我們所看到的顏色與光線的波長有關，是光線受到視野中物體的色澤 加以反射、吸收、或穿透所造成，而使我們的眼睛視覺產生看見不同顏色 的感覺。任何一種感覺，均是由刺激所引起，視覺的刺激就是光（張春興，
2003；潘震澤等譯，2005）。因此，要瞭解色光概念必需了光的基本性質。
(一)光的本性
什麼是光？光的本性是什麼？它由什麼組成？每一位研究光學現象 的科學家都想知道，此問題也已經被討論了好幾個世紀。笛卡兒（R.
Descartes, 1596-1650）用小球的運動來解釋光的折射和反射，傾向於「微 粒說」，但他並不否認「波動說」，他認為光本質上是一種壓力，在完全彈 性的、充滿一切空間的媒介（以太）中傳遞，就像水波一樣，不過傳遞的 速度是無限大。而牛頓（I. Newton, 1642-1727）傾向於微粒說，他認為光 可能是微粒流，這些微粒流從光源飛出，在真空或均勻介質中做慣性運
認知結構改變
強修正 弱修正 修正
增加
動。而大約在同一個時期，荷蘭科學家惠更斯（C. Huygens, 1629-1697）
則認為光是一種「波動」，光的傳播方式與聲音類似，而不是微粒說所設 想的像子彈或火箭那樣的運動。由於牛頓的權威和雙折射現象給惠更斯帶 來困擾，在整個十八世紀幾乎所有的科學家都接受光的粒子說。直到十九 世紀初，英國科學家楊（T. Young, 1773-1829）從雙狹縫實驗提出干涉原 理、十九世紀末馬克斯威爾（J. C. Maxwell, 1831-1879）提出馬克斯威爾電 磁方程式，並由赫茲（H. Hertz, 1857-1894）發現電磁波的證據後，波動說 的主張受到重視，反而凌駕微粒說（郭亦玲、沈慧君，1996；關洪，2000）。
之後，科學界確認了光具有雙重性質，換言之，光既是粒子，也是一種波 動。而到底應屬於何種性質，端視其解釋情境而定（Rogers, 1977）。
（二）彩色視覺（color vision）
牛頓是第一位有系統地研究色光的科學家，他讓太陽光射入並穿透三 稜鏡，結果顯示太陽光經折射後可以分散出紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫 等七種色光，而原來分散的各種色光，經過第二個三稜鏡之後會還原成白 光，形狀和原來一樣，在經過第三個三稜鏡之後，又會分解成七種色光。
此為人類初步瞭解光與顏色的關係（郭亦玲、沈慧君，1996）。
彩色視覺起始於活化錐細胞上的光色素，人的視網膜上有三種錐細 胞，包含對紅、綠、或藍敏感的光色素。如其名稱所示，這些色素吸收不 同波長的光線，也對這些光線的反應最佳。雖然每一種錐細胞對特定波長 的光線反應最佳，但也會對其他波長反應。因此對任一波長的光線，三種 的錐細胞都出現不同程度的興奮；例如對波長 531 奈米（nm）的光線，綠 色的錐細胞反應最強，紅色次之，藍色的則完全不反應。我們對此顏色的 感覺為綠色，取決於這三種錐細胞的相對輸出量，以及視覺系統高階層細 胞對這些輸出的評比。
彩色視覺的通路，是由某一類節細胞對一大段的波長都產生反應所引 起；換言之，它們接受來自三種錐細胞的輸入，其傳送訊息並不是特定的 顏色，而是一般的亮度。另一類的節細胞則負責特定的顏色，這一類細胞 稱為反色細胞（opponent color cell），因為它們接受一種錐細胞的興奮輸 入，同時也接受另一種錐細胞的抑制輸入。細胞接收藍光刺激時增加放電 頻率，但換了紅光後便被抑制；同時該細胞對白光刺激的反應不強，因為 白光同時包含藍光及紅光的波長。其他複雜的形式也存在。這些細胞的輸 出在腦中視覺中樞的紀錄，有多重但不清楚的策略（潘鎮澤等譯，2005）。
（三）光與顏色
眼睛的組成包括光學及神經兩個部份，前者將視覺影像聚焦於接受器 細胞，後者則將視覺影像轉變成漸進及動作電位的形式（Widmaier, Raff ＆ Strang, 2003）。眼睛的接收器只對所有電磁波中的ㄧ小部份敏感，該部分 稱之為可見光。放射波的能量是以波長及頻率來表示；波長（wavelength）
是指電磁波兩個相鄰波峰的距離，其長度變化可由光譜的ㄧ端長波無線電 的幾公里，到伽瑪射線的另ㄧ端只有一奈米的幾分之ㄧ。而放射波的頻率
（frequency），或是每秒中週期發生的數目，以赫茲（hertz）為單位，與 波長成反比。能刺激眼睛接收器的波長稱為可見光譜（visible spectrum），
波長約介於 400-700 nm 之間，位於此段光譜內不同波長的光線，就呈現不 同的顏色的感覺經驗；而在 400 nm 以下與 700 nm 以上的光波，人類的眼 睛是看不到的，例如紫外線和紅外線。
顏色的感覺決定於光波的長短。由兩種或兩種以上不同的光波同時投 射在網膜上時所引起的顏色感覺，即會產生一種混合效應，此種混合效應 下所得到的色覺經驗，稱為顏色混合（color mixture）。顏色混合分為色光 混合與顏料混合兩種，心理學上所研究者多為色光混合。兩種不同波長的 色光同時作用於視網膜時所產生的色覺，稱為加色混合（additive color
mixture），加色混合現象只會在色光混合的情形下產生，顏料或油漆混合 時則不會產生此種現象。顏料或油漆混合時，其波長彼此吸收產生色調相 減的效果，稱為減色混合（subtractive color mixture）（張春興，2003）。
本研究欲探討職前教師的色光概念及其概念改變的歷程，基於上述光 與顏色之原理，設計以白光通過六種顏色之玻璃紙，使之產生不同之六種 色光，讓受試者進行 POE 活動，針對其對色光持有的概念進行探究，以期 能瞭解職前教師在進入職場之前，對於色光有哪些不同的想法。
二、 有關光與色彩的研究
有關光與色彩的另有概念研究種類甚多，例如：白光與色光之關係、
白光與半透明或有色物體之交互作用、白光與顏料之關係、光的原色、白 光與玻璃紙交互作用之關係等。研究者試著將其歸類成三個向度來加以探 討，分別為：白光與色光之另有概念、白光與有色物體交互作用之另有概 念、色光混合之另有概念。
（一）白光與色光之另有概念
許多學者研究發現，學習者認為「白光是純淨沒有顏色的，色光是白 光加了顏色所混合而成 ，並且不認為白光是由各種色光所混合而成 」
（Anderson & Smith, 1983；Eaton, Anderson & Smith, 1983；王龍錫，1992；
王龍錫、張靜儀，1995；張川木，1999；林宏一，1999；唐明，2001；江 文雄，2003；蕭倍如，2004）。Feher 和 Rice（1992）指出， 8-13 歲的兒童 認為「有顏色的光是暗的，他讓物體看起來更暗；白光比較亮，顏色光就 是裡面夾有暗的東西」等想法。蕭倍如（2004）探討台中縣小學生的光學 迷思概念，針對小五、國一、國三以及高二等四個年級，共計 837 位學生 進行研究，結果發現學生認為「白光是一種單一顏色的光線，光本來沒有 顏色」。王玉龍（2006）針對 30 位國小六年級學生的色光另有概念進行研 究，結果發現學生認為「不同的色光有強弱之分，強色光會蓋過弱色光」；
也有諸多的研究發現，有些學習者認為「光照到物體是顯示物體的顏色，
顏色來自物體的本身，是物體的本質」（Anderson & Smith, 1983；王龍錫，
1992；張川木，1999；唐明，2001）。Feher 和 Rice（1992）的研究發現學 習者認為「光的顏色會和物體的顏色互相混合，其產生的色光會把顏色給 物體」。林宏一（1999）針對 7 位國小四年級學童的光與顏色概念進行研 究，發現某些學童認為「物體的顏色是物體本身所具有的性質，不受光源 顏色所影響」，這樣的結果與上述的研究有類似之處，可見「物體本身就 有顏色」，是國內外學童普遍的想法。江文雄（2003）對國小高年級學生 進行光迷思概念的研究，結果發現學童認為「色光進入有色物體，會將原 來的白光染成與其同樣之顏色，並且會將原來的白光吸收，把該色光放 出」，這也是國小學童對色光所持有的另有概念。
白光除了與不透明固體會有交互作用之外，和半透明之物質也會有交 互作用的產生，例如色光與玻璃紙。蕭倍如（2004）的研究發現學生認為
「有色玻璃紙只允許該色光通過」，學生的另有概念有下列幾點：
1. 白色光照射紅色玻璃紙，可以觀察到屏幕上出現粉紅色光。
2. 白色光照射紅色玻璃紙時，屏幕沒有出現來自手電筒發出的白光。
3. 白色光照射紅色玻璃紙時，屏幕會出現來自手電筒所發出的白光。
同時她也發現學童在「透過有色玻璃紙」這個概念裡也存有些許的另 有概念：
1. 玻璃紙的顏色會蓋過蘋果的顏色。
2. 玻璃紙會透光，所以蘋果所發出的光會透過綠色玻璃紙。
3. 蘋果的顏色不會變，透過綠色玻璃紙仍會看見紅光。
王玉龍（2006）的研究也發現學生對於白光與玻璃紙交互作用之間也 存有一些另有概念，例如：
1. 光穿過玻璃紙只呈現玻璃紙的色光。
2. 白色燈光會和玻璃紙混合產生顏色。
3. 色光通過玻璃紙速度的快慢導致呈色結果不同。
4. 玻璃紙顏色的亮度會影響色光呈現。
5. 學生以玻璃紙顏色的深淺預測色光呈現。
洪淑淩（2007）針對國小自然科教師進行色光 POE 活動，研究發 現受試者對於白光與玻璃紙交互作用之間也存有一些另有概念，例如：
1. 玻璃紙僅讓單一顏色通過，例如橙色玻璃紙只讓橙色光通過。
2. 玻璃紙吸收其他色光，讓同色的單一色光通過。
3. 玻璃紙過濾其他色光，讓同色的單一色光通過。
4. 玻璃紙阻檔其他色光，讓同色的單一色光通過。
5. 玻璃紙反射本身顏色的色光，例如黃色玻璃紙反射出黃光。
6. 玻璃紙反射其他色光，保留單一色光，例如紫色玻璃紙反射紫光，
保留紅光。
（二）色光混合之另有概念
學童在日常生活和美勞課程中，容易學習到一些有關色料互相混合的 經驗，但是進行色光混合觀察的機會甚少，因此學生往往可能利用有關色
學童在日常生活和美勞課程中，容易學習到一些有關色料互相混合的 經驗，但是進行色光混合觀察的機會甚少，因此學生往往可能利用有關色