科技與工程教育學刊
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Item科學－科技－工程－數學相關學科的問題解決能力量表之發展(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2020-12-??)STEM教育在日本廣受重視，但評估其有效程度的方法卻為數不多。在本研究中，我們發展量表來釐清對問題解決的興趣與對使用各科目概念和技巧兩者之間的關係。我們為公立學校三年級學生發展了對STEM教育中的問題解決能力的知覺量表，量表包括四個因素：針對問題解決技巧的自我知覺、解決科技問題的興趣、解決科學問題的興趣、解決數學問題的興趣。量表的信度亦得到分析結果證實。
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Item發展網路互動聊天機器人之程式設計教材(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2021-06-??)本研究旨在透過將過往研究所開發的教材發展為可於網上應用的形式，以改進一種可藉由程序設計互動內容的聊天機器人教材。新開發的教材可實現與聊天機器人在網上的互動。在此學習模式中，學生進行問題制訂，並嘗試以科技解決該問題。學生根據用戶反饋反覆評估和修正，並在最後評估學習任務成效。教材設計以程序設計為基礎，讓學生從過往研究中了解資訊系統機制與特點。由學生所創造的聊天機器人可在網路上被使用，因此學生可收到校外用戶反饋，並利用數據來進行程式除錯。系統以JavaScript架設，並以Vue.js做為JavaScript架構。所開發教材包括聊天機器人的作業系統、專屬程式編輯器、數據管理系統以及上傳系統。資料庫運用雲端後端服務平台（BaaS）技術，設計上能夠儲存和分享媒體、使用者記錄以及評估結果。聊天機器人系統基於學生所創建的程式，以聊天機器人的形式使用文字與圖片回應用戶輸入的內容。系統亦具備關鍵字搜索和使用狀況評估的功能。當用戶搜索學生設定的關鍵字時，聊天機器人會給予回應。學生可分析用戶的搜索紀錄和易用性，並修改或改善聊天程式以及搜索詞設定。我們計劃在日本一所國中的科技課運用所開發的教材來驗證其有效性和教學成效。
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Item以混沌系統為基礎之物聯網安全資料流(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2020-12-??)物聯網目前正蓬勃發展，物聯網資料流的安全性是資安的一個新課題。物聯網資料流的安全運算必須具有快速特性與有具良好的效率，而串流加密器具快速運算的優點，常應用於即時通訊的安全，其亦切合物聯網安全資料流的保密需求。混沌理論的輸出序列與初始值相關，其於密碼學之應用具有保密性、效率高、隨機性佳等優點，近來亦常見應用混沌理論於串流加密器的實現。本研究基於物聯網安全資料流的需求，結合不同低維度混沌理論建構金鑰流產生器的基本元件，以強化系統輸出序列的安全性。透過軟體實現產生輸出金鑰流，接著我們以FIPS PUB 140-1與美國國家科技標準局NIST的SP 800對輸出金鑰流作亂度分析，結果顯示，在FIPS PUB 140-1的測試方面，過率為100%；在NIST SP800的測試，金鑰流的通過率至少為92％。此外，我們進一步將此基於混沌系統的金鑰流產生器實現於物聯網系統，我們以物聯網平台Raspberry Pi為基礎，以實現一個以混沌系統為基礎的物聯網安全資料流，實作結果顯示在接收端可以解密得到正確的原始明文。
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Item應用問題解決教學策略於小學程式設計教育(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2020-12-??)本研究的目的是檢視小學階段的程式設計教育實務情形，透過問題解決策略幫助學生運用程式設計思維，更深入地了解身心障礙者。在日本，小學階段已全面實行程式設計教育，因此目前教學現場迫切需要發展程式設計相關的學習活動，以促進「程式設計思考教育」的實踐。日本小學階段的程式設計教育目標是在未來為所有人創造安全的社會。我們相信了解身心障礙人士的相關實務活動，有助於學生運用資訊科技與程式設計以協助視障／聽障人士消除障礙，並提升學生重視視障／聽障人士的需求。本研究設計了一個小學四年級學生實作活動，讓他們利用Micro：bit和MakeCode為視障／聽障人士開發安全到校的工具。在開始進行設計前，學生透過模擬視障／聽障人士的思考體驗，與檢視學校的平面圖來發現可能的問題，而每位學生皆成功利用Micro：bit開發出工具來解決各自發現的問題。本研究結果為：（一）利用MakeCode和Micro：bit學習程式設計可提升小學四年級學生對程式設計的興趣；（二）事先理解身心障礙者的經驗，有助釐清所需要運用程式設計來解決的問題；（三）透過設計程式來消除障礙可產生對程式設計的正面感覺。
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Item韓國高中科技教育的變遷(國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系, 2021-06-??)在南韓，科技教育是全國國定課程的科目之一。然而，高中科技教育仍然面臨了一些挑戰。韓國科技教育社群將克服這些挑戰列為優先事項。本研究的目標是檢視南韓高中科技教育的變遷。為達成此目標，本研究使用了韓國政府的「學校資訊系統」，並分析了忠清南道地區所有學校的課程文件。本研究蒐集並分析了2018至2020年的數據，用以了解高中科技教育的變遷。研究發現：（一）「科技與家政」科在共同選修科中佔比逐年減少；（二）職業選修科中，與科技教育有關的科目為「工程學入門」和「智慧財產入門」；這些科目大多在高中最後一年的專業課程中教授；高中科技教育在共同選修科中地位下降的趨勢相當明顯。韓國科技教育的專家應著力研究以提升高中科技教育在共同選修科中的佔比。此外，新設立的職業選修科有助於提升大家對高中科技教育的重視。未來的研究可進一步探究其他高中科技教育的傑出實例，並與其他科技教師分享。