第四章 結果與討論
第五節 晤談結果分析
為了進一步了解學生對於「植物如何獲得養分」相關概念的理解 情形，融入課程組找了七位同學、傳統課程組找了六位同學，請他們
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回答下面幾個問題：(代號說明：以 ES 代表實驗組學生；CS 代表對 照組學生；數字為學生編號。)
第一個問題，詢問學生植物如何獲得養分？以下是學生的回答。
ES1:由根部吸收礦物質和水；行光合作用產生葡萄糖、再轉換成蛋白質、脂 質。
ES2:由土壤當中吸收水、礦物質、維生素；行光合作用產生葡萄糖。
ES3:由土壤獲得養分、行光合作用產生葡萄糖。
ES4:可以從土壤獲得水跟礦物質；藉由光合作用產生葡萄糖。
ES5:可以從土壤獲得水跟礦物質；藉由光合作用產生葡萄糖，葡萄糖可轉
換成蛋白質跟脂質。ES6:土壤中得到水以及人類施肥，還有葡萄糖；土壤中的葡萄糖來自動物的 排遺，光合作用也可以產生葡萄糖。
ES7:從土壤中獲得養分，例如肥料、死亡的生物腐爛。
CS1:行光合作用獲得葡萄糖，還有從土壤中獲得澱粉。
CS2:植物生存所需要用到的水、陽光、空氣、土壤都是養分。行光合作用產 生的氧氣、葡萄糖、氮也都是養分。
CS3:施肥，例如果皮。
CS4:從根部吸收土壤裡的物質然後再傳到葉子進行光合作用。根吸收的可 能是礦物質，另外光合作用可產生葡萄糖。
CS5:從根吸收礦物質、光合作用形成葡萄糖、另外有些植物可以透過捕捉
昆蟲獲得養分。86
CS6:可行光合作用產生葡萄糖；從根部直接吸收水；豬籠草或捕蠅草可以 捕捉昆蟲獲得蛋白質；土壤中死掉動物被分解可產生一些植物需要的東 西。
在林達森(2004)所整理的植物營養迷思概念中提到：學生認為植 物的根可由土壤中吸收食物並儲存在葉子中；但本研究結果卻發現，
無論實驗組或是對照組的學生多能正確回答養分的來源，學生將植物 養分獲得的來源分成三種：土壤中獲得水以及礦物質、行光合作用產 生葡萄糖、捕蟲植物透過捕捉昆蟲獲得蛋白質。然而，也發現少數學 生具有其它迷思概念：認為土壤中可以吸收維生素以及葡萄糖、澱 粉；即使學生知道光合作用可產生出葡萄糖，還是認為土壤中也有葡 萄糖可提供植物吸收使用。此部分顯示學生對於維生素這個養分不夠 熟悉，也表現出”土壤當中會有生物排遺所遺留下來的葡萄糖讓植物 可以吸收”的想法，顯然是學生對於微觀植物根部運輸物質的方式不 了解所產生的迷思概念。另外 CS2 學生認為只要是植物生存所需的 條件皆可稱為養分，明顯和科學概念不同。
第二個問題，詢問學生植物行光合作用的目的為何?以下是學生的 回答:
ES1:產生葡萄糖，提供養分，維持生命現象。
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ES2:讓植物有養分。行光合作用之後會產生的吧，澱粉。因為他會最後葡萄
糖會聚集之後會變成很多個葡萄糖，然後就會變成澱粉。ES3:製造養分，幫助生長；維護地球，就是消耗二氧化碳排放氧氣。
ES4:為了獲得葡萄糖養分，所以行光合作用。
ES5:產生養分葡萄糖。葡萄糖可再轉換成蛋白質、脂質。
ES6:製造出葡萄糖和水讓植物自己使用。另外也可製造氧氣讓自己使用，有
一些會排放出來。ES7:植物需要養分，產生能量跟養分吧，ㄟ能量吧?沒有養分吧?(追問)T：那
能量是什麼東西?你指的能量到底是什麼？ES7：就是，讓它生存。CS1:為了獲得養分葡萄糖。
CS2:產生葡萄糖，提供生存所需的能量。
CS3:讓植物長更大。
CS4:提供自己營養，先產生葡萄糖再把他結合成澱粉。
CS5:幫自己製造養分，養分就是成長所需的東西，呼吸作用可以燃燒的。例
如醣類、蛋白質、脂肪。CS6:獲得養分然後生存。
由學生的回答中可發現，無論是融入課程組或傳統課程組，對於 植物行光合作用的目的多數學生都認為是為了獲得養分，僅融入課程 組 ES3 同學提到可以調節大氣中二氧化碳與氧氣的濃度；ES6 同學提 到植物可製造氧氣讓自己使用，以及排放到大氣中。比較之前文獻，
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學生的回答都偏向植物行光合作用是為了產生氧氣。會有這種狀況，
推測跟本研究的課程內容有關聯。在課程設計上，單元標題就是植物 如何獲得養分，教學過程中也強調動植物獲得養分的差異，因而學生 最直覺的回答就是獲得養分，反而忽略了氧氣的重要性。
第三個問題，請你說明光合作用的過程為何?
比較融入課程組以及傳統課程組學生的回答發現，融入課程組學 生對於光合作用反應過程所需的反應物以及產物的印象都比傳統課 程組深刻；能正確描述光合作用需要水以及二氧化碳，利用太陽能將 原子重新排列組合，合成氧氣、葡萄糖、水。而傳統課程組六位學生 中僅三位可以畫出過程，但仍產生許多錯誤的概念連結。由此也可與 量化的部分做呼應，在量化分析中發現，融入課程組學生在「光合作 用」概念主題的延宕測表現明顯優於傳統課程組學生。顯然透過融入 基本物質概念的學習可以幫助學生在「光合作用」主題的理解。
以下以幾位學生的回答來呈現說明:
融入課程組學生：
在與 ES1 學生互動過程中發現，他可以運用所學會的物質組成來
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推理光合作用的產物。例如一開始描述光反應時提到光分解二氧化碳 產生能量，但聯想到水的組成是 H2O，應該是水被光分解產生 H 以 及 能 量 ， 才 能 在 暗 反 應 時 利 用 能 量 以 及 二 氧 化 碳 合 成 葡 萄 糖 (C6H12O6)，所以改變說法，修正成光分解水。由圖 4.5.1 可發現學生 能夠正確寫出光合作用的反應物以及產物以及這些物質的化學符號。
圖 4.5.1 ES1 學生光合作用過程晤談繪圖
ES4 學生對於光合作用反應的過程以及參與的物質都能夠清楚答 出；能區別光反應以及暗反應參與的物質以及產物。對於產生的葡萄 糖也能清楚連結到行呼吸作用寫出反應式。
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圖 4.5.2 ES4 學生光合作用過程晤談繪圖
ES6 學生對於光合作用的反應物以及產物也能夠正確寫出，也瞭 解透過多個水分子跟二氧化碳分子中的原子重新排列組合，可以產生 氧氣、葡萄糖、水；但該生無法確定氧氣的原子來源是來自水分子還 是二氧化碳分子。該生從自己寫的反應式中所做推論，認為六個水分 子具有六個氧原子，剛好可以產生一個葡萄糖所需要的六個氧原子，
故認為是水分子提供氧原子構成葡萄糖；由二氧化碳分子提供氧原子 構成氧氣；針對光合作用細節該生知道可分成光反應以及暗反應，並 且瞭解光反應可以分解水，但卻認為水裡面的氫原子和氧原子會在葉 綠體重新排列組合合成葡萄糖；進一步追問，葡萄糖是否在光反應中 產生？該生卻又不認為如此。顯然該生對於光反應以及暗反應兩階段 的產物無法分別明確答出。
光合作用 呼吸作用
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圖 4.5.3 ES6 學生光合作用過程晤談繪圖
傳統課程組學生：(底線為錯誤迷思概念)
CS2 學生表示植物從氣孔獲得水，水透過光反應會轉變成氧氣，
二氧化碳經過暗反應會變成葡萄糖；氮氣會經過光反應提供氮給暗反 應需要的能量。顯然該生對水的來源產生迷思概念，並且表示從補習 班的學習中認為氮氣與光合作用有關聯。從圖 4.5.4 中可發現該生能 夠將光合作用與呼吸作用的關係產生連結，透過呼吸作用燃燒葡萄 糖，消耗氧氣可產生能量以及二氧化碳。
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圖 4.5.4 CS2 學生光合作用過程晤談繪圖
CS4 學生認為植物在有光的情況下進行光反應，將土壤中獲得的 水以及氧氣釋放到空氣中，從氣孔吸收二氧化碳讓暗反應使用；在黑 暗中進行暗反應，利用光反應吸收的二氧化碳進行化學反應，吸收大 氣中的氧氣，釋放二氧化碳。透過光反應以及暗反應可以形成植物個 體所需要的養分(葡萄糖、澱粉)。
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圖 4.5.5 CS4 學生光合作用過程晤談繪圖
CS6 學生認為植物進行光反應先吸收大氣中的二氧化碳、氧氣還 有土壤中的水，產生能量後，進入暗反應，能量轉換成葡萄糖，然後 將吸收的氧氣以及剩下的水排放出去。
圖 4.5.6 CS6 學生光合作用過程晤談繪圖
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