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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    應用Jigsaw合作學習於STEM教學策略:以學習物聯網為例
    (2022) 林威廷; Lin, Wei-Ting
    STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)教學策略中,學生常因需要同時學習數個領域知識造成學習困擾;透過Jigsaw合作學習,小組成員可以到不同的「專家小組」學習某個領域知識,然後回到原小組把習得的知識分享給其他成員,可以有效降低前述困擾。本研究探討應用Jigsaw合作學習於STEM教學策略的成效,學習內容選定應用物聯網於PM2.5空氣污染的偵測。本研究採準實驗研究法,研究參與者為北部某國小六年級的104位學生,共四個班級,其中兩班為實驗組,共51位學生,施以Jigsaw合作學習;另兩班為對照組,共53位學生,採傳統合作學習。實驗實施共計五堂課,並以學習態度問卷、成就測驗與半結構訪談蒐集學生學習資料。研究結果顯示,整體而言,兩組學生在學習態度上並無顯著差異;但相較控制組學生,Jigsaw合作學習組學生認為學習活動有助於理解物聯網及空氣污染等知識。Jigsaw合作學習組學生的學習成就顯著優於控制組,但也發現學生對於Micro:bit與簡報軟體等的操作感到困擾。建議未來研究可改善本研究Jigsaw合作學習教學設計問題,並精進STEM教材設計,以提升學生之學習態度。
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    基於科學運算之運算思維導向程式設計教學
    (2021) 謝欣玲; Hsieh, Hsin-Ling
    各領域對運算思維與程式設計能力之需求日益增加,然而非資訊背景的學習者往往缺乏相關能力以因應資訊時代的需要。科學領域對運算之需求更甚,許多研究與教學者開始將運算加入科學課程中,以期使學生在科學研究與職場能利用運算的能力有效解決科學問題。因此本研究針對主修科學的學習者提出運算思維導向的程式設計教學方法,透過科學運算,讓學習者經歷以建模為主的運算思維。為檢驗研究所提之教學方法的有效性,研究將針對此種教學對學習者程式理解能力、程式實作能力以及運算思維進行探討。研究結果發現:本研究之學習者透過基於科學運算之運算思維導向程式設計教學後,建模品質較好的學習者在程式設計學習表現上較佳,建模品質較好的學習者在科學程式設計專題上的表現也較好,也發現他們對程式設計建模程序中觀察與除錯的步驟感到認同。研究中所設計之教材、開發之建模輔助平台以及研究相關發現,可對未來運算思維教學的研究與教學者提出相關建議。
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    以計算物理實踐STEM程式設計教學之研究
    (2017) 王名璨; Wang, Ming-Tsan
    本研究旨在設計與實施STEM程式設計教學,並評估其成效。研究以計算物理為例,探討程式設計與物理物體運動單元之跨領域教學之教學設計,及其對於學習者學習程式設計與物理物體運動單元之影響。在運算思維中,建模扮演重要的角色,幫助學習者將問題利用運算的模型表達以進行問題解決;在科學教育中建模亦扮演著重要的角色,透過建模有步驟性與結構性地將問題進行分析、發展解題策略、驗證,反覆嘗試直至問題解決。因此,透過建模導向程式設計教學 (modelling-based instruction) 讓學習者同時體驗運算建模和物理建模,希冀藉此培養學習者之程式設計能力,並同時輔助物理物體運動單元之學習。研究利用準實驗研究法檢驗所發展之教學模式的效益,實驗參與者為167位高中一年級的學習者,在資訊科技課中實施。實驗組教師根據建模過程引導學習者解決物理問題,包含物理物體運動單元之位移、平均速率、加速度問題,學習者在學習過程中可同時體驗運算與物理建模,包含:分析、演算法設計、程式化、解釋四個步驟。控制組則是以傳統方式授課,教師教授程式概念並提供題目讓學習者練習。實驗結果發現:(1) 學習者在STEM程式設計教學中練習較大且複雜之真實世界問題,並將透過建模程序解題,以模擬複雜現象,能幫助學習者學習程式設計並能由建模歷程體認真實世界問題的複雜與多元。(2) 學習者對程式設計建模程序態度持有正向態度,認為建模學習程序的引導,能幫助學習者解決複雜的問題。(3) 透過本研究的建模導向教學,學生較能花時間進行問題解析;而在此建模引導下,高程式設計成就的學習者於演算法設計、程式化、解釋的程序中有較佳的表現:能將問題發展出適當的解題策略,將解題流程轉換為程式碼,且能以不同的輸入進行測試與觀察,並說明程式的邏輯與意涵,這些程序皆為程式設計的重要歷程。