學習資訊專業學院—資訊教育研究所
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資訊教育研究所之碩士班成立於民國80年，博士班成立於民國86年，目前研究生共約160名。本所原屬資訊教育學系，於95學年度起因應系所組織調整，成為獨立研究所，歸屬教育學院。
本所以『資訊科技教育』和『數位學習』兩個專業領域之研究發展與人才培育為宗旨，課程設計分別針對此兩個專業領域規劃必、選修專業科目，提供學生紮實而嚴謹的學術專業知能及個別化之研究訓練。本所教育目標包括：
1、培育資訊科技教育人才；
2、培育數位學習產業人才；
3、培育資訊科技教育與數位學習研究人才。
本所目前六名專任教師，四位教授，二位副教授，在資訊教育領域均具有豐富之教學與研究經驗且均積極從事研究，每年獲科技部補助研究計畫之平均數量與金額在本校名列前茅。另外，本所教師積極參與國內重大資訊教育政策及課程綱要之制定，積極推動國內資訊教育之發展。
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Item 程式設計補習班國中小學生之學習動機研究(2023) 束凱文; Shu, Kai-Wen面對資訊科技教育的全球潮流，台灣也將其列為必修，但實施上遇到問題。家長因此轉向補習教育，程式設計補習班的需求增加。儘管動機自主性對學習程式有顯著影響，但補習程式設計動機的相關研究卻有限。因此本研究期望探究學生程式設計補習的動機及持續意願之相關性，並了解不同背景參與者在這些構面間的差異。本研究的理論基礎為 「自我決定論 ( Self-Determination Theory, SDT ) 」 ( Deci& Ryan, 1985 )，綜合相關研究後建構出研究架構。本研究參與者為台灣某兒童程式設計教育機構之三年級以上學生，藉由問卷收集參與者的家庭背景、補習動機及持續意願等資料，研究過程皆確認了調查的匿名和自願性。經過施測，最後保留了 205 個有效樣本進行研究，均為國小三年級至國中的學生，分佈在各縣市。 研究結果發現： (1) 研究參與者展現出較高的自主動機、較低的受控動機及無動機 (2) 年級與內在調節構面呈負相關，但與其他動機構面無關 (3) 不同家長學歷、經濟狀況、居住地區在各動機構面上並無差異 (4) 越自主的動機與持續補習意願越呈正相關，而無動機則與持續意願呈負相關 (5) 在動機連續體中，越接近的動機之間越呈正相關，越遠的動機之間越容易呈負相關 (6) 相對於學校，研究參與者較認同補習班的程式設計課程與師資。 建議未來可探討學生在學科上的年級與動機的相關性、性別與城鄉之間的差異、學生對學校與補習班的程式課程態度存在差異的原因。Item 自駕車模擬之教學套件設計與開發(2021) 葛顯亭; Ko, Hsien-Ting本技術報告開發一套自駕車教學套件，幫助學生透過設計自駕車程式，以了解自駕車如何偵測環境資訊及規劃路線，因而習得演算法的概念。本技術報告的創新在於，研究者發展的自駕車教學套件，可以讓學生在熟悉的Scratch程式語言平台中，及使用不需高效能的電腦即可進行學習，降低教學成本利於推廣。研發之教學套件有二，包括自駕車套件與地圖套件。自駕車套件可讓學生修改自駕車的偵測範圍、判斷邏輯、行駛參數等的程式碼來完成任務，以訓練學生演算法能力；地圖套件允許教師自行設計與擴充，提升教學設計的彈性。 開發的自駕車教學套件於台北市某國中試用，共有兩班九年級的75位學生參與，教學實施時間為8節課，並收集課堂觀察紀錄、學生專題作業、紙筆測驗、意見回饋等進行分析。使用結果發現，本教學套件有助於學生瞭解自駕車操控原理，且提升學生學習程式設計動機。建議未來自駕車套件應依功能模組區塊化，地圖套件應新增更多種類。此外，教學實施應有妥適規劃，例如：給予學生充分練習與操作時間，設計適當評量測驗、提供足夠範例等。Item 應用運算思維導向程式設計教學模式於國小學生學習迴圈概念(2020) 黃瑞萱; Huang, Ruei-Shiuan本研究以運算思維導向程式設計教學模式教授國小學生迴圈概念，並探討此模式對學生學習成就、運算思維和學習態度之影響。該模式是在學生進行程式設計解決問題之前，先透過逐步運算的過程中觀察解題規律，以理解迴圈的運作過程，然後再使用迴圈結構解決問題，並進而培養學生運算思維。本研究採準實驗研究設計，共102位國小四年級學生參與實驗。實驗組（53位）採用運算思維導向程式設計教學模式，對照組（49位）則使用傳統教學模式。研究工具包括：學習單、成就測驗、運算思維測驗、態度問卷、及Dash機器人。 研究結果顯示，兩組學生在成就測驗、運算思維能力及態度皆無顯著差異。根據課堂觀察沒有達到顯著差異的原因可能為：（1）兩種教學模式從不同面向幫助學生學習迴圈，（2）傳統模式在講解迴圈觀念也強調運算思維，（3）教學設計的安排，讓實驗組擁有較少的練習時間，（4）教材中的巢狀迴圈圖形對於國小學生過於複雜。建議未來研究應考慮學生的先備知識及認知能力，並給予學生更多的鷹架引導，以及更多的時間思考及練習；並可以將運算思維導向程式設計教學模式運用在其他主題，釐清是否因概念之差異而有不同之效果。Item 應用桌遊於國小學生學習程式設計(2020) 黃怡嘉; Huang, Yi-Chia本研究探討應用桌遊於國小學生學習程式設計對學生學習成就及態度之影響。研究採準實驗設計法，研究參與者為臺北市某國小四年級兩班共58名學生，其中一班29名學生為實驗組，採用海霸桌遊進行程式設計學習；另一班29名學生為控制組，採用視覺化程式設計教學，以code.org網站的活動學習程式設計。教學實驗共實施八週，蒐集分析之資料包含成就測驗、態度問卷調查、教師課堂觀察、學習單。 研究結果顯示，桌遊程式設計教學有助於學生學習基本程式結構概念（如，迴圈）但在複合程式設計概念（如，除錯+迴圈）的學習則兩組無顯著差異，推測其原因為桌遊教學不適用於複雜的混合教學主題。另外，在學習態度上兩組學生也無顯著差異。建議未來應用桌遊於程式設計教學應：(1)規劃額外時間讓學生熟悉桌遊活動(2)加入學生分享討論的時間(3)提供小組長訓練及參考答案。Item Lego NXT機器人3D模擬軟體的開發與評估(2010) 陳玥汝; Yueh-Ju Chen本研究目的是開發與評估 LEGO Mindstorms NXT 模組之 3D 模擬軟體，並提出對未來發展類似機器人 3D 模擬軟體之建議。本研究使用 Waterfall Model 開發模擬軟體，首先分析 NXT 機器人模組之 3D 模擬軟體的設計需求，再使用Microsoft Robotics Developer Studio與Microsoft Visual Studio 2008實作模擬軟體；接著進行教師及學生使用模擬軟體評估，並依據評估結果做軟體的修改。 研究結果發現： (1) 除了聲音感應器未能模擬之外，教師及學生皆認為模擬軟體能模擬實體機器人行為動作。 (2) 教師及學生皆認為模擬軟體能模擬真實世界的 3D 環境，惟地圖內容物可再豐富些。 (3) 教師及學生皆認為模擬軟體使用者介面很方便。 (4) 教師及學生皆認為使用模擬軟體的程式編輯器輸入與傳輸程式至模擬軟體很方便，惟與實體機器人程式編輯器的操作介面有些微差異。 (5) 教師及學生皆認為以幾乎同樣的指令即可適用於模擬軟體與實體機器人的操控。建議未來發展類似模擬軟體時，需求分析可參考學生的意見，以及實體機器人與模擬軟體使用相同之程式編輯器。Item 中學資訊科技教師學科教學知識現況之探究(2018) 蔡旻穎; Tsai, Min-Ying學科教學知識（Pedagogical Content Knowledge, PCK）係指教師在教學中能運用有效的表徵方式呈現學習內容，能掌握學生先備知識與學習困難，並據以轉化為學生易理解之方式進行教學的知識。臺灣的資訊科技新課綱實施在即，資訊科技教師是否具備足夠的PCK是影響新課綱實施成敗的關鍵。本研究編製「資訊科技教師PCK自我評量問卷」，共涵蓋課程知識、學習者及其背景知識、學科整體知識、學科教學方法與情境知識、程式設計與運算思維及學科學習成效評量等六類PCK知識面向，對現職中學資訊科技教師進行線上問卷調查，並探討教師背景對其PCK的影響。 本研究收集75位中學教師之問卷填答，其中51份為有效問卷。調查結果顯示，教師自評PCK足以勝任新課綱教學，在「學科整體知識」面向自評表現最佳，但在「學科學習成效評量」面向則略顯不足。在「程式設計與運算思維」面向，教師希望提升在「程式設計教學策略與方法」及「結合其他學習領域於運算思維教學」等教學專業知能。而教師畢業系所、修畢教育專業課程學校屬性、任教年段及任教地區也影響教師的PCK。未來研究建議擴大研究樣本的數量與範圍，並納入質性資料輔佐，以更具體了解資訊科技教師PCK全貌。Item 引導策略與學習順序對國小機器人程式設計學習成效及態度之影響(2017) 呂郁欣; Lu, Yu-Shin本研究旨在探討引導策略(程序引導、問題引導)、學習順序及性別對國小五年級學生在程式設計學習的成效及態度之影響。研究對象為國小五年級學習者，共224人參與實驗教學，有效樣本203人。研究設計採因子設計之準實驗研究法，自變項包含引導策略與學習順序，引導策略分為「程序引導」及「問題引導」兩種類型，學習順序分為「Scratch+機器人」及「機器人+Scratch」；依變項則包含程式設計學習成效(知識理解、知識應用)及學習態度(學習動機、幫助度、滿意度)。 研究結果顯示：在學習成效方面，(1)就知識理解而言，男生在知識理解表現優於女生；在「Scratch+機器人」學習順序時，程序引導組的知識理解表現優於問題引導組、在使用程序引導策略時，「Scratch+機器人」組的知識理解表現優於「機器人+ Scratch」組；(2)就知識應用而言，男生的程式設計知識應用表現優於女生；引導策略及學習順序各組間的知識應用表現則無顯著差異。在學習態度方面，(3)各實驗組對機器人程式設計學習上均抱持正向態度，特別是「機器人+ Scratch」組有較高的學習動機與滿意度。Item Visualization of program behaviors: Physical robots versus robot simulators(Springer Berlin / Heidelberg, 2008-07-01) Wu, Cheng-Chih; Tseng, I-Chih; Huang, Shih-LungThis study compared the effects of using physical robots (LEGO Mindstorms) and robot simulators (LEGO Mindstorms Simulator, LMS) in teaching novice programming concepts. A quasi-experiment design was implemented in this study. Four classes of high school students, totaling 151 students, participated in the study. Two classes of 76 students used the physical robots to learn programming, whereas the other two classes of 75 students used LMS. The students’ post-experiment achievement tests, replies on questionnaires, and focus group interview data were collected and analyzed. The findings of the study were: (1) no significant difference was found on students’ performance between the physical robot group and the simulator group, (2) the physical robot group demonstrated more positive attitudes toward the learning activities, and (3) the physical robot group indicated that they could better imagine the program behaviors.Item 類比清晰度及系統性與程式設計概念之學習(科學教育學會, 1998-09-01) 吳正己; 林挺裕類比的清晰度與系統性是影響類比學習的兩個重要因素。清晰度是指類比物與目標物相似關係是否成一對一對應，以及相似關係的多寡。系統性是指類比類傳達整體目標概念的相似高階關係。本研究以程式設計中的巢狀迴圈為教學內容，依類比的清晰度的高低與系統性的有無設計四組教材，探討類比清晰度及系統性與程式設計概念學習的關係。研究以準實驗研究法進行，受試樣本共 176 位高一學生，受試者閱讀類比教材後，分別進行成就測驗與問卷填寫。從成就測驗與問卷的分析結果，本研究獲致以下結論：（1）類比教材的清晰度與系統性對學習成就的影響並未顯著。（2）具高清晰度之類比教材能使學生發現較多的類比關係。（3）具系統性的類比教材較易使學生發現類比的高階相似關係，（4）能察覺類比清晰度與系統性的學生其學習成就較高。Item 具有完成學習策略之初學者程式設計學習系統(1996-07-01) 張國恩本研究的目的是發展一套具有完成學習策略(Completion strategy)的初學者程式設計學習系統,以輔助學生學習程式設計技巧。目前大部分的程式設計教學系統都要求學生撰寫程式,藉由評斷和解說程式正確性來教導程式設計概念,但是經過一些學者研究的結果得知,這種教學方法不適用於初學者身上。同時這種方式使系統評估程式正確性的工作變得複雜。因此,本研究採用完成學習策略的學習方式來設計初學者程式設計學習系統。所謂完成學習策略是在程式設計教學初期,利用現有設計良好的專家程式,讓學習者去進行填補、修改以及擴充的工作。 本研究首先探討了目前的程式設計教學式學習系統的缺失和程式設計的學習理論:發展策略(Program generation strategy)與完成策略,也鑽研了APT(Algorithmic process test)測驗,然後提出程式設計學習系統的系統架構。為了驗證系統的學習效果,本研究以一所高職的學生做了實測,其結果肯定了這套學習系統的成效。本研究希望這套初學者程式設計學習系統確實對想要學習程式設計的人有一番助益。