本行動研究旨在解決學生較少統整及應用其他科目所學相關知識於實作活動的問題。研究者發展STEM取向之機構玩具實作活動，探討本實作活動對機械性向的影響，以供未來國中生活科技課程參考。本研究為行動研究，採用教學實驗法做為研究方法，以某所臺北市立國中八年級的三個班級共83位學生為對象(其中56位學生為實驗組；27位學生為對照組)，進行十週的實作活動。
　　在進行本實作活動後，對學生施測《國中新編多元性向測驗》，及《STEM取向之機構玩具實作活動接受度問卷》，研究發現：一、學生肯定STEM取向之機構玩具實作活動；二、STEM取向之機構玩具實作活動對於國中生機械性向的發展並無明顯增進，但提升學生的學習動機。
　　本研究結論如下：一、實施STEM取向之機構玩具實作活動時遇到的困難與問題，宜在當下就獲得解決，並在解決的過程中培養學生整合的能力；二、STEM取向之機構玩具實作活動提升學生學習動機，對未來性向的發展有所幫助；三、STEM取向之機構玩具實作活動的實施順利，且學生高度肯定本活動。

The aim of this action research is to solve the problem that students seldom learn by integrating and applying the relevant knowledge of other subjects in the implementation activities. The researcher developed a STEM-based mechanism toy hands-on activity, then discussed about the impact of the activity on their mechanical aptitude. This result can be used as a valuable reference for junior-high-school technology curriculum in the future. This study was an action research conducted with a quasi-experimental method. The ten-week activity was carried out in a chosen junior high school in Taipei City. There were 83 eighth-grade students included 56 students as the experimental group and 27 students as the control group participating in the study.
After the activity, the students were tested with "New Multi-aptitude Test in Junior High" and “STEM-based Mechanism Toy Hands-on Activity Acceptance Questionnaire”. The result found that: First, the students affirmed the STEM-based mechanism toy hands-on activity; Second, the STEM-based mechanism toy hands-on activity for Junior high students’ mechanical aptitude didn’t significantly increase.
Eventually, we summarized several conclusions:
1. The implementation of the STEM-based mechanism toy hands-on activity encountered difficulties and problems in the moment to be resolved. And in the process, the students developed the ability to integrate.
2. The STEM-based hands-on activity enhanced the students’ learning motivation, and helped the future development of the aptitude.
3. The implementation of the STEM-based mechanism toy hands-on activity was smooth and highly acclaimed by the students.

謝　誌　i
中文摘要　iii
ABSTRACT　v
目　錄　vii
表　次　ix
圖　次　xi
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　名詞解釋　5
第二章　文獻探討　9
第一節　STEM取向教學　9
第二節　機構與機構玩具　14
第三節　性向與機械性向　23
第四節　行動研究的設計與實施　28
第三章　研究設計與實施　33
第一節　研究概念　33
第二節　研究方法與步驟　34
第三節　研究對象　40
第四節　研究工具　42
第五節　資料處理與分析　49
第四章　研究發現與討論　53
第一節　STEM取向之機構玩具實作活動接受度　53
第二節 機械性向表現情形　57
第三節　教學遭遇的困難與問題分析　59
第五章　結論與建議　65
第一節 結論　65
第二節 建議　67
參考文獻　71
一、中文部分　71
二、外文部份　75
附　錄　77
附錄一　機構玩具之教學應用　79
附錄二　STEM取向之機構玩具實作活動之教學簡案　87
附錄三　凸輪機構學習單　91
附錄四　機構玩具設計圖　93
附錄五　STEM取向之機構玩具實作活動接受度問卷　95

一、 中文部分
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二、 外文部份
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