一、概念的意義
徐綺穗(1995)認為「概念」是個人知識體系中的基本單位。當一個符號代 表一組具有共同特性的事物時,我們就說它指示一個概念,我們會使用概念來整 理及分類環境中的事物與經驗,同時進行思考,因此概念是認知的重要單位。把 個人的經驗加以歸類整理,而透過歸類整理建立起來的範疇或類目,就稱為概念
(鍾聖校,1990)。鄭麗玉(1993)認為概念是包括重要屬性或特徵的同類事物 之總稱。郭重吉(2001)將概念定義為代表具其同屬性一類事物的名稱或符號。
概念是一個名稱或符號,用來代表具有共同屬性一類事物的全體所使用的名稱或 符號(江文瑋,2008)。Pella(1966)認為概念是指個人在同一類的物件或事件 中,找出其共同的重要特徵,並利用此重要特徵去認識新事物;若符合此特徵,
便將之歸為同一類,此共同的重要特徵即為個人對此事物的概念(引自丁鋐鎰,
2001)。Duit 和 Treagust(1995)認為概念是指一些已明確定義或為廣泛地大 眾所接受的觀念(引自劉俊庚,2002)。張春興(1988)依照概念的性質是否具 體而顯著,將概念分成兩類,一類是具體概念,指事物的共同屬性具體而顯著者,
例如昆蟲、顏色、椅子、杯子、車子等,像此類可有共通性且具體的概念均屬之;
另一類是定義概念,所指的是不能用指認的方式來學習的抽象概念,其共同屬性 不能具體顯現,只能用概念性的語文涵義來表示,例如功、能、熱、力等都是屬 於定義概念(引自蔡昆諭,2006)。
綜合以上觀點,專家對概念的看法,是以認知的基本單位、事物的共同特性、
重要屬性或特徵的同類事物、一個名稱或符號、明確定義或廣泛被接受的觀念來 說明,並以概念的具體與否來將概念做具體與定義的分類。從日常生活中使用的
種種語詞,包含許多概念在裡面。以具體的事物為例,「椅子」即是概念,它是 具有座面、靠背和四隻腳等共同的特性,可以讓我們坐下的物件(劉俊庚,2002)。 用以描述具體物品或是抽象觀念所代表的語詞,都是「概念」。例如:眼鏡、太 陽系、行星、碰撞、氧化還原、電磁學等等都是概念。
本研究中,槓桿原理的概念以及對槓桿的判定包含了兩類概念在內,對於槓 桿的判定,為具體概念,需理解槓桿所具備的特性,找出最重要特性中的支點及 其位置,來對槓桿做分類;而對槓桿原理的理解,包含施力和力臂的關係、方向 性,以及運用時的省力、費力情形,因其較為困難且不容易具體呈現,是為定義 概念。針對這兩類概念,本研究將進行深入探討。
二、概念的特徵
Pella(1966)認為概念具有以下特徵(引自余秀麗,2003): 1.它是一種表徵的符號。
2.它是一種人類所做的決定。
3.它是根據人類觀察自然現象的經驗所做的結果。
4.它是從人類經驗中抽取出來的精華。
5.它是包括超過個人經驗範疇的概括性論點。
6.有關事實是包括有意義及合理的部分。
7.描述人類的創見及思想
8.描述一個意見,具有各種不同的複雜程度。
9.在預測結果或解釋資料是非常有用處的。
國內學者林生傳(1994)綜合多位學者觀點,歸納出概念所具有的九大特性:
1.抽象性:把某類事物抽取其共同屬性,而以特定方式表示之。
2.社會文化性:概念常為社會所贊同或認同。
3.結構性:由個人對單一或更多實體的組織訊息所組成。
4.可學習性:概念可以學習,有些概念容易學習,有些概念較為困難。
5.清晰性:概念的清晰性不一。
6.可使用性:概念對瞭解原則及問題解決有助益。
7.繁衍(長)性:已形成的概念可以藉以獲得其他概念。
8.位階性:概念彼此是相互包容且上下高低的複雜位階關係。
9.意構性:概念也可能以非客觀事象來形成。
三、概念學習
概念是學習的基本單位,經由有意義的學習將使得人類有深入思考的能力,
並作為瞭解和思考的基本工具(Tolumin,1972;Beasley & Heikkenen,1983;
引自丁鋐鎰,2001)。藉由概念的學習可以將許多訊息予以分類處理,減少記憶 上的負擔,以便於進行推理與思考,因此可以說概念的形成是思考的基礎(鄭麗 玉,1993)。張春興與林清山(1985)認為概念學習是將同類事物,按其特徵歸 類而得抽象觀念的學習方式,概念學習是超越具體事物本身抽象化之後的結果,
而抽象是以概念的屬性為基礎,並且概念的學習是學習將事物由簡而繁、由類化 到分化的心理歷程。
美國教育心理學者 Dececo 認為概念學習具有以下的教育意義(引自丁鋐 鎰,2001)
1.概念可以簡化環境的複雜性。
2.概念有助於我們辨認周圍的環境。
3.概念學習有助於學生記憶。
4.概念學習有助於學科的瞭解。
5.概念有助於學習的轉移。
6.概念教學有助於分辨教材的知識等級。
科學世界裡,包含了許多具體或是抽象的概念,而每個學科所蘊含的概念對
於學生的學習佔有重要的地位。學習是將每個階段的片段概念做銜接,概念本身 所具備的可使用性、繁衍性、位階性對於學生建構知識扮演重要的角色。因為概 念從其所具有的特性,有難易度的差別,且概念與概念間的關聯性、上位和下位 概念的學習,彼此都會對學習產生影響。因此,在浩瀚無垠的物理世界中,充滿 許多互為關連的概念,需要經過整合或是經由抽象思考才可以理解。面對物理概 念的學習,若是因為先備知識的不足或是基礎概念的認知產生錯誤,可能會在往 後的學習導致可能的迷思概念,以下繼續對迷思概念做深入了解。