加昌自然與生活科技工作坊

電腦樂高（學術名）、樂高機器人（坊間名）、LEGO Mindstorms（產品名），是很棒的「從做中學」的學習輔具，在版本上有 RCX（舊版）與 NXT（新版），德國慧魚積木 Fischertechnik 也有類似的產品。

這類的產品像玩具，更是自學、上課的好教具；唯一的缺點-->價格高，也因為價格高，若能在學校教育中讓一般學生有機會接觸，或許能彌補一些教育資源的落差。

找了一些資料，希望對電腦樂高運用在學習上的成效及運用的方法，有進一步的了解 ...... : )

以下節錄四段文獻及與學童相關的論文摘要：

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一．
【由MIT媒體實驗室與丹麥樂高（LEGO）公司合作開發的電腦樂高是利用樂高積木與電腦結合做為教具，進而發展出一系列的科學創意課程，經由MIT媒體實驗室在教育現場的實徵研究發現，透過課程設計的活動，結合電腦程式，控制所創造的模型，訓練學生從實際動手做的過
程中，學習到機械原理、電腦控制和程式邏輯等科學知識，結合日常生活的科學知識，並從生活化、具體化、活潑化的引導方式中，學習推理思考、問題解決、創造發明、團隊合作，以開拓學生的科學領域、邏輯分析及程式觀念的建立、激發學生對科學濃厚的興趣，並充實學校科技教學課程，讓教學活潑化、學習趣味化（Papert，1993; Sargent, Resnick, Martin & Silverman，1996) 】(1)

二．
【LEGO Mindstorms是經歷十五年的研發時間，而在1998年開始量產發售，它是著名的丹麥樂高集團（玩具製造商）與美國麻省理工學院媒體實驗室（以學習及認識論著稱的研究機構）合作的計畫成果。同時，Seymour Papert是整個認識論與學習研究群的領導者，有關LEGO
Mindstorms的學習理論基礎主要根源於他所提出的建造論（Construcionism）。

Papert所提出的建造論是建立於兩個不同的建構（construction）觀念：一是學習是主動的建構新知識，而不是被動的接受；二是透過對事物的操弄，並且進一步的呈現、發展，或與人分享而達到個人有意義化的建構學習（Papert & Harel，1991）。

建造論也支持建構論的觀點：學習者是一個主動的知識建構者，然而也強調在外在作品的建造，因可讓學習者彼此分享創意。雖然沒有外在作品的創作，學習者仍然可以建構且表達知識，但有更多的證據顯示藉由外在作品的創作，學習者可以有更互動，以及分享他們所瞭解的事物及想法。】(2)

三．
【 Mindstorms 一發表，三個月內在美國熱銷八萬套，一九九九年，在玩家自行成立網站的推波助瀾下，銷售數字成長三倍，坊間出現二十多本書籍，專門討論電腦樂高。《紐約時報》形容此次合作，樂高由單純生產射出成型的玩具公司，拿到了和電腦遊戲廠商競爭的門票。台灣代理電腦樂高的貝登堡國際負責人方凱亮指出，國內包含薇閣小學幾乎都用電腦樂高教學，而清大、交大、台科大等理工科系學生，甚至用這套教具，做出各種機器人供研究之用。使用電腦樂高教學長達五年，萬芳高中陳靜怡老師，也指出有些罹患重度自閉症的孩子，透過這套遊戲，學會團隊合作和溝通能力。】(3)

四．
【筆者相信教師如果能夠妥善的將「電腦樂高」與課程、教學、評量結合，則不但能夠提供學童一個科技支援之建構學習環境，也能夠提昇學童的多元智慧 (multiple intelligences)，更能夠與九十學年度 (西元二零零一年)即將施行之「國民教育階段九年一貫課程」搭配，以培育新世紀學童的基本能力。

一、由有效的教與學標準 (Dalton, 1998) 檢視電腦樂高的教學

總部位於加州的美國「教育多元化與卓越化中心」(Center for Research on Education, Diversity & Excellence) 經過許多研究與文獻探討，歸納出五個重要的教學法標準。他們認為如果教師的教學設計能夠遵循這五個標準，那麼教與學成功的可能性就會提高。整體而言，若由五個有效的教與學標準 (Dalton, 1998)來檢視這個上午的電腦樂高教學，是一場不錯的教學。
(一) 師生及同儕共同創作 (Facilitate learning through joint productive activity among teachers and students)。兩位學生為一組，共同討論、創作出一個模型(如電風扇)，教師及助教在學生創作的過程中及創作告一段落後，指出該模型什麼地方做得好，或有沒有可以再改進的地方。所以，這次的教學達到「師生及同儕共同創作」的標準。
(二) 在各科目中發展學生的語文及學科素養 (Develop students’ competence in the language and literacy of instruction across the curriculum)。因為要共同創作，所以同組的兩位學生必需互相討論，他們必須學習零件組中的專有名詞 (術語)以便溝通，例如；「把那個冠狀齒輪拿給我」或「我想在這裡再加一個傳送帶」等。他們也必須學習如何將自己的想法或疑問，清楚的呈現出來，以利溝通。
(三) 將學校學習與學生生活聯結 (Connect teaching and curriculum with experiences and skills of students’ home and community)。事實上，筆者以為「電腦樂高」這個產品名稱取得很有智慧，它讓人覺得有些親切、熟悉 (許多人都有使用電腦及玩樂高的經驗)；又有些創意 (把這兩者合在一起會是一個什麼樣的新產品？)。產品教案裡介紹的也是兒童在日常生活中常見的科技產品，例如；電風扇、遊樂場大型玩具(旋轉鞦韆、碰碰車等)，讓學童感覺到所學事物與其生活是有相關的。
(四) 教導高層次的思考技巧 (Challenge students toward cognitive complexity)。在這個課堂上，學童所使用的都是高層次認知技巧，例如；設計程式、創造模型、分析設計錯誤之所在、思考如何改良、評鑑自己與他人的成品、二度及三度空間的轉換 (看圖示組合模型)等。
(五) 經由對話進行教學 (Engage students through dialogue, especially the instructional conversation)。這個課的課堂上不再是「講光抄」、「背多分」的單向溝通；學生之間或師生之間的對談、討論及問答的時間遠超過教師講解的時間。

二、由H. Gardner 的多元智慧理論 (theory of Multiple Intelligences) 看電腦樂高

Gardner認為每一個孩子都有八種智慧的潛能，而家長及教師及其所提供的環境則是開啟 (或不幸的，關閉）孩子各項智慧的關鍵。這八種智慧分別是語文智慧、邏輯數學智慧、空間智慧、肢體運作智慧、音樂智慧、人際智慧、內省智慧及自然觀察者智慧 (洪蘭審定，1998; 田耐青，
1997，1999a，1999b，1999c)。筆者以為如果教師能在教學中妥善的設計，電腦樂高的教學可以幫助學生提昇這所有的八項智慧。因為小組內要溝通，也要對外解釋自己的成品，所以提昇語文智慧。因為需要寫程式，所以邏輯數學智慧得以提昇。因為要組裝模型，空間智慧、肢體運
作智慧及自然觀察者智慧得到操練。模型內可以加入音樂 (例如；一個一邊掃地、一邊哼著歌曲的機器人)，音樂智慧也派上用場。在小組的互動中，人際智慧與內省智慧可以得到操練。同樣的，教師若能在評量中妥善的設計，則電腦樂高也有潛能成為一個符合多元智慧理論理念的
評量工具。】(4)

參考資料
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1.吳志緯黃萬居（民92）。以電腦樂高進行國小科學教學活動設計與實施之研究。 http://www.tmue.edu.tw/~science/chiview/scitotal/st20033.doc
2.謝建全施能木鄭承昌（民93）。機械人組合教學輔具在國小學童創意學習與問題解決歷程教學上之應用。
http://www2.nutn.edu.tw/gac646/book/book47/%E8%AB%96%E6%96%87p1-p18.pdf
3.曾如瑩（民94）。積木裝上ＣＰＵ反攻電腦遊戲。商業周刊第 944 期。http://www.businessweekly.com.tw/webarticle.php?id=21743&p=1
4.田耐青（民88）。由「電腦樂高」談新世紀的學習：一個「科技支援之建構學習環境」實例。教學科技與媒體雙月刊，44，24～35。

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以下論文摘要取自全國博碩士論文資訊網

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系統編號: 091NTCN0709003
出版年: 2003
研究生: 黃期璟
論文名稱: 幼兒操作建構性玩具之創造力表現~以「樂高」為例

[摘要]遊戲是幼兒生活的全部，玩具是遊戲活動中的重要工具；幼兒的創造力更會透過各種類型的遊戲充分地表現。鷹架理論主要是融合了Piaget的「建構認知理論」和Vygotsky的「最近發展區」兩部分所形成的理論。「鷹架行為」正是成人或同儕在幼兒從事做某項工作時所給予的支持。本研究旨在從幼兒建構性遊戲中，瞭解創造力表現的過程，並分析遊戲情境中所產生的鷹架行為。研究方法採用「非參與觀察法」，研究對象為新新幼稚園的4-6歲幼兒與教師、樣本玩具為「樂高」積木，再依據研究者自行歸納的分析架構，針對重要的觀察資料進行深入的分析與討
論。並以舉例法、樣版式分析法，呈現研究發現與結果。本研究之主要發現如下：一、幼兒創造力表現：提供成人評估幼兒創造力表現的模式架構，在本架構中特別重視幼兒創造的「歷程」與「產品」。二、互動的情境：鷹架必須在互動的情境中才會產生，成人需瞭解幼兒遊戲當下的情境，以提供適當的協助。三、鷹架的種類：可分為三種「直接協助的鷹架」、「間接支持的鷹架」、「未正面支持的鷹架」，都對於啟發幼兒創造力有所助益。四、建議製造積木玩具的廠商：在設計玩具中所附之「使用手冊」時，可加註成人在遊戲過程中的角色與態度，對於提升幼兒創造力之發展是
有所助益。
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系統編號: 096NTTTC096009
出版年: 97
研究生: 劉素妹
論文名稱: 以樂高積木為媒介提升幼兒口語能力之研究

[ 摘要 ] 本研究以樂高積木為媒介的說故事教學活動方式，探討對幼兒口語能力之影響。研究中採前測、後測之準實驗研究。編擬以樂高積木為媒介的說故事教學活動設計，研究樣本選自台北市幼稚園中班兩班幼兒，共五十八人為對象，其中實驗組幼兒28人接受實驗教學，進行十三週的教學實驗活動，另控制組30人則否。實驗教學前、後，兩組幼兒分別以「修訂畢保德圖畫詞彙測驗」詞彙理解能力量表及收集幼兒故事語料分析結果進行統計分析。另外，對實驗組幼兒實施以樂高積木為媒介的說故事教學活動的學習學習態度與意見訪談分析。本研究結果摘述如下：一、實驗組實施以樂高積木為媒介的說故事教學活動後，對於「修訂畢保德圖畫詞彙測驗」詞彙理解能力得分優於對照組，具有顯著差異。二、實驗組與對照組在實施教學活動後，在故事語料分析中的總字數、相異詞數、總詞數等三向度上沒有顯著差異，而在總句數上的表現具有
顯著的差異。三、實驗組在實施以樂高積木為媒介的說故事教學活動後，對於幼兒學習態度與意見之探討：（一）多數幼兒以樂高積木為媒介的說故事教學活動的難易度皆可接受且認為容易了解。（二）幼兒普遍對以樂高積木為媒介的說故事教學活動有高度的參與程度，重視團體合作精神，且主動、積極。（三）對於以樂高積木為媒介的說故事教學活動中融合樂高積木與說故事教學活動，多數幼兒持正面評價。（四）幼兒對於以樂高積木為媒介的說故事教學活動之喜好度高，保持高度學習興趣與態度。
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系統編號: 096NTTTC096031
出版年: 97
研究生: 楊秀惠
全文資料 : 電子全文下載
論文名稱: 運用主題活動提升幼稚園積木角學習成效之行動研究

[ 摘要 ] 研究觀察以動手操作為主的體驗式教學設計，配合樂高（LEGO）創意科學教具之選用，輔以問題解決導向的情境學習與引導，從而激發、培養與提昇幼稚園幼童之創造思考力。本研究運用主題活動設計，以鹽埕國小附幼16名幼童為受試對象。主要的課程策略為練習、探索、參觀、體驗、創意思考以及積木布置遊戲等方式。經由研究資料的呈現、分析與訪談有豐厚幼教經驗背景的教師作為研究發現之回饋驗證，結果發現幼兒歷經三次的教學行動循環後，漸能熟悉積木建構技巧，而透過質性資料分析與檢核表資料的分析，幼童學習成效方面均具有顯著成效。而研究者透過行動研究亦獲得了課程、教學與專業知能的成長。本研究之主要發現如下：ㄧ、提供幼童足夠的遊戲時間、空間與樂高媒材，加上老師或成人支持鼓勵與適當介入，能有效提升幼童的建構行為。二、幼童從個別練習完成造型、分組觀摩，進而團體合作，布置他們平時累積的作品，促使幼童的創意獲得啟發，同時也改善積木角的學習效果。三、經由主題活動實施後幼童創造思考過程獲得啟發。四、鷹架必須在互動的情境中才會產生，它對於幼童的創造力是有助益。
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系統編號: 091TMTC0231020
出版年: 2003
研究生: 吳志緯
論文名稱: 國小學生以電腦樂高進行科學學習之個案研究

[ 摘要 ] 本研究目的在探討國小六年級學生在「電腦樂高」教學方案和探究活動情境下，（一）學生如何運用科學過程技能？（二）學生問題解決歷程是如何？（三）學生在探究活動環境中如何與同儕溝通互動進而達到「合作學習」之情形？（四）對學生科學學習態度之影響如何？研究者以建造論（Constructionism）與探究教學策略作為理論基礎，透過社團活動的方式，以六年級學生男、女各三名，分成兩組進行電腦樂高教學方案和探究活動情境。將學生科學學習歷程，以一個月的時間，每週三天，每天3小時的探究活動，透過現場的觀察與記錄，進行質的分析與研究。研究結果發現：（一）學生在進行電腦樂高教學方案和探究活動情境中，電腦樂高提供豐富且具高互動性的科學學習環境，讓學生可以在活動過程中，使用、精練與培養學生各種的科學過程技能。（二）在電腦樂高教學方案和探究活動情境中，提供學生問題解決的訓練與培養之情境
，其問題解決的歷程包含（1）問題的確定（2）分工（3）積木設計與組裝（4）程式設計與執行（5）修正。（三）在電腦樂高教學方案和探究活動情境中，學生透過同儕的積極溝通、討論與互助以達合作學習之情形。（四）在電腦樂高教學方案和探究活動情境中能鼓勵與協助學生
關於科學學習態度的正向發展。此外，針對本研究的發現，研究者提出對科學教育及未來研究的建議。
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系統編號: 094NTNU5036008
出版年:
研究生: 吳斯茜
論文名稱: 網路輔助電腦樂高課程影響學童問題解決態度之研究

[ 摘要 ] 本研究旨在了解網路輔助電腦樂高課程對學童問題解決態度的影響。為達到研究目的，本研究探討文獻中相關理論與研究，設計出網路輔助電腦樂高課程，再利用準實驗設計，針對國小高年級的學童，進行十五小時的實驗教學，實驗前後皆施以問題解決量表，藉以了解接受網路輔助電腦樂高課程與一般電腦樂高課程的學童問題解決態度上的差異，實驗後並對實驗組學童施以「網路輔助電腦樂高課程問卷」，調查學童對網路輔助電腦樂高課程的想法及學習態度，經資料分析與研究發現，得到以下結論：1.「網路輔助電腦樂高課程」能夠提昇學生問題解決態度。2. 使用「網路輔助電腦樂高課程」與「一般電腦樂高課程」進行教學後，學生的問題解決態度無顯著差異。然而接受「網路輔助電腦樂高課程」教學後的學童，在問題解決態度、問題解決自信、趨避取向及自我控制上的提昇程度上，仍較接受「一般電腦樂高課程」教學後之學童高。3.網路輔助電腦樂高課程能引起學生的學習興趣。
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系統編號: 094YUNT5396001
研究生: 洪秋萍
全文資料 : 電子全文下載
論文名稱: 電腦樂高（LEGO Dacta）對學習創造力的研究：以功能性角色探討

[ 摘要 ] 創造是一種心智活動，是個體或群體生生不息的轉變過程，其表現的結果使自己、團體或該創造的領域進入更高層轉變時代；培養學生創造力已是時代的潮流，刻不容緩的任務，因此，如何有效的提昇學童的創造力一直是現代教師希望能儘速達成的任務。本研究是利用社團活動的時間，藉由電腦樂高課程的進行，將學生的創造力引發出來。研究的進行，先將學生依不同性別分成三組，採用團隊合作的方式，完成課堂上老師指定的作業，再由學生上課的談話內容中整理出逐字稿，以內容分析法的方式來探討學生各種功能性角色的扮演。研究結論顯示分三點來探討：1. 在合作學習方面：合作學習有助於學生的學習，研究的結果，採合作學習的方式，學生的創造力都進步了，所以在電腦樂高課程的學習上可以採合作學習的方式，幫助學生學習。2. 在性別分組方面：不同性別的分組，解決問題的方式不同，功能性角色的出現不同，同時對創造力的進步也不相同，研究顯示，在有男生的組別中，功能性角色的出現及創造力的進步遠大於只有女生的組別，所以在樂高課程的實施中，可以採用不同性別的分組學習方式。3. 在功能性角色方面：功能性角色的出現影響到創造力的進步，角色出現的種類或次數愈多，創造力就進步的愈多。
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系統編號: 094YUNT5396014
出版年:
研究生: 李謀正
論文名稱: 國小學童創造力的研究－以電腦樂高為例

[ 摘要 ] 由於資訊和網路科技的快速發展，線上學習的應用領域也產生了快速又多樣化的成長。近幾年來，學校教育方面也逐漸重視創造力的培養。因此，面對知識導向世界的挑戰，學校教育系統要求加強提昇學童創造力的呼聲亦愈來愈大。本研究目的可分成二部分來說明。首先，本研究透過現場的觀察與團隊合作學習的方式進行電腦樂高教學，觀察其對學童創造力的影響。第二
，本研究將學生分成三組，採團隊合作學習的方式完成各組作業，研究者透過現場的觀察與學生上課的談話內容所整理出的逐字稿，以內容分析法的方式來探討其對學生問題解決能力的影響。研究結果發現：1.電腦樂高課程活動能提供學生極佳的科學過程技能應用環境。學生能透過積木組裝和程式設計課程活動中，培養學生的科學過程技能，並能在課程活動中不斷的應用、精鍊科學過程技能。2.電腦樂高科學活動課程能提昇學生問題解決的能力及創造力。在課程中參與程度愈高，和同儕間的互動愈頻繁，課程活動中居於領導者地位者，那麼創造力的進步幅度愈大。3.電腦樂高課程活動中，學生能應用電腦程式來解決問題。學生應用程式設計來解決問題的歷程為：(1).了解問題。(2).擬定解決計劃。(3).分工並實際行動。(4).積木設計與組裝。(5).蒐集資訊。(6).測試除錯。
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系統編號: 095NTTTC576108
出版年: 96
研究生: 林智皓
全文資料 : 電子全文下載
論文名稱: 樂高(LEGO)動手做教學對國小學童科學創造力影響之研究

[ 摘要 ] 本研究目的在以動手操作為主的體驗式教學設計，配合樂高（LEGO）創意科學教具之選用，輔以問題解決導向的情境學習與評量，從而激發、培養與提昇國小學童之科學創造力。本研究採準實驗研究設計，以台東縣介達國小高年級學童二十六名為受試對象。實驗組以自編之動手做活動單元，進行動手做教學；對照組則以相對應之康軒版教科書單元內容，進行講述為主之教學。前後測設計採用「自然與生活科技測驗評量」、「問題解決能力測驗」、「威廉斯創造性思考活動」與「威廉斯創造性傾向量表」作為評鑑工具。而後續追蹤除針對實驗組學童進行活動省思回饋問卷的填寫，更進一步抽取若干人數進行個別訪談，以驗證動手做教學模式對提昇科學創造力之正面效益。本研究發現：實驗組學童透過LEGO動手做實驗教學後，其「物理學科能力」、「問題解決能力」與「科學創造力」，均獲得提昇；而對照組學童於講述式教學後，其「物理學科能力」與「科學創造力」，亦有所成長。唯實驗組學童之「物理學科能力」、「問題解決能力」與「科學創造力」，仍優於對照組學童之成就。配合活動省思回饋單與個別訪談之分析結果亦指出：實驗組學童於樂高（LEGO）動手做教學後，於學習動機與態度、問題解決能力和創意思維上，均感受到有別於過去接受講述式教學時期的成長；動手做教學模式在科學創造力的培養、學習動機與態度的增強、學科知識和問題解決能力的遷移以及整體教學效能的提昇上，亦明顯優於傳統教學模式。
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系統編號: 096NTNU5036051
出版年:
研究生: 施能木
論文名稱: 應用樂高教學方案在國小生活科技課程對學童創造力影響之研究

[ 摘要 ] 本研究旨在探討應用樂高教學方案在國小生活科技課程的可行性及其對學童創造力之影響。為達研究目的，本研究進行文獻探討，瞭解國內外建造論、創造力、問題解決等理論基礎，作為規劃樂高教學方案的依據。本研究採取準實驗研究法，以台東縣東海國小六年級兩個班級（各35名學童）為研究對象，隨機分派為實驗組與控制組。實驗組學童接受樂高教學方案教學，控制組學童接受傳統教學，教學實驗時間為期六週（24節課）。本研究以簡單機械成就測驗、創造力實作評量表、威廉斯創造性思考活動、威廉斯創造性傾向量表、學習意見調查表及訪談大綱為研究工具，比較實驗組與控制組兩組學童在生活科技課程學習成效的差異及創造力的影響。本研究結論為(1)樂高教學方案適用於國小生活科技課程之教學；(2)樂高教學方案可提升國小學童在生活科技課程的學習成效；(3) 樂高教學方案可提升國小學童部分創造力的能力。
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系統編號 : 095NTCTC147017
出版年 : 96
研究生: 蔡宗信
全文資料 : 電子全文下載
論文名稱 : 以科學遊戲增進學生問題解決能力之行動研究

[ 摘要 ] 本研究旨在以行動研究方式來探討如何設計科學遊戲來增進學生問題解決能力以及實施的成效，並檢視過程中所遭遇到的困難與解決方式和反思研究者在歷程中的專業成長。從2006年9月至2007年1月，共分成三個階段歷經一個學期的研究，教學班級為台中縣某國小六年級33名學生，全班共分6組，以其中一組6個小朋友為研究對象，運用問題本位學習來實施科學遊戲教學，期間所蒐集資料包含學生學習單、自我檢核表、小組互評表以及參與觀察教師課室觀察記錄和研究者手札等資料，採質性方法進行資料分析，透過三角校正提升研究的信效度。研究期間獲致以下成果：一、設計科學遊戲以增進學生問題解決能力的原則：以「好玩」引起學生學習動機、過程必須包含動手做的設計過程、過程需融合遊戲規則和競賽的機制、主題活動難度由簡入深、要有充分的討論和體驗時間。而運用問題本位學習的部分必需掌握佈題技巧、小組討論與小組合作學習情境、引導學生評量。二、實施科學遊戲後發現研究對象的問題解決能力有略顯進步的現象，但在各分項的表現則有所不同。三、教學過程中遭遇的困難與解決方式：教學時間與流程的掌控、上課秩序的控制、鼓勵和獎勵的制度、教學場地的選擇與調整。四、研究者專業成長：設計能力的提升、教學能力的提升、研究能力的提升。最後根據結論，分別對科學遊戲教學活動、問題本位學習運用、培養學生問題解決能力提出幾點建議，以供教學實務應用與後續研究之參考。

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