第二章 文獻探討
第四節 我國現有自然科學課程電與磁概念之教材分析… 25
第四節 我國現有自然科學課程電與磁概念之教材分析
為達成本研究開發國小六年級學童電與磁概念二段式問卷之目的，研究者將我國 現行自然科學課程，各年級、各版本有關電與磁概念整理如表 2-4-1，而為了更深入了 解其所欲達成單元目標或概念，更以各版本有關單元概念，詳列於表 2-4-2 到 2-4-6，
以作為更深入的探討依據。另為配合九十學年度起施行之九年一貫課程，因此亦將九 年一貫課程施行綱領自然與生活科技中有關電與磁概念的部分整理如表 2-4-7，以期所 設計出之國小六年級電與磁概念二段式問卷能有更多的適用對象。
表 2-4-1 現行國小各版本教科書有關電與磁概念單元一覽表 版本
年級 康軒版 翰林版 南一版 國編版 牛頓版 二上
５玩磁鐵 ４好玩的磁鐵 ５小燈泡
５磁鐵真好玩 ６小燈泡發光了
３ 小 燈 泡 和 小馬達 ６玩磁鐵 二下 ６ 小 燈 泡 亮 啊
亮
１有趣的磁鐵 ３電池的妙用
四上 ７電路 ５電路 ７電池、燈泡和 電路
四下 ７電路
五上 ３電與磁的奇妙
世界
７聽話的「磁 鐵」
五下 ２電動機 ３電磁鐵 ２ 電 磁 鐵 的 作
用
六上 ５迷你電動機 ６電的使用 ５ 電 熱 器 和 電 動機
六下 ３ 家 電 與 用 電 安全
２電動機
表 2-4-2 現行國民小學教科書電與磁概念單元名稱及目標一覽表（康軒版）
年級 冊數-單元-單元名 稱
單元目標或概念
二上 3-5 玩磁鐵 磁鐵能吸引鐵製品。
磁鐵隔著紙、玻璃還能吸引鐵做的東 西。
磁鐵有兩極，同極相斥，異極相吸。
二下 4-6 小燈泡亮啊亮 電池可以使燈泡亮、馬達轉動。
形成通路時，燈泡才會亮。
開關可形成通路和斷路。
四上 7-7 電路 電池具有正負兩極。
電池串聯會增加燈泡亮度；並聯則對 亮度沒有影響。
燈泡串聯會減弱各燈泡的亮度；並聯 則對亮度沒有影響。
電解液和導電體會導電。
五下 10-2 電動機 利用通電的線圈產生磁力，可以推動 玩具。
利用通電的線圈產生磁力，可以製作 電動機。
六下 12-3 家電與用電安 全
家電各有不同的功用。
適當的使用家電，對於生活環境有所 幫助。
不當用電會產生危險。
培養正確使用家電的能力。
培養注意用電安全及節約用電的習 慣。
表 2-4-3 現行國民小學教科書電與磁概念單元名稱及其一覽表（翰林版）
年級 冊數-單元-單元名 稱
單元目標或概念
二上 3-4 好玩的磁鐵 認識磁鐵能吸引鐵的物質。
察覺磁鐵能隔著紙、玻璃等吸引鐵的 物質。
利用磁鐵的特性製作玩具。
培養好奇探索的興趣。
二上 3-5 小燈泡 認識電池、電線、小燈泡等名詞。
了解電路形成通路時，燈泡才會亮，
馬達才會動。
做一個開關來控制通路與斷路。
培養兒童共同合作的態度。
四下 8-7 電路 知道電池有正、負極，電自正極流 出，經外電路流入負極。
察覺有些溶液會導電、有些不會導 電。
認識電解液。
認識導電體。
了解電路有串聯、並聯的接法。
培養細心觀察，並合理歸納的能力。
五下 10-3 電磁鐵 察覺磁針會受電流作用。
察覺電磁鐵的異極會相吸，同極相 斥。
察覺線圈中放入鐵釘通電，磁力更
強。
察覺線圈數量、電流強弱都會影響電 磁鐵磁力的強弱。
培養細心的科學態度。
六下 12-2 電動機 了解電能可轉換成磁能和動能。
製作簡易直流電動機。
能做簡易家庭用電的安全與維修。
培養用電安全及節約用電的習慣。
表 2-4-4 現行國民小學教科書有關電與磁概念單元名稱及其一覽表（南一版）
年級 冊數-單元-單元名 稱
單元目標或概念
二上 3-5 磁鐵真好玩 磁鐵能吸引鐵的物質。
磁鐵能隔著紙、玻璃等吸引鐵的東 西。
二上 3-6 小燈泡發光了 電池可使燈泡發光，馬達轉動，也可 以使玩具動起來。
利用電線連接電池的兩端，再連接小 燈泡，會形成通路，小燈泡就發光 了。
四上 7-5 電路 電路串、並聯的接法。
電池的認識。
電解液和導電體的認識。
有的溶液會導電。
五上 9-3 電與磁的奇妙 世界
磁針會受電流作用。
電能可轉換成不同形式的能量。
六上 11-5 迷你電動機 製作簡易直流電動機。
簡易家庭用電的安全與維修。
表 2-4-5 現行國民小學教科書有關電與磁概念單元名稱及其一覽表（國編版）
年級 冊數-單元-單元名 稱
單元目標或概念 二上 3-3 小燈泡和小馬
達
察覺電路形成通路時，燈泡會發亮。
察覺在電路中連接某些東西，可以使 燈泡發亮，連接某些東西則不行。
利用能導電的東西，設計開關。
利用小馬達，連接轉動，創製小玩 具。
二上 3-6 玩磁鐵 察覺有些東西能被磁鐵吸引，有些不 能被磁鐵吸引。
不同磁鐵的吸力有強有弱。
了解磁鐵隔著玻璃、紙……等物體，
仍能吸引鐵做的東西。
可以將磁鐵吸鐵的特性，應用到日常 生活中。
四下 8-2 電路 認識構成電路的基本元件。(電池、
電線、燈泡)
察覺連接不同形式的電路(串聯、並 聯)，亦可以形成通路。
察覺水溶液也能導電。
培養推理研判與驗證的能力。
五上 9-7 聽話的「磁鐵」 察覺通電的導線，會使磁針轉動。
以螺線管通電做成電磁鐵。
發現電磁鐵的磁力與電池個數、線圈 數和放入線圈中的物質有關。
六上 11-6 電的使用 利用磁場、電磁鐵、電池裝置直流電 動機。
電與磁交互作用，能將電能轉換為動 能。
能認知並維護用電的安全。
表 2-4-6 現行國民小學教科書有關電與磁概念單元名稱及其一覽表（牛頓版）
年級 冊數-單元-單元名 稱
單元目標或概念
二下 4-1 有趣的磁鐵 磁鐵會吸引鐵製的東西。
磁力可隔著紙、玻璃等東西吸引鐵製 的東西。
二下 4-3 電池的妙用 電線可以導電，電池提供電的來源。
電路接通，電才能傳導。
電經通路可使玩具動、燈泡發光或使
馬達轉動。
靜電現象
4a.探討靜電現象(摩擦起電、靜電感應) 電 路連結
4b.探討電路中，電壓、電流與電阻的關係 電流的效應
4c.探討電流的熱效應 電與磁的關係
4d.探討電與磁的關係(如電流會產生磁的作 用、磁場的改變會產生電動勢、載流導線在 磁場中會受力)
課題：生活與環境 主題：生活科技 次主題：413 電及其應 用
通路
2a.利用電線、電池接成通路驅動玩具馬達 用電安全
3a.知道利用物體的導電性，在用電時避免危 險
用電安全
4a.瞭解電力供應與輸送的大概情形，知道如 何安全的使用家用電器
發電機與電動機工作原理
4b.製作直流電動機及由電動機反向操作，製 作簡易的發電機
因此由表 2-4-1、2-4-2、2-4-3、2-4-4、2-4-5、2-4-6、2-4-7 中的單元目標或 概念或九年一貫課程「自然與生活科技」領域有關電與磁概念之教材內容細目表中，
不難發現國小學童的電與磁概念的形成由低年級到高年級，具有明顯的漸進的、有系 統的由觀察到抽象思考的概念發展程序，以及在低年級及中年級階段，電與磁分開探 討，而在高年級階段，又合併在集中在電磁作用上。所以分析各階段的學習特徵如下: 一、低年級：
（一）磁鐵性質現象察覺階段。
（二）簡單電路通路現象察覺階段。
二、中年級：
（一）電路元件認知階段。
（二）電路串聯並聯作用的認知階段。
（三）電解溶液導體的認知概念。
三、高年級：
（一）察覺電會產生磁性的認知階段。
（二）製作出電磁鐵的操作性知識階段。
（三）了解電磁鐵的磁力強弱的各項變因認知階段。
（四）利用磁場、電磁鐵、電池裝置直流電動機的概念統整階段。
（五）了解用電安全的認知階段。
而由學生概念停留的階段可以判斷學童迷思概念的階層。研究者根據相關文獻探 討及現有教材分析結果，所發展出之國小階段電與磁概念圖，然後與 3 位國小任職五 年以上的教師及指導教授討論，畫出國小六年級學童有關電與磁概念之概念圖，如圖 2-5-1。
圖 2-5-1 國小六年級學童有關電與磁概念之概念圖
而研究者由上述教材分析及電與磁的概念圖，所擷取的命題知識陳述如下:
1.磁鐵會吸引鐵製的物質。
2.磁的兩端磁力最強，叫磁極 N,S。
3.兩磁鐵間同極相斥，異極相吸。
4.電池的兩極區分成正極或負極。
5.電是從電池的正極流出，從負極流回電池。
6.電池和電燈泡的連接有串聯和並聯兩種。
7.串聯是正極連接另一負極。
8.並聯是正極連接另一正極；負極連接負極。
9.電池串聯會增加燈泡亮度；電池並聯則對亮度沒影響。
10.燈泡串聯會減弱燈泡的亮度；燈泡並聯則對亮度沒影響。
11.指北針是磁鐵。
12.通電後的通路會產生磁力。
13.電流越大，產生的磁力越大。
14.通電的線圈有磁鐵的特性。
15.電磁鐵通電才有磁性，磁鐵一直具有磁性。
16.電磁鐵的材料是鐵加漆包線和電池，而磁鐵的材料是剛鐵。
17.電磁鐵的磁極可因電流方向而改變；磁鐵則永久不變。
18.電動機主要構造由永久磁鐵、電磁鐵及電源接線所組成。
19.通路形成後，線圈具有磁極。
20.線圈磁極和磁鐵磁極交互作用而轉動。
21.漆包線未刮時，電流無法通過。
而上述的命題知識陳述可以分成以下幾個概念領域：
磁鐵性質：1、4 磁極定義：2 磁極關係：3
電流通路：5、6、7、8、9、10
導線的磁力 線圈的磁力 電磁鐵 電動機
電熱器
線圈數量 電流強弱
地磁：11
電磁感應：12、13、14 電磁鐵：15、16、17 電動機：18、19、20、21
第三章 研究方法
本研究的研究方法是依據本研究的目的探討「國小六年級學童電迷思概念」為何，
及設計出的「國小六年級學童二段式電與磁迷思概念的問卷」的信效度為何，然後輔 以相關研究的文獻的做法而設計出。因此本章節共分成「研究設計與流程」、「研究樣 本」、「研究工具」、「資料的處理與分析」等四個節次來加以說明。
第一節 研究設計與流程
本研究同時採用「量」的研究法與「質」的研究法兩者來探討國小六年級學生的 電與磁迷思概念。對於學生對電與磁迷思概念問卷之發展，則先採質的分析，再做量
本研究同時採用「量」的研究法與「質」的研究法兩者來探討國小六年級學生的 電與磁迷思概念。對於學生對電與磁迷思概念問卷之發展，則先採質的分析，再做量