74
表4-2-12 兩組學生威廉斯創造性思考活動「開放性」特質分測後測調整
平均數摘要表... 74
表4-2-13 兩組學生「變通力」特質分測驗後測成績之迴歸係數同質性 考驗摘要表... 75
表4-2-14 兩組學生「變通力」特質分測驗後測成績之共變數分析摘要表 ... 75
表4-2-15 兩組學生「獨創力」特質分測驗後測成績之迴歸係數同質性考 驗摘要表... 76
表4-2-16 兩組學生「獨創力」特質分測驗後測成績之共變數分析摘要表 ... 76
表4-2-17 兩組學生「精密力」特質分測驗後測成績之迴歸係數同質性考 驗摘要表... 77
表4-2-18 兩組學生「精密力」特質分測驗後測成績之共變數分析摘要表 ... 77
表4-2-19 兩組學生「標題」特質分測驗後測成績之迴歸係數同質性考驗 摘要表... 78
表4-2-20 兩組學生「標題」特質分測驗後測成績之共變數分析摘要表 ... 78
表4-2-21 兩組學生「威廉斯創造性傾向」前測分數 t 考驗摘要表 ... 79
表4-2-22 兩組學生「威廉斯創造性傾向」前、後測分數之相依樣本 t 考 驗摘要表... 79
表4-2-23 兩組學生「威廉斯創造性傾向」之迴歸係數同質性考驗摘要表 ... 80
表4-2-24 兩組學生「威廉斯創造性傾向」之共變數分析摘要表 ... 80
表4-2-25 兩組學生「專業實習」前測分數 t 考驗摘要表 ... 81
表4-2-26 兩組學生「專業實習」前、後測分數之相依樣本 t 考驗摘要表 ... 81
表4-2-27 兩組學生「專業實習」之迴歸係數同質性考驗摘要表 ... 82
表4-2-28 兩組學生「專業實習」之共變數分析摘要表 ... 82
表4-2-29 兩組學生「專業實習」後測調整平均數摘要表 ... 82
表4-2-30 兩組學生「自編電子電路測驗」前測分數 t 考驗摘要表 ... 83
表4-2-31 兩組學生「自編電子電路測驗」前、後測分數之相依樣本 t 考 驗摘要表... 84
表4-2-32 兩組學生「自編電子電路測驗」之迴歸係數同質性考驗摘要表 ... 84
表4-2-33 兩組學生「自編電子電路測驗」之共變數分析摘要表 ... 84
表4-2-34 兩組學生「外在動機」前測分數 t 考驗摘要表 ... 85
表4-2-35 兩組學生「外在動機」前、後測分數之相依樣本 t 考驗摘要表 ... 86
表4-2-36 兩組學生「外在動機」之迴歸係數同質性考驗摘要表 ... 86
表4-2-37 兩組學生「外在動機」之共變數分析摘要表 ... 86
表4-2-38 兩組學生「內在動機」前測分數 t 考驗摘要表 ... 87
表4-2-39 兩組學生「內在動機」前、後測分數之相依樣本 t 考驗摘要表 ... 87
表4-2-40 兩組學生「內在動機」之迴歸係數同質性考驗摘要表 ... 88
表4-2-41 兩組學生「內在動機」之共變數分析摘要表 ... 88
表4-2-42 兩組學生「內在動機」後測調整平均數摘要表 ... 89
第一章 緒 論
在資訊發達、社會多元且快速變遷的今天，為因應時代的潮流及現實環境所 需，力求革新及創新的觀念，乃時勢之趨，尤在培育人才的教育單位「學校」，
其更應具有高度敏銳度及自覺性。因此在這樣的變化下，傳統的教學模式受到了 衝擊，教學方式也不斷的受到檢視與考驗，我們不僅要重新思索當前教育所面臨 的問題，政府當局也必須做一連串的教育改革，以切合環境所需。進而我們的教 學思維與進行方式也必須做改變，但這個改變是融合？是調整？抑或取而代之？
這樣複雜的問題沒有標準答案，因為教師不能一成不變固守於原有的傳統教學方 式，教師得因人、因時、因地權宜變通、創新教學方式，以激發學生的學習興趣。
教學需要創意，唯有適時的運用創意學習，方能達到啟發的教育目的。
本章一共分為以下四節，第一節為研究背景與動機：說明本研究的背景環境 與進行研究的動機；第二節為研究目的與問題：敘述本研究之研究目的及待答問 題；第三節為重要名詞釋義：將本研究相關的名詞加以定義並解釋其範圍；第四 節為研究範圍與限制：根據研究目的，針對研究範圍及研究內容明確地指出研究 的方向；研究限制：說明本研究的限制。
第一節 研究背景與動機
研究者自1998 年任教於台東縣公東高級工業職業學校以來，面對許多學習低 成就、缺乏學習動機、學習成效不良、自信心不足、缺乏目標及冷漠的學生。這 些學生，大多數在國中時期的成績表現普遍不理想，他們常常是被認為具有破壞 性及負向學習的學生。在學習的過程中，對於他們，教師必需要投以更多的時間 與精力，來督促並管理他們的行為舉止及課業輔導。再則，是現在的環境，有太 多的誘惑吸引學生，諸如電視、電玩、網路等，與其面對枯燥乏味的課程，學生 寧可花較多的時間在這些聲光效果的娛樂上，對學校課堂上的教學活動卻興趣缺
缺，老師交付的作業也不願做。尤其是，得花時間或動腦思考的學科及作業常令 他們卻步及排斥。
在高職資訊科專業課程之一的「電子電路」就是屬於較難學習的課程，其教 學目標，主要是認識電子電路的基本原理、熟悉電子電路的基本技能及瞭解、檢 修電子設備之能力，其中並配合實習工場教學，以實用性為主要教學訴求，以增 強學生之學習動機（教育部，1998）。一般的學生在學習此課程時，對於這些抽 象、看不見、摸不著的理論，普遍感到疑惑、難以想像、困難及不容易理解。對 教師而言，用傳統的教學方法來教導這些缺乏學習動機及冷漠的學生，總是難以 達到預期的目標及學習效果。
故有鑑於此，對於專業科目的艱澀與困難，教師無不想盡辦法，總希望學生 們能學得更好。但由於學生的基礎學科能力不足、又缺乏學習動機，致使老師在 教授的過程中充滿困難，最後每位教授到該課程的教師，總是感到無奈與挫折。
因為這樣的教學情境，使得研究者意識到教學模式的問題，必須重新思考教師要 如何教，才能引導學生進行學習。配合現行的課程，加上對學生的瞭解，尋找不 同的教學方法、教學策略及教學資源，試圖找到“恰如其分＂的教學方案，重新 調整課程設計，並在教學過程中，觀察學生反應、進行教學反思，進而採取適當 的教學行動。
研究者自執教以來，不斷地嘗試以各種可能的策略與方法，試圖找出更好的 教學方法來提高學生的學習動機及學習成效，這是研究者想探討與了解的。對於 如何激勵學生的學習動機、提升學習成效、激發學生的創造力，也一直是基層教 育工作者努力的方向（張聖麟，2001；傅紅，2005），冀望透過教學創新激發潛能、
開發個人創造力。拜科技進步之賜，使得今日教學工具多樣且多元化，教師可利 用不同的教學媒材來刺激學生學習、發揮他們的創意、提升學習動機，並減低、
消除學生在學習過程中的學習障礙，使他們能達到最佳學習效果（黃國鴻、王國 華、邱守榕 2000；Mauch, 2001,Ringwood, Monaghan & Maloco, 2005）。
許多研究証實創造力對學生的學習成就有著重要的影響。而創造力是可以經 過訓練而得到增強的效果（吳靜吉，1976；張玉成，1983；Davis, 1971; Rose & Lin,
1985），在創造的歷程中，學生能將所學到的相關知識提升。學者也進一步指出影 響創造力的發展因素包括學校、教師及教師所從事的教學活動（施建農，2002；陳 嘉彌，2005）。這顯現出個人的創造力可以經由學校教育的努力，得到誘導、激發、
促進及發展，進而促進個人在生活中的學習樂趣及成效。
田耐青（1999）指出，LEGO（樂高）的積木產品是一種許多人都玩過的益智玩具，
它是由許多不同顏色，不同尺寸，呈長方體、正方體或其他立體形狀的塑膠體，
一面呈溝狀，另一面有多個圓柱形的突出物，可以讓塑膠塊適度的咬合在一起。
同樣一盒樂高積木，隨著使用者的性向、想像力及成熟度，可以創造出各種不同 的成品。樂高玩具常被用來刺激學習者創造力的教學資源，它的適用性涵蓋幼 兒至成人。根據「樂高的歷史」指出，公司估計於1996 年時，LEGO的積木生產 量估計約達1800 億件，而全球更有 3 億兒童及成年人長期或曾經玩過LEGO，每 年全球的小朋友花費在LEGO的時間更長達 50 億小時 - 即是接近每個地球人花近 1 小時！因為小朋友只要手上有數件積木，再加上小小創意，便成為一件件巧思的 作品。（樂高中文分站，2005；樂高官方網站，2005）。因此，許多家長及教育 工作者會利用LEGO產品作為協助學習者促進學習的媒材。許多不同範疇的研究，
利用它來做為相關研究活動的工具（吳志緯，2003；黃國鴻，2000），在機械、
建築、電機、數學等領域均有相關的文獻（石千泓，2003；Kennedy, 2001, Verner &
Ahlgren, 2004）。例如Verner 與 Ahlgren（2004）曾在工程教育概論中提到使用 Lego材料製作自動機器人的理由：
一、 他們的學生一開始在專業領域上利用 Lego 製作與電學、機械和電腦工程有 關的機械人，這種方式可有效整合所有的機電概念。
二、 學生容易獲得有關電學、機械的基礎知識和經驗，在他們成功往更進階的工 程課程中這是很重要的基礎。
三、 從他們的第一年學習，學生變得以自動引導方式學習各學科間設計、團隊合 作、專業通訊、技術性創作和專題研究。
眾多的樂高產品中，LEGO® MINDSTORMS™由美國麻省理工學院 （MIT） 與
丹麥樂高 （Lego）公司合作開發，將樂高積木與電腦結合，發展出一系列從幼兒、
中小學生到大學的創意科學電腦樂高課程。此套系統讓學習者透過實際動手做的 互動過程，使用者可設計電腦程式，來控制組合好的並具有動力裝置的積木，此 可建立學習者的邏輯概念，建構累積經驗與知識，並在過程中進行探索及思考問 題，培養學習者解決問題的能力並可激勵其學習動機及啓發其創作空間。
LEGO® MINDSTORMS™ Robotics Invention System 主要包含以下部分：
一、 可程式控制積木（RCX, computer-based programmable brick）。
二、 紅外線傳輸器（IR，Infrared Transmitter）。
三、 輸入裝置：光源感應器、觸控感應器。
四、 輸出裝置：電動馬達、燈泡。
五、 圖形化電腦控制軟體（ROBOLAB）
六、 其他零件：包含各式各樣的積木組件，如：輪胎、輪軸、齒輪、槓桿、關節、
皮帶、電線及其他傳統的積木組件等。
上述的這些元件及組合操作活動，對目前高職生學習電子電路的抽象概念與 理論具有提供具體經驗的學習效用。更甚者因它們的新穎性及趣味性，將令學生 樂此不疲地操弄組件，進而誘發他們對電子電路的學習動機及提升其學習成效。
本研究希望在專業實習課程中，透過 Lego MindStorms Robotics Invention System 媒材的輔助教具達到下列的教學效果：
一、 引起學生的注意：讓學生注意到原來專業實習課，所提到的理論和元件可以 具體的和樂高玩具結合達到趣味化的應用目的。
二、 改變學生的感官模式：透過Lego MindStorms Robotics Invention System 來轉 換學生的感官模式，讓學生感到新鮮並產生好奇，促使學生改變對專業實習 學習的刻板印象。
三、 建立自信心：讓學生動手做出實際的成品，這模式比傳統式電子電路用電子 零件接在板子上來得具體、有趣。
基於前述，本研究設計旨在透過Lego MindStorms 媒材，規劃出一套激勵學 生創造力、專業實習課程學習成效及提升學習動機的創新教學。
因傳統教育觀念及教育環境的不同，台灣的技職教育在過去始終不被正視，
甚或被認為是次等教育。因此對從事高職教育工作者而言，往往力不從心。尤以 地處台灣偏遠地區的台東，除了學校一般教學活動外，其他相關教育資源似嫌不 足。特別是與都會區相較之下，其在教學資源上呈現明顯差距，在知識的獲取上 亦有落差。
「因材施教」是教育的最高指導原則，人才培育與開發也是各國學校教育改 革的首要目標。因應時代潮流，近年來台灣教育改革呼聲不斷，新的教育政策不 斷的頒布，各級學校也配合教育政策積極的推動課程與教學的革新。目前國內的 教育改革不僅對傳統學科之課程組織做大幅度的改變，對傳統的教學方法也勢必 帶來衝擊，更是第一線的教育工作者的專業挑戰。
因而身為台東一線的高職教師皆有個共同心願，也願盡其所能，即是希望我 們的學生都能在相對等的教育資源上，受到良好的學習，並在創新求變的教學之 下，培養其自信心，提升學習興趣。
第二節 研究目的與待答問題
一、研究目的
針對高職資訊科三年級學生，利用Lego MindStorms Robotics Invention System 教學在專業實習課程成效、學習專業實習的學習動機、激發師生的創造力、教師 的教學省思及創意教學進行行動策略研究，並瞭解其適切性與修正方案，提供教 師教授專業實習之改善策略。因而本行動研究具體目的如下：
（一） 探討利用 Lego MindStorms Robotics Invention System 對高職資訊科學 生，在專業實習相關知識學習成效之影響。
（二） 探討利用高職資訊科專業實習課程，實施不同教學法教學後之學業成就。
（三） 探討利用 Lego MindStorms Robotics Invention System 對高職資訊科學 生，在創造力的表現。
（四） 瞭解教師進行創新教學的能力及困境。
（五） 發展具體系統化行動策略，提供教育實務工作者及研究者參考使用。
（六） 提升學校教師的行動研究知能及教學專業發展。
二、待答問題
綜合前述的研究目的，本研究問題如下：
（一） 創新教學策略與傳統教學，對高職資訊科學生在創造力之表現，是否有 顯著差異存在？
（二） 創新教學策略與傳統教學，對高職資訊科學生在專業實習課程之學習成 效是否有顯著差異存在？
（三） 學生之學習動機與行為是否有改變？
第三節 名詞解釋
一、教學創新
創新教學是指「引進新的教學觀念、方法或工具」（Introduction of new teaching ideas, methods, or devices）。教師在現有的教學方法做了一些改變，運用不同於以 往的方法與策略，使教學能夠更富變化，以引起學生的學習興趣，進而提高學生 的學習成效，讓學習過程更輕鬆有趣。
二、創造力
根據教育百科辭典（199 ）4 的定義，創造力乃是根據一定目標，運用已知訊 息，產生出某種新穎、獨特、有社會或個人價值的產品之能力。其中「產品」可 以是一種新觀念、新設想、新理論，也可以是一項新技術、新工藝、新作品等思 維成果的物化形態。「新穎」指不墨守成規，前所未有；「獨特」指不同凡俗，別
出心裁。
創造力乃是人類一種創造的能力，造出前所未有的事物或想法，或是賦與某 些新事物存在的能力（毛連塭，2000a）。創造性人物，以原有知識為基礎，發揮 好奇、想像、冒險、挑戰的人格特質，運用創造技能，透過創造歷程，表現出流 暢、變通、獨創、精進，能獲得新穎、獨特、稀奇、與眾不同、利人利己的觀念、
行為或產品的總合（李鍚津，1987）。
三、學習動機
根據教育百科辭典（199 ）4 的定義，學習動機是直接推動學生進行學習活動 的內部動力。張春興（2005）定義學習動機是指引起學生學習活動，維持學習活 動，並導引該學習活動趨向教師所設定目標的內在心理歷程。它是一種學習的需 要，是社會和教育對學生學習的客觀要求在學生頭腦裡的反映。它表現為學習的 意向、願望或興趣等形式，對學習起著推動作用。
四、專業實習
根據教育部87 年 9 月修正公佈，自 89 年度一年級新生開始實施之所訂定高 職資訊科課程標準，將課程分為一般科目、專業科目及實習科目三個部分，專業 科目（含實習）應以實務為核心，輔以必要的理論知識，以配合就業與繼續進修 之需求，並兼顧培養學生創造思考、解決問題、適應變遷及自我發展能力。高職 資訊科專業實習課程包括電工實習、電子實習、數位邏輯實習、電子電路實習、
微電腦實習、週邊電路實習及電腦網路實習，理論配合實習工場教學，以實用性 為主要教學訴求，讓學生能親自動手操作實驗或實習。
第四節 研究範圍與限制
一、研究範圍
本研究之主要目的為高職資訊科學生藉由Lego MindStorms Robotics Invention System 學習專業實習課程，以提高其學業成就，並發展出適切的教學活動及教材。
在有限的研究資源與研究方法限制下，必須先界定研究範圍，以利本研究進行：
（一） 就研究對象而言：本研究主要是透過創新教學，以探究學生的專業實習 課程學習的學習成效及成就改變。因而，本研究的對象以設定公東高工 資訊科三年級的一個班為實施對象。一方面，因為這個階段的成績，可 做前後對照；另一方面，就專業實習課而言，此階段的專業實習課程，
在學習上的困難度是較高的。
（二） 就研究內容而言，本研究的內容為高職資訊科專業實習課，因為研究範 圍涉及的科目甚多，包括有基礎電子實習、微處理機實習、電子電路實 習、數位電子學實習及單晶片實習，其中電子電路實習是較無法實物化 的實習，故將課程範圍限制在電子電路實習。
二、研究限制
（一） 就研究對象而言：本研究以94 學年度，台東縣私立公東高級工業職業學 校，資訊科三年級學生為對象，限於學校原班級建制之教育環境，與原 班級人數限制，無法以隨機分派為實驗組及控制組，故採用準實驗研究 方式進行。
（二） 就研究時間而言：本研究以 93 學年度的暑假及 94 學年度第一學期為研 究時間，實驗教學時間進行12 週。本研究因人力與時間因素之限制，因 此研究結果，說明創新教學在專業實習課程中，是否具有提升學生創造 力、學習成效。
第二章 文獻探討
本研究旨在探討創新教學，對高職生之學習成就及創造思考能力上，是否具 有明顯的增進，以作為研究設計方案實施及進行實際教學的參考。本章擬就課程 結構、國內外相關研究、創新教學的定義與內涵、學習動機的相關理論及創造力 意義與理論等分述如下：
第一節 高職資訊科課程結構
職業學校群科課程暫行綱要業由教育部於94 年 2 月 5 日公告，並自 95 學年 度起實施，在這之前，高級工業職業學校課程標準係由教育部（教育部，1998）於 87 年 9 月修正公佈，自 89 年度一年級新生開始實施。其中針對工業職業學校教育 目標、資訊科教育目標、高職課程結構及資訊科教學科目、學分及每週節數，茲 說明如下：
一、職業學校教育目標
職業學校教育，以充實職業知能、涵養職業道德、加強繼續進修能力、促進 生涯發展、培育健全之基層技術人員為目的。為實現此一目的，須輔導學生達到 下列目標：
（一） 充實職業知能，培育職業工作之基本能力。
（二） 陶冶職業道德，培養敬業樂群、負責進取及勤勞服務等工作態度。
（三） 提升人文及科技素養，豐富生活內涵，並增進創造思考及適應社會變遷 之能力。
（四） 培養繼續進修之興趣與能力，以奠定終身學習及生涯發展之基礎。
二、工業職業學校教育目標
工業職業學校以配合國家經建發展，培養健全之工業基層技術人員為目標，
除注重人格修養及文化陶冶外，並應：
（一） 傳授工業類科基本的知識及實務技能。
（二） 建立正確的職業道德觀念。
（三） 培養自我發展、創造思考及適應變遷的能力。
三、資訊科教育目標
資訊科以培育資訊行業之基層技術人才為目標。為達成此一目標，應加強：
（一） 傳授資訊技術之基本知識。
（二） 訓練資訊技術之基本技能。
（三） 培育資訊技術相關實務工作的能力。
（四） 養成良好的安全工作習慣。
四、資訊科課程結構
高職資訊科的專業課程與專業實習課程科目眾多，此僅針對與學生在本研究 過程所需「縱」的銜接與「橫」的聯繫的科目說明，就部訂必修專業及實習科目 之教學目標予以說明高職資訊科專業課程結構，如表2-1-1所列，以供參考：
表2-1-1 高職資訊科各專業科目及實習之教學目標
課程名稱 教學目標
基本電學ⅠⅡ
1. 認識電學的基本概念。
2. 熟悉電學的計算方法。
3. 培養電學的應用興趣。
電子學ⅠⅡ／電子實習ⅠⅡ
1. 認識基本電子元件的特性，及其在電路上的功用。
2. 熟悉基本電子電路原理及其特性。
3. 培養具備有蒐集、閱讀、分辨電子元件規格表的基本能力。
4. 使用手工具及量具完成電路裝配。
5. 實習基本電路之測試與調整。
（後續）
（續）
數位邏輯／數位邏輯實習
1. 瞭解數位邏輯的原理，並加強其邏輯推理的觀念。
2. 熟悉數位邏輯閘的各種功能。
3. 培養邏輯的正確觀念，作為數位設計的基礎。
4. 使用各種儀器設備，並能使用積體元件完成電路功能。
5. 明瞭數位與日常的關係，並了解其用途。
電子儀表量測
1. 認識電子量測基本原理及測定儀表的使用。
2. 熟悉各種電子元件電路及產品之特性測定方法。
3. 培養能正確的選擇測量方法以建立品質管制之觀念。
電子電路／電子電路實習
1. 認識電子電路的基本原理。
2. 熟悉電子電路的基本技能及動作情形 3. 瞭解、檢修電子設備之能力。
4. 培養檢測各種電子電路之電壓或電流之基本知識和技能。
微電腦結構／微電腦實習
1. 認識微電腦系統結構。
2. 認識微電腦之整體架構，並從實際動手實習中，瞭解微電腦之工 作原理。
3. 培養具有應用微電腦於日常生活的能力。
微電腦週邊電路／週邊電路 實習
1. 認識電腦系統與週邊電路間之關係。
2. 熟悉各種週邊電路之原理與功能。
3. 培養蒐集及運用相關資訊的能力。
4. 能配合電腦系統靈活使用合適的電腦週邊設備。
5. 熟練週邊電路之維修。
專業科目（含實習）應以實務為核心，輔以必要的理論知識，以配合就業與 繼續進修之需求，並兼顧培養學生創造思考、解決問題、適應變遷及自我發展能 力，實習課程為職業學校施教之重點，應切實執行，務使學生具有就業所需基本 知能。
五、教材編選
根據教育部（教育部，1998）於87年9月修正公佈高級工業職業學校課程標準，
在教材編選有下列要求：
（一） 教材之選擇應顧及社區及學生之需要並配合科技之發展，使課程內容儘 量與生活相結合，以引發學生興趣，增進學生之理解，使學生不但能應 用所學知能於實際生活中，且能洞察實際生活之各種問題，思謀解決之
道，以改進目前生活。
（二） 教材之選擇應顧及學生之學習經驗並配合青少年身心發展程序，一方面 植基於國中的學習經驗，一方面須考慮與專科、學院及大學之銜接。
（三） 教材之選擇須注意「縱」的銜接，同一科目各單元間及相關科目彼此間 須加以適當的組織，使其內容與活動能由簡而繁，由易而難，由具體而 抽象，務使新的學習經驗均能建立於舊經驗之上，逐漸加廣加深，以減 少學習困擾，提高學習效率。
（四） 教材之選擇須重視「橫」的聯繫，同科目各單元間及相關科目彼此間須 加以適當的組織，使其內容與活動能統合或連貫，俾使學生能獲得統整 之知能，以聯合運用於實際工作中，並有利於將來之自我發展。
（五） 教材之選擇須具啟發性與創造性，課程內容及活動須能提供學生觀察、
探索、討論與創作的學習機會，使學生具有創造思考、獨立判斷、適應 變遷及自我發展之能力。
六、教學實施
教育部（教育部，1998）於87年9月修正公佈高級工業職業學校課程標準，在 教學實施上有下列要求：
（一） 教師應依據教學目標、教材性質、學生能力與教學資源等情況，採用適 當的教學方法，以達成教學之預期目標。
（二） 學校應力求充實教學設備及教學媒體，教師教學時應充分利用教材、教 具及其他教學資源。
（三） 教師應不斷自我進修，充實新知，並充分利用社會資源以改善教材內容 與教學方法，以趕上科技進步和時代要求。
（四） 教師在教學過程中應注意「同時學習原則」，不僅要達到本單元的認知目 標和技能目標，也應注意培養學生的專業精神和職業道德。
（五） 教師在教學過程中，應注意知識獲得的過程與方法，比知識的獲得更重 要，因此須儘量引發學生主動學習，以取代知識的灌輸。
（六） 教師應透過各科教學，導引學生具有獨立、客觀及批判思考與判斷能力，
以適應多變的社會生活環境。
（七） 教學時應充分利用社會資源，適時帶領學生到校外參觀有關機構設施，
使理論與實際相結合，提高學習興趣和效果。
（八） 實習課程應視實際需要採用分組教學，以增加實作經驗，提高技能水準。
（九） 同一科目為因應學生個別差異，得規劃出不同深度之班次，供學生分班、
分組適性學習。
綜合教育部頒布之課程標準中之職業學校教育目標、工業職業學校教育目 標、資訊科教育目標、資訊科課程結構、教材編選及教學實施等，可歸納為：高 職資訊科技能教學應以傳授就業的技能為主、以滿足學生的就業或繼續進修之需 求為評鑑的標準，即以學生需求為導向的課程與教學設計、教學中注重實作，透 過實作經作經驗，從操作設備完成作品的過程中，讓學生實際去體驗理論與實際 相結合，並注重學生的個別差異，配合特殊學生的特別需求。
第二節 高職資訊科專業課程相關研究
研究者摘錄近幾年國內學者針對高職資訊科專業課程及實習課程方面的研 究，由於教育部將高職資訊科歸類於電機電子群中，其中電機科與電子科都包括 在內，有些專業課程及專業實習的教學內容及目標是一樣的，因此有些研究是以 電機電子群為大方向，因此本節將分別對高職資訊科專業課程相關研究及高職電 機電子群專業課程相關研究做探討，並且一併摘錄以供參考：
一、高職資訊科專業課程相關研究
目前針對高職資訊科專業課程所做的研究有下列 4 筆，分別是「在校生電腦 硬體裝修技能檢定對資訊科學生專業課程學習行為影響之研究」、「多媒體電腦 輔助教學策略對高職資訊科學生基礎電子實習之學習成效」、「建構高職資訊科 數位邏輯實習教學品質之研究」、「高職專題製作教材發展及其對創造力之影響」，
這四項研究皆是針對某一特定科目的學習表現做研究驗證，其研究結果發現說明 如下：
廖宗輝（200 ）4 以在校生電腦硬體裝修技能檢定對資訊科學生專業課程學習 行為影響之研究。經由文獻探討、問卷調查及資料分析討論後，其研究結果發現 如下：
（一） 高中（職）資訊科學生的學習行為明顯受到電腦硬體裝修技能檢定的影 響，且是正面的影響。
（二） 公立學校的資訊科學生的學習行為整體表現上優於私立學校的資訊科學 生。
（三） 年級不同之資訊科學生的學習行為表現，二、三年級較一年級為佳。
（四） 進路規劃為繼續升學的資訊科學生學習行為優於就業的資訊科學生。
（五） 資訊科學生的整體學習行為受父母親教育程度不同的影響並不顯著。
（六） 資訊科學生的整體學習行為受父母親職業層級不同有顯著影響。
李忠勇（2002）探討多媒體電腦輔助教學策略對高職資訊科學生「基礎電子 實習」之學習成效。為探討學生個人背景對基礎電子實習之學習成效、不同教學 策略（多媒體電腦輔助教學策略與傳統教學策略）對基礎電子實習之學習成效，
其研究透過文獻探討，採用準實驗設計進行研究。以問卷調查、成就量表、態度 量表搜集相關研究資料。研究對象為私立達德高級商工職業學校90 學年度第一學 期資訊科一年級乙、丙兩班學生，每班人數46 名，以班為單位分別接受二種不同 之教學實驗。研究所獲得的結果發現如下：
（一） 在學生個人背景變項對基礎電子實習之學習成效上，擁有電腦的學生在 基礎電子實習學習成就上顯著高於未擁有電腦的學生，學習態度上則沒 有顯著差異。
（二） 在學生個人背景變項對基礎電子實習之學習成效上，曾學習「生活科技
－電子部分」的學生，在基礎電子實習學習成就上顯著高於未曾學習「生 活科技－電子部分」的學生，學習態度上則沒有顯著差異。
（三） 不同使用電腦經驗的學生在「基礎電子實習」學習成就與學習態度上均 有顯著差異。
（四） 不同每週使用電腦時數的學生在「基礎電子實習」學習成就與學習態度 上均沒有顯著差異。
（五） 不同學習電腦經驗的學生在「基礎電子實習」學習成就與學習態度上均 有顯著差異。
（六） 在不同教學策略對基礎電子實習之學習成效，接受多媒體電腦輔助教學 策略的學生在「基礎電子實習」學習成就與學習態度上均顯著高於接受 傳統教學策略的學生。
黃頂典（200 ）4 以建構高職資訊科數位邏輯實習教學品質之研究為主題。建 構「數位邏輯實習」教學品質系統，以做為高職資訊科教授「數位邏輯實習」之 參考依據，其研究透過相關文獻探討並進行文件分析，其次針對從事相關行業之 資訊、電子、電機工程師，進行訪談及問卷調查，以確立高職資訊科「數位邏輯 實習」學習主題、能力內涵之項目與重要程度；同時收集學生資料與成績，進行 相關分析，以了解學生特質。其研究主要獲得以下結果：
（一） 「數位邏輯實習」教學品質系統之顧客需求，包含數位實驗儀器使用能 力等五大主要目標。
（二） 高職資訊科「數位邏輯實習」教學品質系統之教學大綱主要包含 6 大學 習主題，26 項能力內涵。
（三） 高職資訊科「數位邏輯實習」教學品質系統之教學目標包含技能學習、
認知與工作態度。
（四） 高職資訊科學生「數位邏輯實習」之學習成效與專業課程、理論課程及 共同科目皆有正相關。
（五） 建構出高職資訊科「數位邏輯實習」教學品質系統分析與設計模式。
林明德（2005）探討高職「專題製作」教材發展及其對創造力之影響。針對
資訊科學生實施 24 小時創新教學實驗後，實施以紙筆方式呈現改善產品的創意構 想，以評量學生電子技術創造力之影響，並建構電子技術創新設計能力量表、創 新指標與評分標準；研究所獲得的結果如下：
（一） 實驗組學生，在新穎性分數表現，未達顯著優於控制組學生。
（二） 實驗組學生，在精密性、實用性、電路繪製分數表現，已達顯著優於控 制組學生。
（三） 以對照團體效標模式，考驗學生於電子技術創新設計能力表現的效度；
得 知學生個別技術創造力的不同程度，其電子技術創新設計能力的表 現，存在顯著差異，表示此量表能作為有效評量技術創造力的工具。
國內學者對教育現場、學生學習及課程的研究大都集中在國民教育的部分，
直接針對高職資訊科學生的學習反課程的研究更是少之又少，從蒐集到文獻可看 出都是近幾年的研究，這些透過建構教學品質的研究、施以多媒體輔助教學策略 的研究及專題製作教材發展等的研究，其研究結果顯示皆能提升學生的學習表現。
二、高職電機電子群專業課程相關研究
針對高職電機電子群專業課程且與高職資訊科專業課程有關的研究有下列六 筆，分別是「多元智慧教學對高職電機科學生工業電子課程學習成效之影響」、
「探討高職電機電子群工業電子專業實習課程使用電腦模擬軟體學習成效」、「高 職電機電子群數位邏輯實習課程實施創造思考教學成效之研究為主題」、「探討 創造思考教學對高職電機科實習課程之學習成效」、「以創造思考教學對高職邏 輯設計課程學習成效之教學實驗研究為主題」、「探討問題解決教學策略對高職 電機科學生電子實習課程學習成效之影響」，其中使用創造思考教學的就佔三筆，
這些研究均可做為高職資訊科教師的參考，其研究結果發現說明如下：
王異麟（2003）探討多元智慧教學對高職電機科學生工業電子課程學習成效
（包括學業成就與學習態度）之影響。研究以國立水里高級商工職業學校電機科 91 學年度二年級兩班學生為研究對象，採準實驗不等組前後測設計，以實施為期
10 週之教學實驗。經文獻探討、專家訪談及信效度考驗後，發展出「多元智慧檢 核表」、「學習態度量表」、「專業基礎能力量表」、「工業電子學成就量表」、
「檔案評量表」以及「多元智慧教學訪談大綱」等 6 項研究工具。同時結合研究 中所蒐集的量化資料及課堂觀察與實驗教學後訪談資料，統整、歸納後獲致主要 結論如下：
（一） 不同教學方式分組之學生，在工業電子學學習成就量表測驗上（紙筆測 驗成績）無顯著差異。
（二） 不同教學方式分組之學生，在工業電子學檔案評量平均分數上，實驗組 顯著高於控制組。
（三） 不同教學方式分組中各優勢智慧傾向學生，在工業電子學學習成就量表 測驗上（紙筆測驗成績）無顯著差異。
（四） 採多元智慧教學之實驗組中，各智慧傾向分組的學生在檔案評量得分平 均數（後測）上的表現呈現顯著的差異，其中以內省優勢智慧傾向者平 均調整分數最高。
（五） 採傳統式教學的控制組中，各智慧傾向分組的學生在檔案評量得分平均 數（後測）上的表現上則沒有顯著的差異。
（六） 多元智慧教學的實驗組學生學習態度顯著優於接受傳統式教學的學生。
根據本研究之研究發現與結論，從學校行政與教師教學與後續研究三方 面提出幾項建議，以作為技職校院專業教師施行多元智慧教學及後續相 關研究者之參考。
趙錦湟（2001）探討高職電機電子群工業電子專業實習課程使用電腦模擬軟 體學習成效。以國立大甲高級工業職業學校電機科二年級乙班學生 48 人為研究對 象，進行為期 8 週 32 小時的實驗教學，控制組採傳統教學方式處理，實驗組採電 腦模擬軟體實驗處理，其研究結果發現如下：
（一） 實施電腦模擬軟體教學策略，對於「電子電路」實習課程學習成就學科 測驗之表現未顯著優於傳統教學方式。
（二） 實施實腦模擬軟體教學策略，對於「電子電路」實習課程學習成就術科 測驗之表現顯著優於傳統教學方式。
（三） 實施電腦模擬軟體教策略，對於「電子電路」實習課程總學習成就之表 現顯著於傳統教學方式。
（四） 實施電腦模擬軟體教策略，對於「電子電路」實習課程實習實作完成時 間比傳統教學方式快。
（五） 對使用電腦模擬軟體教學策略的看法經調查結果顯示，實驗組大部分的 學生都呈滿意程度。
洪永勝（2003）以高職電機電子群「數位邏輯實習」課程實施創造思考教學 成效之研究為主題。以國立東勢高級工業職業學校電機科二年級學生為研究對 象，探討高職電機電子群學生於「數位邏輯實習」課程實施創造思考策略教學後，
學生對於「數位邏輯實習」課程之教學成效、創造思考活動表現、創造傾向量表 之表現，其研究結果發現如下：
（一） 學科前測、學業學習成績、實習成績與「威廉斯創造能力」沒有顯著相 關。
（二） 創造思考教學策略能提升學生在高職電機電子群「數位邏輯實習」課程 之教學成效。
（三） 實施創造思考教學後學生於「威廉斯創造思考活動」之測驗結果，實驗 組與控制組多項向度有差異。
（四） 實施創造思考教學後學生於「威廉斯創造性傾向量表」之測驗結果無顯 著差異。
蔡慶隆（200 ）4 探討創造思考教學對高職電機科實習課程之學習成效。以國 立新竹高級工業職業學校電機科91 學年度高一學生甲班及乙班各選一組為研究對 象，採用準實驗教學進行12 週實驗教學研究，探討創造思考教學對高職電機科學 生之電機實習課程學習成效之影響以及對創造力的表現，包括流暢力、變通力、
獨創力、精進力的影響，其研究結果發現如下：
（一） 實施創造思考教學前，兩組學生之專業基本能力並無顯著差異存在。
（二） 創造思考教學策略可以提升學生的學習成效。
（三） 實施創造思考教學前，兩組學生創造力的表現並無顯著差異存在。
（四） 創造思考教學策略可以提升學生部分的創造力表現。
（五） 創造思考教學策略對兩組學生在精進力的表現並無顯著差異存在。
（六） 高職電機科學生對電機實習課程實施創造考教學多持贊同與肯定態度。
許貴序（2002）以創造思考教學對高職邏輯設計課程學習成效之教學實驗研 究為主題。以國立永靖高工電機科三年級學生兩班為實驗研究對象，採用準實驗 教學，一班為實驗組採創造思考教，學另一班控制組採傳統講述法進行為期12 週 的教學研究，研究結果發現如下：
（一） 高職邏輯設課程在不同教學方法分組中，創造思考教學法在「邏輯設計 學習成就」之表現上具有較佳之學習成效。
（二） 不同教學策略分組之學生，在「邏輯設計學習成就」之表現上；不受智 力因素的影響。
（三） 不同教學方法在「創造性思考能力」之「獨創性」與「標題」兩因表向 度測驗表現，上創造思考教學法優於傳統講述教學法。
（四） 不同教學方法在「創造性思考傾向」之「好奇性」、「想像力」與「創造 性思考傾向總和」三個因素向度測驗表現上，創造思考教學法優於傳統 講述教學法。
蔡朝洋（2002）探討問題解決教學策略對高職電機科學生「電子實習」課程 學習成效之影響。研究採不等組前測—後測之準實驗設計，以國立彰化師範大學 附屬高級工業職業學校電機科二年級忠班學生44 人為研究對象，實施為期 9 週 54 小時的實驗教學。研究所得結果如下：
（一） 實施問題解決教學策略，對於「電子實習」課程學習成就學科測驗與術
科測驗能力之表現顯著優於傳統教學方式。
（二） 對於問題解決教學策略的看法，經調查結果顯示實驗組大部份的學生認 為問題解決策略是值得學習的策略。
（三） 研究發現問題解決策略對學生於「電子實習」課程之學科知識與術科能 力有顯著差異，且實驗組學生對問題解決策略的學後看法認為問題解決 教學策略值得在「電子實習」課程之教學上推廣。
綜合以上學者所做的研究發現，有別以往傳統口述教學方式，例如輔以多媒 體電腦輔助教學策略用於電子實習上；老師為學生精心設計的教學情境，例如使 用電腦模擬軟體學習工業電子專業實習；重視教學過程中的實踐活動，例如電腦 硬體裝修技能檢定探討；精心設計練習方案，例如建構數位邏輯實習的教學品質 系統及使用創造思考教學法學習專業科目及專業實習科目；使學生達到精熟技 能，不論實施的教學方法是採取創造思考教學、多媒體電腦輔助教學策略或問題 解決教學策略等不同以主的創新的教學策，都可以提升學生在專業科目及專業實 習科目的學習成效，這些教學策略的確是可以取代傳統講述教學的方式。
三、高職資訊科專業課程之教學方法探討
根據教育百科辭典（199 ）4 的定義，教學方法乃在教學過程中，為了完成教 學任務，使學生掌握教學內容，由教學原則調節的師生協調活動的方式。它既包 括教的方法，也包括學的方法。其內容亦有說明教學方法隨著社會發展而有所改 革與創新。傳統教學方法是以老師為主，以注入式教學法向學生傳授知識。現代 教學法則是以學生為主體，教師激發學生的學習動機，以啟發式教學法啟發學生 的思維的，現代常用的教學法有：講授、談話、講讀、觀察、參觀、演示、實驗、
實習、閱讀指導、自學、複習、練習、欣賞、遊戲等。而職業科目的教學法有：
講述法、示範法、作業法等（陳昭雄，1998），Kemp與Schwaller（1988）指出科 技教育適用的教學方法有講解與示範、群體互動、遊戲和模擬、探究學習等。玆 分述如下：
（一） 講解與示範：
講解乃一般傳統的教學法，適用於引起動機、說明學習的內容與相關知識。
示範則用於技能操作的教學（黃政傑，1997）。兩者可配合視聽媒體設備，作為 教學輔助器材，使學生對於教師所欲傳授的內容更加清楚。
（二） 群體互動：
在合作式的學習情境中，以分組的方式共同獲致學習的結果。可以運用有技 巧的討論、辯論、腦力激盪、研討會等。經由小組成員的分享合作，從彼此的認 同與尊重中獲得歸屬感。學生除了可以發揮個人的潛能，更可以培養批判思考的 能力。
（三） 遊戲和模擬：
在科技教育的學習環境中，可以經由模擬真實世界幫助學習。教師可以採用 電腦模擬的情境或 E-learning 的方式，讓現代化的電腦軟體來輔助學習，增強學 生的學習興趣。
（四） 探究學習：
採取探究學習的方式，培養學生從蒐集資料、探求問題與解決方案的過程中 養成邏輯思考的能力。
第三節 創新教學的定義與內涵
創新教學談的是老師的教學方法，引進新的教學觀念、方法或工具，然而，「創 新教學」常與「創意教學」（Creative Teaching）有所混淆，「創意教學」為「發展 並運用新奇的、原創的或發明的教學方法」（Development and use of novel, original, or inventive teaching methods），其主要差別在於創新教學為運用他人已發展出的新 教學觀念、方法或工具，但廣義來說，創新教學和創意教學有許多重疊之處。
創新教學乃是教師在教學過程，採用多元化教學方法和多樣、豐富且富有變 化的教學內容，以引發學生內在的學習興趣，培養學生主動學習的態度和提升學 生學習能力及學習效果（吳清山，2002；張玉成，2003）。教學方式由教師構思、
設計並運用新奇的教學方法或活動以適應學生的心智發展、引起學習動機，並幫 助學生有意義的學習（林偉文，2002）。簡言之，在教學過程中，教師會自己產 生構想或是修改他人的構想，運用不同於以往的教學方法，使教學能生動活潑且 富有變化，藉此激起學生學習動機的教學方式。
吳靖國（2003）將亞里斯多德的一段話－「生氣，對每個人來說，都沒什麼 困難，但是要能夠因人、因時、因地，用最適切的方式，恰如其分地生氣，那可 是困難重重。」修改為「教學，對每個老師來說，都沒什麼困難，但是要能夠因 人、因時、因地，用最適切的方式，恰如其分地教學，那可是困難重重」，還有「教 學的實施不在新不新，而在於用得恰當不恰當」，研究者很同意這論點。
創新教學並不是一種特別教學方式或模式，而是一種過程。創新教學並不是 要捨去全部舊有教學方法，也不是要無中生有，而是在舊有的教學經驗上做適當 的融合、調整或取代，將教學方法轉化得宜、教學情境適中、教學評量多元化，
這些都是創新教學展現方式。創新教學是教師有創意，不固守傳統或原有的教學 模式，並因人、事、時、地、物，變化其教學方式，展現生動活潑的教學方，提 升學生的學習興趣及啓發學生創意思考。教師要創新教學，必須具備有創意或創 造力的精神，例如不同凡響、別出心裁、顚覆傳統或追求新穎的想法等（張世忠，
2002）。林奕民（2002）認為教學創新是教師有開放的胸襟，並具備反省的教學 能力，能運用反省、質疑、解構與重建的思維，引導學生正確地學習，培養學生 批判思考及創造能力。趙鏡中、范姜翠玉（2002）指出，創新教學不是為了譁眾 取寵，標新立異，或是為了改變。創新是結合了教育的相關理念與學習的條件和 環境，試圖為學習找到更多有效且容易的途徑所做的努力。
「創新教學」的內涵大致包含三個不同的面向：1.思維上的創新：是教學哲學、
教學理念上的改變；2.規制上的創新：是課程規劃、師生互動上的改變；3.材料上 的創新：是教材教具、硬體設備上的改變（吳靖國，2003）。其創新改變的層面為 教學哲學、教學理念上改變。史美奐（2004）將創新教學分成三種層級：1.改善：
教師依照教科書，擬定自己的教學內容及方法，透過上課與學生進行實際的互動，
在課後，對內容及方式予以局部的修正，以期提高授課的成效；2.超越：從原本所
使用的教學方法與內容中，尋找其他可能的教學方法或做內容的大量調整，以期 學生能夠提高思考層級的方式，擁有更好的技能，並變化其學習的態度；3.創新：
將課程內容或教學方法做根本性的調整，教學內容不僅不侷限於教科書所談的內 容，更視學生的情況運用更多種教學方法，或從一個全新角度來教學，以期提升 學生的學習興趣，刺激更多的學生去思考的教學方法或策略；4.創新的評量方法及 技術。
綜合專家學者之觀點後，研究者認為創新教學之主要目的在於：提高學生的 學習動機、引發學生主動學習，以促進老師與學生有效的教與學。研究者並試著 將創新教學詮釋如下：創新教學係指教師具備新穎的教學理念，運用知識，激發 個人潛能並思考能提高學生學習動機的教學方法，採用適當之教具或教學媒體，
因時、因地、因人調整或轉化教學策略，以達成教學目標和提升教學效能的一種 教學行為。
第四節 學習動機的相關理論
一、學習動機理論
教學上缺少刺激學生的學習動機，再好的課程設計、教材，都將減少學生的 學習成效。學生在學習過程中，是否願意學習、能否有效且自主學習，都與學生 的學習動機是否被激發，以及是否能保持繼續學習有關係，學習動機是引發學生 認真學習的原動力，更是教學活動的首要步驟（張聖麟，2001）。根據教育百科辭 典（1994）的定義，學習動機是直接推動學生進行學習活動的內部動力，它是一 種學習的需要，是社會和教育對學生學習的客觀要求在學生頭腦裡的反映。它表 現為學習的意向、願望或興趣等形式，對學習起著推動作用。是促使學生去達到 目的的某種動因。是故，面對教學現場中學習不振的學生，教師如何運用動機原 理、擬定教學策略、成功地激發學生學習的動機、提振學習興趣、改變學習態度，
確實是刻不容緩。
學習動機的相關理論很多，但也不盡相同，有的分為生理性動機（physiological
motives）與心理性動機（張春興，1991），也有的分為內在動機與外在動機（林 寶山，1998）。還有Maslow（1970）提出的需求層次論，在心理學上，需求層次 是解釋人格的重要理論，也是解釋動機的重要理論（引自張春興，1991），他是人 本學派的動機理論代表人物，他強調動機必需要兼顧環境與個人的因素，環境與 個人動機二者是互相影響的。張春興（2005）已將各家的理論做一詳盡介紹，在 此不再贅述。
二、有利於學習動機的理想條件
張春興（2005）指出學習動機的理想條件，不是學校教育環境中的客觀條件
（如學校設備與課程教材等），而是教師與學生心理上的主觀條件。張春興更進一 步指出，若教師在教學活動中，若能時時注意到以下四項要領，定能有助於培養 學生學習動機的主觀條件，其要領分述如下：
（一） 從外在動機轉化為內在動機：學習動機的形成有外在與內在兩種原因；
前者的學習動機是因外在誘因引起，而後者則是起因於個體的內在需 求。教師於教學之初設計教材教法及教學活動，進而引導學生喜歡學習，
此為培養學習動機的首要條件。外在學習動機獲得適度滿足之後，就有 可能轉化為內在學習動機。
（二） 從基本需求提升到成長需求：將內在學習動機視為理想的條件，在此條 件形成之前，必須設法先行滿足學生基本需求，否則學生的求知需求將 無從成為他成長的動力。
（三） 從需求滿足發展到價值追尋：配合並選擇學生心理上的需求，予以適度 滿足，使其因而產生價值感，並進而自動自發地求知向善。
（四） 從成敗經驗中學到合理歸因：就學習成就而言，成功與失敗的經驗無法 避免，學習者對成敗的歸因解釋，是影響以後成敗的重要原因。
三、ARCS 模式的教學策略
在不同的學習動機理論及觀點，為我們進行教學實踐提供了不同的理論支
持，然而，在教學現場，我們不可能全面考慮那麼多種的動機理論。許多教育學 家，提出了許多激發學生學習動機的模型，這些模型從不同角度提出了教學設計 中我們應關注的動機因素和相應的學習動機策略。在眾多的理論中，能將教學設 計與動機理論做最完善地結合且廣為採用地，應是美國佛羅里達州州立大學John M. Keller所提的ARCS模式（引自王珩，2005；賴淑玲，1996）。李文瑞（1990）
指出，ARCS模式的三個特色，分別為1.注重動機、情意的激發；2.能配合其他的 教學理論或設計步驟合併運用；3.重視學習的趣味性。ARCS模式以一連串的激發 動機策略引發學習者學習的興趣，以達學習效果的提升，是故，本研究將應用John M. Keller（1987a, 1987b, 1999）所提的ARCS模式做為本研究的教學策略。
Keller（1987a, 1987b, 1987c ,1999）所提的ARCS模式是基於期望價值理論，
此理論以努力當作為衡量動機的主要尺度，其包含兩個重要的內容，一是學生必 須認為所做的事情有價值；二是學生相信他能夠完成任務。Keller（1987a, 1987b, 1987c ） 將 動 機 的 激 發 分 成 四 個 主 要 要 素 ， 分 別 為 注 意 （ Attention ）、 相 關
（Relevance）、信心（Confidence）、滿足（Satisfaction），也就是ARCS模式，該模 式首先引起學習者的注意和興趣，經由經驗的結合以體會所學事物與個人的切身 關係，以產生學習意願，並了解透過努力即可達成教學目標，從中建立學習者的 信心，最後獲得滿足與成就感。國內學者（李文瑞，1990；林思伶，1993；許淑 玫，1998）針對ARCS的四個主要要素己有精闢的介紹，在此不再詳細說明。本文 僅就模式構成要素，延伸其要旨，提出在本研究中激發學習動機之不同策略。
（一） 注意
學生的好奇心是否被激發，被激發的好奇心能維持多久；如何取得並維持學 生的注意力集中，一直都是教學領域的核心探討的問題。只有學生注意力集中及 維持，才能使學生主動參與知識的吸收、整合，並達成預期的教學互動與成效。
Keller（1987a）指出注意力是動機要素之一，也是學習的必要條件，然而動 機所涉及的不只是取得學習者的注意，還必需維持學生的注意力，所以 Keller 認 為，光是取得學習者的注意力是不夠的，最大的挑戰是在於如何持續的維持。Keller
（1987a ）在教學上將吸引注意的策略劃分為六項分別為： 1.不一致及衝突
（Incongruity, Conflict）；2.具體化（Concreteness）3.變化性（Variability）4.幽默
（Humor）5.疑問（Inquiry）6.參與（Participation）。這 6 個策略的設計主要是要 喚起學習者對知識的探索的好奇心，在無聊、不感興趣與活動過度、焦慮之間找 到平衡。
（二） 相關
學生對教學活動是否得到價值感和意義，或是在相關的教學中是否得到體 驗。學生對所學的事物，若未能見到和自身有任何的關連性，相對的就無法產生 動機。教師必須設法讓學生能夠信服課堂的課程或教材對於他的生活及未來都是 有密切關係的，所學的內容也將影響其未來自身的利益。在幫助學習者了解其所 學習的價值中，keller（1987a）擬定出 6 項策略：經驗（Experience）、顯示價值
（Present Worth）、將來用途（Futrue Usefulness）、需要匹配（Need Matching）、
示範（Modeling）、選擇（Choice）。這些策略的設計，讓學習者在課堂活動中相 信所學的東西都是對自己有意義的，進而也產生學習興趣及動機。
（三） 信心
可預期成功的可能性及成功的把握是多少，Keller（1987a）認為信心可以影 響學生的堅持及成就，教師要讓學生產生及保持學習動機就必須發展學生的信 心。因為，如果沒有某種程度的信心及自我了解，或是認定自己缺乏執行該活動 的能力，那就無法達成成功的認知活動。Keller（1987a）將提升信心策略分為：
學習要求（Requirements）、困難（Difficulty）、期望（Expectations）、歸因（Attributions）
以及自信（Self-Confidence），這些方法讓學生了解課程內容會在其努力下順利學 習成功。
（四） 滿足
滿足是指外在回饋與內在動機的吻合，學習滿足感能讓學習者對學習產生興 趣，引起動機，並激發持之以恆的學習精神。Keller（1987a）所提的滿足策略包 括：自然的結果（Natural Consequences）、意外的獎勵（Unexpected Rewards）、
正面的結果（Positive Outcomes）、負面的影響（Negative Influences）及安排計畫
（Scheduling），這些方法讓學習者有機會一展所長，藉此建立個人的成就感及滿
足感。
基於ARCS 模式激勵性教學的動機策略的組成部分如下：
1. 吸引策略，激發和維持好奇心。
2. 適當策略，與學生的需求、興趣和動機相關。
3. 自信策略，幫助學生確立成功的期望。
4. 滿足策略，給學生施加內在和外在的壓力，迫使其努力。
茲將注意、相關、信心及滿足四個要素 Keller（1987a）的定義與本研究教學 策略之關係整理如表2-4-1：
表2-4-1 ARCS 動機要素與教學策略
ARCS 模式 本研究教學策略
ARCS
組成要素 實驗教學過程中思考問題 激發動機的策略
A.注意 感官的刺激 問題的探索 有變化性的
什麼可以引起學生的注意與興趣？
如何激發學生的探究態度？
如何維持學生的注意和興趣？
用新奇的方式引發學生的好奇心。
給予具有挑戰性的問題。
變化教學方式，激發學生的參與意識。
B.相關 目標導向 動機相配 熟悉程度
是否了解學生的需求並滿足其需求？
如何在學習過程中，提供學生適當的 選擇機會、責任及影響？
如何連接教學與學生的舊經驗？
提供符合學生動機與價值學習機會，如 自我學習、或合作學習方式。
藉著由目標導向配合個人動機，以產生 實用的知覺。
結合學生的先備經驗，提高學生的熟悉 度。
C.信心 學習需 成功機會 自我操控
如何幫助學生建立正向的成功期望？
如何使學生知道哪些學習活動和經驗 可協助其提高學習能力？
如何讓學生知道成功控制在自己的努 力？
提供學習成功的經驗。
培養學生責任感
提供學生在適當範圍內，可以自我控 制、自我學習。
提供學習者有機會可以成功的達到具 有挑戰性的目標。
D.滿足 正常的結果 正向的結果 維持公正
如何提供機會讓學生應用新學習的知 識或技能？
可以提供哪些增強鼓勵學生的成就？
如何協助學生成功實現正向積極的感 覺。
提供展示學習成果的機會。
提供正向鼓勵。如：口頭讚美、獎勵。
對於成功維持一致的標準與結果，學習 的最後結果與起始設定的目標與期望。
