國小學童在星象觀察單元學習上的探討

在九年一貫國小自然與生活科技領域中，天文方面相關的教學單元所佔的比例不算多數，

但根據黃萬居（1996）對國小自然科學習興趣的研究指出，天體運動是學童最喜歡的前三項 學習主題之一。而劉德勝、黃釗俊、王明仁、李念魯（1996）的研究中，亦指出對天文方面 的主題有興趣的學童約佔調查對象的百分之六十左右。另外，連啟瑞、盧玉玲（1996）的研 究也指出，在 21 個國小自然科的學習主題中，學童對天文學的興趣為第三名，而此結果也並 未存有無顯著的城鄉差異情形。顯見一般國小學童，對自然課中天文觀察的單元，有不少的 學習興趣存在。

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這些天文相關的教學單元，雖然多著重在天體運行的體會與觀察，但如月象盈虧、日升 日落位置的季節變化、星象的觀察等單元，因受限於觀察時空等環境因素的影響，教師在教 學上不僅多所限制，學生學起來也覺得特別困難。

王美芬（1991）的研究指出，在小學自然課程中，學生在天文相關單元的學習是較困難 的，因為許多天文現象的觀測，只以學生自我中心（self-centered）的角度來進行觀察，這樣 的觀察結果容易造成學生許多的錯誤觀念。而毛松霖（1995）、姜滿(1997)等研究也指出，涉 及星球運行的教學單元，因為涉及許多較抽象的科學及空間運動概念，不僅較難理解，也容 易造成學生的迷思概念，因此常讓學生覺得困擾。

另外，在目前小學自然科星象觀察的課程內容中，普遍會引入星座盤此一天文觀測工具 的介紹及使用，但蘇偉昭（2004）認為這種將三度空間的天體運行投影至以 2D 平面為主的 傳統輔助工具，不太符合以三度空間為主的天文觀測方式，學生難以理解其使用方式，也往 往造成學生在星象觀察此一單元學習上的困難。

而針對國小學童，在星象觀察此一單元學習時常見的迷思概念部分，許民陽、王景坤（2001）

以問卷及晤談的方式，在其研究中指出，中高年級學童分別對星星的形狀、星星與太陽及月 亮的相對距離、星星的大小、星星的移動等，存有迷思概念。

此外，林鴻祥（2003）針對台東縣 42 名學過星象概念且學習成就較高的國小學生，以晤 談的方式進行該單元中另有概念的相關研究。在其研究中發現學童對星星的形狀、顏色、光 源、亮度具另有概念，而多數學生除了對星座盤中平面及立體空間的轉換無法理解之外，也 缺乏地軸傾斜與地球自轉及公轉等概念，對星星的周年視運動（如四季星座的不同）、牛郎星 與織女星等存在另有概念。

另外，蕭倍元（2005）以紙筆測驗及晤談的方式，指出高年級的學童對星星的外觀、星 星的移動方式、星星的距離及方位、北極星是天空的中心等，具有不少的迷思概念。

而廖俊達（2008）以文獻探討的方式，歸納並整理出國小學童對星星常見的迷思概念，

可分為以下幾類：

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一、 星星的形狀：可能是「☆」形或「＋」字形。

二、 星星的距離：可能比太陽或月球距離地球更近。

三、 星星的大小：可能只比桌子或教室大些。

四、 星星的亮光：可能來自太陽或月光的反射。

五、 星星的移動：不會移動、原地繞圈、由南向北或不規則的移動。

六、 北極星：是天空的中心，是天空最亮的星星。

另外，此單元也與學童的空間能力發展有關，余芳如（2004）的研究中曾指出，學生 空間能力的發展與天文方面的學習成就相關。因此牽涉到星體的相對位置或星體運行的部份，

除了較抽象，不易直接觀察之外，對空間能力發展較差的學童而言，自然更難理解。

在一般高年級的自然課程中，星象觀察此一單元，不僅包含了星星東升西落的運行概念，

也包含了在不同的季節能看到不同的星座、北極星的恆定、在不同季節利用不同星座找尋北 極星（春夏使用北斗七星，秋冬使用仙后座）等概念，而這些概念往往是學生未來建立地球 自轉、地軸傾斜，甚至是地球公轉等概念的重要基礎。

綜觀上述，我們可以發現，國小學童在星象觀察此一單元的學習上，除了單元本身的學 習概念較抽象難懂之外，觀測工具的使用難以理解、教師的教學及觀星時易受時空環境的限 制等，這些因素均加深了此一單元的學習難度，學生在學習時也顯得較困惑，較沒信心，而 此也有利於找出學生在那些試題類別中，容易有過度自信的情形。

在一般紙筆測驗的命題上，星象觀察單元的相關命題除了基礎知識概念的考題外，也包 含了星象盤的使用、星座的找尋、尋找北極星、利用北極星定位等涉及操作或技能運用的考 題，相較於其他學習單元，該單元可供命題的題材相當多元。

在命題上，除了一般「事實知識」與「概念知識」此兩類可供參考的題目較多之外，該 單元也有利於找尋或編擬符合「程序知識」或「後設認知知識」的題目，因此相當適合本研 究中，用於探討答題信心與不同試題類別之關聯，所需的學習單元主題。

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