一、概念的意義
概念(Concept)是人類思考和瞭解的工具，亦是學習的基本單位。人類感官 對外在事物的知覺，不是片段經驗的組合，而是使用特定的原則，對感官經驗選 擇、組合、給予意義的過程。當人類將某些事物共有的重要屬性或特徵歸為一類，
就形成一概念。
關於概念的意義隨著各學派學者所注重的理論不同而有不同的定義：
(一) Markle & Tiemann（1972）亦認為概念是同一類性質符號意義，是個抽象
各種態度和成見（引自歐陽鍾仁，1988）。
(三)美國科學教育學者帕拉 (M.O.Pella)在其著作「科學的概念學習」(Concept Learnin in Science)中，對「概念」的解釋是一種象徵性的描述、是人類 或根據人類觀察自然事物的經驗所做的決定、是人類從經驗中萃取出來 的、是超出個人經驗的類化，而且概念包含有意識的或合理的事實之關聯，
它可描述一個人造的觀念或描述一個觀念而具有不同階層的複雜性 (引自 魏明通，1997) 。
(四)Mintzes,Wandersee & Novak (1999) 則認為概念是對事件或物體知覺出其 印象或規則性。
(五)韓景春（1996）則認為concept是指一類事物的符號或名稱，如科學、教育、
生命……等，是約定俗成、客觀的；而conception是指想法、看法、印象、
理解、認識或觀念，是主觀的，屬於個人的想法，會因人因事因地而異，
難免會有錯誤。
(六)王美芬與熊召弟(1995)指出概念是一種認知階層中，以思想的本質、觀點以 及物體間的關係的交互作用為其特徵，使個體能夠做比較、概括、抽象及 理解的活動。
綜合上述的說法，概念可以說是代表具有共同重要屬性或特徵的同一類事 物、或同一類想法的總稱。吾人可以對相同或類似的事物或想法加以「歸類」成 一個概括的概念;同時也能對差異太大的事物或想法加以「辨別」，而排除在此 概念之外。因此獲得概念的歷程，其實就包括歸類、辨別……等等複雜的認知歷 程。同時用概念來代表具有共同屬性或特徵的事物或想法，也能夠幫助人們，用 簡化的概念來代替眾多複雜的事實與想法，以減低記憶的負荷量，將更多的認知 資源用在處理思考、推論等複雜的認知活動中。如此，概念對於人類的學習以及 適應環境，都有很大的幫助。
二、概念的特性
黃台珠(1984)指出概念具有三個特性：(如圖 2-1-1)
(一)共同性(regularity)：相同物體在物體、事件或其他概念之中有共同性。所 以瞭解一個概念是指知道其分類規則，能分辨何者屬於此概念範圍，而何者 則非，同時能找出此一概念與其他概念之關係及其差異性。
(二)符號化：概念的命名，是為了人類之間的溝通，以及個人認知結構中概念使 用的。因此概念的命名是人為的、符號化的。
(三)使用者：概念是人類所創造，存於人類的心智之中，經符號化而用於人類的 溝通上。所以，概念並非先天存於世界之中，是人類為了方便與溝通而產生 的。
來，而加以符號化的產物。概念的含意會因為不同的個體、不同的時空環境、不 同的文化差異而發生變化。所以概念的意義並非一成不變，而是時時刻刻不斷在 變化中。
三、概念的學習
人自出生開始即處於一概念的世界中，隨個人成長，概念也逐漸層層累積不 斷修正改變，由小而大、由模糊而具體。概念的形成並不全來自於學校的教學，
因為概念的形成與獲得，讓我們感覺外在的事物井然有序，不會雜亂無章。學童 會運用個人的先備知識與問題解決經驗，對學習的概念或問題的特殊領域知識，
加以解釋、重組。常可發現學童在面臨問題解決時，會運用自己的一套方法解決 問題，而這方法常比成人所教授的方法更自然，只是學童的方法周密性不足，不 夠嚴謹，容易產生錯誤（黃幸美，1997）。
Piaget 認為概念的學習取決於兩個條件:一是個體對環境的適應;二為個體 的成熟度。所以概念學習的歷程也就是認知結構改變的歷程(張春興等人，
1989)。近年來有關概念學習的看法，主要以建構論為主，Driver 等人(1986)曾 以建構論的觀點，提出六點對學習的看法:
(一)學習的結果不僅與學習環境有關，且與學習者的先前知識有關;學生的概 念、目的和動機都會影響他們與學習材料的互動方式。
(二)學習主要是內在意義的建構，而意義是由學生的所見所聞加以同化、調適而 成的。
(三)意義的建構是持續且主動的歷程。
(四)學習者所建構出的意義，與外界多數人認同的意義加以比較的結果，有可能 被接受，有可能被拒絕。
(五)學習者必須對自己的學習負責。
(六)學生所建構的意義，主要來自於與真實世界接觸的經驗，和經由語言的交互 作用所形成。
我們希望學生透過學習活動，能正確的吸收科學家的知識，融化在自己的結 構中。故促進學生認知結構的發展，是科教學者所努力追求的。但這並不容易，
因為學生是以其現有的認知結構去吸收新知識，若其認知未達相當的水準，則無 法領悟某些教材。有時候學生認知結構中的某些概念非常牢固，會排斥新事物，
或者即使接納了新事物，也把它當「異物」孤立起來，在應付環境解決問題時也 不會用它;或者學生會把新概念歪曲，共取適合其原來結構的一面(劉秋木，
1989)。
對於概念學習的看法，依據Novak(1988)的整理，有下列看法：
(一)學習者並非空瓶或白板，他們帶著關於自然的事物上有限但卻多樣的想法來 學習科學概念，這些想法常常是與科學教師或教科書不相容的。
(二)許多迷思概念是強烈地相關在年齡、能力、性別和文化層面。
(三)這些想法也經常是頑固的、抵抗的，不容易被傳統的教學策略所改變。
(四)迷思概念從多樣的個人經驗中產生，包括直接觀察、同儕文化、日常用語及 其他大量的媒體。
(五)課室中的教師亦常常持有與學生相同的迷思概念。
(六)成功的科學學習者擁有一個強力的階層、一致的相關概念架構，以及用較深 入、更原則性的模式來表徵他們的概念。
(七)聚焦在理解與概念改變的教學策略是有效的教室工具。
以解釋。而對觀察的結果，孩童多做簡單的線性因果推理，忽略了系統間的交互 作用(Driver ， Guesne & Triberghien , 1985 ; Eylon & Linn ，1988)。
而學生在學習一些自然現象或概念時，心中即有一套自己的想法，在學習時 傾向於保護其原有的想法，使原有的想法可能成為學習障礙。有時候學生的學習 困難，並非由於其推理能力不足，而是因為對該學科內容的知識背景不夠(郭重 吉等人，1992)。所以有效的學習，不僅是使學生能接納來自他人的概念，更重 要的是修正，甚至是放棄其先前已有的經驗。
由上述這些學者的研究中可知，概念的學習不僅僅限於學校、教室中所安排 好的情境，而是無處不在，隨時都有可能發生的。要使學生對概念能有效率的學 習，不僅要環境的配合，還需要考慮到其先前概念、認知發展、並瞭解學習者的 特性，盡可能讓學生表達出心中的想法，如此才能將概念作最有效的聯結，這樣 的學習也才能持久。因此，概念的學習乃是學習者不斷地思考、參與討論、解決 問題和探究知識的過程。
四、 迷思概念的釋義
學童的想法是以自己的先前想法或自我延伸的問題來建立概念，常常形成不 同於科學家的概念，故研究學童迷思概念在科學教育上扮演著一個很重要的角 色，以下描述迷思概念的釋義、可能的來源及其診斷工具。
迷思概念(misconception)一詞最早出現在1970 年美國科學教育期刊
（Science Education）中（引自鍾聖校，1994）。許多研究者皆認為學生在學 習過程中扮演了主動學習、積極建構的角色，在接受學校教育之前，兒童對於生 活週遭事物、甚至大自然的現象，會有一套個人的解釋，而這些個人解釋常常是 直覺的、結構鬆散、甚至相互矛盾，但在兒童心目中，這些個人式解釋往往是合 理且能成功運用在日常生活之中(Gallas，1995)。邱美虹(2000)指出兒童或成人
的科學概念是個人的、固執的、強韌的、穩定的，這些特質阻礙了科學概念的學 習過程。當兒童開始接觸學校主流的正確的科學概念時，經過一段時間的學習，
可能仍然保有自己原來的一套想法，這些想法卻不是課本或科學家所認可的「正 確概念」。而這些兒童的想法，不同研究觀點，研究者所使用的名詞不盡相同 (David，1995;鄭湧涇，2000)，例如迷思概念(misconception)、另有想法或另 有概念(alternative conceptions)、另有架構(alternative framework)、兒童 科學觀(child as a scientist)、迷你理論、錯誤概念(error conceptions)、
素樸(純稚)概念(naïveconceptions)等。
科學教育學者的研究(郭重吉，1988；Novak，1988)，個人所擁有的原有概 念並不一定與科學的概念相符合，有時是不完整，甚至是完全錯誤的，學者將此 種與現行科學概念有所牴觸、錯誤、不完備的概念，稱為「迷思概念」。在概念 學習的過程，也會因為不當的統整，而產生迷思概念，當迷思概念產生後，往往 根深柢固，很難加以改變，因而造成日後學習的困難。
Fisher(1985)曾提到迷思概念有以下的特性：
(一)迷思概念和專家概念有差異。
(二)少數的迷思概念具有普遍性。
(三)多數的迷思概念很難改變，傳統的教學方式很難改變迷思概念。
(四)迷思概念有時包含另有的信念系統，這些系統是學生將命題在自己的認知中 連結而成的。
根據鍾聖校(1994)的研究指出迷思概念的特性如下：
(一)過程性：迷思概念是在概念發展或概念學習的過程中出現的，不同年齡者有 不同內容和程度的迷思概念。
(二)不完備性：學生對問題的思考不周全，以致說出的概念也失之片面或零碎。
(三)非正統性：大部分的研究均是根據專家或科學家的說法做為鑑別迷思概念的 依據。
(四)思考性：迷思概念雖然是一種陳述出來的內容，但它包含有概念思考的成分。
(四)思考性：迷思概念雖然是一種陳述出來的內容，但它包含有概念思考的成分。