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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張政義
研究生(外文):Chang Cheng i
論文名稱:科技創造力教學模式及其實徵研究
論文名稱(外文):Technological Creativity Instruction Model and its Practical Research
指導教授:白亦方白亦方引用關係陳世輝陳世輝引用關係
學位類別:博士
校院名稱:國立花蓮教育大學
系所名稱:國民教育研究所
學門:教育學門
學類:綜合教育學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:222
中文關鍵詞:科技創造力創造力教學教學模式國小
外文關鍵詞:Technological CreativityInstruction ModelElementary School
相關次數:
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本研究旨在探討科技創造力教學模式(Technological Creativity Instruction Model;簡稱TCIM)運用在國小自然與生活科技課程的教學成效,以建立科學教學實踐的行動指引。本研究先彙整分析科技創造力與教學之相關理論,說明TCIM的基礎架構;繼之以「準實驗研究法」(Quasi-experimental research),進行教學實驗。本研究採用STAT(Sternberg Triarchic Abilities Test)、CIA(Cogitation Idea Assessment)、PCA(Product Creative Assessment)為測驗工具,藉以比較TCIM與傳統教學模式教學成效優劣;同時透過訪談、學習心得、設計圖文、作品來了解實驗組學生在TCIM中之創造歷程。本研究發展培育「設計與製作」素養的TCIM,在實驗研究中主要發現:一、TCIM的動態教學模式能有效提升學生科技創造力。二、TCIM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。三、科技創造力發展是一種螺旋動態辯證歷程。學生在TCIM中之學習,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(constructivist framework)。TCIM實踐科技創造力有效性教學發展,將複雜的科學教育理論與實踐進路融合化約,可以做為國小自然與生活科技課程教師間共通的教學原理與法則,是值得推廣的創新教學概念模式。
The Purpose of this research is for discussing Technological Creativity Instruction Model (TCIM) applied to the teaching effect of science and life technology program in the elementary school, to establish the operation guide of scientific instruction practice. This research collects and analyzes the related theories of technological creativity and the instruction to form the basic framework of TCIM, and then to proceed the teaching experiment according to Quasi-experimental research. The study introduces STAT (Sternberg Triarchic Abilities Test), CIA (Cogitation Idea Assessment), PCA (Product Creative Assessment) as the examine instrument, to compare the quality of teaching effect between TCIM and the traditional instruction model. In the meanwhile, to learn the creation course of the experimenting students in TCIM by the interview, the learning result, the design and the works. Moreover, “Design and Practice” is developed and cultivated as the equipment of TCIM in this research, and the experimental study shows that: 1. TCIM may promote students’ technological creativity. 2. TCIM on “Design and Practice” course may promote the elementary students’ abilities in the analysis, the creativity and the application. 3. The development of the technological creativity is a spiral dynamic dialectical course. Through the analysis, the creativity and the application thought, the students in TCIM may interpret the cognition course and the constructivist framework of technological creativity development in the writing, the design and the skill. The TCIM, carries out operative teaching development of technological creativity and integrates the complex scientific education theory and the practice access, can be the instruction principle on the science and life technology program in the elementary school. As an innovative instruction model, TCIM deserves to be introduced widely.
中文摘要 …………………………………………………………………………I
英文摘要…………………………………………………………………………II
目次………………………………………………………………………………III表次………………………………………………………………………………Ⅵ圖 次………………………………………………………………………………Ⅸ

第一章 緒論………………………………………………………………………1
第一節 研究動機………………………………………………………………1
第二節 研究目的………………………………………………………………7
第三節 研究問題與假說………………………………………………………8
第四節 研究方法 ……………………………………………………………10
第五節 研究範圍與限制 ……………………………………………………11
第六節 名詞釋義 ……………………………………………………………12

第二章 文獻探討 ………………………………………………………………15
第一節 科技創造力 …………………………………………………………15
第二節 分析、創意與應用能力………………………………………………33
第三節 設計與製作 …………………………………………………………46
第四節 科技創造力教學模式 ………………………………………………63
第五節 科技創造力相關研究 ………………………………………………85

第三章 研究方法 ………………………………………………………………95
第一節 研究概念架構 ………………………………………………………95
第二節 實驗設計 ……………………………………………………………96
第三節 研究對象的選取 ……………………………………………………99
第四節 研究工具 ……………………………………………………………99
第五節 實施程序及內容……………………………………………………116
第六節 資料處理與分析……………………………………………………120

第四章 研究結果與討論………………………………………………………125
第一節 TCIM教學對學生科技創造力的影響…………………………… 125
第二節 TCIM教學對學生的「設計構想及製作產品」表現之影響 ……137
第三節 學生科技創造力發展歷程…………………………………………143

第五章 結論與建議 ……………………………………………………………167
第一節 結論…………………………………………………………………167
第二節 建議…………………………………………………………………173

參考文獻…………………………………………………………………………179
一、中文部分…………………………………………………………………179
二、英文部分…………………………………………………………………187

附錄………………………………………………………………………………193
附錄一 TCIM設計構想量表與評分說明………………………………………193
附錄二 TCIM產品創意量表與評分說明………………………………………201
附錄三 TCIM之「電磁作用」單元教學訪談大綱……………………………207
附錄四 TCIM之「簡單機械」單元教學訪談大綱……………………………208
附錄五 電磁作用、簡單機械單元與「自然與生活科技」學習領域教材內容相
關要項‧209
附錄六 「電磁作用」單元講述式傳統教學模式教學設計…………………211
附錄七 「簡單機械」單元講述式傳統教學模式教學設計…………………213
附錄八 「電磁作用」單元之「設計與製作」教學設計……………………215
附錄九 「簡單機械」單元之「設計與製作」教學設計……………………219

表 次
表2-1-1 科技三大層面要素………………………………………………17
表2-1-2 創造力概念與定義分析…………………………………………20
表2-1-3 創造力的研究取向分析…………………………………………22
表2-2-1 智能的兩種取向…………………………………………………33
表2-2-2 國外創造力測量工具分類………………………………………42
表2-2-3 國內創造力測量工具比較………………………………………43
表2-3-1 設計與製作能力指標……………………………………………47
表2-3-2 創意與製作之教材細目…………………………………………48
表2-4-1 提高創造力的策略………………………………………………64
表2-4-2 創造思考教學要素架構…………………………………………65
表2-4-3 TCIM與相關教學模式比較………………………………………82
表2-5-1 學生創造力成功訓練方法摘要統計……………………………85
表2-5-2 國內外培育創造力教學方案主要特徵…………………………86
表2-5-3 國內科技創造力相關研究分析…………………………………88
表2-5-4 國內創造力相關碩博士論文研究篇數分析……………………89
表2-5-5 成功智能的研究分析……………………………………………90
表2-5-6 設計製作的研究分析……………………………………………91
表2-5-7 國外創造力教學相關研究主題分析……………………………92
表2-5-8 國外創造力教學相關研究方法分析……………………………93
表3-2-1 準實驗研究設計…………………………………………………96
表3-3-1 研究對象人數……………………………………………………99
表3-4-1 STAT類型說明 …………………………………………………100
表3-4-2 STAT試題分佈分析 ……………………………………………101
表3-4-3 STAT的設計架構分析……………………………………………102
表3-4-4 分析思考的測量內容……………………………………………103
表3-4-5 創意思考的測量內容……………………………………………104
表3-4-6 應用思考的測量內容……………………………………………107
表3-4-7 分析、創意與應用能力指標及內容……………………………111
表3-4-8 本研究評分者的背景資料………………………………………112表3-4-9 本研究評分者間信度………………………………………………112
表3-4-10 評量項目與整體設計構想分數的一致性………………………113
表3-4-11 評量項目與整體產品創意分數的一致性………………………114
表3-4-12 「電磁作用」單元教學時間與內容……………………………115
表3-4-13 「簡單機械」單元教學時間與內容……………………………115
表3-6-1 研究資料類別代號說明…………………………………………121
表4-1-1 實驗組和對照組STAT之平均數與標準差………………………125
表4-1-2 實驗組和對照組在STAT之迴歸係數同質性檢定摘要…………126
表4-1-3 實驗組和對照組STAT測驗的單因子共變數分析摘要…………127
表4-1-4 實驗組和對照組STAT測驗後測調整前後的平均數……………127
表4-1-5 實驗組和對照組在分析能力測驗的迴歸係數同質性檢定摘要128
表4-1-6 實驗組和對照組分析能力測驗的單因子共變數分析摘要………128
表4-1-7 實驗組和對照組分析能力測驗後測平均分數和調整後分數……129
表4-1-8 實驗組和對照組在創意能力測驗的迴歸係數同質性檢定摘要…129表4-1-9 實驗組和對照組創意能力測驗的單因子共變數分析摘要………130表4-1-10 實驗組和對照組創意能力測驗後測平均分數和調整後分數……130
表4-1-11 實驗組和對照組在應用能力測驗的迴歸係數同質性檢定摘要…131
表4-1-12 實驗組和對照組應用能力測驗的單因子共變數分析摘要………131表4-1-13 實驗組和對照組應用能力測驗後測平均分數和調整後分數……132表4-1-14 實驗組和對照組STAT全測驗及分測驗調整後測平均分數……132表4-1-15 實驗組STAT測驗前、後測平均分數和標準差…………………133表4-1-16 實驗組STAT測驗相依樣本t考驗摘要 …………………………133表4-1-17 對照組STAT測驗的前、後測平均分數和標準差 ………………134表4-1-18 對照組STAT測驗之相依樣本t考驗摘要…………………………134表4-2-1 實驗組和對照組學生在CIA與PCA共識評量之平均數與標準差137表4-2-2 實驗組與對照組的CIA與PCA評量獨立樣本t考驗摘要…………138表4-2-3 實驗組CIA與PCA評量平均分數和標準差………………………139
表4-2-4 實驗組CIA與PCA評量相依樣本t考驗摘要………………………140表4-2-5 對照組CIA與PCA評量平均分數和標準差………………………140
表4-2-6 對照組CIA與PCA評量相依樣本t考驗摘要………………………141表4-2-7 對照組CIA與PCA評量相依樣本t考驗摘要………………………141
表4-2-8 對照組在單元間之CIA及PCA評量相依樣本t考驗摘要…………142
表4-3-1 分析階段迴路程序思考歷程 ………………………………………146表4-3-2 創意階段迴路程序思考歷程 ……………………………………148表4-3-3 設計創意發展型態分析 …………………………………………149表4-3-4 創意設計動態思考…………………………………………………150表4-3-5 應用階段迴路程序思考歷程………………………………………152表4-3-6 迴路設計創造性思考歷程…………………………………………155表4-3-7 概念中心創作技巧的動態組合……………………………………160表4-3-8 分析、創意、應用思考網路與創作………………………………161表4-3-9 迴路設計思考形成創作層次內涵分析……………………………163表4-3-10 學生迴路設計思考形成創作路徑層次……………………………164

圖 次
圖1-1-1 舊派典 ………………………………………………………………3
圖1-1-2 新派典 ………………………………………………………………3
圖2-1-1 科技的層次觀………………………………………………………16
圖2-1-2 創造力教學研究基本架構…………………………………………21
圖2-1-3 Amabile的創造力成分模式 ……………………………………23
圖2-1-4 Csikszentmihalyi的三指標系統模式…………………………25
圖2-1-5 Gardner的創造力互動觀點模式 ………………………………26
圖2-1-6 Sternberg和Lubart 創造力投資理論…………………………27
圖2-1-7 葉玉珠的創造力發展生態系統模式………………………………28
圖2-2-1 Guilford增訂智能結構型態 ……………………………………35
圖2-2-2 創造力是智力的一部分……………………………………………35
圖2-2-3 智力是創造力的一部分……………………………………………35
圖2-2-4 創造力與智力重疊圖………………………………………………35
圖2-2-5 創造力與智力分離…………………………………………………35
圖2-2-6 智能三元論與成功智能之關係……………………………………37
圖2-3-1 一般性的設計程序思考……………………………………………50
圖2-3-2 問題求解的體系圖…………………………………………………50
圖2-3-3 設計過程之六個階段………………………………………………51
圖2-3-4 Cross的設計程序模型 …………………………………………51
圖2-3-5 迴路設計程序………………………………………………………52
圖2-3-6 設計製作知識和程序的關聯………………………………………56
圖2-3-7 概念中心思考架構…………………………………………………58
圖2-3-8 概念中心創作技法…………………………………………………58
圖2-3-9 不同層次之創新……………………………………………………59
圖2-3-10 自由路徑技法………………………………………………………61
圖2-4-1 教室創造力發生的機制與要素……………………………………67
圖2-4-2 概念結構層次的變異………………………………………………68
圖2-4-3 教學模式一的基本架構……………………………………………69
圖2-4-4 教學模式二的基本架構……………………………………………69
圖2-4-5 設計教學的系統方法模式…………………………………………70
圖 2-4-6 威廉氏(Willamis)的創造思考教學模式 …………………72
圖2-4-7 CPS模式 ……………………………………………………………73
圖2-4-8 Sternberg的循環式問題解決模式………………………………74
圖2-4-9 開發創造力的教學模式……………………………………………76
圖2-4-10 創造性教學模式……………………………………………………77
圖2-4-11 設計與製作創意思考解決問題教學模式…………………………79
圖2-4-12 TCIM…………………………………………………………………80
圖2-4-13 教學系統架構………………………………………………………80
圖2-4-14 科技系統架構………………………………………………………80圖 2-4-15 TCIM設計教學的系統方法………………………………………81
圖3-1-1 研究概念與教學架構………………………………………………95
圖3-2-1 實驗設計架構 ……………………………………………………97
圖3-5-1 實徵研究內容 ……………………………………………………117
圖3-5-2 研究進度甘梯圖 …………………………………………………118
圖3-5-3 TCIM研究流程 …………………………………………………119
圖3-6-1 質性資料分析程序 ………………………………………………122
圖4-3-1 迴路設計創造性思考路徑 ………………………………………158
圖4-3-2 分析、創意、應用思考網路 ……………………………………159
圖4-3-3 學生最佳化設計思考 ……………………………………………166
圖4-3-4 學生創造思考路徑類型 …………………………………………166
圖5-1-1 科技創造力的心智螺旋 …………………………………………171
參考文獻
一、中文部分
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