本研究的主要目的在探討國小五年級學童藉由Arduino學習程式設計課程的情況，以簡易的「控制元件」為例，撰寫控制一顆黃色LED和一顆紅色LED燈號亮與滅的程式。對照組在實驗課程中使用Scratch撰寫程式，實驗組則使用增加和Scratch連結Arduino控制面板的軟體Scratch to Arduino（S2A）學習連結控制元件的功能，S2A比Scratch新增操作硬體功能的擴充程式積木。本研究採取準實驗研究法，選取新竹市某國小五年級生為研究對象，研究結果如下：
一、使用不同工具學習程式設計課程的學生，對課程的預期心態沒有存在顯著差異。
二、使用不同工具學習程式設計課程的學生，對課程滿意度並無存在顯著差異，皆為滿意。
三、使用Scratch軟體學習程式設計課程的學生，課程預期心態與數位學習滿意度之間具有顯著的相關性。
四、使用Arduino融入Scratch學習程式設計課程的學生，課程預期心態與數位學習滿意度的相關性具顯著，學生都肯定Arduino融入Scratch的教學方式。
五、使用Scratch及使用Arduino融入Scratch學習程式設計課程的學生，在學習過程中遭遇的困難雷同，主要是程式設計的邏輯推理部分，需要較多的時間和團隊討論促進思考。初次使用S2A學習的學生，對於數位程式積木很陌生，因不瞭解其意義而對於積木的擺放與設定有困難。

This study is designed to understand the situation of “Arduino to Scratch” in fifth Grade information lesson of fifth grade students. The mission in this course was using Scratch / Scratch to Arduino（S2A） to control a red LED and a yellow LED on and off. The research adopted quasi-experimental method. Students in experimental group were using S2A, and other students in control group were using Scratch to complete the mission. The study was summarized as follows:

1. There was no significant difference in expected mentality between students using Scratch and S2A.
2. There was no significant difference in course satisfaction between students using Scratch and S2A. All of them were satisfied.
3. Students of using Scratch was significant correlation between the expected mentality and the course satisfaction.
4. Students of using S2A was significant correlation between the expected mentality and the course satisfaction. They gave recognition to S2A.
5. No matter what software students used, the most difficult part in the mission is logical reasoning. Students spend a lot of time to thinking and trying. Especially students using S2A, most of them didn’t understand what the meanings of the digital blocks, so they had another trouble: digital blocks in S2A.

摘要 I
Abstract II
致謝 III
表次 V
圖次 vi
第一章　緒論 1
第一節　研究動機 1
第二節　研究目的與待答問題 3
第三節　研究範圍與限制 4
第四節　名詞釋義 6
第二章　文獻探討 8
第一節　STEM課程的發展趨勢 8
第二節　資訊科技課程的發展 11
第三節　Scratch的相關研究 14
第四節　國外與臺灣教育對Arduino和IoT的了解和應用 25
第三章　研究設計與流程 27
第一節　研究架構 27
第二節　研究流程 32
第三節　研究教材與研究工具 33
第四節　資料處理與分析 36
第四章　研究結果與討論 38
第一節　學生對課程的預期心態分析 38
第二節　學生對課程的滿意度分析 42
第三節　分析使用Scratch學習的學生狀況 45
第四節　分析使用S2A學習的學生狀況 47
第五節　分析學生的學習困難 51
第五章　結論與建議 54
第一節 研究結論 54
第二節　研究建議 56
參考文獻 58
附錄一　教學使用投影片截圖 64
附錄二　學生使用S2A學習預期心態量表 75
附錄三　學生使用S2A數位學習滿意度問卷 77
附錄四　學生使用Scratch學習預期心態量表 79
附錄五　學生使用Scratch數位學習滿意度問卷 81

中文部分
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