本研究以科學語言遊戲設計燃燒概念教學活動，並由現職教師進行教學與檢視，探 討現職教師使用科學語言遊戲教學對燃燒迷思概念改變之成效，及現職教師對科學語言 遊戲教學之觀點和實施狀況。本章將就研究背景與動機、研究目的與問題、名詞解釋、
研究範圍與限制分四節討論說明。
第一節 研究背景與動機
Gil-Perez 與 Carrascosa (1990) 指出科學的學習可以視為是一種概念的轉變。以概念 的「轉變」而非「建立」來詮釋科學學習，是由於學生並不是腦袋空空進入學習情境，
他們有許多先入為主的概念，而這些概念有別專家的科學概念，並且非常不容易改變（鄭 麗玉，1998）。劉俊庚（2002）也指出學生對於生活中各種的科學概念，常常已經有一 套自己的解釋，而且這些解釋往往和科學上所接受的概念不完全相同。對於這些有別於 專家或與科學上所接受之概念不相同的想法，就是所謂的「迷思概念」（misconception）。
迷思概念的形成可能來自於學生憑藉著觀察、直覺，發展出許多推論來看世界 (Novak, 1988) ，因此在接受學校教育前，已經源自日常經驗中建構先前知識 (Vosniadou, 1999) 。張靜儀（2002）整理相關研究指出學生會帶著多樣有關自然界中事物的迷思概 念進入正式的科學課程，這些迷思概念似乎導源且符合於日常生活經驗，並存在不同國 家的學生和年齡層中，若以傳統的教學策略，迷思概念非常頑強且不易消失。正因為迷 思概念存在的普遍性及不易改變性，如何藉由不同的教學方式進行學生的科學迷思概念 改變，一直是科學教育研究者的研究重點之一。
一般而言，學生學習科學概念主要是透過科學文本的閱讀，或科學教師的講解，前 者需具備對科學文本中文字敘述的理解，後者亦需由教師透過語言將科學概念傳達給學
生。意即學生透過語言來學習科學，而科學本身也是透過語言傳達科學概念，所以也可 說是科學內容的學習與語言的學習是同步的（粘福揚，2009）。但科學語言主要是以科 學家的觀點來描述這個世界，是由專門的語言所演化而成 (Halliday 1993) ，因此學生 在科學學習的過程常會被這些專門語言所困擾。Lemke (1990) 也提到科學語言不是學生 原有語言的一部份，對大多數學生而言，科學像是一種外國話，除非他們已經長久的熟 練使用，否則還是會讓他們感到不自在，而形成了不正確的概念和想法。許多研究顯示 迷思概念的來源之一就是來自於於語言問題（Duit, 1991；Duit & Treagust, 1995；洪瑞英，
1998；謝秀月，1995），科學語言在科學學習上所形成的障礙，便可能會造成科學迷思 概念的形成。
科學學習上的語言問題，包括生活中的日常用語，文字聯想，還有以科學語言寫成，
透過語言來教學的科學教科書（粘福揚，2009）。由日常用語的經驗、聯想，以及對教 科書的文本解讀，都可能會形成不正確或不精確的科學語言理解。以「熱」的概念為例，
在科學語言中，熱是一種能量的形式，但在日常用語中，當我們說到「天氣真熱」，指 的是氣溫的高低，且沒有一定的標準，學生若由日常經驗去聯想，很難理解熱為能量的 概念。由於語言在科學學習中扮演必要卻可能形成障礙的角色，如何在教學中兼顧「用 語言學習科學」與「學習科學語言」，便成了科學教學設計中的一項新思維。
「燃燒」是我們日常生活中常見的現象，舉凡烹飪、香火，或是新聞中的火災，都 是學生經常接觸及感受的。但從科學史觀點而言，燃燒理論的發展係經過相當長久的時 間，才從燃素的概念發展到氧化還原的概念（張容君、周進洋，2001）。可見燃燒雖然 是普遍被大家熟知的現象，然而其正確的科學概念，並非容易從現象的表徵當中獲得。
若再進一步檢視燃燒現象所牽涉的科學概念，包含物理變化、化學變化、質量守恆定律、
可燃物、助燃物、燃點、活性等，在現行的國中、小學教材中，不但範圍甚廣且分散在 各個單元裡，缺乏一個統整詳盡的單元或主題，也因此從國小、國中到成人各個年齡層 中，都有很大比例的人對燃燒概念的了解是片斷的、多變的而且相矛盾的 (Ross, 1991) 。
因燃燒概念的複雜與零散學習，而造成學生因生活經驗及自我推論形成許多迷思概 念，在許多先前研究（BouJaoude, 1991；Driver, 1985；Ross, 1991；王瓏真，2003；張 容君、張惠博，2007；鄭豐順，1997）中皆有提及，如：不了解氧氣在燃燒中所扮演的 角色；無法同時考量燃燒的三要素，或對可燃物、助燃物、到達燃點等條件產生混淆；
以看得見的變化或直觀現象來解釋燃燒，忽略看不見的反應物或產物等。故燃燒相關迷 思概念的改變，是值得深入探究的。
基於以上所述，粘福揚（2009）發展出以科學語言遊戲融入燃燒概念教學的教學活 動設計，詴圖透過燃燒概念與科學語言的同步學習，改變燃燒的迷思概念。在其研究之 結論中，顯示了學生存在的各項燃燒迷思概念，也肯定科學語言遊戲教學對燃燒迷思概 念改變之成效，並建議進一步擴大研究對象做探討。因此本研究利用粘福揚所設計之教 學活動為基礎，由現職教師於實際教學現場實施。除探討科學語言遊戲教學經由現職教 師之教學，是否同樣能對燃燒迷思概念改變產生成效。更透過現職教師的觀點及教學方 式，了解科學語言遊戲融入的教學設計在實際教學現場的實施可行性及接受度，並提出 未來實施之建議。因考量學生的科學及語文能力，故以國中三年級學生為研究對象。
第二節 研究目的與待答問題
依前述的研究動機，本研究在探討利用科學語言遊戲的教學方式，是否改變學生的 燃燒迷思概念，形成正確的科學概念，同時檢視現職教師對於科學語言遊戲的教學設計 抱持的觀點及實施狀況。本研究的待答問題為下列三點：
一、科學語言遊戲教學前後，國中學生的燃燒迷思概念改變情形為何？
二、科學語言遊戲教學經延宕後，國中學生的燃燒迷思概念改變情形為何？
三、現職教師對於科學語言遊戲的教學設計有何觀點？
第三節 名詞解釋
一、迷思概念
本研究所指的迷思概念，為學生憑藉日常生活經驗、現象觀察、直覺或其他方式，
對科學現象或概念所產生出有別於科學專家或一般所接受的定義，即稱為迷思概念。
二、科學語言遊戲教學
本研究所指的科學語言遊戲教學，為根據燃燒迷思概念所設計的教學活動，由教師 先講解燃燒概念，再透過科學語言遊戲來建立正確的燃燒概念，改變燃燒迷思概念，並 同時學習燃燒的相關科學語言。教學設計包含教學活動流程及三個科學語言遊戲活動 單，由學生分組共同討論完成。其中所包含的語言遊戲類別如下：
（一）取代（replace）：強調過程詞在科學語言中的多變性，不同過程詞在科學敘述 中扮演的角色，例如：氧化反應是物質與氧「結合」。句中的「結合」可以被
「化合」、「反應」與「作用」這幾個科學常用的過程詞取代，取代後所表徵 的科學概念一樣正確。
（二）命名（naming）：針對科學現象描述對應出專有名詞，以精簡的文字對自然現 象作精確描述，例如：「物質與氧結合的反應」即命名為氧化反應。另外如「燃 燒是激烈的氧化作用，伴隨著光和熱的產生」，將氧化作用予以分類，指可觀 察到光和熱的激烈氧化，讓所描述的對象更明確。
（三）打包（packing）：將幾個科學詞語或事件之間的因果關係或邏輯推理建立起來，
用以描述科學概念，例如：氧氣、二氧化碳和燃燒這三個科學詞語可以打包 成「木材燃燒會用去氧氣產生二氧化碳」。除此之外，還可了解燃燒現象發生 需具備的充要條件與必要條件，例如：「可燃物在空氣中除非達到燃點，否則 不燃燒。」
（四）拆解（unpacking)：理解科學文本重要的過程，可視為打包的反向操作，例如：
「在密閉系統中，燃燒的蠟燭會熄滅，可能是因為氧氣用完了。」可拆解成
「在密閉系統中，蠟燭會熄滅。」還有「氧氣用完，蠟燭會熄滅。」
三、燃燒概念
本研究所指的燃燒概念，係指九年一貫自然與生活科技領域有關「燃燒」方面的概 念，主要分為「燃燒現象、燃燒三要素、物質變化與燃燒產物」三個方面的概念，其涵 蓋的內容如下述：
（一）燃燒現象：包含燃燒的過程和現象，並了解各種物質是否可燃。
（二）燃燒三要素：包含燃燒應具備的三項條件，包含可燃物、助燃物、達到燃點 等，並能了解氧氣在燃燒中所扮演的角色。
（三）物質變化與燃燒產物：了解燃燒前後物質的變化，及燃燒產物的種類、特性，
並能以物理變化與化學變化、質量守恆定律等解釋之。
第四節 研究範圍與限制
由於受限於研究者的地域與經費，本研究之研究對象選取中部地區兩所國中各一個 三年級班級的理化科教師與學生，故受地區、年級、學校規模等其他因素影響。研究中 僅針對九年一貫自然與生活科技領域有關「燃燒」方面的概念，以先前研究（粘福揚，
2009）所發展之燃燒概念科學語言遊戲教學設計與評量詴題測驗為基礎進行研究，且本 研究旨不在形成一般性的理論與法則。因此研究結果僅適用於解釋研究範圍內的研究對 象、科學概念及教學法，在多種因素的限制下，研究範圍有限，不宜做過度的推論。