學位論文
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Item 探究程式實作高低成就者於工作記憶與策略運用之差異(2019) 陳懌瑋; Chen, Yi-Wei程式設計已經成為現今社會中的重要技能之一，各國為了培養國家的競爭力，也已經將程式設計的教學納入課綱並且列為必修的課程，而目前對於中小學的學生或其他程式初學者，大部分都是以程式實作的方式進行程式設計基礎能力的培養。為了了解程式設計中，工作記憶與程式設計的策略運用在程式實作上的相關性，本研究以自行開發的遊戲式程式實作平台進行研究，在平台上設計了兩種遊戲視角，並結合視覺化程式設計指令進行程式設計實作，嘗試了解受試者在程式實作的遊戲任務中所運用的策略。任務中，透過程式實作歷程與眼動歷程數據，分析推論在程式設計的實作能力高低成就者，在工作記憶與策略運用的差異。 研究以程式實作任務的平均數分為高低成就兩組，在三個程式實作任務中比較兩組受試者之間在工作記憶與程式策略運用的差異。在工作記憶能力與程式實作能力的關係中，結果顯示視覺空間能力和中央執行功能兩項能力都與程式實作的能力較有關聯；另外，在眼動指標的統計分析與眼動的序列分析中也得知，高成就組使用由上而下的問題解決角度的比例較高，而低成就組在由下而上的問題解決角度的比例較高。高成就的學生不但擁有較優異的視覺空間與中央執行的能力外，在程式設計的策略中傾向於使用由上而下的策略進行問題解決，而低成就者學生則視情況會需要有其他功能的輔助，幫助理解並解決程式設計問題，所以沒有展現一致的策略。Item 體驗式遊戲策略與個別差異對初學者程式語言學習之探討(2010) 王麗君; Li-Chun Wang本研究旨在探討體驗式遊戲策略與個別差異(性別、學習風格、資訊處理與遊戲偏好)對初學者學習程式語言之學習動機、流暢經驗感受與學習成效之影響並探討學習者對數位遊戲學習之感受。研究之對象為國中七年級學習者，共410人參與實驗教學。體驗式遊戲學習實驗教學活動設計以Kolb體驗式學習循環為理論架構，共分成遊戲情境、遊戲遊玩與專題實作，目的在幫助學習者藉由體驗式學習活動歷程中增強學習動機及學習成效。實驗處理自變項依照遊戲策略之差異，分成挑戰及配對挑戰遊戲策略，目的在探討概念澄清之配對遊戲是否可以幫助抽象概念之理解。本研究結果依學習動機、流暢經驗感受與學習成效三個構面，綜合歸納如下: (1)體驗式遊戲策略有助學習者之正向學習動機及流暢經驗感受; (2)學習者在數位遊戲學習環境中感受高學習動機及高流暢經驗，並未提高學習成效; (3)高資訊處理學習者，在體驗式遊戲學習活動中，對程式語言學習動機、流暢前經驗及學習理解成效顯著優於低資訊處理學習者; (4)同化型及聚斂型學習風格學習者對程式語言學習之學習理解成效顯著高於發散型及調適型學習風格學習者、調適型學習風格學習者對程式語言學習之學習理解成效顯著高於發散型學習風格學習者; (5)遊戲策略與學習者偏好之遊戲是否配對，並未顯著影響學習者在體驗式遊戲學習活動之學習動機、流暢經驗感受及學習成效。Item 融入問題引導策略的模擬式學習環境之應用成效與學習歷程研究(2014) 陳裕隆; Chen Yu-Lung回顧過去20年來的應用發展情形，電腦模擬實具有深厚的潛力成為促進互動、觀察與概念反思的學習工具。本研究所發展的「問題引導式模擬學習環境」，一方面藉由兼具視覺化表徵觀察與實驗參數操弄的學習環境，發揮電腦模擬對於抽象或微觀概念的具象化觀察優勢，幫助學習者解決電子學二極體單元的學習困難；另一方面則改善過去學習支援策略不足之處，融入問題引導策略引領學習者藉由互動的操作與觀察引發認知覺察與反思，達成澄清電子學二極體單元迷思概念的目標。除此之外為瞭解問題引導策略對於學習活動的影響情形，本研究將同時進行學習行為模式的分析與探討。 經由實徵驗證，結果發現融入問題引導策略之「問題引導式模擬學習環境」對於電子學二極體單元概念的學習成效與迷思概念的修正成效均顯著優於未融入問題引導策略者，顯示「問題引導策略」確實有助於提升模擬式學習環境的應用成效。學習行為模式分析結果發現從模擬操作活動的學習行為模式中，確可顯示出問題引導機制具有引導學習者進行概念學習活動的效果。根據問卷調查分析結果，顯示超過70%的學生肯定「問題引導式模擬學習環境」可幫助他們提升學習成效、增進學習興趣及澄清迷思概念。Item 應用虛擬題庫理論-電腦化方塊計數測驗之實作(2013) 廖文偉; Wen-Wei Liao立方體(方塊)為體積的基本單位，因此常用來介紹體積概念。在測驗方面，方塊計數測驗，也常被用來測量或促進立體幾何物件的心像與操弄能力。方塊計數測驗通常隱密且不公開，一般人對其的瞭解也侷限於坊間書局所出版的練習題本。不公開之主要原因在於維持測驗的安全。本研究結合古典測驗理論(CTT)、電腦化測驗(CBT)、自動化試題產生理論(AIG)、虛擬題庫理論(VIB)及方塊計數測驗等相關理論，建立方塊計數測驗之虛擬題庫及方塊計數學習系統。方塊計數之虛擬題庫並無實際題目存在，取而代之的是物件及題目產生之方法。而在測驗當中，測驗受試者之題目，將由物件配合測驗理論直接產生，故題庫不會有試題曝光率之問題。本研究之受試者為國小六年級學生共267名學生，本研究最後發現： 1. 題目可翻轉會導致試題難度降低，但可翻轉試題有助於空間能力之教學。 2. 方塊完整度及方塊隱藏個數皆影響試題難度。 3. 測驗的結果顯示男女學童在前青春期的空間視覺能力上並無顯著差異。 4. 電腦化虛擬題庫方塊計數測驗亦可測量受試者之空間視覺能力。 5. 應用方塊計數學習平台進行學習也有助於提升受試者空間能力。Item 於可回溯電腦化適性測驗中加入4PL錯誤校正機制(2010) 顏永進; Yung-Chin Yen在電腦化適性測驗(computerized adaptive tests, CAT)的施測過程中，若提供受試者回顧修改已作答試題的機會，或可讓受試者更正因粗心答錯的試題，進而令測驗結果更符合受試者能力，此為可回溯電腦化適性測驗(reviewable CAT)之基本假設。然而允許受試者於CAT測驗過程中修改作答反應卻可能造成後續試題無法有效預估該受試者能力值，進而導致測驗結果產生偏誤、降低能力估計之精確程度。本研究旨在利用四參數試題反應模式(four-parameter logistical IRT model, 4PL IRT model)減低上述因回溯而產生的不良試題對能力估計的影響，並比較其與三參數試題反應模式(three-parameter logistical IRT model, 3PL IRT model)在能力估計表現上之差異。 本研究共分為三階段實驗，在第一階段模擬實驗及第二階段實徵實驗中，分別探討在模擬及實際施測兩種情境下，上漸近線參數(upper asymptote parameter)對CAT能力估計之精確性及估計效率的影響。第三階段的模擬實驗則探討4PL IRT model可否有效減低因回溯而產生的不良試題造成的能力估計偏誤。研究結果顯示，4PL IRT model 可改善因測驗初期作答失誤所導致的能力低估問題，提供較3PL IRT model更精確的能力估計；在正常施測狀況下，4PL也可有效改善整體施測效率。此外，透過與重排程序(rearrangement procedure)結合，4PL IRT model亦能解決可回溯CAT中因不良試題所產生的能力估計問題，改善可回溯CAT的能力估計精確性與效率。最後，實徵實驗結果顯示高中女生的英文能力顯著高於男性同儕。Item 生產導向專題式學習:電腦教師支援協同教學方法之研究(2013) 張凌倩在升學主義導向的高中實施學科專題式學習主要受到授課時數及學科教師教學準備工作繁重的限制，因此往往無法實施或普及。本研究採準實驗法，藉由實際在國內高中電腦課程及其他學科(以地理、英文科為例)實施協同式專題學習，評估在升學主義導向的高中實施專題學習之可行性，透過一年級電腦課程的適當的專題活動設計與學習引導，使學生兼顧學科知識與操作技能的學習，並具備專題式學習能力，並於二年級和三年級的英文科及地理科進行專題式學習。從中了解教師之課前準備、教室管理、成績評量與知能成長情形，以及學生能否同時兼顧學科知識與21世紀技能的學習。本研究以文獻探討、師生訪談紀錄、問卷調查、教學實驗、課堂觀察及後測等方式蒐集所需資料，評估學生學習成效。經過三年的實驗研究，整理出可供國內電腦科教師及其他學科教師參考之建議實施方案。研究結果發現，將專題導向學習應用在高中課程後，學生對於這種教學方式的學習滿意度呈正向反應；而學習成效方面，學生經過專題導向學習之後在學習成效的表現有顯著進步；在實作方面，透過三位教師評分以及學生學習心得、訪談內容三方面綜合分析，大部分學生的作品有深度，而且能夠發揮團隊合作精神以及相關21世紀技能！Item 資訊教師知識分享與其潛在社會網路(2010) 林芳苓; Fang-Ling Lin本論文研究知識分享背後之社會現象，包含兩個研究階段。在第一個研究階段中，發展一個包含知識分享論壇的線上實務社群。 此階段的目標在建立支援專業發展且由參與者自主的線上社群。第二個研究階段則探討知識分享者的潛在社會網路，期能發現有利於促進知識分享的社會關係，找出資訊組長之間知識分享的缺陷，及探討他們專業發展的需求。 研究以社會實踐理論為基礎，運用知識聲望的概念驗證個人社會網路之關係屬性、位置優勢與知識轉介機會。研究使用社會網路分析之自我中心網路方法進行訪談,調查及相關分析處理，應用二次式分派程序(quadratic assignment procedure, QAP)計算多元關係之間的相關性，使用徑路分析檢驗知識聲望與個人知識分享關係屬性的相關性，及使用多元迴歸探討資訊組長在校際間的關係屬性與知識聲望的相關性。 研究結果證明以知識聲望作為知識分享指標的可行性，同時也揭露出大部分的資訊組長個人知識網路薄弱，他們在資訊科技實務分享網路與資訊融入教學實務分享網路的對象並不相似。具有較高知識聲望的資訊組長貢獻知識給線上社群比貢獻知識給其他學校的資訊組長機會高；因此他們較少發展幫助其他學校資訊組長的網路；同時他們也只與幫助過他們的資訊組長發展較密切的關係。線上知識貢獻這因素對於個人知識網路有限的資訊組長獲得知識聲望有中介效果。知識貢獻網路中的結構洞也有促進知識聲望的效果。資訊融入教學種子學校的資訊組長能將知識仲介給其他學校資訊組長。 此研究發展出使用聲望代替工作績效做為知識工作者的指標，以檢查知識分享的特性及說明它可應用於實務社群的研究。本研究結果能說明資訊組長社群中知識傳遞缺乏的現象。本研究的發現也可關連到其他領域的資訊科技實務。Item 高中資訊教師對電腦科學史融入教學之看法(2013) 陳怡芬; Yi Fen Chen本研究調查高中資訊教師對電腦科學史融入教學的看法，並以教師背景與課程實施現況探討影響教師實施電腦科學史教學之因素，調查內容包括教師教學態度、教學挑戰、教學設計、教學內容與教學支援等向度。研究採問卷調查法進行，邀請全國公立高中資訊教師進行線上問卷填答，共計137位教師參與。 調查結果顯示約有四成教師曾修習電腦科學史相關課程，八成以上實施過電腦科學史教學活動，教師普遍對課程中帶入電腦科學史持正向態度，但教學時數、學生興趣、教師背景知識、教材不足等挑戰因素會影響其教學成效。若要實施電腦科學史教學，教師們認為電腦網路、資訊安全、人工智慧與內儲程式等科學發展里程碑是高中生應該知道的電腦科學史；以學生較熟悉的近代電腦科學發展重要人物做為史料選材重點，可提昇學生的學習興趣；依時序或類別彙整重要事件演進、科學發展的失敗經驗與重要事件發生的時代背景、搭配相關的圖片、照片、科學家故事與奇聞軼事進行科學史料的舖陳，有助於學生對電腦科學的了解；在教科書中包含較完整的電腦科學史內容，增加更多教科書以外的電腦科學史補充教材、中文影音資料庫與科學史網站，則可豐富教師背景知識與教學資源。 建議後續研究者進行高中電腦科學史教學活動設計與教學成效評估，開發電腦科學史教學指引，協助教師更有效率地在教學中帶入電腦科學史，以提昇教師對電腦科學史的教學意願。Item DragonBox遊戲對國小生代數學習的影響(2013) 陳瑞鴻本研究探討學生使用「DragonBox Algebra 12+」搭配學習單與規則卡的代數學習成效及學生對遊戲的滿意度。 研究採準實驗設計，研究參與者為台中市大甲區某公立國小六年級的學生共25人，實驗組13位學生搭配學習單與規則卡進行DragonBox數位遊戲學習，控制組12位學生直接進行DragonBox遊戲式學習，參與者先前並無使用「DragonBox Algebra 12+」的經驗。最後以研究者自編題目進行後測以檢驗兩組之間的差異性，並以問卷的數據及師生訪談歸納出學生對遊戲的滿意度和師生對遊戲的看法。 研究結果顯示，搭配學習單與規則卡的實驗組在後測的平均分數較無搭配學習單與規則卡的控制組高一些，但兩組經統計分析結果無顯著差異，兩組學生都對DragonBox持正向的看法，老師也認同DragonBox有助於學生學習代數概念。Item 引導式學習單應用於Scratch程式設計教學之成效分析(2013) 何胤廷; Yin-Ting He本研究將引導式學習單應用於國小學童Scratch程式設計教學中，目的在於探討引導式學習單是否能有效增進學童的程式設計學習成效。本研究使用準實驗研究設計，分為實驗組及控制組。實驗對象為新北市某國小共115人。其中59人為實驗組，56人為控制組。兩組課程內容均以Scratch程式設計主題概念為主軸，並配合研究者所設計的Scratch專案作為教材。實驗組學生進行專案實作練習時，需依規定填答學習單上的問題，並於作業完成時繳交；對照組學生則由授課老師以口頭、板書及螢幕示範方式進行教學，詳述專案中所需使用之指令及解題步驟。每次專案教學結束後，以該專案所講授之程式設計主題概念作為測驗內容，對兩組學生實施程式設計紙筆及上機測驗。本教學實驗為期14週，共進行七次紙筆及上機考試。最後於所有課程及測驗結束後，對實驗組學生實施學習單使用滿意度問卷。實驗結果顯示，在七次的紙筆測驗成績中，實驗組學生均顯著優於對照組；在七次的實作測驗中，實驗組於第二次到第七次的測驗表現均顯著優於對照組。另外問卷調查結果顯示，絕大多數實驗組學生認為本研究所設計之引導式學習單確實能有效幫助學生學習Scratch程式設計。