本研究旨在探討仿生機器人STEAM課程對六年級學童的科學探究能力與對科學的態度之影響。採準實驗研究前後測設計，研究對象為雲林縣莿桐鄉之刺刺國小(化名)六年級兩個班的學生(46人)，其中選取一個班級為實驗組，於「生物與環境」單元進行五週的仿生機器人STEAM課程，另一個班級為控制組，於「生物與環境」單元進行一般教學。研究工具包括：「國小高年級做科學探究能力問卷」與「對科學的態度量表」。資料分析方法包含：成對樣本t檢定和單因子共變數分析。本研究主要結論如下：
一、仿生機器人STEAM課程可以顯著提升六年級學童的整體科學探究能力，但一般教學無法顯著提升六年級學童的整體科學探究能力，且仿生機器人STEAM課程對於提升學童「界定問題的能力」、「設計規劃的能力」、「實作驗證的能力」與「解釋分析的能力」的成效皆達顯著水準。

二、仿生機器人STEAM課程對於提升學生整體科學探究能力的成效顯著高於一般教學；在各向度上，除「設計規劃的能力」未達顯著差異外，仿生機器人STEAM課程對於提升學生「界定問題的能力」、「實作驗證的能力」與「解釋分析的能力」的成效皆顯著高於一般教學。

三、仿生機器人STEAM課程可以顯著提升六年級學童對科學的態度，但一般教學無法顯著提升六年級學童對科學的態度，且仿生機器人STEAM課程對於提升學童「對科學本身的態度」、「對參與科學探究活動的態度」與「對科學家和科學生涯的態度」的成效皆達顯著水準。

四、仿生機器人STEAM課程對於提升學生對科學的態度之成效顯著高於一般教學；在各向度上，仿生機器人STEAM課程對於提升學生「對科學本身的態度」、「對參與科學探究活動的態度」與「對科學家和科學生涯的態度」的成效皆顯著高於一般教學。

關鍵字：仿生、STEAM、科學探究能力、對科學的態度

This study aims to explore the influence of bionic robots STEAM courses on sixth graders’ scientific inquiry skills and attitudes toward science. The study adopts a quasi-experimental pre-test and post-test design. The subjects of the study are the students (46 of them) in two classes of the sixth grade in Chi-Chi Elementary School (pseudonym) in Citong Township Yunlin County. One of the classes is selected as the experimental group taking a 5-week bionic robots STEAM course in the Life and Environment program unit. The other class is selected as the control group taking the general teaching in the Life and Environment program unit. The research tools used include the “Scientific Inquiry Ability Inventory of Fifth- and Sixth-Grade Elementary School Students” and the “Attitude toward Science Scale”. The data analysis methods include the paired sample t-test and one-way ANCOVA. The main conclusions of the study are as follows:

I.The bionic robots STEAM course can significantly improve six graders’ overall scientific inquiry skills, but general teaching cannot achieve the same results. Besides, the bionic robots STEAM course has shown significant results in improving students’ “ability to define questions,” “ability to design and plan,” “ability to practice and verify,” and “ability to explain and analyze.”

II.The effect of the bionic robots STEAM course on improving students’ overall scientific inquiry skills is significantly greater than that of general teaching. Among all dimensions, only the “ability to design and plan” does not show significance, and the effects of bionic robots STEAM course on improving students’ “ability to define questions,” “ability to practice and verify” and “ability to explain and analyze” are more significant than that of general teaching.

III.The bionic robots STEAM course can significantly improve six graders’ attitudes toward science, but general teaching cannot significantly improve six graders’ attitudes toward science. Besides, the bionic robots STEAM course has shown significant results in improving students’ “attitudes toward science itself,” “attitudes toward participating in science activities,” and “attitudes toward scientists and scientific careers.”

IV.The effect of the bionic robots STEAM course on improving students’ attitudes toward science is significantly greater than that of general teaching. Among all dimensions, the effects of the bionic robots STEAM course on improving students’ “attitudes toward science itself,” “attitudes toward participating in science activities,” and “attitudes toward scientists and scientific careers” are more significant than that of general teaching.

Keywords: Bionic, STEAM, scientific inquiry ability, attitudes toward science

第壹章 緒論................1
第一節 研究背景與動機.......1
第二節 研究目的與待答問題...4
第三節 名詞釋義............4
第四節 研究範圍與限制.......5
第貳章 文獻探討............7
第一節 STEAM課程...........7
第二節 仿生與仿生學........19
第三節 科學探究能力........27
第四節 對科學的態度........36
第叁章 研究方法............43
第一節 研究設計............43
第二節 研究流程............45
第三節 研究對象............47
第四節 研究工具............47
第五節 教學活動設計........53
第六節 資料收集與分析......62
第肆章 結果與討論..........65
第一節 STEAM課程對於增進學生科學探究能力的影響......65
第二節 STEAM課程對於增進學生對科學的態度之影響......70
第伍章 結論與建議..........77
第一節 結論................77
第二節 建議................78
參考文獻...................79
一、中文部分...............79
二、英文部分...............85
附錄......................93
附錄一 國小高年級做科學探究能力問卷.................93
附錄二 「做科學探究能力」評分判準...................105
附錄三 對科學的態度量表............................107
附錄四 一般教學活動設計............................109
附錄五 一般教學活動設計(因應疫情修正)...............117
附錄六 仿生機器人STEAM課程活動設計..................125
附錄七 仿生機器人STEAM課程活動設計(因應疫情修正).....142
附錄八 電從哪裡來..................................159
附錄九 仿生機器人樣品..............................160
附錄十 「國小高年級做科學探究能力問卷」使用同意書.....161
附錄十一 「對科學的態度量表」使用同意書..............162

中文部分

丑宛茹(2013)。向自然學習的仿生設計。實踐設計學報，7，114-127。
王怡雅、湯維玲(2004)。Gardner多元智能理論初探。公教資訊，7（4），2-8。
王美芬、熊召弟(1995)。國民小學自然科教材教法。台北市：心理。
王琇葉(2007)。STS教學模式配合問題解決教學歷程融入國小一年級生活課程對學童問題解決能力及科學態度之影響研究。國立新竹教育大學人資處應用科學系教學碩士班碩士論文，未出版，新竹市。
王錦銘(2005)。科學玩具遊戲教學對國小五年級學生科學素養之研究。國立台北師範學院自然科學教育研究所碩士論文，未出版，臺北市。
王鑫(2013)。美國教改2061計畫。科學發展，486，66-72。
王子華、林紀慧(2018)。「清華STEAM 學校」推動創新數理人才在地培育機制。科技部科學教育實作學門計畫電子期刊，12。
王子華(2019)。「清華STEAM學校」之DDMT教學模式的建構。科學教育實作學門電子期刊，17。
立法院(2003)。九年一貫課程之問題與檢討專案報告。臺北市：立法院。
朱正誼(2001)。以主題式教學法來探討國中學生「對科學的態度」之影響。國立臺灣師範大學物理研究所碩士論文，未出版，臺北市。
朱恩瑭(2020)。STEAM教具應用於漸進式探究教學--對國小高年級學生探究能力之影響。國立臺北教育大學自然科學教育學系碩士論文，未出版，臺北市。
江佳純(2018)。新生物經濟時代的原創思維-仿生(Biomimicry)設計思考與研發方法學介紹。生物經濟，55。
江潤華(2002)。仿生設計與產品語意在造形關聯性之初探。中華民國設計學會 2002年設計學術研究成果研討會論文集，861-864 。
何榮桂(1983)。科學相關態度測驗(TOSRA)之因素分析及其有關問題之探討。測驗年刊，30，143-156。
余岱瑾(2020)。研發「昆蟲仿生學桌遊」融入教學以探討學生的科學與科技素養之成長。國立臺北教育大學自然科學教育學系碩士論文，未出版，臺北市。
吳坤璋、吳裕益、黃台珠(2005)。科學探究能力測驗的編制與信、效度考驗。測驗學刊，52(2)，119-148。
吳玲綺(2007)。國小師生對科學探究認知及教師探究教學態度與學童探究學習態度之相關研究。國立屏東教育大學碩士論文，未出版，屏東縣。
吳瑞聰(2009)。國小五年級學童科學學習態度與性別角色態度之關係。台北市立教育大學自然科學系碩士論文，未出版，台北市。
吳采蓉(2015)。大富翁遊戲融入國小三年級自然科課程對學生探究能力影響之研究—以「百變的水」為例。國立屏東教育大學碩士論文，未出版，屏東縣。
呂秀蓮(2018)。下世代教育—STEAM新素養。清華教育學報，95。
岑海堂、陳五一(2007)。仿生學概念及其演變。機械設計月刊，24(7)。
巫茲棋(2021)。探討STEAM課程統整模式對國小學生學習成效之影響--以「降溫小屋」為例。國立清華大學人力資源與數位學習科技研究所碩士論文，未出版，新竹市。
李田英(1990)。師專與師院畢業生國小自然科教學能力及態度之比較研究（I )：師專與師院不同科學背景學生之認知成長，科學過程技能與科學態度之比較與自然科學習成就評量工具之設計。行政院國科會專題研究計劃成果報告(NSC78- 0111-5003-35.)。臺北市：國立臺灣師範大學科學教育研究所。
李國平(2010)。探究教學對於國小學童科學學習成效影響之後設分析。國立屏東教育大學數理教育研究所碩士論文，未出版，屏東縣。
李淑貞(2003)。大自然是仿生技術的最佳老師，醫療器材報導，53，36-37。
李鴻瑞(2007)。國小學童科學態度、空間概念與學習成就相關之研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，高雄市。
周佳荻(2019)。發展國小簡單機械STEAM統整課程之歷程研究。國立高雄師範大學工業科技教育學系碩士論文，未出版，高雄市。
周鴻騰、王順美(2016)。引導式仿生教學對大學生自然觀察智能與仿生設計能力之影響。環境教育研究，12(1)，1-39。
林世娟(2001)。國小學童「科學態度」及「對科學的態度」之研究--以植物的生長教學活動為例。國立台北師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，臺北市。
林世娟、何小曼(2002)。國小學童「科學態度」及「對科學態度」之研究--以植物的生長教學活動為例。國立台北師範學院學報，15，157-196。
林沛群(2009)。仿生機器人之兩三事。機械月刊，404，62-75。
林建毅(2015)。透過IESWE探究教學模組提升學生科學探究能力與科學本質之研究。國立東華大學課程設計與潛能開發學系碩士論文，未出版，花蓮市。
林鳳君(2011)。三崁店諸羅樹蛙之小學生互動教學研究。臺南應用科技大學應用設計研究所碩士論文，未出版，臺南市。
林顯輝(2005)。九年一貫「自然與生活科技」領域科學探究能力之培養研究總計畫（Ⅱ）。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告(NSC-94-2511-S-276-001)。臺北市：教育部。
邱炳勳(2009)。不同教學法融入科學實作課程對國小學生科學態度之研究。國立屏東教育大學應用化學暨生命科學系碩士論文，未出版，屏東市。
邱美虹(2000)。概念改變研究的省思與啟示。科學教育學刊，8(1)，1-34。
邱茂城(1997)。我國高級中等學校工業類科學生科學態度及其相關因素之研究。國立臺灣師範大學工業教育研究所碩士論文，未出版，臺北市。
邱嘉燦(2017)。STEM教學在國小健康與體育領域之研究。臺北市立大學應用物理暨化學系碩士論文，未出版，臺北市。
段曉林(2007)。科學探究高瞻計畫。臺北市：教育部。
姚經政、林呈彥(2016)。STEM教育應用於機器人教學-以6E教學模式結合差異化教學。科技與人力教育季刊，9，53-75。　
洪文東(2004)。九年一貫課程「自然與生活科技」學習領域科學探究能力之培養研究—以探究式教學活動設計提升學生科學探究能力。行政院國家科學委員會專題研究計畫期中報告(NSC93-2511-S-153-004-)。臺北市：教育部。
洪振方、賴羿蓉(1997)。教師對以邏輯實證與後邏輯實證主義科學哲學觀建構之電化電池發展史教材的認識與抉擇。科學教育月刊，5(3)，347-390。
洪甄苓(2020)。STEAM應用於國小昆蟲立體書創作課程設計之研究。國立臺北教育大學數位科技設計學系(含玩具與遊戲設計碩士班)碩士論文，未出版，臺北市。
范信賢(2016)。核心素養與十二年國民基本教育課程綱要：導讀《國民核心素養：十二年國教課程改革的 DNA》。教育脈動，5。檢索日期：2021.03.12。取自http://pulse.naer.edu.tw/content.aspx?type=H&sid=198。
倪千惠(2020)。應用氣球動力車推動國小三年級6E-STEAM課程之行動研究。國立高雄師範大學工業科技教育學系碩士論文，未出版，高雄市。
涂淑娟(2002)。國小高年級不同性別、科學成就與科學態度、科學歸因關係之研究。國立嘉義大學國民教育研究所碩士論文，未出版，嘉義縣。
高慧蓮(2008)。九年一貫課程「自然與生活科技」領域科學探究能力之培養研究--子計畫二：科學探究能力之評量(III)。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告(NSC 95-2511-S-153-006）。臺北市：國科會。
高慧蓮(2009)。學童基本科學素養能力之研究-子計畫三：學童做科學探究能力之研究。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告(NSC 96-2511-S-153-008-MY3)。臺北市：國科會。
國立科學工藝博物館。奈米新世界(2012)。檢索日期：2021.03.11。取自https://nano.nstm.gov.tw/NaturalPhenomenon/LotusLeafEffect/LotusLeafEffectApplication.htm
國家教育研究院(2018)。素養導向教學與評量的界定、轉化與實踐之說明。臺北市：國家教育研究院。
郭泓男(2013)。探討導入科學探究教學於科展培訓對學生科學探究能力之影響。國立臺灣師範大學科學教育研究所在職進修碩士論文，未出版，臺北市。
張玉山(2018)。STEAM Maker跨域整合，實踐12年國教。臺灣教育評論月刊，7(2)，1-5
張雨青(譯)(2013)。Peter Forbes著。壁虎腳底的高科技：仿生學向大自然取經，設計未來(2版)。臺北市：遠流。
張春興(1991)。現代心理學。臺北：東華。
張家碧(2015)。仿生設計融入國小高年級視覺藝術課程之行動研究。華梵大學工業設計學系碩士論文，未出版，新北市。
張純芳(2017)。戶外教學對偏鄉國小學生科學學習成就及對科學的態度之影響。國立清華大學碩士論文，未出版，新竹市。
張淑惠(2007)，以探究式教學活動提升國小五年級學生科學探究能力之行動研究。國立屏東教育大學碩士論文，未出版，屏東縣。
張詩翊(2020)。STEAM運用於國小科技實作課程--以百變的機器人為例。國立高雄師範大學工業科技教育學系碩士論文，未出版，高雄市。
張嬰菲(譯)。Jannie M. Benyus著。人類的出路：探尋生物模擬的奧妙。臺北市：胡桃木。
教育部(2002)。全國第一次科學教育會議資料。臺北市：教育部。
教育部(2003a)。國民中小學九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域。臺北市：教育部。
教育部(2003b)。國民中小學九年一貫課程綱要總綱。臺北市：教育部。
教育部(2013)。十二年國民基本教育課程綱要總綱。臺北市：教育部。
教育部(2017)。十二年國民基本教育課程綱要國民中小學暨普通型高級中等學校自然科學領域。臺北市：教育部。
教育部(2019)。十二年國民基本教育課程綱要科技領域。臺北市：教育部。
梁淨茹(2018)。東台灣生態奈米(仿生與環境)科普課程實施模式及科學探究成效之研究。國立東華大學物理學系應用物理碩士論文，未出版，花蓮縣。
莊雪芬、鄭湧涇(2002)。國中學生對生物學的態度與相關變項之關係。科學教育學刊，10(1)，1-20。
莊嘉坤(1998）。從社會認同理論探討國小學生對科學的態度。高雄縣：復文。
許德發(2000)。專科學童對科學的態度、生物學科的自我效能與其營養健康信念表徵、學業成就之關係研究。臺灣師範大學科學教育研究所博士論文，未出版，臺北市。
陳玉娥(譯)(2014)。Jay Harman著。大黃蜂飛得比波音747還快?：仿生科技-來自大自然的下一波工業革命。臺北市：時報。
陳均伊、張惠博(2007)。探究導向教學的理論與實務--以「摩擦力」單元為例。物理教育學刊，8(1)，77-90。
陳育志(2011)。問題導向學習對國小高年級學童科學態度與學習策略之影響。國立屏東教育大學數理教育研究所碩士論文，未出版，屏東縣。
陳義勳(2011)。中小學迎接2020年科學挑戰成效評估工具之研究。國教新知，45。
陳裕政(2012)。國小六年級學生學習動機、科學態度與科學探究能力之相關研究。國立屏東教育大學碩士論文，未出版，屏東縣。
陳怡倩(2016)。課程設計：統整課程設計的思維與趨勢。臺北市：洪葉。
陳怡倩(2017)。從STEAM的A來看美國STEAM教育。香港美術教育期刊，1，4-9。
陳昌義(2004)。戶外教學對國小五年級學生科學學習成就以及與科學相關的態度之研究。臺北市立師範學院科學教育研究所碩士論文，未出版，臺北市。
陳泰然(2013)。「十二年國民基本教育領域綱要內容前導研究」整合型研究-子計畫五：十二年國民基本教育自然科學領域綱要內容之前導研究。國家教育研究院計畫成果報告(NAER-102-06-A-1-02-03-1-12）。臺北市：國家教育研究院。
陳博文(2007)。進行科學探究教學以促進五年級學生學習成效之探討。國立屏東教育大學數理教育研究所碩士論文，未出版，屏東縣。
黃台珠、熊召弟、王美芬、佘曉清、靳知勤、段曉林等譯(2002)。J. J Mintzes, J. H. Wandersee, & J. D. Novak著。促進理解之科學教學：人本建構取向觀點。臺北：心理。
黃承培(2020)。英語繪本融入STEAM教育在國小自然領域之研究--以簡單機械單元為例。臺北市立大學應用物理暨化學系應用科學碩士在職專班碩士論文，未出版，臺北市。
黃傅俊(2016)。實施實驗式探究教學對於國小五年級學生科學探究能力表現之研究。國立嘉義大學師範學院碩士論文，未出版，嘉義縣。
黃鴻博(2000)。台灣中部地區國小學生科學創意競賽活動成果報告。行政院國家科學委員會八十九年度專題研究計畫。臺北市：教育部。
黃鵬仁(2004)。國小教師科學探究教學之個案研究。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，屏東縣。
楊秀停、王國華(2007)。實施引導式探究教學對於國小學童學習成效之影響。科學教育學刊，15，439-459。
楊騏駸(2007)。網路探究輔助在國小學童「對科學的態度」影響之研究。靜宜大學碩士論文，未出版，台中市。
楊傑名(2015)。探勘生物經濟，世界風潮大起。環球生技月刊，6。
楊榮祥(1994)。由國際數理教育評鑑談我國科學教育。科學月刊，25(6)。
楊龍立(1996a)。男女學生科學興趣差異的評析。臺北市：文景。
楊龍立(1996b)。國中學生性別因素、科學能力自我概念、三種對科學的態度之研究。台北市立師範學院學報，27，159-182。
楊鍾鳴(2005)。探究式實驗教學與食譜式實驗教學對國二學生探究能力、過程技能、學習成就之影響。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，高雄市。
溫存儒(2002)。探索國一學生科學探究活動之參與內涵及其參與動機之個案研究。國立彰化師範大學科學教育研究所在職進修專班數理教師碩士論文，未出版，彰化縣。
葉栢維(2017)。STEAM理論融入國小科技實作的活動設計：橡皮筋動力車向前衝。科技與人力教育季刊，4(1)，63-75。
廖尉淵(2015)。探究國小五年級學生在動手操作科學活動中對其相關之學習成就及科學態度之成效--以臺北市國小為例。臺北市立大學應用物理暨化學系自然科學教學碩士學位班碩士論文，未出版，臺北市。
賓靜蓀(2017)。5大精神培養STEAM新素養。親子天下雜誌，89。檢索日期：2021.02.03。取自https://udn.com/news/story/7026/2442230
趙靖平(2020)。以Sam Labs加入Reading STEAM教育融入國小低年級生活領域教學之研究--以光、力、熱單元為例。臺北市立大學應用物理暨化學系應用科學碩士在職專班碩士論文，未出版，臺北市。
趙慧臣、陸曉婷(2016)。開展STEAM教育提高學生創新能力--訪談美國STEAM教育知名學者格雷特--亞克門教授。開放教育研究，22(5)，5-6。
劉佩修(2009)。台灣是第4名的孩子。商業周刊，1109。
劉陳方、宋少雲(2010)。仿生機器人的研究綜術。武漢工業學院學報，29(4)。
歐陽鍾仁(1992)。科學教育概論。台北市：五南。
蔡姵儀(2019)。「科學玩具」設計科學探究教學之行動研究：以「下坡玩偶」及「空中灌籃」為例。國立臺中教育大學科學教育與應用學系碩士在職專班碩士論文，未出版，臺中市。
蔡釋鋒(2016)。STEAM課程統整模式運用於國中生活科技教學對於學生知識整合應用之研究。國立高雄師範大學工業科技教育學系碩士論文，未出版，高雄市。
蔡正俐(2012)。女性科技人的故事對五年級學童性別角色態度與對科學的態度之影響。國立新竹教育大學數理教育研究所碩士論文，未出版，新竹市。
賴淑菁(2020)。探究6E教學模式教導國小六年級學童製作電磁車。國立臺北教育大學理學院自然科學教育學系碩士論文，未出版，臺北市。
鄭湧涇、楊坤原(1998)。國中生對生物學的態度。師大學報：科學教育，43(2)，37-54。
鄭森榮(2005)。探究式實驗對國小六年級學童科學本質與對科學的態度影響之研究。國立新竹教育大學碩士論文，未出版，新竹市。
鄭嘉裕(2006)。科學探究式教學模組、教學與精緻化之行動研究--以國小中年級『植物的認識與種植』為例。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，屏東縣。
盧秀琴(2013)。科學戶外教學探討環境資源與生態保育。國民教育，53(4)。
盧秀琴、馬士茵(2019)。設計STEAM課程培養國小學生的STEAM素養：以「動物模仿獸」為例。教育科學研究期刊，64(3)。
盧秀琴、賴淑菁(2020)。使用6E教學策略教導國小學生製作「電磁車」專題以培養STEAM素養。中等教育，71(1)。
龍麟如(1997)。國小學生對科學的態度與相關變項關係之研究。國立台灣師範大學生物學系碩士論文，未出版，臺北市。
龍麟如、鄭湧涇(1997)。國小學生對科學的態度與相關變項關係之研究。中華民國第十三屆科學教育學術研討會短篇論文彙編。臺北市：國立臺灣師範大學科學教育研究所。
謝州恩、吳心楷(2005)。探究情境中國小學童科學解釋能力成長之研究。師大學報：科學教育類，50(2)，55-84。
謝甫佩、洪振方(2004)。國小學生科學探究活動的課程設計及實施成果之個案研究。師大學報：科學教育類，49(2)，61-86。
鍾怡慧、徐昊杲(2019)。實作評量在技術型高中專業及實習科目之應用。臺灣教育評論月刊，8(9)，01-09。
鍾培齊(2003)。國小六年級學童學習風格、知覺學習環境、對科學的態度與自然科學業成就之相關研究。國立嘉義大學國民教育研究所碩士論文，未出版，嘉義市。
魏清平、王碩、譚民、王宇(2012)。仿生機器魚研究的進展與分析。系統科學與數學。32(10)。
蘇秀玲、謝秀月(2007)。科學遊戲融入國小自然科教學學童科學態度之研究。課程與教學季刊，10 (1)，111-130。
蘇琳(2019)。天氣與生活STEAM課程對三年級學童的天氣概念、探究能力與科學態度之影響研究。國立清華大學數理教育研究所碩士論文，未出版，新竹市。
蘇懿生(1994)。高雄市立高中實驗室氣氛與學生對科學的態度之關係研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，高雄市。
蘇懿生、黃台珠(1998)。對科學的態度--一個有待研究的問題。科學教育，215，2-13。
蘇彤、劉宣佐與荊永君(2018)。小學STEAM課程設計的六步流程。中小学数字化教学，6，63-66。

英文部分

Abd-E1-Khalick, F., Boujaoude, S., Duschl, R., Lederman, N. G., Mamlok-Naamn, R., Hofstein, A., et al. (2004). Inquiry in science education：Internitional perspectives. Science Edaucation, 88(3),397-419.
Aiken,Jr, K. R., & Aiken, D. R. (1969). Recent research on attitude concerning science. Science Education, 58(4), 295-305.
America Competes Act. (2007). Public Law 110–69. Retrieved January 30, 2021, from https://www.congress.gov/110/plaws/publ69/PLAW-110publ69.pdf
American Association for the Advancement of Science (AAAS). (1989). Project 2061: Science for all Americans. Washington, DC: Author
Barnett, M., Lord, C., Strauss, E., Rosca, C., Langford, H., Chavez, D., & Deni, L. (2006). Using the urban environment to engage youths in urban ecology field studies. Journal of Environmental Education, 37(2), 3-11.
Barry, N. B. (2014). The ITEEA’s 6E Learning by DeSIGN™ Model, Concepts, Contexts, and Models in Technology and Engineering Classrooms. Retrieved January 28, 2021, from https://www.iteea.org/STEMCenter/6EL earningbyDeSIGN/49882/49885.aspx
Benyus, J. M. (1997). Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. New York , NY：William Morrow and Co, Inc.
Bybee, R. W. (2010). The teaching of science: 21st century perspectives. Arlington, VA: National Science Teachers Association Press.
Bybee R. W. (2013). The Case for STEM Education: Challenges and Opportunities. NSTA Press Book.
Cohen, J. (1988). Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences (2nd ed.). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, Publishers.
Cattano, C., Nikou, T., & Klotz, L. (2010). Teaching systems thinking and biomimicry to civil engineering students. Journal o f Professional Issues in Engineering Education & Practice, 137(4), 176-182. Doi：10.1061 / (ASCE) EI.1943-5541.0000061
Catterall, J.S. (2002). The arts and the transfer of learning. Washington DC: Arts Education Partnership.
Crawford, B.A. (2000). Embracing the essence of inquiry: New roles of science teacher. Journal of Research in Science Teaching, 37(9), 916-937.
Corlu, M. S., Capraro, R. M., & Capraro, M. M. (2014). Introducing STEM education: Implications for educating our teachers in the age of innovation. Education and Science, 39(171), 74-85.
Eggermont, M. (2007). Biomimetics as problem solving, creativity and innovation tool. Paper presented at the Canadian Design Engineering Network (CDEN) and the Canadian Congress on Engineering Education (CFE2). Conference University of Manitoba Winni peg, Manitoba. Retrieved January 28, 2021, from http://library. queensu.ca/ ojs/index.php/PCEEA/article/view/3767/3812
Eggermont, M. (2011). Biomimetics as problem-solving, creativity and innovation tool. Proceedings of the Canadian Engineering Education Association, 1-7.
Erin Fried, Andrew Martin, Alexa Esler, Antoine Tran & Lisa Corwin. (2020). Design-based learning for a sustainable future: student outcomes resulting from a biomimicry curriculum in an evolution course. Evolution: Education and Outreach volume, 13.

Ertepinar, H., & Geban, O. (1996), Effect of instruction supplied with the investigative oriented laboratory approach on achievement in a science course, Educational Research, 38, 333-344.
Fraser, B. J. (1977). Selection and validation of attitude scales for curriculum evaluation. Science Education, 61(3), 317-329.
Fraser, B. J. (1978). Development of a test of science related attitudes. Science Education, 62, 509-515.
Gagne, R. M. (1963). The learning requirements for enquiry. Journal of Research in Science teaching, 1, 144-153.
Gallagher, J. J. (1991). Prospective and practicing secondary school science teachers' knowledge and beliefs about the philosophy of science. Science Education, 75, 121- 133.
Gardner, G. E. (2012). Using biomimicry to engage students in a design-based learning activity. The American Biology Teacher, 74(3), 182-184.
Gardner, H. (2011). Frames of mind: The theory of multiple intelligences. New York, NY: Basic Books.
Gardner, P. L. (1975). Attitudes to science: a review. Studies in Science Education, 2(1), 1-41.
Gauld, C. (1982). The scientific attitude and science education: a critical reappraisal. Science Education, 66(1), 109-121.
Germann, P. J. (1988). Development of the attitude toward science in school assessment and its use to investigate the relationship between science achievement and attitude toward science in school. Journal of Research in Science Teaching, 25(8), 689-703.
Germann, P. J. (1994). Testing a model of science process skill acquisition: An interactionwith parents’ education, preferred language, gender, science attitude, cognitive development, academic ability and biology knowledge. Journal of Research in Science Teaching, 31(7), 749-783.
Gonzalez, H. B., & Kuenzi, J. (2012). Science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education. Retrieved January 29, 2021, from http:// www.stemedcoalition.org/ wp-content/uploads/2010/05 /STEM- Education- Primer.pdf
Haury, D. L. (1993). Teaching Science through Inquiry. Retrieved from ERIC database. (ED359048 1993-03-00)
Jamil, F. M., Linder, S. M., & Stegelin, D. A. (2018). Early childhood teacher beliefs about STEAM education after a professional development conference. Early Childhood Education Journal, 46(4), 409-417.
Kamen, J., & Maeda, J. (2013). STEM to STEAM: Art is key to building a strong economy. Retrieved January 28, 2021, from https://www.huffpost.com/ entry/stem-to-steam-art–is -key_b_2123099
Kim, E., Kim, S., Nam, D., & Lee, T. (2012). Development of STEAM program math centered for middle school students. Retrieved February 12, 2021, from http://www.steamedu.com/ wpcontent/uploads/2014/12/Development-of -STEAM-Korea-middle-schoolmath.pdf
Kim, M, &Hannafin, M. (2004). Designing oline learning environment to Support scientific inquiry. The Quarterly Review of Distance Education, 5(1), 1-10.
Klopfer, L. E. (1971). Evaluation of learning in science, In Bloom, B. S., Hastings, J.T. & Madaus, G. F. (Ed.), Handbook of formative and summative evaluation of student learning(pp562-641). New York, McGraw-Hill.
Koballa, Jr. T. R. (1995). Children’s attitudes toward learning science. Learning science in the school: Research reforming practice (pp.59-84). Lawrence Erlbaum Associates, Publishers.
Lederman N. G., & Margaret M. L. (2000). Problem solving and solving problems: inquiry about inquiry. School Science and Mathematics, 100, 113-116.
Lederman, N. G. (1998). The state of science education: Subject matter without context. Electronic Journal of Science Education, 3, 1-12.
Lederman, S.J., Lederman, G. N., Bartos, A. S., Bartels, L. S., Meyer, A. & Schwartz, R. (2014). Meaningful assessment of learners’ understandings about scientific inquiry-the views about scientific inquiry (VASI) questionnaire. Journal of research in science teaching. 51(1), 65-83.
Linton, G. (2009). The silo effect in academia and its consequences. Higher Education Pedagogy & Policy. Retrieved January 28, 2021, from https:// glinton.wordpress.com /2009/01/14/the-silo-effect-in-academia-and-its- consequences/
Maeda, J. (2011). STEM to STEAM. Core77.com. Retrieved February 12, 2021, from http://www.core77.com/posts/20692/getting-steamy-in-rhode-island-20692
Maeda, J. (2013). STEM + Art =STEAM. The STEAM Journal, 1(1), 1-3. Doi： 10.5642/steam.201301.34
Martin, R., Sexton, C., Wagner, K., ＆ Gerlovich, J. (1996). Teaching science for all children (2nd ed.). Boston: Allyn and Bacon.
Mizell, S., & Brown, S. (2016). The current status of STEM education research 2013-2015. Journal of STEM Education, 17(4), 52-56.
Moore, W. R., & Sutman, F. Y. (1970). The development, field test and validation of an inventory of scientific attitudes. Journal of Research in Science Teaching, 7, 85-94.
Munby, H. (1983). An Investigation into the Measurement of Attitudes in Science Education. Retrieved from ERIC datebase. (ED 237347).
Murphy, C., ＆ Beggs, J. (2003). Children’s perceptions of school science. School Science Review, 84(308), 109-116.
National Research Council. (1996). National Science Education Standards: Observe, Interact, Change, Learn. Washington, DC: National Academy Press.
National Research Council. (2000). Inquiry and the National Science Education Stand A Guide for Teaching and Learning. Washington, D.C.: National Academy Press.
National Science Foundation. (1996). Shaping the future: New expectations for undergraduate education in Science, Mathematics, Engineering, and Technology. Retrieved January 28, 2021, from https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED404158.pdf
National Science Foundation. (2005). Science, technology, engineering, and mathematics talent expansion program (STEP). Retrieved January 28, 2021, from https:// www.nsf.gov/pubs/2005/nsf05519/nsf05519.pdf
National Science Teachers Association (NSTA). (2005). Scientific Inquiry. Retrieved February 14, 2021, from http://www.nsta.org
Next Generation Science Standards. (2013). The next generation science standards- executive summary. Retrieved January 29, 2021, from http://www.nextgenscience.org/sites/ngss/files/Final%20Release%20NGSS% 20Front%20Matt er%20.pdf
Obama Barack. (2010). Educate to innovate. Retrieved January 29, 2021, from https:// obama- whitehouse.archives.gov/issues/education/k-12/educate-innovate
OECD. (2007). PISA 2006 Science competencies for tomorrow’s world: Volume 1–Analysis. Paris: Author.
Office of Science and Technology Policy. (2018). America will win the global competition for STEM talent. Retrieved February 01, 2021, from https://www.whitehouse.gov /articles/america-will-win-global-competition-stem -talent/
Ohio Department of Education (2017). STEM－science, technology, engineering and mathematics. Retrieved January 28, 2021, from http://education.ohio.gov/Topics/ Career-Tech/ STEM
Parker, C. E., Pillai, S., & Roschelle, J. (2016). Next generation STEM learning for all: A report from the NSF supported forum. Waltham, MA: Education Development Center.
Platz, J. (2007). How do you turn STEM into STEAM? Add the arts! Retrieved February 10, 2021, from http://www.oaae.net/en/resources/educator/stem-to-steam
Patton, R. M., & Knochel, A. D. (2017). Meaningful makers: Stuff, sharing, and connection in STEAM curriculum. Art Education, 70(1), 36-43
R. J. Bachmann, D. A., Kingsley, R. D. Quinn & R. E. Ritzmann. (2002). A cockroach robot with artificial muscles. 5th international conference co climbing and walking robots (pp.659-666).
Rebecca S. Eagle-Malone. (2021). Biomimicry outside the Classroom. The American Biology Teacher, 83(2), 120–124.
Rhode Island School of Design. (2014). Support for STEAM. Retrieved January 28, 2021, from https://www.risd.edu/about/campus-culture/
Rhode Island School of Design. (2019). STEM to STEAM 2019. Retrieved January 30, 2021, from http://stemtosteam.org/
Richard W. Moore, Rachel Leigh Hill Foy(1996). The Scientific Attitude Inventory: A Revision (SAI II). Journal of research in science teaching ,34 (4) ,327–336.
Roth, W. M. (1995). Authentic school science: Knowing and learning in open-inquiry science laboratories. Netherlands: Kluwer Academic Publisher.
Sandoval, W. A. (2003). Conceptual and epistemic aspects of students’ scientific explanations. The Journal of the Learning Sciences, 12(1), 5-15.
Schibeci, R. A. (1984). Images of science and scientists and science education. Science Education, 70(2), 139-149.
Schibeci, R.A. (1981). Do teachers rate science attitude objectives as highly as cognitive objectives? Journal of Research in Science Teaching, 18(1), 69-72.
Simpson, R. D., Koballa, Jr. T. R., Oliver, J. S., & Crawley, F. E. (1994). Research on affective dimension of learning. In Gabel, D. L. (Ed.). Handbook of research on science teaching and learning：A project of the national science teachers association (pp.221-234). New York: Macmillan.
Smith, L. (2013). Subcommittee explores STEM education initiatives to stimulate American competitiveness. Retrieved February 10, 2021, from https://science.house.gov/news/press-releases/subcommittee-explores-stem- education-initiatives-stimulateamerican
Snow, C. P. (1960). The two culture and the scientific revolution. New York, NY: Cambridge University Press.
Sousa, D. A., & Pilecki, T. (2013). From STEAM to STEAM: Using brain-compatible strategies to integrate the arts. Thousand Oaks, CA: Corwin.
Staples, H. (2005). The Integration of Biomimicry as a Solution-Oriented Approach to the Environmental Science Curriculum for High School Students.Online Submission. Department of Education: Dominican University of California, 1-72.
Trowbridge, L. W., & Bybee, R. W. (1986). Becoming a secondary school science teacher. Columbus, Ohio: Merrill.
Tsai, H., Chung, C., & Lou, S. (2018). Construction and development of iSTEM learning model. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 14(1), 15-32. Doi：10.12973/ejmste/78019
U.S. Department of Education. (2015). Every Student Succeeds Act (ESSA). Retrieved January 28, 2021, from https://www.congress.gov/114/plaws/publ95/PLAW- 114publ95.pdf
Vilorio, D. (2014). STEM 101: Intro to tomorrow’s jobs. Occupational Outlook Quarterly. Washington：D.C. Retrieved February 10, 2021, from https://www.bls.gov/careeroutlook /2014/spring/art01.pdf
Weissburg, M., Tovey, C. T. C., & Yen, J. (2010). Enhancing innovation through biologically inspired design. Advances in Natural Science, 3(2), 01-16.
White, H. (2011). Our education system is not so much “broken”-as it is totally outdated! In STEAM. Retrieved February 09, 2021, from http://steam- notstem.com/articles/our-education-system-is-not-so-much-broken-asit-is- totally-outdated/
Whitehouse Articles. (2017). President Trump signs memorandum for STEM education funding. Retrieved February 10, 2021, from https://www. whitehouse.gov/articles/presi-dent-trump-signs-memorandum-stem- education-funding
Wang, T. H., Lim, K. Y. T., Lavonen, J., & Clark-Wilson, A. (2019). Maker-centred science and mathematics education: Lenses, scales and contexts. International Journal of Science and Mathematics Education, 17(suppl 1), 1-11.
Wilhelmsson, M., Pelling, S., Uhlin, L., Dahlgren, L. O., Faresjö, T., & Forslund, K. (2012). How to think about inter professional competence: A metacognitive model. Journal of Inter professional Care, 26(2), 85-91.
Yager, R.E., Tamir, P., & Huang, D.S. (1992). An STS approach to human biology instruction affects achievement and attitudes of elementary science major. American Biology Teaching, 54(6), 349-355.
Yakman, G. (2008). STEAM Education: an overview of creating a model of integrative education. Retrieved January 31, 2021, from https://www. researchgate.net/publication/ 327351326
Yakman, G. (2010). What is the point of STE@M? -- A brief overview. Retrieved January 28, 2021, from https://www.academia.edu/8113832/What_is_ the_Point_of_STEAM_A_Brief_Overview_of_STEAM_Education
Young, M. V., House, A., Wang, H., Singleton, C., & Klopfenstein, K. (2011). Inclusive STEM schools: Early promise in Texas and unanswered questions. Washington, DC：U.S. Retrieved February 04, 2021, from https://sites.nationalacademies.org/cs/groups/dbassesite/documents/webpage/dbasse_072639.pdf