各概念類型中的心智模式

其他學生認為毒性的有無、刺激性的有無、腐蝕性的有無為判斷酸鹼性的 依據。除此之外，學生也會使用名稱-符號模式來判斷酸鹼，有學生會認為 有「酸」字是酸性物質、有「氫氧」字的是鹼性物質，也有學生認為化學 式中有 H 的是酸性物質，有 OH 的是鹼性物質，都沒有的是中性物質。

在圖的左半圓中是學生的正確概念，同樣的，研究者分成分為有關 現象觀察及物質的水解部份來說明。在現象觀察的正確概念部分，認為物 質的外在現象表徵不足影響酸鹼性的判斷；在物質的水解部份，認為仍需 將其溶入水中後，視其解離後的離子濃度來判斷其酸鹼性，在觀察水中的 氫離子濃度(以[H⁺]表示)及氫氧根離子濃度（以[OH^-]表示），若[H⁺]大於 [OH^-]，則水溶液中呈現酸性，若[H⁺]等於[OH^-]，則水溶液中呈現中性，若 [H⁺]小於[OH^-]，則水溶液中呈現鹼性。

以其中一位學生 A01 為例，觀察其在前測、後測及晤談、延宕測驗及 晤談中的心智模式及概念類型的變化情形來做探討。由表 4-76 中可知，學 生 A01 的溶液的酸鹼性基本概念中，在現象模式的解釋部份出現了以灼傷 能力來判斷酸鹼性的強弱，另有涵蓋了以氫原子數目的多寡來表示酸性的 強弱，兩種模式架構合併應用，研究中可發現前測、後測、延宕測驗中，

學生一直使用灼傷能力來解釋酸鹼性的概念，這與 Fisher(1985)的研究指 出迷思概念拒絕改變的特性相吻合。

在名稱符號模式中，該生較少使用中文模式，只有在後測問卷回答 中，認為因為有碳酸根離子，才具有酸性。但在化學式模式中，該生具有 明顯的迷思概念特徵，其認為在化合物的化學式中，只要具有氫原子的物 質為酸性物質，而會在水中會解離出氫離子，有氫氧粒子的物質即為鹼性 物質，例如：酒精有氫氧原子，該生認為酒精是鹼性物質。但在延宕測驗

時，該生修正為酒精為非電解質，故呈中性，而這屬於修正成正確概念的 成氫離子的為酸性物質，這是兩性模式的合併使用。這與 Tytler（1998）

的研究中指出在討論小學生對於現象的建構與解釋中認為其概念本質是具 有多重概念的使用，是相同的解釋。這也與 Taber 主張利用“多重架構

（multiple frameworks）＂（Pope & Denicolo, 1986）來描述學生在科 學思考有著相同特徵。

二、解離基本概念

在二階段測驗問卷題組 B、K、L、P 及半結構晤談題綱八、九、

十中，研究者將十二位晤談學生中發生的類型及心智模式，以概念結 構圖來做一呈現，以延宕測驗晤談的表現人次為主，見圖 4-7 所示。

圖 4-7 學生在解離概念中出現之正確概念及迷思概念結構圖

註：右下角為延宕測驗及延宕晤談表現人次為主

在上圖 4-7 中，研究者將學生在本次研究中解離的基本概念裡，可能 發生的概念類型羅列出來，圖的中心是一個圓代表是學生的概念，右半圓 為學生的迷思概念，左半圓為學生的正確概念，在解離基本概念中的迷思 概念類型大致上可分為有關電解質部份、解離度與導電度相關的概念。在 電解質的迷思概念部分，發現學生在電解質的強弱判斷定義上可以很清楚 的說對，但是在圖解說明時卻往往與其在定義的說明互相矛盾，例如：在 表 4-77 中的 A03 同學回答部分，他可以清楚的說出認為鹽酸是強酸能完全 解離，但畫圖時卻將分子及離子同時畫出，他認為雖然是百分百的解離，

正確 迷思 概念 概念 學生概念

通電後

100%

解離

部分解離

電解質 迷思

強電解質

弱電解質

才解離 電解質

強電解質

弱電解質

部分解離

100%

解離

無論通電 皆會 與否

解離

解離度 vs 導電度的 迷思

同濃 度下

不影響 解離度 vs

導電度 同濃

度下

解離度大 導電度亦大

3 2

1

2

但還是有一、兩個會形成為分子，而針對弱電解質的解離時，其認為離子 會完全解離後，再漸漸形成分子；除此之外，有學生(A06)認為必須通電之 後，才會解離成離子。在解離度與導電度相關的概念部分，有學生認為濃 度相同時，解離度的大小不會使導電度有所改變，也就是而濃度的判斷依 據層次高於物質本身的解離度。

在圖的左半圓中是學生的正確概念，同樣的，研究者分成電解質部份、

解離度與導電度相關的概念部份來說明。在電解質的正確概念部分，強電 解質會完全解離，弱電解質會部分解離，而無論通電與否，電解質溶液皆 會解離且維持電中性。在解離度與導電度相關的概念部分，有學生(A03) 具有正確的回答，其認為解離度大者，解離出來的粒子數會愈多，使得導 電度變高，而其溶液在通電時，亦具有負離子往正極移動及正離子往負極 的正確概念。

以其中一位學生 A03 為例，觀察其在前測、後測及晤談、延宕測驗及 晤談中的心智模式及概念類型的變化情形來做探討。由下表 4-77 中可知，

學生 A03 的解離基本概念中在電解質的解釋部份出現了兩種架構合併應 用，在強電解質的解釋上，一方面認為可以完全解離，另一方面又認為有 分子、離子同時存在，這與 Tytler（1998）的研究中指出在討論小學生對 於現象的建構與解釋中認為其概念本質是具有多重概念的使用，是相同的 解釋。這也與 Taber 主張利用“多重架構（multiple frameworks）＂（Pope

& Denicolo, 1986）來描述學生在科學思考有著相同特徵。

表4-77. A03 學生的解離基本概念變化情形一覽表

三、弱酸、弱鹼之解離度變化概念

在二階段測驗問卷題組 D、I 及半結構晤談題綱六中，研究者將 十二位晤談學生中發生的類型及心智模式，以概念結構圖來做一呈 現，以延宕測驗及延宕晤談的表現人次為主，見圖 4-8 所示。

圖 4-8 學生在弱酸、弱鹼之解離度變化概念中之正確概念及迷思概念 結構圖

註：右下角數字為延宕測驗及延宕晤談中表現人次

在上圖 4-8 中，對於學生在本次研究中弱酸、弱鹼之解離度變化的概 念裡，研究者將可能發生的概念類型羅列出來，圖的中心是一個圓代表是 學生的概念，右半圓為學生的迷思概念，左半圓為學生的正確概念，在弱 酸、弱鹼之解離度概念中的迷思概念類型大致上可分為有關解離度恆固定 的部份，及解離度會變時的迷思概念部份。

在有關解離度恆固定的部份，發現學生在解離度恆固定的解釋上，是 平衡右移

解離度變大 解離度會變

都是同一 種物質 解離度

恆固定

物質未改變

不論水量多寡 溶質分子數不變

水不影響

分子數多 解離度才 解離度會變 多

水量多

濃度變小

空間大 溶得多

解離度變小 解離度變小

平衡左移 正確 迷思

概念 概念 學生概念

3 5

6

4

1 1

以「物質本性未改變」、「溶質分子數不變」、「水量多寡不影響」等三類為 主要的判斷依據。在物質本性未改變中，主要認為都是同一種物質；在溶 質分子數不變中，認為是分子個數並未減少，因此解離的個數會固定；在 水量多寡不影響的回答中，主要是認為是加了水後不會有反應，純粹是稀 釋。至於在解離度會變的迷思概念解釋上，認為加了水會有空間變大的效 果，使解離度變大；或是認為濃度變小後，解離度也會跟著變小；或是認 為會有平衡的移動，但卻向左移，使解離度變小。在圖的左半圓中是學生 的正確概念，研究者以解離度會變的解釋來說明，在弱酸、弱鹼的稀釋後，

整個平衡因為濃度變小，會使平衡向右移動，使解離度變大。

以其中兩位學生 B05、B01 為例，觀察其在前測、後測及晤談、延宕 測驗及晤談中的心智模式及概念類型的變化情形來做探討。由下表 4-78 中，可以看出 B05 學生主要是以解離度恆定模式的使用來解釋問題，其認 為弱酸、弱鹼的解離度是不變的，其理由是溶質的分子數不變，雖然在後 測中其認為弱酸中是因為弱酸本身是屬於弱電解質，呈現了正確概念與迷 思概念共用的情形，但在延宕測驗中，又再度迴歸到以溶質分子數的量固 定來判斷解離度固定的情形。

而在 B01 的學生中其主要是以解離度會改變的模式來看問題，其在前 測認為弱酸、弱鹼的解離度不變，理由是分子數不變及加水只是濃度變小 而已；但在後測時認為解離度會變大，理由是濃度變小，平衡右移，解離 度變大，此時做了概念的修正，而在晤談時，卻有矛盾的情形，其認為是 空間變大的因素，這與前測的迷思概念類型不同，亦與後測問卷時的回答 解釋有所不同；最後，在延宕測驗時其認為解離度又不變了，部分的理由 與前測相較，產生了概念迴歸的現象，在延宕晤談中，亦產生了迷思概念 迴歸的現象。這與 Tytler（1998）提出的迷思概念特徵中，認為小學生通

常對於應用概念至不同的現象非常不固定，並且原始概念將會與一般化的

圖 4-9 學生在酸鹼中和概念中之正確概念及迷思概念結構圖

註：右下角數字為延宕測驗及延宕晤談中表現人次

在上圖 4-9 中，對於學生在本次研究中酸鹼中和概念裡，研究者將可 能發生的概念類型羅列出來，圖的中心是一個圓代表是學生的概念，右半 圓為學生的迷思概念，左半圓為學生的正確概念，在酸鹼中和概念中的迷 思概念類型大致上可分為有關強度模式、量的模式、電中性模式、中和模 式來討論。

在有關強度模式的部份，發現學生是以酸、鹼彼此強度的比較為主要 的判斷依據，這樣的判斷在兩者濃度、體積、本身特性上皆未考量，加上

在有關強度模式的部份，發現學生是以酸、鹼彼此強度的比較為主要 的判斷依據，這樣的判斷在兩者濃度、體積、本身特性上皆未考量，加上