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計劃評鑑 K-12 教育階段

計算思維教學與評估中的性別差異:一項三水準元分析

計算思維教育中的性別差異已被廣泛認可,但很少有元分析探討特定教學方式與測評情境如何塑造這種差異。為彌補這一研究空白,Liu 等(2025)對53項實證研究開展了元分析,涵蓋100個效應量與總計15,454名參與者,以檢驗計算思維教育中性別差異的總體幅度及其可能的影響因素。結果顯示總體性別差異雖小但在統計上顯著(g = 0.106,95%置信區間[0.024, 0.188],p < .05),表明男性具有輕微優勢。

在調節效應方面,無論是一般研究特徵(如發表類型、地理區域與教育階段),還是CT測評情境(如所使用的測量工具與所測量的學習結果),都未顯著改變效應量大小。相比之下,教學方式確實產生了影響:諸如“混合式”和“插電式”等融合技術的策略與更大的、偏向男生的性別差距相關;而“不插電”方式往往會縮小差距,甚至在某些情況下將優勢轉向女生。就測評而言,當測量的是CT概念時,性別差異並不顯著;但當測評結果涉及真實實踐(如編程任務)以及身份相關維度(如動機、學習興趣與自我效能)時,性別差異則變得顯著。

這些結果為提升CT教育公平性提供了啟示。支持應在K-12階段儘早啟動,並特別聚焦於發展學生的CT實踐與CT視角,以避免微小的性別差距隨時間推移而固化。不插電活動可以作為低門檻的入門路徑,強化基礎理解並提升信心,尤其有助於女生。此外,技術使用應循序漸進地引入:當數字與AI工具在支持性強且具有文化相關性的學習情境中得到支架化支持時,學生可能會降低對技術的焦慮,並獲得更具包容性的參與體驗。

文獻來源(開放取用):Liu, S., Dai, Y., Ng, O. L., & Cai, Z. (2025). Gender Disparity in Computational Thinking Pedagogy and Assessment: A Three-Level Meta-Analysis. Educational Psychology Review37(4), 114.

https://doi.org/10.1007/s10648-025-10095-3Read the rest

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社交及情意成果 小學教育 中學教育

教師品格美德、投入與福祉之間的關係

Angelini 及其團隊採用橫斷面問卷設計與路徑分析模型,探討教師的三項品格美德——關懷(caring)、求知(inquisitiveness)與自我控制(self-control)——如何影響其工作投入與整體福祉,並進一步檢驗職業倦怠與教師自我效能在其中所扮演的中介角色。研究以 339 名義大利在職教師為樣本,涵蓋小學與中學教育階段,蒐集其品格美德、倦怠、自我效能、工作投入與心理健康福祉等指標,以檢驗變項間的直接與間接關係。

研究結果顯示,三項品格美德整體上對教師的投入與福祉具有顯著的正向總效果。相關分析指出,求知、關懷與自我控制皆與自我效能、工作投入與福祉呈顯著正相關,而與倦怠呈顯著負相關。路徑分析顯示,求知與自我控制能顯著降低倦怠(β = –.142, p < 0.05 與 β = –.235, p < 0.001),並提升教師自我效能(β = .206, p < 0.01 與 β = .191, p < 0.01);關懷則主要透過提升自我效能(β = .171, p < 0.01)影響後續結果,而未直接降低倦怠。倦怠對工作投入(β = –.528, p < 0.001)與福祉(β = –.324, p < 0.001)具有強烈負向影響,自我效能則顯著提升投入(β = .212, p < 0.001)與福祉(β = .219, p < 0.001),二者在模型中具有核心中介地位。整體模型可解釋 35.6% 的工作投入變異與 45.7% 的福祉變異。

值得注意的是,不同品格美德的作用機制並不相同。求知同時對工作投入(β = .095, p < 0.05)與福祉(β = .122, p < 0.05)具有直接效果,並透過倦怠與自我效能產生顯著間接影響;關懷則主要影響福祉(β = .184, p < 0.001),其對工作投入的作用多經由自我效能間接產生;自我控制雖未直接預測投入或福祉,但可透過降低倦怠與提升自我效能,間接促進兩項結果。這顯示教師品格美德並非以單一路徑發揮作用,而是透過不同心理與職業歷程影響其專業狀態。

整體而言,本研究指出,教師的品格美德是促進其專業投入與心理福祉的重要個人資源,而職業倦怠與自我效能構成連結品格與福祉的關鍵機制。研究強調,教師福祉與倦怠應被視為同一連續體上的兩個面向,並建議未來教師支持與專業發展方案可納入以品格美德為基礎的介入設計,以同時減少倦怠風險並提升教師的專業活力與整體幸福感。

 

文獻來源(開放取用):Angelini, G., Mamprin, C., Buonomo, I., Benevene, P., & Fiorilli, C. (2026). Virtues, engagement, and well-being in teachers: Associations with burnout and self-efficacy in a path analysis model. Teaching and Teacher Education169, 105284.

https://doi.org/10.1016/j.tate.2025.105284Read the rest

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計劃評鑑 幼稚園教育

機器人程式設計相較於離線程式設計對學齡前兒童運算思維與執行功能的影響:一項隨機對照試驗

一項近期研究在幼兒教育情境中比較證據仍有限的背景下,探討機器人程式設計是否能在促進學齡前兒童運算思維(CT)與執行功能(EFs)方面,相較於離線程式設計帶來額外效益。

研究團隊以中國一所公立幼兒園中198名5至6歲兒童為對象,進行隨機對照試驗。受試者被隨機分派至三組:使用 Matatalab 套件的機器人程式設計組(n = 66)、採用紙筆活動的離線程式設計組(n = 66),以及進行常規幼兒園活動的照常教學對照組(n = 66)。介入期為12週,每週1次、每次60分鐘。CT以 TechCheck-K 測驗評估(15題;本研究 Cronbach’s alpha = 0.79);EFs則以 Early Year Toolbox 任務測量,分別評估抑制控制(Go/No-Go)、工作記憶(Mr. Ant)與認知彈性(Card Sorting)。測量於基線、介入第6週與第12週施測,並以線性混合效應模型分析介入效果;研究亦回報介入執行忠實度為97%。

結果顯示,隨時間推移,機器人程式設計組與離線程式設計組在CT表現上皆優於對照組,且至第12週時機器人程式設計組的CT提升幅度高於離線程式設計組。就EFs而言,機器人程式設計組在抑制控制、工作記憶與認知彈性三項指標上,隨時間的表現皆優於離線程式設計組與對照組;組內分析亦指出,僅機器人程式設計組在12週後於上述EF指標呈現顯著提升。多數機器人程式設計組兒童對可程式化機器人抱持正向觀感,包括易用性(79%)、有用性知覺(91%)、技術焦慮(91%)、滿意度(94%)、態度(82%)與持續使用意圖(85%)。

研究指出,兩種方式皆可支持學齡前兒童CT發展,但機器人程式設計可能帶來更顯著且更持久的效益,尤其在EFs方面。作者建議未來研究應擴大樣本多樣性、延長追蹤期、結合量化與質性證據,並持續檢驗EF測量工具與不同程式設計教具的適切性與效度。

 

文獻來源(開放取用):Zhang, X., Chen, Y., Hu, L., Hwang, G. J., & Tu, Y. F. (2025). Developing preschool children’s computational thinking and executive functions: unplugged vs. robot programming activities. International Journal of STEM Education12(1), 10.

https://doi.org/10.1186/s40594-024-00525-zRead the rest

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社交及情意成果

後疫情時代融合教育數位教學法的教師專業發展

Shi及其團隊採用循序式混合方法,探討融合教師的數位教學能力與數位自我效能如何影響其工作投入與情緒耗竭。研究首先以 478 名教師為樣本,運用結構方程模型檢驗四個核心變項之間的關聯;其後再透過一項為期兩週、以 TPACK 為基礎的專業發展實驗,評估提升教師數位能力是否能有效改善其專業福祉。

結果顯示,教師的數位教學能力是自我效能的重要預測因子(β = .848, p < .001),並顯著提升工作投入(β = .455, p < .001),同時降低情緒耗竭(β = –.339, p < .001)。自我效能亦顯著提高教師的投入程度(β = .300, p < .001)並減少耗竭感(β = –.390, p < .001),呈現一條從數位教學能力 → 自我效能 → 教師福祉的鏈式作用。

後續的專業發展實驗進一步強化此結果。實驗組相較於控制組,在數位教學能力(F = 22.085, ηp² = .290)、自我效能(F = 32.296, ηp² = .374)、工作投入(F = 14.764, ηp² = .215)和情緒耗竭(F = 15.208, ηp² = .220)上有明顯差異。實驗組於前後測的成長均達高度顯著,而控制組則未出現顯著變化。

本研究指出,教師的數位教學能力是促進其專業福祉的關鍵因素,而結構化、整合 TPACK 的短期專業發展能有效強化教師自我效能、提升工作活力並減少情緒耗竭。研究建議教育機構將數位教學能力培養視為教師專業發展的重要一環,以支持融合教育情境下教師的持續成長與心理健康。

 

文獻來源(開放取用):Shi, Y. R., Sin, K. F. K., & Wang, Y. Q. (2025). Teacher professional development of digital pedagogy for inclusive education in post-pandemic era: Effects on teacher competence, self-efficacy, and work well-being. Teaching and Teacher Education168, 105230.

https://doi.org/10.1016/j.tate.2025.105230Read the rest

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幼稚園教育 有效教學法

遊戲性的中介角色:連結香港幼稚園家長的遊戲支援與幼兒創造性思維

遊戲被視為幼兒表達及發展創造力的關鍵途徑。Fung 和 Chung(2025)以人類發展的生物生態學模型及維高斯基(Vygotsky)關於遊戲與創造力的理論為基礎,旨在探討幼兒微系統中的家庭因素如何影響其創造潛能,從而填補現有研究的不足。過往研究常將創造潛能僅定義為人格特質,而 Fung 和 Chung(2025)則將其操作化為認知過程:聚斂性思維(演繹出單一最佳解答)與擴散性思維(生成多種解決方案)。他們假設,家長對遊戲的信念會透過培養幼兒的遊戲性,間接促進這些創造性思維技巧的發展。

研究參與者為 181 名來自香港九所幼稚園的幼兒(年齡介乎 4 至 5 歲;54.1% 為女童)及其家長。數據收集結合了家長填寫的問卷與對幼兒的直接行為評估。家長填寫了「家長遊戲信念量表」(PPBS)以測量其對遊戲的支援程度,以及「幼兒遊戲性量表」(CPS)以評估孩子在身體自發性、社交自發性、認知自發性、情感表達(顯露的喜悅)及幽默感這五個維度上的遊戲性。幼兒的創造性思維則透過直接評估進行:聚斂性思維採用「畢保德圖畫詞彙測驗修訂版」(PPVT-R)測量,而擴散性思維則使用「托倫斯創造思考測驗」(TTCT)中的圖形圓圈任務進行評估,要求幼兒基於圓圈繪製圖畫。

初步分析顯示,遊戲性的全部五個面向均與家長遊戲支援呈正相關,但僅有社交自發性與認知自發性與幼兒的創造性思維過程顯著相關。路徑分析模型顯示,家長遊戲支援與幼兒創造性思維之間的直接聯繫並不顯著。相反,這種關係是完全中介的:家長遊戲支援正向預測了社交自發性,進而預測聚斂性思維;同時,家長支援也正向預測了認知自發性,進而預測擴散性思維。該模型顯示出適配度良好,證實了家長支援對創造力的影響是透過幼兒遊戲行為的特定面向來運作的。

Fung 和 Chung(2025)總結指出,家長遊戲支援是培育創造潛能的關鍵環境因素,但其作用並非透過直接教導創造技巧,而是藉由培養幼兒的遊戲性來間接達成。具體而言,重視遊戲的家長創造了一個鼓勵社交自發性與認知自發性的環境,而這兩者分別是驅動聚斂性思維與擴散性思維的具體因素。此發現支持了生物生態學模型,突顯了家庭微系統如何塑造兒童發展。在實行上,Fung 和 Chung(2025)建議,為了提升幼兒期(發展的關鍵時期)的創造力,教育工作者與政策制定者應著重於協助家長理解遊戲價值並在家庭中推廣遊戲行為的介入措施。

 

文獻來源(開放取用):Fung, W. K., & Chung, K. K. H. (2025). Interrelationships Among Parental Play Support and Kindergarten Children’s Playfulness and Creative Thinking Processes. Thinking Skills and Creativity, 101907.

https://doi.org/10.1016/j.tsc.2025.101907Read the rest

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小學教育 數學及理科學習 有效教學法

小學科學教學中的空間增強式教學:隨機實驗研究的證據

Gagnier 等人(2026)探討將空間思維實踐(spatial thinking practices)融入小學科學教學是否能提升教師與學生的空間能力(spatial skills)的問題。不同於以獨立方式進行的空間技能訓練,本研究評估一套空間增強式(spatially-enhanced, SE)科學課程,將五項空間策略(手勢、空間比較、空間語言、繪圖,以及明確的視覺化教學)系統性地融入日常課堂教學之中。研究持續一個學年,研究對象是來自美國一個大型城市學區的 35 位三年級教師及 572 名學生。值得一提的是,該學區主要服務於教育資源較少,教育表現不佳的學生群體。

研究採用隨機分組,教師與學生被分配至三種教學條件之一:一般教學安排(business-as-usual)、符合新一代科學標準(Next Generation Science Standards, NGSS)的課程,或在 NGSS 課程基礎上嵌入空間增強策略的課程。符合 NGSS 的課程強調核心學科概念、科學與工程實作,以及跨概念主題,但並未包含針對空間思維的明確教學;相對而言,空間增強式課程在保留 NGSS 課程內容的基礎上,在日常教學活動中系統性地融入上述五項空間策略,以期增強教學效果。

在研究開始和結束後,研究人員分別測量了教師與學生的空間能力。階層線性迴歸(hierarchical linear regression)分析結果顯示,接受空間增強式課程的教師在整體空間推理能力方面,尤其在空間視覺化表現上,錄得顯著高於其他組別的進步;相比之下,學生在空間能力方面的提升幅度較為有限,且未能穩定達至統計顯著水平。

研究結果指出,教師是推動空間增強式教學的關鍵。透過將空間思維融入日常科學教學及教師專業發展,本研究展示了一種可行的、以課程為本的方式,以提升教師的空間能力。雖然學生的學習成效較容易受到教學實施方式及具體情境因素的影響,研究仍顯示空間增強式課程具備作為提升小學 STEM 教學效果的潛力。

 

文獻來源(開放取用):Gagnier, K. M., Holochwost, S. J., Tomazin, L., Alsayegh, S., Fatahi, N., Gold, B., & Fisher, K. R. (2025). Spatially-enhanced science instruction in elementary school: Impacts on teachers’ and students’ spatial skills. Learning and Instruction, 102248.

https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2025.102248Read the rest