研究背景與動機

第一章緒論

本研究採用質性研究法，以新北市某國小四年級學生共 27 人為研究對象，

設計四個影子推理實驗，以 POE（預測、觀察、解釋）策略為基礎，針對各階段的認知改變和推理類型為主題進行研究。

本章共分為四節，第一節敘述研究背景與動機；第二節說明研究目的與問題；第三節為名詞釋義；第四節是研究範圍與限制。

第一節研究背景與動機

「光」對於國小學童來說可謂是既常接觸，卻又相當抽象，學童在日常生活中接觸許多光學現象，但是光卻不同於其他物質具有形體可供接觸、觀察。

因此，很容易發展出許多個人的想法、概念。「光」，構築的這個世界。若是沒有光，我們的世界就不會這麼美好；我們看不到絢麗的光影變化，例如：彩虹，甚至看不見藍天白雲，以及無限美好的夕陽。

觀察是自然科學發展的開始，在運用感官觀察事物的過程中，視覺佔了很重要的一環。人類觀察自然事物及現象，認識許多與日常生活有關的自然現象，

進而發展自然科學。人類長久以來對於光學的研究，方便了我們的生活，也更進一步開拓了我們科學觀察的視野，在邁入新世紀之後，我們的國家、社會已逐漸轉型成為一個訊息暴增、民主、多元的社會。在此，我們的教育必須要讓學生能透過學習活動，去蒐集、整理、分析、與運用相關資訊，能獨立思考，

並有系統研判問題；而能養成溝通協調、講道理、理性批判事物、容忍不同的意見、與反省的習慣；並能有效地解決問題和衝突。

解題(problem solving)和推理(reasoning)是當今教育的主流。

現今科學教育已將建構知識的主體回歸到學生身上，強調知識建構的主體

美國科學促進會的 SAPA（Science: A Process Approach）課程中，認為

3 Science；AAAS）提出 Projedct 2061，也認為科學即是探究，其教育目標便是培養美國全民具有科學素養，並能用科學過程解決問題，為達此目的，必需學

能明白的指出影子的形成是由於光線被物體所阻擋。那為何學生對於影子的大小、影子的顏色、影子顏色的深淺，仍會有許多的另有概念呢?在使用概念與解決問題之間是否存有其他的推理過程呢?

因此，本研究使用 POE 策略的方式來了解學生進行推理的過程及推理的類型，此一策略能運用晤談的方式來了解並呈現學生對於對於某一概念的認知、

理解以及推理過程；並能透過推理活動的安排來呈現學生從概念到問題解決的結果之間的過程(White & Gunston,1992)。同時也希望能透過此一研究使科學教師能了解學生如何運用既有的概念與認知來進行推理，並將此運用於教學之中，期望能減少學生另有概念的產生與建構，並增加以促進教學的成效。

在文檔中以POE策略探討國小四年級學生的影子概念及推理過程 (頁 11-15)