教師著作
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Item 應用逆向工程策略協助高中生於機械構造的學習(2012-07-31) 游光昭; 朱益賢; 林坤誼本研究運用逆向工程的理念來設計高中生之STEM取向的工程設計活動，此學習活動是以市面上常見之科技產品為示例，引導學生先瞭解其功能、而後分析其科學原理、構造設計、材料、組裝、製作與生產等技術。之後，則發展STEM機構模組並進行教學，此是以高中的生活科技活動為基礎，融入工程設計與STEM課程之概念發展而成。其課程設計之理念是以科技與工程為主軸，輔以數學與科學相關概念性及程序性知識的應用。本研究初步得到一些教學上的啟示： (1) 工程設計活動應加強機構設計概念與STEM相關知識的連結；(2) 學生的概念性與程序性知識會影響其製作過程中分析與評鑑的表現，而其機構設計成敗之關鍵亦取決於分析與評鑑之能力；(3) 逆向工程策略可幫助學生瞭解基本的機構知識，但需強化學生的工程設計能力。Item 科幻小說與科幻影片對激發國中生產品設計創意的效益(國立臺灣師範大學研究發展處, 2012-09-01) 林坤誼本研究的主要目的著重在探究透過科幻小說與科幻影片以激發八年級學生產品設計創意的效益，而為了達到此一目的，本研究主要採用準實驗研究的不等組前後測設計，並針對四個班級共137位八年級學生進行教學實驗。依據本研究資料分析的結果，主要獲致以下研究結論：一、善用科幻影片較科幻小說能有助於提升國中生的產品設計創意；二、依據國中生的圖像型認知風格以規劃適性的科幻影片實作活動，有助於提升其在產品設計創意的表現；三、不同認知風格的國中生在產品設計實作活動中，未必皆能妥善運用其表徵方式以解決問題，故教師在實作教學過程中仍需要給予適切的引導與協助。Item 以多核心圖形處理器為基礎之並行化正規表示樣式比對演算法與架構設計(II)(2011-07-31) 林政宏網路入侵偵測系統（Network Intrusion Detection System, NIDS）已經被廣泛運用於 保護電腦系統免於網路攻擊。正規表示(Regular Expression)已經被廣泛應用於網路入侵 偵測系統中，例如Snort [1], Bro [2], and Linux L7-filter [3] 以用來描述網路上惡意攻擊的 特徵。為了辨識網路攻擊的特徵，近來有多個研究採用多核心圖形處理器（Graphic Processor Units, GPU）來加速特徵比對的程序。然而，這些研究並未處理複雜的正規表 示法樣式。而這些複雜的正規表示法已經在目前網路入侵偵測系統之中佔有極重要的角 色。 在這個計畫中，我們將深入研究正規表示法樣式比對平行化的問題並企圖善用GPU 加速正規表示法樣式比對的速率。我們將說明利用GPU加速正規表示法樣式比對，包含 了傳統邏輯架構與記憶體架構的優點。首先，GPU的方法如同記憶體架構一樣可以輕易 的更新病毒攻擊樣式，而GPU的方法也類似邏輯架構，具有多重並行的硬體，可以平行 比對病毒特徵。然而，利用GPU加速正規表示法樣式比對，仍存在三個主要的挑戰。首 先，我們需要一個高效率的平行演算法來處理大量的簡單正規表示法樣式。第二，我們 需要解決特定型態的複雜正規表示法樣式轉換為DFA時，會導致記憶體爆量的問題。第 三、我們需要一個架構可以整合簡單與複雜正規表示樣式比對於一個單一平台。 因此，在這個計畫中，我們將企圖發展一個新穎的平行演算法於GPU上，來加速正 規表示樣式比對程序。同時，我們也要針對複雜的正規表示樣式，發展一個創新的狀態 機架構，以解決記憶體爆量問題並可以實行於GPU的平行化架構。此外並以Snort與Bro 等系統之特徵樣式作為測試向量。Item 科普活動---保護地球∼Yes, We Can---2011節能減碳科技體驗營(2011-07-31) 林弘昌地球的天然資源有限，長久以來人們為了獲取能源而燃燒化石燃料，過程中所排放 的溫室氣體形成了所謂的「溫室效應」，使得地球表面的溫度日益升高，對於氣候的影 響甚鉅。因此，世界各國紛紛採取各項行動以及簽訂限制溫室氣體排放的協議或公約， 以期減少溫室氣體的排放，進而降低全球氣候變遷之威脅。為了珍惜地球有限的天然資 源以及減緩全球暖化的趨勢，實在有必要從小培養孩子正確節約能源的觀念及作法。 本計畫參考了教育部六大科學教育學習網的內容，擷取其中與節能減碳相關之科技 知識，並進一步著手規劃營隊的形式與活動內容。目前所規畫的主要學習活動包括了專 題講座、線上學習、DIY 動手做活動、競賽活動以及闖關活動等。希望透過本活動之進 行，引導學生省思科技對於環境所造成的影響、學習節能減碳的相關知識和實際的作 法，以落實節約能源、愛惜地球資源的目標。Item 從科學偵探影片探討學生科技學習的遷移模式(2012-07-31) 游光昭; 朱益賢; 林弘昌Item 凱欣斯泰納思想在國小生活科技教學應用之個案研究(國立臺灣師範大學科學教育中心, 2011-05-01) 張玉山; 蕭佩如本研究在國小科技教學設計中，融入凱欣斯泰納的工作實學思想，希望能提升教學 效果。本研究以台北市一所國小的一個四年級班級為對象，進行為期四週的教學實驗。 本研究強調針對自然情境與實務的洞察，主要以參與式觀察來蒐集資料，以歸納分析法 作為主要分析方法，並以持續比較法及三角檢證法，來建立信效度。經分析後，有以下 研究發現：（1）學生皆喜愛製作氣動車，具高度的學習興趣，代表本教學活動符合凱氏 對興趣原則的主張；（2）在氣動車原理方面，學生了解作用力與反作用力方向相反、大 小相同之特性，但有一部份學生無法舉出生活中的應用實例；（3）經由創意技法的教學， 學生大多可以運用多種的色塊切割方式（如線條、幾何圖形等）及使用獨特的選色技巧 來裝飾車體，但在改變圖案外形的表現上，仍有待加強；（4）學生能逐步進行各加工程 序，堅持到完成作品，符合凱氏培育公民性格的主張，學生在面臨問題時，主動發問， 但較缺乏獨力解決問題之能力。本研究根據上述研究發現，針對國小科技教學的活動主 題、教學內容、教學策略等方面，提出建議。Item 應用逆向工程策略協助高中生於機械構造的學習(2012-10-31) 游光昭; 朱益賢; 林坤誼本研究運用逆向工程的理念來設計高中生之STEM取向的工程設計活動，此學習活動是以市面上常見之科技產品為示例，引導學生先瞭解其功能、而後分析其科學原理、構造設計、材料、組裝、製作與生產等技術。之後，則發展STEM機構模組並進行教學，此是以高中的生活科技活動為基礎，融入工程設計與STEM課程之概念發展而成。其課程設計之理念是以科技與工程為主軸，輔以數學與科學相關概念性及程序性知識的應用。本研究初步得到一些教學上的啟示： (1) 工程設計活動應加強機構設計概念與STEM相關知識的連結；(2) 學生的概念性與程序性知識會影響其製作過程中分析與評鑑的表現，而其機構設計成敗之關鍵亦取決於分析與評鑑之能力；(3) 逆向工程策略可幫助學生瞭解基本的機構知識，但需強化學生的工程設計能力。Item 從科學偵探影片探討學生科技學習的遷移模式(2012-07-31) 游光昭; 朱益賢; 林弘昌