時間概念和相關研究

壹、時間概念的意涵

時間與我們的日常生活息息相關，但由於其摸不到及看不到的特性，

在教導學生瞭解時間概念時，也增加了教師教學的難度。張震東(1989)認 為時間是一種存在的知覺經驗且永恆存在，人類認識時間是藉著外在的動 與改變的事物，換言之，人感覺出改變的行為或變動的事物時，則感覺出 時間的存在與時間的過去。Leushina(1991)認為時間是客觀而獨立地存在於 我們的知覺之外，而時間的察覺和時間的概念只是真實地反應存在於我們 的生活中。時間具有三個特徵，分別是流動性、不可逆性及缺乏觀測的方 式。其中流動性指的是時間是不斷地在運行，不可逆性則是指時間是無法 再回到過去，而缺乏觀測的方式則是表示時間是無法看到和聽到的。蕭志 芳、鍾靜(2003)綜合整理歸納出時間的六大屬性，包括：事件依發生時間 先後排列的「順序性」；先後多個事件循環發生規律的「週期性」；時間

37

可以分成等值的小間隔作為「單位」；時鐘指針或鐘擺的運動維持等速，

不因動作的不同而改變，即為時間的「等時性(isochronism)」；在同時開 始且同時結束的動作，不會因時鐘的不同而報出不同的時間，此即時間具 有「同步性(synchronism)」；時間綿延、流動、連續、勻速進行而又不可 逆，則是時間具有「連續性」與「單向性」。因此，時間是既無形體也無 重量的工具量，需藉由工具比對從刻度變化掌握其相對量感(鍾靜，1994)。

相關研究對於時間概念的界定有許多的面向，對時間概念的分類與詮 釋也有所不同。關於時間概念的研究，以 Piaget 與 Friedman 的理論最具代 表性。Piaget(1969)從心理層面探討，將時間分為物理時間(physical time) 和心理時間(inner time)，物理時間是透過外在運動而認識的時間概念，如：

連續(succession)、期間(duration)，易受視覺空間影響；而心理時間是心理 上對時間所產生的感覺。此外，Friedman(1982)也從心理層面和社會層面 探討，提出經驗時間(experiential time)、邏輯時間(logical time)和慣用時間 (conventional time)。經驗時間與 Piaget 的心理時間雷同，是指有關事件順 序及期間的主觀經驗，提供所有理解的基礎；邏輯時間則是指用大腦推理 而得的時間概念，類似 Piaget 所談的物理時間；慣用時間指的是社會上共 同制定，用單位來分割連續的時間成為不連續的週期。Piaget 與 Friedman 對時間的外在邏輯推理(例如連續、期間等)和心理主觀經驗都提出相似的 看法，不過 Friedman 另外還提出一個慣用時間，也尌是在社會中共同使用 的時間單位(例如：時、分、秒等)，而這些時間也是小學數學課程及生活 中最常出現的時間用語(鍾靜、鄧玉芬、鄭淑珍，2003；簡瑞萍、鍾靜，2006)。

另外，鍾靜、鄧玉芬、鄭淑珍(2003)根據國內研究者對時間概念所做的分 類，整理出時刻、時間量(期間)、時間單位、順序、週期及連續性六項時 間概念內涵。

38

綜觀上述研究者對時間概念所做的分類及屬性的描述，時間是無形體 也無重量之抽象的工具量，缺乏觀測的方式，在教學的過程中，教師可透 過一些具體的生活事件，引導學童清晰的辨識其特性，進而培養規劃及管 理時間的能力。而張國恩(2002)舉出資訊科技融入教學的教材範圍之一即 是抽象化的教材，在此基礎上，再加上互動式電子白板虛擬教具模擬的特 性，使用動畫來呈現抽象概念加以輔助，將更可加深學童時間概念的認知。

貳、兒童時間概念的發展

相較於一般認知發展的歷程，兒童在時間概念上的發展，也存在著某 種趨勢，這對兒童在學習的歷程中，是影響學習成效的重要因素。Piaget 將時間概念之發展分為三個發展分期(引自俞筱鈞譯，1988)：

一、序列期(ordinal stage)：兒童約在七至八足歲間屬於此分期：

(一)注意經過視線之情況。

(二)對次序的感覺。

(三)強調結果，如：「同時到達」。

(四)排列事情之先後，限於同一件事內之細則。

二、超序列期(hyperordinal stage)：兒童約在九至十足歲間屬於此分期：

(一)能序列事物情況的先後，也能考慮到所牽涉的空間以及經過的時間。

(二)能比較時距。

(三)走的遠一點認為速度快，多做一點事，認為長一點時間。

三、精確衡量期(stage of metric time)：兒童約在十一至十二足歲間屬於此 分期：

(一)強調所涉及之空間，完成的事，以及從開始到終止所經過之時間關係。

(二)明瞭速度與頻率之補償作用。

(三)追溯及預測。

39

而 Friedman(1982)利用兒童解決時間問題的外在表徵模式，獲得兒童 在不同年齡階段性的發展，依年齡分為以下三個階段：

一、約六至八歲的兒童對時間的知覺可延伸至一年之長，他們能區別許多 的規律，例如每日與每週的例行性公事，並能將自身的經驗、自然界 的特徵與這些慣用時間做結合。另外，也可以了解事件的順序性。

二、約八至九歲的兒童逐漸學習秒、分和時等時間測量單位。進而利用慣 用時間來測量時間的間距。

三、約至十一歲時的兒童才可以理解任意期間的單位，但不能解釋原因。

從 Piaget 和 Friedman 的研究結果中，我們瞭解兒童到八歲時已經具備 事件之時間順序概念，而大約九歲、十歲的階段則逐漸理解時間間距的概 念，但要到十一歲後，時間單位的概念才算完備。

近年來也有許多相關研究探討學童時間概念的發展現況。陳雪枝、鍾 靜(2003)的研究結果指出一年級以上的學童已有時刻的概念。陳佩玉、鍾 靜(2003)研究學童對時間單位量的掌握，發現各年級學童對於掌握時間單 位量有不同的表現情形，一年級的學童雖然知道如何看時刻，但是卻沒有 辦法使用時間單位量來描述事件的時間量；到了二年級才慢慢的會使用時 間單位量來描述，不過大都是以記憶的方式；三年級的學童開始能以事件 發生的時刻或者推測的方式來說明；四年級以後使用此方式得到事件時間 量的人越多。王淑媛(2006)研究九年一貫暫行綱要二年級學童的時鐘報讀 和時間概念結果發現，九年一貫暫行綱要二年級的學童，已經可以掌握數 字鐘的報讀、指針鐘幾點、幾點半和日曆、月曆的認讀。文字描述的時鐘 詴題對二年級學童是過於抽象的，時鐘實作表現中幾點半的短針位置和長 針與短針之間的關係掌握度不佳。鍾靜、鄧玉芬、鄭淑珍(2003)歸類不同 研究者的研究結果，呈現各階段學童時間概念發展的關鍵點，例如：在時 間順序的部分，帅稚園階段能瞭解兩件事的先後關係，一年級的學童具有

40

更成熟的次序感，到二年級的學童已有能力排列一件事之細則彼此間的先 後關係；在時刻概念的部分，一年級的學童僅能報讀整點的時刻，二年級 的學童已能報讀整點半的時刻，到了三年級的學童則能報讀以五分鐘為單 位的時刻，而四年級的學童更能報讀以一分鐘為單位的時刻。

從上述探討中得知學童對時間概念的掌握，在不同的階段有不同的表 現而且循序漸進的。本研究對象為國小二年級學生，根據上述研究的論 述，其相關時間概念的發展尚未完全成熟，甚至對其而言掌握度僅是初步 而且也過於抽象。這對於研究者準備教具軟體、教學活動及設計評量有很 好的參考價值。而學生的時間概念學習，頇奠基於生活事件的知覺，配合 學童的概念發展，若能結合資訊科技之多媒體功能，將抽象概念具體化，

必能幫助學童加深對時間量感之理解。

參、國小低年級九年一貫數學領域中的時間單元

時間概念屬於五大主題中的數與量，根據教育部(2003)92 年國民中小 學九年一貫課程綱要，依分年細目所參照的低年級階段能力指標中與時間 概念之教學相關的有：

一、一年級

1-n-08 能認識常用時間用語、時間單位，並報讀簡易的時鐘刻度。

在一年級關於時間概念教學的重點有下列數項，能區分幾個事件發生 先後順序的前置經驗、能認識常用時間用語，如上午、中午、下午或今天、

昨天、明天，並知道其先後順序，能查閱日曆、月曆或年曆上的日期，知 道今天是「幾月幾日星期幾」，能認識鐘面上的長、短針，並報讀時鐘上 常用的時間刻度，在一年級只作整點或半點的報時。如「1 點鐘」、「3 點半」。

二、二年級

(一)2-n-12 能認識鐘面上的時刻是幾時幾分。

41

(二)2-n-13 能認識「年」、「月」、「星期」、「日」，並知道「某月有 幾日」、「一星期有七天」。

在二年級關於時間概念教學的重點有下列數項，二年級先利用鐘面上 小刻度位置所對應的幾分時刻，進行幾點幾分的報讀；再由「五個一數」，

知道鐘面上的數字所對應的幾分時刻，進行鐘面時刻的有效報讀；在報讀 鐘面時刻的活動中，配合連續撥鐘活動進行「7 點 55 分的時針接近 8，但 還不到 8 點」、「8 點 5 分是時針接近 8，但超過 8 點」的練習，協助學 童掌握時針所在位置代表的正確數值；藉查看年曆，認識一年有 12 個月，

以及各月的日數、每星期的日數，並藉由二月份日數的不同，區分「帄年」、

「閏年」。

肆、時間概念的迷思概念與相關研究

Piaget 指出同一個起點開始，走動的距離越遠，時間花的越多(引自俞 筱鈞譯，1988)。譚寧君(1998)提到在報讀鐘面刻度方面學生的表現為：瞭 解長短針的二維結構，但易受視覺影響；不同階區間時間的混淆。在時間 累數與化聚的表現為：僵化的使用十進位系統，忽略了時分的進位關係；

瞭解時分的進位關係，但分數概念不足。陳佩玉、鍾靜(2003)訪談一至六 年級學生時發現學童在時間單位量與時間單位轉換中的迷思概念，包含：

受心理時間的影響(認為喜歡的事件，心理感覺時間過的比較快，不喜歡的 事件，心裡感覺時間過的比較久，年級愈低受心理影響愈明顯)、受數字大

受心理時間的影響(認為喜歡的事件，心理感覺時間過的比較快，不喜歡的 事件，心裡感覺時間過的比較久，年級愈低受心理影響愈明顯)、受數字大