一、月相成因的相關研究
許多有關月相成因的研究顯示，學生有許多另有概念。Roald和 Mikalsen(2001)發現聾生和聽力正常的學生認為月相變化的原因為觀 察者在不同時間的不同觀察位置、地球的影子造成、被雲遮住、月亮本 身的物理變化。王美芬（1992）診斷五、六年級學生有關月亮的錯誤觀 念，發現在月相概念部分，有四分之一的學生認為月相是因為月亮被地 球的影子遮住，幾乎有一半的學生認為月相的原因是月亮表面反射大陽 的面積改變而造成的。因為學生有月亮的錯誤概念，自然他們認為月蝕 和月相的成因是一樣的，他們也無法分辨上弦月和下弦月。賴瑞芳
（2002）的研究顯示，在月相成因方面，431位四、六年級的學童，僅9
％的學生能正確回答「月亮面向太陽那一面永遠是亮的，背對太陽的另 一面是暗的」，38.5％的學生認為「月亮形狀的變化是因為太陽照射到 月亮的面積不同所造成的」，有11.8％的學生認為「月亮面向地球那一 面都是亮的」，有6.7％的學生認為「月亮面向地球那一面是亮的，背 對地球那一面是暗的」。
除了月相概念的研究之外，王美芬（1992）也提出了補救教學策略
－戲劇教學法。她讓學生親自扮演太陽、地球、月亮這三個動態的角色，
把天體運動的形式操作學習轉為具體操作學習，此方法可以讓學生的推 理、認知、概念改變容易許多，所以實驗組的效果優於控制組，但在知
識記憶方面，演講式教學法為優。可見月相的成因不只學生存有另有概 念，連準備為人師表的職前教師都很難理解。教師應重視學童的先前概 念，再針對錯誤概念的原因設計補救教學。
不只是學生對月相成因存有另有概念，職前教師也存有另有概念。
Dai和Capie(1990)發展一診斷工具，用於診斷職前教師所具有的月亮錯 誤概念，結果顯示職前教師的錯誤概念極多，學生以為月相的成因是由 於月球表面反光面積不同所造成的。為了證實文獻所假設的問題：「小 學生具有的許多月亮的錯誤概念，其來源之一可能為教師本身具有錯誤 觀念。」王美芬（1994）發展了一種診斷工具，來診斷174位職前教師
（師院生）的月亮錯誤概念。結果發現，職前教師普遍具有月亮的錯誤 概念，他們以為月相的成因是因為月亮表面反射光的面積不同所造成 的。
二、光學概念的相關研究
和本研究有關的光學概念是光與視覺：光從大多數的物體反射出 來，我們眼睛看到來自物體反射的光。許多研究指出，學生在光與視覺 存有另有概念。王龍錫、張靜儀（1995）指出：學生對有關「光與視覺」
的概念，並無年級的差異，有一半的學生認為在黑暗中可以看到東西，
只有不到一成的學生認為看到花的原因，是花將光反射到人的眼睛的關 係，大部分學童仍無反射光的概念。李采褱（2003）整理國內外研究指 出：多數學生習慣以「主動視覺」的觀念，來解釋眼睛如何看到東西，
學生認為，有適當的照明，張開眼睛就可以看到物體，然而這些概念不 易因為教學而有所改變。
除了光學另有概念的研究，也有概念改變的研究。郭金美（1999）
應用Driver及Oldham所創見建構主義教學模式，著重以學童另有架構為 教學起點，設計、效化測量工具評量學童光學概念的改變，結果發現，
在光反射與視覺概念上，兩班對照組的學生（五年級72人），教學前後 都只有5人擁有正確的心智模式；兩班實驗組的學生（五年級75人），
教學前有4位擁有正確的心智模式，教學後有35位擁有正確的心智模 式。蔡明儒（2004）探究31位三年級學生到了六年級時光學概念的改變，
結果發現：在光與視覺方面，原本26位三年級學生持有另有概念，到了 六年級晤談時，有13位學生的概念改變為科學概念。
雖然學生的另有概念很難改變，但如果使用適當的教學策略實施教 學，學生具備科學概念的比率應該能有所提升。
三、九年一貫課程自然與生活科技領域中包含的光學槪念
研究者於國民小學課程中，詳細分析課程的內容之後發現，與「光」
槪念相關的課程相當的多，在各年級的課程中，都可發現光槪念有關的 活動，因此本研究期望藉由充分的分析、了解課程中與光有關的內容，
以作為本研究晤談之參考。
（一）九年一貫自然與生活科技能力指標與光槪念相關部分 1.「科學與科技素養」的能力要項
2-2-5-1：利用折射、色散，電池、電線、燈泡、小馬達，空氣或水的 流動等來設計各種玩具。在想辦法改良玩具時，研討變化的 原因，獲得對物質性質的了解，再藉此了解來著手改進。
2-3-3-1：認識物質的性質，探討光、溫度、和空氣對物質性質變化的 影響。
2-3-4-1：長期觀測，發現太陽升落方位(或最大高度角)在改變，在夜 晚同一時間，四季的星象也不同，但它們有年度的規律變化。
2-4-5-6：認識聲音、光的性質，探討波動現象及人對訊息的感受。
2.「自然與生活科技」學習領域之教材內容要項
九年一貫對「光」的學習，在國小每個階段都有探討，如表2-2所示：
表 2-2 有關「光」學習領域之教材內容要項
四、學生光學迷思概念和正統概念的比較
五、九年一貫課程自然與生活科技領域中包含的月相槪念
六、學生月相迷思概念和正統概念的比較
所以看到是暗的（然而現實情況因為光線的漫射，所以暗的部分其實隱 約是看得見的，但透過相機的鏡頭就看不到了）。
也就是說，光照到球都會產生相同的現象，一半亮、一半暗，會看 到不同形狀的原因是因為觀察者角度不同所造成的，如圖2-2所示：
圖2-2 月相類比模型科學概念圖
近似平行的光線照到每個球，產生明暗各半的圓球。光線由固定一 方投射至一個圓球上，當人們觀察此明暗各半圓球的角度不同時，就看 見不同的球形（引自王美芬，1992）。