本研究概念改變教學策略之設計理念

劉俊庚（2002）回顧國內外近二百篇概念相關文獻，在概念改變的教 學策略上，從整體效果分析來看，使用電腦模擬和實驗教學的概念改變教 學策略達到中至高度的效應大小，而採用類比、合作學習、閱讀反駁性測 驗與一般的教學對於學生的概念改變效益，則僅有低至中度的效益。經由 上述文獻之整理及閱讀後，研究者乃融合參考Thagard（1992）之科學史概 念改變類型、Chi（1992）之本體樹、Hewson（1992）之概念生態與概念 狀態以及Bruner之概念達成模式等理念，以作為教學策略設計之依據。

壹、教學設計之理念

本研究係關注於國中學生對於「金屬分類」之迷思概念類型，並進行 分析以進行教學策略設計。研究發展首先分析許良榮(2003a)國科會專題研 究成果「中小學生對於物質化學性質的分類概念發展研究」，針對該研究 成果顯示之國二學生所具有關於金屬之迷思概念進行分析。由於考量學生 對於金屬之迷思概念具有相當之多樣性，在限於研究人力及物力之考量 下，將關注於較大比例之學生所共同具有之迷思概念進行分析及研究，因 此，經篩選後共計選出「鑽石是金屬，因為鑽石是採挖出來的礦物」、「鑽 石不是金屬，因為鑽石不會被磁鐵吸引」、「汞是金屬，因為汞有『銀』的 成分」、「汞是金屬，因為容易導熱的就是金屬，而汞容易傳熱」、「碳棒是 金屬，因為碳棒會導電」、「碳棒不是金屬，因為碳棒是黑色的，沒有光澤」、

「鋁是金屬，因為名稱有『金』字邊的就是金屬」、「鋁不是金屬，因為鋁 不會被磁鐵吸引」等八項迷思概念，進行教學策略設計以及教學。

教學策略之設計理念分為二個層次的分析，第一層次以「本體論」為 基礎，參考 Chi（1992）之本體樹模式，分析先前研究發現之學生的迷思

概念之本體論的歸屬。第二層次再以Hewson(1992)之概念生態與概念狀態 分析迷思概念對於國中二年級學生可能具有的可理解性、似真性以及豐富 性之狀態（status）意涵，以及 Thagard(1992)之科學史概念改變類型分析 各項迷思概念改變可能達成的類型，如此將可瞭解各迷思概念之特徵，另 一方面亦可作為設計概念改變教學策略的基礎，以期設計出能符合不同學 習階段的學生之概念改變的教學策略。

貳、迷思概念分析

針對上述所列篩選出之八項迷思概念，研究者根據 Thagard（1992）

之科學史概念改變類型、Chi（1992）之本體樹、Hewson（1991）之概念 生態與概念狀態，以及許良榮（2003a）研究結果發現之學生金屬分類迷 思概念可能成因加以分析，分析結果如表2-6-1 所示：

舉例而言，「鑽石是金屬，因為鑽石是採挖出來的礦物」在 Chi 之本 體論歸類之中(參閱圖 2-4-1)，屬於「物體」之類別內的誤植，因為鑽石與 金屬都屬於物體類別。在Hewson 之概念狀態中(參閱表 2-4-1)，鑽石是具 體可觀察的物質，其採挖過程亦可藉由影片或圖片得知，在可理解性與似 真性方面比較容易達成，可茲運用之例子亦相當多，例如金礦、銀礦、寶 石等皆是採挖出來的產物，因此豐富性亦可達成，因此歸類為三者皆可達 成。此迷思概念之改變，屬於Thagard（參見圖 2-4-2）所分類之概念改變 的「重組(reorganization)」之「區分(differentiation)」(區分採挖出來的礦物 有金屬與非金屬)，其可能成因由許良榮(2003)研究發現中應為金屬之來 源，而形成學生此項迷思概念。其他各項迷思概念亦依此系統加以分析。

表2-6-1 金屬之迷思概念類別與概念改變型態分析 本體論歸類 概念改變之狀態與類型 迷思概念

Chi Hewson Thagard 可能成因