一、概念的意義
歐陽鍾仁（1987）認為：概念是一種認知過程的形式，以思想的本質、觀點、
以及物體間的關係為特徵，使個體能夠做比較、概括、抽象及理解的活動。黃台 珠（1984）則認為：概念是對同類事物的各種經驗，而形成的概括性認識，是人 類思考和瞭解的工具，也是學習的基本單位。「概念」是個人依其文化背景來表 達的實體（reality），每個人都在建構自己的實體，因此個人對「概念」的認知、
暸解及詮釋會有差異（王美芬、熊召弟，1995）。由上可知，概念是學習的基礎，
是從學習或經驗中得來，也是人類思考的工具，而每個人對「概念」的認知會有 所差異。
在各個領域中，不同的學者專家也給予「概念」不同的意義，以心理學領域 的行為及認知兩學派而言，行為學派認為概念為一群能產生某特定反應之相同刺 激，而認知學派則認為概念為一心智活動（黃台珠，1984）。張春興（1994）在 其教育心理學一書中提到：心理學家Piaget（1964）的認知發展論認為個體會運 用基本行為模式來對環境做出反應、獲取知識，為了適應環境而改變認知結構的 歷程，其方式有兩種：同化（assimilation）及調適（accommodation）。同化是指 遭遇到問題，會先將新經驗或新事物納入已存在的認知結構中；而調適是指既有 的認知結構不足以同化新的知識時，個體必須改變原來的認知結構以符合環境的 要求。在本研究POE推理活動中，學生對於拋射體概念的預測、解釋，也會有類 似的情況，若學生對此概念有一定的了解，則會以既有的想法，用同化方式來進 行思考；若學生發現，活動觀察到的結果與心中所想像的不符合，學生則可能會 產生調適，改變原有的想法而形成新的看法。所以在本研究中，學生未進行POE 推理活動之前，對於拋射體概念的想法，也成為本研究欲探討的部分之一，如此 才能掌握學生先有的拋射體概念與其推理思考的關係。
朱水林（1997）提到：概念之間存在著不一樣的關係，明確概念之間的關係，
對於我們正確把握概念，做出恰當的判斷，進行正確推理都是非常重要的。對於 某種概念有一定的認識及了解，才能運用此概念來進行推理，可見概念及推理有 其關連性。概念是思維形式最基本的組成單位，有了概念才能構成判斷，而推理 則是由判斷構成，因此，如果概念出了問題，那將波及判斷和推理，思維就不能 正確（朱水林，1997）。陳祖耀（2003）：對於事物的性質或關係，在思維中有 所論定，則稱為判斷，當我們下判斷時，已有推理作用在內，推理乃是由概念與 概念間，間接推得其關係。劉見成、張燕梅（2004）提出概念有三個主要的作用：
1. 概念是思維活動的基本單位，是組成判斷和進行推理的基本要素。
2. 概念是人們認識事物的總結，是對事物進行抽象、概括的結果。
3. 概念可以幫助人們認識事物的同一性及其與其他事物的差異性，亦即具有將同 類事物概括起來，將不同類事物區別開來的作用。
由上可知，概念是進行推理的基本要素，若心中無任何概念，推求出的結果 只是一種猜測，而無法進行推理思考，所以在本研究中學生對拋射體持有的概 念，將會影響其在推理活動過程中其推理思考的情形。學生以什麼知識來進行推 理，經由推理又產生什麼想法，都是本研究探討的重點。
二、九年一貫課程中拋射體相關概念
本研究之實驗設計在讓學生推理拋射體其發射角度與水平位移之關係，因為 單純針對拋射體為主之研究較少，於是本部分文獻探討擬以力學與運動學概念之 角度，來說明拋射體運動的相關概念及其歷史演變，以及拋射體概念在九年一貫 課程中之相關內容。
Keeports（2000）提出，學生藉由觀察日常生活中的物體，歸納、推斷出他 們的想法，而發展出個人的運動理論 （personal theories of motion）。林清涼與戴
念祖（2004）認為力學與生活關係密切，所以在學習物理時，首先必須先學習力
速度變化
Prescott 和 Mitchelmore（2005）提出，在歷史上，拋射體運動的概念，從 亞里斯多德、衝量理論（impetus theory）到牛頓力學，經歷了多樣的變化。以下 就文獻中，拋射體運動的歷史演變做進一步介紹。
西元前四世紀時，亞理斯多德認為必須有外力持續作用才能維持物體的運 動，在說明拋射體運動時，拋射體沒有看得見的動力直接接觸，亞理斯多德提出，
拋射體周圍的空氣促使其推動向前。
西元六世紀，希臘哲學家 John Philoponus 提出衝量理論（impetus theory）：
使物體運動就是給予該物體一種力，也稱為「衝量」，衝量使得物體沿著原先開 始的方向繼續運動。因為拋射體沒有可觀察到的外力，衝量被稱為是在拋射體的 內部。
西元十一世紀，Ibn-Sina 認為衝量會自然耗盡。當衝量減少或耗盡，拋體重 量會提供向下的力，使物體直直落下，這種物理狀況就像在卡通影片中出現的情 形。Ibn-Sina 延伸到以某角度丟擲石頭，石頭會以斜向行進，直到衝量耗盡，短 暫停止，地心引力會給予衝量，使其直直落下。
西元十四世紀，Albert 補充 Ibn-Sina 的理論，在飛行過程中會有一個過渡階 段（transition phase）。在發射砲彈時，第一階段，提供的衝量大於砲彈的重量，
所以砲彈以直線行進；第二階段，當最初的衝量減少，向下的力量對砲彈的影響 增加，使物體落下低於原來的路徑；第三階段，衝量用盡後，砲彈會直直落下。
十七世紀早期，天文及物理學家伽利略提出他的看法：拋射體的軌跡可以想 成是兩個獨立運動，水平方向是一致的運動（uniform motion），垂直方向則是因 為地心引力而成加速度運動。結合這兩個運動，伽利略推論出拋射體的軌跡為拋 物線。
西元十七世紀，Newton 提出牛頓三大運動定律，也是現今被接受用來說明 拋射體運動的方法。與衝量理論最大的不同在於：衝量造成運動是一種內部的 力，在牛頓力學中，改變運動需要外力作用。牛頓力學用來說明力與運動狀態改 變的關係，奠定了人類現代力學的基礎。
四、小結
概念是思維活動的基本單位，也是進行推理的基本要素。本研究中學生對拋 射體的概念，以及學生推理思考的情形，都是本研究探討的重點，而拋射體概念 的演變，許多科學家的想法、理論，由目前的觀點來看並非正確，但經由過程中 的演變，最後牛頓以力學的觀點做出了合理的解釋。
拋射體運動雖然具體可見，但其概念仍有其困難性，對學過拋射體概念的 人，可能將拋射角45°時水平位移最遠視為理所當然，但對於沒學過拋射體概念的 國小五年級學生卻不見得如此，於是本研究先藉由前測晤談，了解學生在活動前 對拋射體概念的看法，探討其應用何種概念去進行推理，再者希望讓學生藉由實 際觀察拋射體活動，觀察拋射角度與水平位移的關係，進而推理出自己的結論，
並從中探討學生的推理思考，及最後經過整個POE推理活動後，學生對於拋射體 概念有何種改變。