學童科技創新歷程之研究-以蟲蟲危機為例

Abstract

本研究主要在探討參與「Power Tech 2004全國少年科技創作競賽」獲得作品創新歷程記錄獎第一等第之創新歷程記錄，針對學童在創作創新作品的過程以及對於過程中所遭遇到的困境與突破的方式進行文件分析之探討。本研究目的：1.探討學童科技創新歷程之內涵為何；2.探討學童科技創新歷程之問題解決對策為何；3.本研究之結論，作為日後相關科技創作教學的參考。 研究的進行是採用內容分析法，來分析學童作品創新歷程記錄的問題解決的方式。研究工具主根據研究目的與搜集的相關文獻，再參考製作教學內涵。歸納出分析類目並予以定量與定質分析，再利用TRIZ為問題矛盾尋找解決策略，並且逐一建構出機構的最佳化設計構想，本研究發現： 1.蟲蟲危機創新歷程內涵： (1)數學概念： 包含：1.對稱概念、2.空間立體概念、3.幾何形狀、4.測量概念。本研究發現學童經由製作蟲蟲危機的過程中，能運用符號、記號、模型、圖形或其他數學語言、清楚傳達量化、邏輯關係，發展邏輯思考，用來分析證據、提出支持或否定假設的論點。 (2)物理概念 包含：1.力學概念(摩擦力、力矩、重心)；2.電學概念(電池原理、電線接法及直流電馬達)；3.材料與加工概念(密集板、冰棒棍、吸管、膠帶、齒輪及螺絲、螺帽等材料)。 2.蟲蟲危機創新歷程問題解決對策： 問題解決的對策：先分析評估從製作前的構想及工程圖的設計到材料加工、機構組裝與機能測試等各個階段對於所遭遇到的問題，能夠應用物理與數學原理，有系統的控制問題發生的因素並解決問題。 3.建議 綜合本研究所獲得的研究發現及結論，提出對教育相關單位、相關教育人員、國中小學童以及對後續研究之建議。