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研究生:馬士茵
研究生(外文):Ma,Shih-yin
論文名稱:跨領域 STEAM 課程設計與教學-以動物大觀園為例
論文名稱(外文):Interdisciplinary on STEAM Curriculum and Teaching- Taking "Miniature Beasts" as an Example
指導教授:盧秀琴盧秀琴引用關係
指導教授(外文):Lu,Chow-Chin
口試委員:洪榮昭蕭世輝
口試委員(外文):Hong, Jon-ChaoHsiao,Shih-Hui
口試日期:2019-06-17
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北教育大學
系所名稱:自然科學教育學系
學門:教育學門
學類:普通科目教育學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:154
中文關鍵詞:協同教學動物模仿獸Arduino程式設計STEAM素養測驗
DOI:doi:10.6344/THE.NTUE.DSE.008.2019.F02
相關次數:
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跨領域 STEAM 課程的協同教學,能培養國小學生「探究與實作」的能力,是全球的教育趨勢,也是我國 12 年國教的教學重點。本研究採個案研究法,以國小五年級一個班級,共 28 位學生為研究對象,共三位教師協同設計「動物模仿獸」 STEAM 課程,做為「動物大觀園」單元的延伸學習,指導學生,探究與實作「動物模仿獸」專題研究,共 8 節。在單元學習前後,學生接受 STEAM 素養測驗,以探討其 STEAM 素養是否提升。蒐集資料包括:STEAM 素養測驗、Arduino 感應器學習單、動物模仿獸討論單、動物模仿獸作品、教學省思札記等,進行資料分析與詮釋。研究結果如下:一、三位教師協同教學 STEAM 課程,能協助學生獲得「動物模仿獸」的相關概念認知、Arduino 程式設計以操控感應器、成功組裝「動物模仿獸」。二、各組學生所組裝的「動物模仿獸」,能符合該動物的特殊習性,應用Arduino 靈活操控感應器,達到改變身體膚色、改變叫聲、改變發光頻率的效果。三、STEAM 素養測驗的前、後測成績 Z 考驗達顯著差異,表示國小學生的 STEAM 素養有顯著進步,尤其在科技 Arduino 程式設計(結合感測器部分)、工程問題解決能力,以及數學素養,進步最多。
Collaborative teaching of cross-field STEAM course can train primary students to develop their ability of "explore and implement". It is the global education trend and the target of our country's 12-year compulsory education. This study adopts a case study in a class of five grade in elementary school with 28 students as research subjects. It lasted 8 sessions about the "Animal imitating beasts STEAM course" by two teachers’ collaborative design and teaching as an extension of the "Animal Wonderland" unit. Students undergo with STEAM literacy tests (SLT) before and after unit learning to explore whether their STEAM literacy has improved. The collected data includes STEAM literacy test, Arduino & sensor learning sheet, discussion sheet of animal imitating beasts, semi-structured interview, teaching thinking, etc., for data analysis and interpretation. The results of the study are as follows: 1) the two teachers collaborate in teaching STEAM courses to help students acquire the relevant concepts of "animal imitating beasts", Arduino programming to manipulate sensors, and successfully assembling "animal imitating beasts". 2) The "animal imitating beasts" assembled by each group students can meet the special habits of the animal. Using Arduino to control the sensor to simulate the effects of the beast's ability to change the body color, change the call, and change the lighting frequency. 3) The z test of the STEAM literacy pre-test and post-test were significantly different,indicating that there was a significant improvement in STEAM literacy among elementary school students, especially in the Arduino programming (combined with the sensor part),problem solving ability and mathematical literacy.
中文摘要 i
Abstract ii
目  次 iv
表  次 vi
圖  次 vii
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4
第三節 名詞解釋5
第四節 研究範圍與研究限制7
第二章 文獻探討11
第一節 STEM教育之發展11
第二節 STEAM教育之發展21
第三節 台灣自然科教學與動物教材之內涵30
第三章 研究方法與實施37
第一節 研究架構與設計37
第二節 研究流程及規劃44
第三節 研究對象與研究場域46
第四節 研究工具49
第五節 教學活動與設計53
第六節 資料蒐集與分析57
第四章 研究結果與討論59
第一節 國小學生實作「動物模仿獸」的學習檢核分析59
第二節 國小學生STEAM素養影響的成效分析90
第三節 個案教師運用STEAM課程設計於自然領域教學之成長99
第五章 結論與建議107
第一節 結論107
第二節 建議109
參考文獻 111
中文部分 111
英文部分 117
附  錄 121
附錄一:STEAM素養測驗121
附錄二:動物模仿獸教案設計130
附錄三:探索Arduino學習單 148
附錄四:動物模仿獸學習單151
附錄五:學生背景分析調查154
中文部分
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英文部分
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