林坤誼 教授兼系主任 | 科技應用與人力資源發展學系
林坤誼教授曾獲頒美國ITEEA「2020傑出科技和工程專業人員」、科技部吳大猷先生紀念獎、特聘教授、台灣工程教育與管理學會研究獎、優良教育人員木鐸獎等榮譽。目前聚焦於STEM教育、科技與工程教育等領域的研究。
做得多不如學得深－反覆建模更有助於提升學生的STEM職業興趣
【本篇報導由科技應用與人力資源發展學系 林坤誼教授研究團隊提供】
許多教師認為讓學生接觸越多的動手實作活動，就能夠提升學生的STEM職業興趣。本研究針對臺北市某高中進行教學實驗，讓學生自行選擇想要進行多元的實作活動，抑或者選用一個透過反覆建模以進行深度學習的實作活動。在經歷一個學期的教學實驗後，本研究發現做得多不如學得深，選擇透過反覆建模以進行深度學習的學生，在STEM中的科技與工程領域之職涯興趣，比對照組有更明顯的提升且達到統計上的顯著水準。此外，本研究也針對參與此一教學實驗的學生進行分析，結果顯示在STEM專題中有優異表現的學生，其工程設計歷程與構思想像力扮演重要的關鍵角色，因此建議教師在教學過程中不要僅偏重在初始想像力，應更重視引導與培育學生的構思想像力。
隨著動手實作活動越來越盛行，越來越多有關動手實作的課程、活動充斥在我們的日常生活中。在高中階段，很多學校會提供多元、豐富的專題製作課程，希望藉此培養學生跨領域的統整能力。然而，做得多就一定能夠學得好嗎？學生就一定會對STEM領域的職涯發展有興趣嗎？許多教師也會認為，讓學生接觸越多的動手實作活動，就能夠提升學生的STEM職業興趣，因此，本研究主要針對此一論點進行挑戰，並嘗試論證「做得多不如學得深」，以據此改變大家的想法。
本研究主要採用準實驗設計，並針對臺北市某高中進行教學實驗，在實驗組中主要提供一個透過反覆建模以進行深度學習的實作活動（如圖1、2），而在對照組中則提供多元的實作活動。在經歷一個學期的教學實驗後，本研究發現做得多不如學得深，選擇透過反覆建模以進行深度學習的學生，在STEM中的科技與工程領域之職涯興趣比對照組有更明顯的提升，且達到統計上的顯著水準。此外，本研究也針對參與此一教學實驗的學生進行分析，結果顯示在STEM專題中有優異表現的學生，其工程設計歷程的表現與構思想像力扮演重要的關鍵角色，因此建議教師在教學過程中應該重視工程設計歷程的引導，藉此深化學生的設計與製作歷程，此外，在教學過程中也不宜僅偏重在初始想像力，應更重視引導與培育學生的構思想像力。
圖1：隔震器設計範例
圖2：設計構想範例
本研究成果已刊登於以下期刊中，並已陸續透過教師研習、專題演講等方式進行宣導，期盼能讓教師們反思「做得多不如學得深」這個論點，並據此檢討與改善現有的教學方式，讓學生在工程設計歷程中更強調反覆建模、深度思考，更能有助於提升其STEM職業興趣。
Lin, K.-Y.*, Lu, S.-C., Hsiao, H.-H., Kao, C.-P., & Williams, P. J. (2021). Developing student imagination and career interest through a STEM project using 3D printing with repetitive modeling. Interactive Learning Environments. https://doi.org/10.1080/10494820.2021.1913607 (SSCI, Education & Educational Research, IF=3.928 (2020), Rank: 43/264=83.90, Q1)
