研究背景與動機

本章主要在闡述本研究之背景與動機、目的、相關名詞之釋義。全章共分 四節，分別為第一節：研究背景與動機；第二節：研究目的；第三節：研究問 題；第四節：名詞解釋。

第一節 研究背景與動機

幼兒科學教育近幾年來漸漸的深受重視，在學齡前的啟蒙教育我們期待能 提供幼兒更佳的學習環境與成長的空間；而且近年來「科學教育向下紮根」呼 聲不斷，幼兒科學為基本教育之基礎，因此，培養幼兒對科學的探索能力與喜 好，並種下科學知識種子，以引導幼兒邁入科學殿堂之門，實極其重要(周淑惠，

2003)。以物理科學領域而言，雖然從小學中年級起我們始接觸基礎物理(自然科 學)課程，然後在進入中學後，才開始正式學習基礎物理理論，由於物理課程總 是夾雜著一些數學公式及符號，幼教老師本身在這方面的專業知識背景不是很 充足，平常也不易去接觸相關的議題，所以，相對的也會設計較少相關的課程 活動。吳欣誠（2006）發現在幼稚園實施自然科學教學的困難，其涉及的原因 有：幼教師對科學的專門知識不足、幼教師把自然科當成語文科來教學、幼教 師無法將抽象的概念轉換成淺顯易懂的用語。所以，王幸雯（2001）科學相關 的領域在幼兒教育中是屬於較弱的一環，幼稚園的角落教學活動少有科學角，

若有，也常常淪為擺設儀器、標本或飼養小動物等孩子單純遊戲或裝飾的場合。

但是，自然界的物理現象卻無時無刻不發生在日常生活中，像物體的墜落（自 由落體）、燈泡的閃爍（電力）、光水熱風的變化……，上述的種種物理現象，

雖然幼兒可能不懂其真正的原理，但卻能輕易的在周遭環境中去觀察和體驗到

物理的變幻莫測。在許多的物理科學現象中，研究者發現伯努力定律是大家對 它很耳熟但卻很不熟悉，縱然在日常生活中常看見伯努力定律相關的現象，但 要說出其基本的物理概念，大部分的人卻都含糊其詞。正如風靡體壇的台灣之 光王建民，他神出鬼沒的『伸卡球』，就是在球接近打者之前，因為球的下方 氣流加速，造成球的下側壓力變小、上側壓變大，於是球會在本壘板之前下墜，

使打者只能打到球的上緣而變成滾地球，所以，他也有另一個「滾地球王子」

的封號，正是運用伯努力定律的最佳例子。（李名揚，2007）專長流體力學的 成功大學系統及船舶機電工程系副教授陳政宏表示，投手要投變化球，可以藉 著自然界的「伯努利定律」，也就是「速度較快的氣流，壓力較小」，使球轉 彎。有位奧林匹克的滑板選手，他也利用伯努力定律的原理增加滑行速度，他 讓自己的身體和滑板盡量平行，如此就可以滑行的更快更遠，他因此還得了冠 軍(Plaut,1992)。還有在日常生活中常像飛機起飛的機翼、水翼船的水翼、附有噴 球的香水瓶，都利用伯努力定律。另外，當騎腳踏車的時候，如果有公車或卡 車從旁急速駛過時，我們會感到有一股力量將我們推向卡車、公車的方向，這 也是伯努力定律的效應。還有坐火車時媽媽時常告誡小孩不要靠鐵軌太近，不 只是因為怕孩子主動去撞火車，而是火車高速進站時，人和火車之間的空氣，

和背後的空氣比起來是相對流速較大，所以壓力較小，造成火車像是會有吸力 將人吸過去。在幼兒教育中探討到有關伯努力定律的知識，其實機會是很多的，

故研究者想利用日常生活中常發生的伯努力定律來玩科學活動，期望幼兒能藉 著簡單有趣的科學活動來引發主動探究與思考的能力，進而建立自信與學習的 興趣。此為研究動機之一。

其實在確定論文的研究方向時，心中有點忐忑不安，因為，本身對物理方 面的知識真的是有點匱乏。於是前往東大應用科學系向另一位指導老師林自奮 教授請益，林教授剛開始在講解物理基本理論的時候，本身心中的疑問不斷的 浮現，到最後只能用一個字形容──難，當下真得想打退堂鼔，但是在老師的

引導和實際操作下，煞那間被有趣的科學實驗給著迷了，覺得一切好像是在變 魔術那般的有趣和令人不可思議，到最後在研究室裏玩科學玩到忘我，在每次 科學活動的進行中，心中只想趕快探究出每個活動背後的原理是什麼，心想如 果換個方法結果會不同嗎?如果換種材質效果會一樣嗎?如果再加點變化又會出 現什麼驚奇呢?如果….，在親自動手作的過程中，思想也跟著起飛和跳躍，我們 大人玩起科學就如此著迷和投入，更何況是對凡事都充滿好奇心的幼兒呢?皮亞 傑認為知識的本質是操作(operation)，思想及推理是內化的操作能力，它們是由 感官動作期的外在操作能力或動作智慧發展而來。孩子與生俱來就有科學家的 精神，他們對於生活週遭環境任何的事情都感到新鮮，喜歡親自動手操作、觀 察每件事的變化。（陳燕珍譯，1999）Kamii 博士在「幼兒物理性知識活動」一 書中也認同皮亞傑的觀點，認為「經驗」和「幼兒對物體的親自行動」能夠建 構幼兒的物理及數學－邏輯知識。學習是：「我聽過， 我忘記；我看過， 我 記得；我做過， 我了解。」。王美芬、熊召弟（1995）學習不只是記問學習，

如果讓孩子養成凡事觀察、凡事思考的學習習慣，相信未來對任何的學習都能 抱持著科學家的精神。所以，幼教老師該如何提供一個好的學習情境，融入自 然科學活動讓孩子能經由親身經歷的接觸中去體認學習，並同時培養熱忱的探 究精神和態度，是個重要的課題。此為研究動機之二。

沙士比亞說：教育不是灌輸，是點燃求知的欲望。科學活動的趣味性可以 燃起幼兒對自然與科學的學習興趣，經由科學活動培養幼兒習慣去觀察周邊的 人、事、物並常會提問為什麼，況且幼兒有了學習興趣，就會有強烈內在學習 動機，這種動機能持續不斷，不僅有助幼兒獲得學習成就感，更可激發孩子潛 能。喚醒學生的好奇，就能去啟發人的心靈，只要點點火苗，如果有易燃的東 西在旁邊，就會燒起來；小孩的學習是先試探，不做判斷的試探。他不先做判 斷，盡量擴張自己體驗的廣度和深度，這是一種全身的學習。老師和家長對幼 兒專注學習所感興趣的題材，應提供他們適當的機會和發展的舞台，就能使其

潛能得到適性的發展。興趣是幼兒最好的老師，發掘孩子的興趣，並針對興趣 所在廣泛且有計畫的設計、提供相關的學習課程，孩子才會樂在學習，而且興 趣越高學習因難相對會越低。如果幼兒在認知上、情緒上、價值上相信科學是 有趣且重要的，他將會對學習更投入，幼兒時期的科學活動老師應把課程和生 活經驗多加結合，善於給幼兒創造一個良好的學習誘因，適時的推動幼兒去探 索新的知識，發展新的能力。此為研究動機之三。

幸曼玲（2008）在幼兒園新課程標準中「幼兒園教保活動與課程大綱」的 發展與理念的總教育目標提出下列要點為：

1、幫助幼兒擁有安定的情緒與健康的身心，養成自主的生活態度、習慣與技能。

2、建立幼兒的自信，陶養豐富的情感，學習情緒的調適與表達。

3、重視幼兒語言的理解與敘說，啟發在人際溝通中友愛合作的情懷。

4、支持幼兒對自然環境與人文世界的好奇與探索，發展思考及表現創意。

5、豐富幼兒的文化經驗，建構在地文化的認同，認識並欣賞多元文化。

6、拓展幼兒的美感經驗，培養幼兒對環境的覺知，愛護環境與珍惜自然。

以上幾點基本的教育目標，可知幼兒園教育是為培養未來自由社會的公民 而努力，在幼稚園裡教師實行科學活動的學習與探索歷程，即是一個非常好的 方式與機會，更可以來幫助我們幼兒工作者達此教育目標。此為研究動機之四。

目前從事有關探究幼兒物理知識活動的相關研究，僅就斜面、沙、土、水 的物理變化、沈浮、聲音、槓桿、熱、光、電流、水的三態、重量概念、自由 落體、單擺等幾篇文獻（朱韻芬，2003；陳玉真，2003；吳欣誠，2006；蕭穎哲，

2007；李長燦，2008；曾秋華，2002；莊麗娟，2008）；但卻未見針對以伯努力 定律設計科學活動所做的探討研究，本研究即以伯努力定律來設計科學活動為 例，其內容研究探討幼兒科學活動的學習與貢獻，並提供後續研究探討的相關 方向。此為研究動機之五。