融入反思活動的資訊服務學習課程對大學生運算思維之影響

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：56

、訪客IP：18.117.9.7

姓名

許郁珮(Yu-Pei Hsu) 查詢紙本館藏

畢業系所

網路學習科技研究所

論文名稱

融入反思活動的資訊服務學習課程對大學生運算思維之影響
(The Influence of Information Service Learning Course with Reflection Activities on University Student′s Computational Thinking)

相關論文

★ 支援國小科展探究教與學之網路科展探究系統的開發與評估	★ 教師科展專業知識分享社群平台系統開發與評估
★ 科學小論文寫作平台的建置與評估	★ 「探究教學線上教師社群平台」之建置與評估:以知識管理理論為基礎
★ 科學閱讀平台之發展與評估	★ 以鷹架為基礎之科展探究系統平台之開發與評估
★ Improving Novice Teachers’ Instructional Practice Through Online Multilevel Reflection: The Role of Novice Teachers’ Beliefs	★ The Effect s of Video-based Reflection on Preservice Teachers′ Micro Teaching Focusing on Meaningful Learning with ICT
★ Examining Teachers’ Online Video-Based Reflective Practice for Professional Development Regarding Guided-Discovery Learning Instruction	★ 數位教育遊戲之開發與評估：以「Mr.道耳頓的奇幻歷險」為例
★ 應用自然語言處理技術開發基於知識翻新理論之線上非同步合作論證平台與平台初步評估	★ 同步討論與反思系統（SDRS）對小學生知識建構學習環境感知和學習成果的影響
★ 具有集成設計框架的同步在線論證系統用戶界面：重新設計和評估	★ 科學探究學習系統之開發與評估
★ 支援科學專題學習之線上學習平台開發與評估	★ 線上合作共同備課平台：開發與評估

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

本研究以訓練大學生教導小學生運算思維為目的之資訊服務學習課程，主要目的在於培養修課學生理解「運算思維概念」並提升本身「運算思維能力」。
本研究之研究對象共計二十四名大學生，資訊服務學習課程共分為三個部份的學習階段，第一階段為「理解運算思維-透過運算思維初探課程瞭解運算思維」；第二階段為「實踐運算思維－程式拆解練習瞭解運算思維」；第三階段為「運算思維教學－從學習者的角色演變成教學者的角色瞭解運算思維」，課程透過「做中學」與「學轉教」導向的學習方式進行，並融入課後反思問卷讓本研究之研究對象去紀錄本身對於運算思維概念，以及解釋本身在透過視覺化學習之邏輯思考的過程，以及觀察本研究之研究對象從程式學習者轉換成程式教學者身份，從中去瞭解大學生對運算思維後設認知及對於運算思維概念與能力之影響。
本研究共進行兩階段的資料分析，第一階段將大學生對運算思維的認知以描述次數進行質性分析後先歸納出運算思維的概念類型，為了辨別運算思維概念類型之分布及廣度變化以量化的方式呈現；而第二階段將大學生的運算思維能力前、後測去進行T檢定統計分析以了解運算思維能力變化之影響。
研究結果顯示學習者在經歷融入反思之資訊服務學習課程，大學生對運算思維概念有正向的影響，其運算思維能力亦有顯著差異，最後亦對未來之研究方向提供建議。

摘要(英)

The purpose of this research is to develop university students’ computational thinking (CT) concept and competencies with an Information Service Learning Course. There are 24 university students participate in this study. The Information Service Learning Course was divided into parts: Preliminary lesson for CT, Practice CT through programming, and design CT instruction and teach CT to elementary school students. The course was designed through "learning by doing" and "learning transferring." Before and after the course, students’ CT competencies were assessed with items selected from Bebras Challenge, one of the famous and popular CT assessment. Also, the questionnaire of reflection-on-action was used to allow the participants to record their learning progression in CT during the semester. Through qualitative and quantitative analyses, student’s different types of CT concept were categorized. More importantly, it was revealed that, at the end of the course, the participants showed significant improvement on their CT concept, as well as their CT competencies, revealing the effectiveness of the Information Service Learning Course in cultivating students’ CT concept and competencies. Implications for teaching practices and future research were also discussed.

關鍵字(中)

★ 運算思維
★ 運算思維概念
★ 運算思維能力
★ 反思活動

關鍵字(英)

★ Computational Thinking (CT)
★ Computational Thinking concept
★ Computational Thinking competency
★ Reflection Activity

論文目次

摘要 i
Abstract ii
致謝辭 iii
目錄 iv
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章　緒論 1
第一節　研究背景與動機 1
第二節　研究目的 4
第三節　研究問題 5
第四節　名詞解釋 6
一、運算思維（Computational Thinking） 6
二、運算思維概念（Computational Thinking Concept） 6
三、運算思維能力（Computational Thinking competency） 6
四、資訊服務學習課程（Information Service Learning Course） 6
五、運算思維教學活動（Computational Thinking Teaching Activities） 6
六、行動後反思（Reflection-on-Action） 6
七、視覺化學習（Visualization Learning） 7
第五節　研究範圍與限制 8
一、研究樣本限制 8
二、研究時間限制 8
三、研究工具限制 8
第二章　文獻探討 9
第一節　運算思維 9
一、運算思維概念及其發展歷程 9
二、小結 16
第二節　運算思維教學策略 18
一、做中學（Learning by Doing） 18
二、行動後反思（Reflection-on-Action） 19
三、視覺化程式學習 20
第三節　國內運算思維課程能力的評量方式 24
第三章　研究方法 26
第一節　研究對象 26
第二節　研究流程 28
一、第一階段「研究準備階段」 29
二、第二階段「研究實驗處理階段」 29
三、第三階段「研究分析結果與完成階段」 29
第三節　課程設計 30
一、第一階段「理解運算思維-透過運算思維初探課程瞭解運算思維」 32
二、第二階段「實踐運算思維-程式拆解練習瞭解運算思維」 34
三、第三階段「運算思維教學-從學習者的角色演變成教學者的角色瞭解運算思維」 35
第四節　研究工具 37
一、程式學習平台 37
二、Bebras Challenge國際運算思維挑戰賽測驗 43
三、自編教材之反思問卷及程式學習單 46
第五節　資料蒐集 50
第六節　資料分析 51
一、學習者發言內容之編碼 51
第四章　研究結果與討論 58
第一節　大學生在資訊服務學習課程對於運算思維概念之影響 59
一、大學生對於運算思維概念的類型 59
二、大學生經過「運算思維教學」對於運算思維概念之影響 62
三、大學生對運算思維觀點影響 65
第二節　大學生在資訊服務學習課程對於運算思維能力之影響 67
一、大學生對運算思維評量表現 67
二、大學生運算思維實作表現（建構） 68
三、大學生運算思維實作表現（解析） 70
第五章　結論與建議 72
第一節　研究結論 72
一、本研究之融入反思的「資訊服務學習課程」對學習者的運算思維概念有所改變。 72
二、本研究之「資訊服務學習課程」對學習者的運算思維表現能力有所改變。 73
第二節　研究建議 75
一、對教學課程之建議 75
二、未來研究建議 75
參考文獻 77
附錄 85
附錄一自編教材之反思問卷（一） 85
附錄二自編教材之反思問卷（二） 86
附錄三 Bebras Challenge &Blockly Game測驗（前測） 87
附錄四 Bebras Challenge &Blockly Game測驗（後測） 95
附錄五大學生的運算思維概念描述次數統計結果 103

參考文獻

王秀鶯（2013）。導入Scratch程式教學對國中生自我效能與學習成就之探究－以程式設計課程為例。國立臺灣科技大學人文社會學報，9（1），1-15。
施又瑀（2018）。臺灣程式教育的困境與展望。臺灣教育評論月刊，7（9），1-8。
香港賽馬會（2016）。運算思維教育計畫。取自https://www.coolthink.hk/ct/
國家教育研究院（2015）。十二年國教科技領域「資訊科技」科目課程綱要草案。未出版。
張瀞文（2016）。程式設計入課綱，教育轉機或危機？親子天下，76。
教育部（2018）十二年國民基本教育課程綱要科技領域。取自https://www.k12ea.gov.tw/files/class_schema/%E8%AA%B2%E7%B6%B1/13-%E7%A7%91%E6%8A%80/13-1/%E5%8D%81%E4%BA%8C%E5%B9%B4%E5%9C%8B%E6%B0%91%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E6%95%99%E8%82%B2%E8%AA%B2%E7%A8%8B%E7%B6%B1%E8%A6%81%E5%9C%8B%E6%B0%91%E4%B8%AD%E5%AD%B8%E6%9A%A8%E6%99%AE%E9%80%9A%E5%9E%8B%E9%AB%98%E7%B4%9A%E4%B8%AD%E7%AD%89%E5%AD%B8%E6%A0%A1%E2%94%80%E7%A7%91%E6%8A%80%E9%A0%98%E5%9F%9F.pdf
教育部，運算思維推動計畫網站。取自　http://compthinking.csie.ntnu.edu.tw/
許玉雲與王美卿（2012）。反思寫作在護理上之應用以反思實習日誌為例。志為護理-慈濟護理雜誌，11（1）, 68-73.
許家齊（2019年12月）。帶孩子進入程式尋寶的芬蘭繪本作家：就算不擅長用電腦，我也不怕花40分鐘解決問題，親子天下，取自：https://www.parenting.com.tw/article/5080837-/
陳育賢（2019）。國小學童程式運算思維能力分析：以mBot機器人為例。（碩士論文）。國立臺南大學，台南市。Retrieved from https://hdl.handle.net/11296/u5qvpe
陳美玉（2000）。師生合作反省教學在師資培育上運用之研究。In: 教育研究資訊。
陳惠邦（1998）。教師行動研究。臺北市: 師大書苑。
黃玉如（2016）。探討自造者課程對國小五年級學生運算思維態度之助益－以Webduino程式設計為例（碩士論文）。國立高雄師範大學，高雄市。取自https://ndltd.ncl.edu.tw/cgi-bin/gs32/gsweb.cgi/ccd=4DFo7V/record?r1=1&h1=0
楊朝智（2010）。Scratch運用於國小電腦教學。生活科技教育月刊，43（5），87-100。
葉展宏（2013）。國小學童Scratch程式設計教學。師友月刊，556，90-91。
潘培鈞、賴阿褔（2014）。應用多元學習策略於Scratch程式設計課程對於五年級學童問題解決能力之影響。國教新知，61（4），46-63。
蔡育融（2016）。應用App Inventor於高中程式設計教學之個案研究，國立台灣師範大學資訊教育研究所，碩士論文。

Aho, A. V. （2012）. Computation and computational thinking. The Computer Journal, 55（7）, 832-835.
Ambrosio, A. P., Almeida, L. S., Macedo, J., & Franco, A. （2014）. Exploring core cognitive skills of computational thinking. Psychology of programming interest group Annual conference 2014 （PPIG 2014）（pp. 25–34）. . http://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/30076/4/PPIGproceedings.pdf.
Barr, D., Harrison, J., & Conery, L. （2011）. Computational thinking: A digital age skill for everyone. Learning & Leading with Technology, 38（6）, 20-23.
Barr, V., & Stephenson, C. （2011）. Bringing computational thinking to K-12: what is Involved and what is the role of the computer science education community? Acm Inroads, 2（1）, 48-54.
Basogain, X., Olabe, M. Á., Olabe, J. C., & Rico, M. J. （2018）. Computational Thinking in pre-university Blended Learning classrooms. Computers in Human Behavior, 80, 412-419.
Bebras國際運算思維挑戰賽（2018）。挑戰賽介紹。取自http://bebras.csie.ntnu.edu.tw/about
Berland, M., & Wilensky, U. （2015）. Comparing virtual and physical robotics environments for supporting complex systems and computational thinking. Journal of Science Education and Technology, 24（5）, 628-647.
Blum, L., & Cortina, T. J., （2007）. CS4HS: an outreach program for high school CS teachers, 38th SIGCSE Technical Symposium on Computer Science Education, 19-23.
Blockly Games，使用手冊。取自：https://tutorials.webduino.io/zh-tw/docs/blockly/index.html

Bolton, G 2001, Reflective Practice: Writing and Professional Development, Paul Chapman Publishing, London
Brennan, K., & Resnick, M. （2012, April）. New frameworks for studying and assessing the development of computational thinking. In Proceedings of the 2012 annual meeting of the American educational research association, Vancouver, Canada （Vol. 1, p. 25）.
Chen, J. M., Wu, T. T., & Sandnes, F. E. （2018）. Exploration of Computational Thinking based on bebras performance in webduino programming by high school students. In International Conference on Innovative Technologies and Learning, 443-452.
Città, G., Gentile, M., Allegra, M., Arrigo, M., Conti, D., Ottaviano, S., ... & Sciortino, M. （2019）. The effects of mental rotation on computational thinking. Computers & Education, 141, 103613.
Dagiene, V., & Futschek, G., Bebras International Contest on Informatics and Computer Literacy: Criteria for Good Tasks. ISSEP, 2008.
Dagiene, V., & Stupuriene, G., （2016）. Bebras -aSustainable Community Building Model for the Concept Based Learning of Informatics and Computational Thinking. Informatics in Education, （15）, 25-44.
Day, C. （2011）. Computational Thinking is becoming one of the three rs. Computing in Science & Engineering, 13（1）, 88-88.
Dewey, J. （1934）. 2005. Art as experience.
Dewey, J. （1938）. The pattern of inquiry. The Essential Dewey, 2, 169-179.
Dewey, J. （1944）. Anti-naturalism in extremis. Naturalism and the Human Spirit, New York, 1-16.
Dewey, J. （1957）. Reconstruction in philosophy （No. 48）. Beacon Press.
Dewey, J. （1958）. Experience and nature （Vol. 471）. Courier Corporation.
Dewey, J. （2019）. We do not learn from experience…. we learn from reflecting on experience. Challenges and Solutions for Educating Clinicians in Contemporary Evidence-Based Practice, 1.
Doleck, T., Bazelais, P., Lemay, D. J., Saxena, A., & Basnet, R. B. （2017）. Algorithmic thinking, cooperativity, creativity, critical thinking, and problem solving: Exploring the relationship between computational thinking skills and academic performance. Journal of Computers in Education, 4（4）, 355–369. doi:10.1007/s40692-017-0090-9
Donald A. Schön.（1987）. Educating the Reflective Practitioner: Toward a New Design for Teaching and Learning in the Professions. San Francisco: Jossey-Bass.
Fitzgerald, M（1994）. Theories of Reflection for Learning, Blackwell Scientific, Oxford.
Google for Education. （n. d. ）. Computational Thinking Concepts Guide. Retrieved July 7, 2020. From https://docs.google.com/document/d/1i0wg-BMG3TdwsShAyH_0Z1xpFnpVcMvpYJceHGWex_c/edit#heading=h.ld02iaxpskpn.
Grover, S., & Pea, R. （2013）. Computational thinking in K–12: A review of the state of the field. Educational researcher, 42（1）, 38-43.
Henderson, J. G. （1992）. Reflective teaching:becoming an inquiring educator. New　York: Macmillan.
Israel, M., Pearson, J. N., Tapia, T., Wherfel, Q. M., & Reese, G. （2015）. Supporting all learners in school-wide computational thinking: A cross-case qualitative analysis. Computers & Education, 82, 263-279.
ISTE. （2015）. CT leadership toolkit. Retrieved from https://id.iste.org/docs/ct-documents/ct-leadershipt-toolkit.pdf?sfvrsn=4
Kalelioglu, F. （2015）. A new way of teaching programming skills to K-12 students. Code. Org. Computers in Human Behavior, 52, 200e210. https://doi.org/10. 1016/j.chb.2015.05.047
Kwon, J., & Kim, J. （2018）. A Study on the Design and Effect of Computational Thinking and Software Education. KSII Transactions on Internet & Information Systems, 12（8）.
Lee, I., Martin, F., Denner, J., Coulter, B., Allan, W., Erickson, J., . . . Werner, L. （2011）. Computational thinking for youth in practice. Acm Inroads, 2（1）, 32-37.
Leonard, J., Mitchell, M., Barnes-Johnson, J., Unertl, A., Outka-Hill, J., Robinson, R., & Hester-Croff, C. （2018）. Preparing teachers to engage rural students in computational thinking through robotics, game design, and culturally responsive teaching. Journal of Teacher Education, 69（4）, 386-407.
Lye, S. Y., & Koh, J. H. L. （2014）. Review on teaching and learning of computational thinking through programming: What is next for K-12?. Computers in Human Behavior, 41, 51-61.
Mannila, L., Dagiene, V., Demo, B., Grgurina, N., Mirolo, C., Rolandsson, L., et al. （2014）. Computational thinking in K-9 education. In Proceedings of the working group reports of the 2014 on innovation & technology in computer science education conference, ITiCSE-WGR 2014 （pp. 1e29）. New York: ACM.
Papert, S. （1980）. Mindstonns. New York: Basic Rooks, 607.
Papert, S. （1990）. Children, computers and powerful ideas.
Pinkard, N., Martin, C. K., & Erete, S. （2020）. Equitable approaches: opportunities for computational thinking with emphasis on creative production and connections to community. Interactive Learning Environments, 28（3）, 347-361.
Qualls, J. A., & Sherrell, L. B. （2010）. Why Computational Thinking should be integrated into the curriculum. Journal of Computing Sciences in Colleges, 25（5）, 66-71.
Riley, D. D., & Hunt, K. A. （2014）. Computational thinking for the modern problem Solver. Boca Raton, FL: CRC Press.
Schön, D. A. （1987）. Educating the reflective practitioner. San Francisco: Jossey-Bass.
Selby, C. C., & Woollard, J., Computational thinking: The developing definition. In Presented at the 18th annual conference on innovation and Technology in Computer Science Education, Canterbury, 2013.
Shute, V. J., Sun, C., & Asbell-Clarke, J. （2017）. Demystifying Computational Thinking. Educational Research Review, 22, 142–158. doi:10.1016/j.edurev.2017.09.003
Syslo, M. M., & Kwiatkowska, A. B. （2013）. Informatics for all high school students: A computational thinking approach. In I. Diethelm, & R. T. Mittermeir （Eds.）, ISSEP 2013. LNCS, 7780 （pp. 43e56）. Heidelberg: Springer.
Weintrop, D., & Wilensky, U. （2015, June）. To block or not to block, that is the question: students′ perceptions of blocks-based programming. In Proceedings of the 14th international conference on interaction design and children. 199-208.
Weintrop, D., Beheshti, E., Horn, M., Orton, K., Jona, K., Trouille, L., & Wilensky, U. （2016）. Defining computational thinking for mathematics and science classrooms. Journal of Science Education and Technology, 25（1）, 127-147.
Wing, J. （2011）. Research notebook: Computational thinking—What and why. The link magazine, 6.
Wing, J. （2017）. Computational thinking’s influence on research and education for all. Italian Journal of Educational Technology, 25（2）, 7-14.
Wing, J. M. （2006）. Computational thinking. Communications of the ACM, 49（3）, 33-35.
Wing, J. M. （2008）. Computational thinking and thinking about computing. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 366（1881）, 3717-3725.
Webduino Blockly，使用手冊。取自：https://tutorials.webduino.io/zh-tw/docs/basic/blockly/blockly-information.html

指導教授

吳穎沺(Ying-Tien Wu)

審核日期

2020-7-24

推文