Scratch是一易學易用的視覺化的程式語言，除了運算思維的學習也幫助使用者學習解決問題的設計策略與方法。當前世界氣候急遽變遷，環境教育課程益發重要，然學校環境教育的實施多數於教室內以教師講解、學生聽講的模式進行，因此無法有效達到環境教育的核心要素。故本研究以設計思考法將運算思維與環境教育做整合，引導學生將真實生活情境中，空氣汙染相關問題概念或解決方法以Scratch境教育動畫動畫呈現。
本研究採設計式研究法為研究框架，用以規劃實驗，以設計思考法為整合環境教育與運算思維之方法，觀察實際教學現場。研究以八個班級共200位學生為現場教學施測對象。本研究目的為：從文獻中蒐集、整理環境教育教學策略及其應用；以設計思考來發展環境教育Scratch動畫教學的活動設計；從教育現場進行教學中，了解學生是否可以從環境教育動畫設計活動中了解Scratch：探討運用設計思考之教學策略下學生的ARCS學習動機，彙整設計建議。
根據研究結果，教師採用設計思考法設計本課程，幫助學生整合環境教育與運算思維，產生後設認知。學生採用設計思考法設計Scratch動畫，在實作中探索、對所學進行反思，學生普遍認為透過此課程可以更容易運用程式磚，也知道如何新增角色、造型，以角色移動及更換造型來產生動畫，亦能說出與空氣汙染有關的知識。從學生的ARCS學習動機問卷中，我們知道學生在專注力、相關性、自信心與滿足感等學習動機皆呈現正向反應。此次Scratch的動畫課程設計缺乏人機互動的遊戲設計，未來可發展悅趣化數位學習模組，依其悅趣化數位學習框架讓學生設計富含遊戲感覺的作品。

Scratch was a visualized language in programming easy for learning and usage. Aside from the learning of computation and thinking, it could also help users learn about the design strategies and methods to solve problems. In view of currently dramatic changes happening to global climate, the courses of environmental education were increasingly important. However, most environmental education in schools were conducted by teachers and learned by students in classrooms. Therefore, the core elements of environmental education could not be achievable effectively. Therefore, this research was conducted by means of the design thinking method to combine both computation thinking and environmental education. It led students to reveal the settings of real life, together with the problem conception or solution, by using the educational animation produced by Scratch.
In this research, the design-based research was served as the framework. It was used for experimental planning. The design thinking was the means used to combine both environmental education and computation thinking and observe the practical teaching fields. In this research, 200 students from 8 classes were recruited as the examinees for on-field teaching activities. Research goals were separately described as below. From the collection of scientific literatures, the teaching strategies and applications about environmental education were compiled. Design thinking was used to develop and design the activities of the environmental education through Scratch animations. From on-field teaching activities, we could understand whether students could understand Scratch through the design activities of the animations of environmental education. It aimed to explore the ARCS learning motivation of the students under the teaching strategies by means of design thinking and compile design suggestions.
Based on research results, teachers using the method of design thinking to design these courses could help students combine environmental education and computation thinking with metacognition arisen. Students used the method of design thinking to design Scratch animations available for exploration from practical implementation and the reflection on what had been learned. Students generally contended with these courses, the applications of program bricks could be easier. It was also available for students knowing how to add new roles and modeling. By using role movement and modeling change, students could also mention the knowledge about air pollution. From the questionnaires about ARCS learning motivation among students, we knew all the learning motivations of focusing attention, relevance, and self-confidence and satisfaction sense showed positive responses. In this research, the design of Scratch animation courses lacked human-computer interaction games. In the future, it was available to develop delightful and digital learning modules. With such delightful and digital learning framework, it was available for students to design the works full of gaming sense.

摘要 I
Abstract II
目次 IV
表次 VII
圖次 IX
第一章 緒論 - 1 -
第一節 研究背景與動機 - 1 -
第二節 研究目的與問題 - 3 -
第三節 研究範圍與限制 - 4 -
一、研究範圍 - 4 -
二、研究限制 - 4 -
第四節 名詞釋義 - 4 -
一、環境教育 - 4 -
二、設計思考法 - 4 -
三、設計式研究法 - 5 -
四、Scratch - 5 -
五、ARCS - 5 -
六、學生之學習歷程 - 5 -
第二章 文獻探討 - 6 -
第一節 環境教育之探討 - 6 -
一、環境教育的意義及內涵 - 6 -
二、環境教育之發展脈絡及趨勢 - 9 -
三、十二年國教環境教育議題 - 11 -
四、環境教育策略之相關研究 - 15 -
第二節 數位教學之相關研究 - 17 -
一、學習理論 - 17 -
二、悅趣化數位學習 - 27 -
三、數位教學策略 - 31 -
第三節 Scratch相關研究 - 33 -
一、Scratch簡介 - 33 -
二、Scratch的教育理論的基礎--建造主義 - 35 -
三、Scratch與多媒體 - 36 -
四、Scratch與運算思維 - 39 -
第四節 設計思考法相關研究 - 47 -
一、設計思考法的定義 - 47 -
二、設計思考的策略思維 - 48 -
三、設計思考的流程與步驟 - 53 -
第五節 設計式研究法相關研究 - 57 -
一、設計式研究法簡介: - 57 -
二、設計式研究法之研究步驟 - 61 -
第三章 研究方法 - 64 -
第一節 研究對象 - 64 -
第二節 研究架構 - 64 -
第三節 研究流程 - 65 -
一、準備階段 - 68 -
二、執行階段 - 71 -
三、評鑑階段 - 75 -
第四節 研究工具 - 75 -
一、序列圖卡(初探期) - 75 -
二、學習日誌(初探期) - 76 -
三、作品自評表 - 78 -
四、學習動機量表 - 80 -
第四章 研究結果與討論 - 84 -
第一節 準備階段 - 84 -
一、環境教育教學策略整合- 84 -
第二節 執行階段 - 85 -
一、各時期研究結果 - 86 -
第三節 評鑑階段 - 108 -
一、ARCS學習動機評估量表結果 - 108 -
第五章 結論與建議 - 113 -
第一節 研究結論 - 113 -
第二節 研究建議 - 118 -
第三節 未來研究方向 - 118 -
參考文獻 - 119 -
中文部分 - 119 -
英文部分 - 122 -
附錄 - 126 -
附錄一 教案設計 - 126 -
附錄二 Scratch2.0指令積木功能對照表 - 139 -
附錄三「活動一」小組的討論流程及注意事項 - 149 -
附錄四 學習日誌問卷 - 150 -
附錄五 Scratch仿作課程滿意度調查表 - 151 -
附錄六 小組互評表 - 152 -
附錄七 A班ARCS學習動機評估量表評估結果 - 153 -
附錄八 B班ARCS學習動機評估量表評估結果 - 156 -
附錄九 C班ARCS學習動機評估量表評估結果 - 159 -
附錄十 D班ARCS學習動機評估量表評估結果 - 162 -
附錄十一 E班ARCS學習動機評估量表評估結果 - 165 -
附錄十二 F班ARCS學習動機評估量表評估結果 - 168 -
附錄十三 G班ARCS學習動機評估量表評估結果 - 171 -
附錄十四 H班ARCS學習動機評估量表評估結果 - 174 -

中文部分
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