• 沒有找到結果。

本研究之目的主要在探討中、小學生對物質「燃燒」概念的相關問題。透過 文獻探討、晤談及雙層試題等方式,希望能歸納描述出中、小學生對物質「是否 可燃」及燃燒現象的迷思概念及概念的發展情形,並找出中、小學生所持有的分 類模式,以作為改進教學和未來研究的參考。本章首先說明研究結論,再提出研 究之啟示與建議。

第二節 結論

從研究結果中發現,無論對於是否可燃的分類或燃燒相關概念,學生的所持 的想法都偏向會受日常生活中的感官經驗影響,例如學生會以燃燒時看到的現象 --光或熱,或聞到的味道—臭臭的或焦味來說明解釋或支持他的想法;也有學生 以看過、實驗過來做為歸類的依據,與許多文獻(如 Rahayu & Tytler, 1999; Meheut et al.,1985)有類似的結果,這個現象顯示兒童對燃燒的看法,無論中外,經常都 來自個人經驗。

研究結果也呼應了 BouJaoude(1991)指出學生對燃燒的理解是零碎、矛盾 而且和科學知識有差異。此種特性可能起因於教科書中並沒有一整體而完整的說 明,在尚未接受「燃燒」概念的學生,可能透過自己對燃燒的一般經驗,進行直 覺性反應,但經過學習後,學生一方面要保有實際的觀察體驗,一方面又認知科 學觀點的重要,因此發展出科學與經驗共存的想法,所以,會發現學生在概念進 行時的不穩定。

此外,研究結果也發現不論國小或是國中,學生對於現象的混淆不清,影響 學生對於燃燒的判斷有一些偏差,學生會將熔化、爆炸、蒸發等等的反應與燃燒 時的部份現象相混淆,甚至認為燃燒等同蒸發或熔化,這樣的結果在文獻中也曾 發現(如 Meheut et al., 1985; Gonzalez, 1997)。透過晤談和雙層試題的施測,對於

中、小學生對於物質燃燒概念之研究發現:中、小學生在物質燃燒概念上擁有相 當多的迷思概念及對物質是否可燃在分類上的錯誤。不同階段的學生應對於相同 的「燃燒」概念有不同的觀點,然而從研究中發現有一些迷思概念是普遍存在各 年級中。

另一方面,值得注意的是,如同 Rahayu and Tytler(1999)及鄭豐順(民 86)

的研究結果顯示:不同年齡學生對燃燒的想法上並沒有很大的差異,在本研究中 也有類似的結果。雖然學生的年齡層是從小四到國二,對於燃燒的學習階段也有 所差異,但發現學生在燃燒方面還是與科學家的想法有一些出入,是否如同 Abraham et al.(1992)指出教科書對科學概念的發展是失敗的,還有待進一步的 研究。但若進一步探究學生在燃燒的思考模式時,則發現比較低年級的學生會有 比較多經驗模式的表現,而年級較高則會有較多傾向科學概念的想法。這就呼應 Rahayu and Tytler 在 1999 年的研究發現隨著年齡增加,兒童更能連結經驗與語言 將燃燒現象解釋得更有意義。因此,如何促進兒童「燃燒」概念的發展,將是科 學教育工作者所應努力的,本研究中發現學生對燃燒所持想法及理由,或許是可 以善用的資源。茲將本研究所做的結論分述如下:

壹、 學生對物質「是否可燃」的判斷依據

學生對於物質是否可燃的分類判斷,雖然呈現的是與科學界定相去甚遠的原 因,但也顯示學生相當豐富的理由及多樣化觀點。如第四章表 4-1-2 所示,各年 級學生有因物質是包括塑膠、金屬、氣體、硬或軟或輕、實驗用品的「外在屬性」; 或物質中的「內含成分」,像含酒精、油、氧氣等;或因「燃燒過程」中出現的 爆炸、熔化、味道;還有產生的物質及日常觀察、課本寫的及直覺來決定物質是 否可燃。

其中佔多數的學生會因日常生活經驗、內含成分是否為酒精或油及燃燒過程

的變化來判斷物質是否可燃。

貳、 學生對於物質是否可燃以及燃燒的迷思概念`

(一) 物質是否可燃

1. 近七成的國小四年級學生認為氫氣不可燃,因為氫氣不會產生二氧化 碳。

2. 七成左右學生知道黃金不可燃,卻無法理解真正的原因,以認為金屬 不能燃燒的學生佔多數。

3. 一半左右學生認為保力龍會燃燒,有二成左右學生所持的原因是燃燒 會產生黑煙,而保力龍燃燒就會生煙;另一半認為不能燃燒的卻是因 為保力龍燃燒會變軟、會產生毒氣、會有臭味。

4. 認為汽油會燃燒的學生中,八成以上認為汽油中含有「油」或「酒精」。 5. 只有七成左右的學生認為鐵不會燃燒,原因是金屬只會熔化或金屬不

能燃燒。

(二) 燃燒現象

1. 認為燃燒一定需要火的學生,以四年級為最多,有五成的學生,到了 國二,仍有兩成左右學生認為燃燒需要火。

2. 有三成左右的學生認為燃燒不一定需要氧,對燃燒時氧的角色不清楚。

3. 國小四年級只有一成左右學生認為氧氣可以助燃,國小六年級也只有 五成左右學生理解。

4. 五成左右的學生認為「蒸發」與「燃燒」不一樣,原因是燃燒產生二 氧化碳,蒸發產生水蒸氣。

5. 對於蠟燭燃燒前後的物質是否相同不清楚,約有四成學生認為物質相 同,雖有三成學生認為不相同,但所持理由為「燃燒後產生的是蠟油,

且燭芯變黑。」

6. 不清楚木頭燃燒前後物質是否相同,有二至三成學生認為成分性質不 變,所以相同;另外各年級分別有三至六成學生認為煙或水蒸氣是產 生的物質。

7. 各年級有四至六成學生認為燃燒一定會產生二氧化碳。

8. 密閉容器中,酒精燃燒前後的總質量,因為酒精蒸發、減少或不見而 變輕。

9. 密閉容器中,木炭燃燒前後的總質量, 因為物質的減少或產生灰燼而 變輕。

參、 不同年級學生的概念發展

(一)物質是否可燃

1. 在黃金、保力龍、鐵等物質較低年級的答率較高,顯示高年級易受「熔 化」因素影響。

2. 玻璃是否可燃部份,以六年級正確率最高,其中國中試題有「物質成 分中含氧就不會燃燒,玻璃成分是二氧化矽」之選項誘答,有近兩成 國中學生選答。

(二)燃燒現象

1.物質燃燒現象部份,只有第十四題,「密閉容器中酒精燃燒前後質量變 化」在小六的答對率最低,其餘均是年級愈高,表現愈佳。

2.除了上述的題目,在國小階段,由小四到小六大多沒有明顯增加情形,

但到國中階段有大幅增加正確選答之傾向。

肆、 學生對於物質燃燒的思考模式

(一) 四年級學生對燃燒所持觀點以「直覺經驗」模式,佔較大比例,六年

級學生及國二學生則較少持有。

(二) 國小學生以「結果模式」思考的學生數最多,國二學生則以「名詞模 式」佔大多數。

(三) 年級愈低,愈傾向以「結果模式」、「直覺經驗模式」及「屬性模式」

的思考方式;年級愈高,愈趨向「條件模式」及「名詞模式」思考方 式。

第三節 建議

根據研究過程中分析中小學生對燃燒迷思概念及概念模式所獲的結果,分別 就教材設計、教學及未來相關研究提出建議:

壹、對教材上的建議

(一)獨立燃燒概念教材單元。燃燒概念是日常生活經驗,科學內容應用於 生活化的經驗中,將使學童學習更有興趣。而我國中、小學課程中對於

「燃燒」概念僅是某一單元中的一小部份,讓學生分散學習的結果,所 得到的知識較為零散,若能將燃燒單元獨立,學生比較能得到完整而連 貫的學習。

(二)銜接國、中小課程,以統整學生的學習。新概念的學習若能建立於舊 有認知結構或經驗上,有助學生在新概念的學習。因此,國中、小的燃 燒教材應該能彼此銜接,而不是各教一套,在教學前能先引用舊經驗,

喚起學生的記憶。

貳、在教學上的建議

(一)了解學生所具有的迷思概念。知悉學生觀點,可以使教學時避免一些 概念誤導,並可將學生有迷思部份,特別深入介紹或利用多元的教學 設計清楚解釋。

(二)設計與經驗相結合的教學活動。若能設計讓學生與經驗相結合的科學 活動,激發學生求知與概念衝突的機會,進而引導討論,將有助於學 生對科學概念的澄清。

參、對未來相關研究的建議

(一)研究顯示各年級學生存在著程度不一的迷思概念,探討這些迷思概念 的成因是來自於何處,將可以幫助教學者在教學過程中澄清及避免,

因此,未來研究可以進一步深入了解學生持有迷思概念的原因,以協 助學生有效率的學習。

(二)研究顯示學生對於物質是否可以燃燒及燃燒結果等概念較不清楚,而 Waston et al. (1995)指出實驗對燃燒概念的學習有明顯的效果,學生也 會比較容易有興趣,對概念改變有實質上的助益,未來研究課針對這 些概念設計實驗,進行概念改變的教學,如此對教學就更有幫助。

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