本節整理 33 位國小六年級生在喚醒及推理活動中所呈現的影子及成 影的相關概念，其中包含了另有概念與科學概念，各部份說明如下：
一、 學生的成影先前概念和喚醒活動的預測
本研究對象為國小六年級學生，為使學生能進入主題情境，研究者在喚 醒活動前先對影子的成因提問，以期了解學生們的先前概念，根據學生問答 概念類型及人數統計如表4-1-1：
表4-1- 1 學生成影先前概念結果統計
先前概念─影子如何形成？
物體擋住 光的投射
光照物體 使物體產生影子
光投射 產生影子
不知道 成影原因 23 人 7 人 2 人 1 人
由上表得知有23位學生認為形成影子乃是光線投射被不透明的物體阻 擋造成的，符合科學概念；其次有7人不知道影子成因，而存有另有概念的 人只佔少數，分別是編號S8、S12、S15三位學生，其先前概念如下：
S08
：陽光照射到物體，物體會產生影子S12
：光照到積木，積木再放射出影子S15
：光照射過去後面就有影子雖然如此，學生在推理活動的預測時，卻有令人意外的答案和理由，先
前符合科學概念的人在預測時理由卻顯示應用另有概念來推理，而存在另有 概念的學生在推理時加入個人經驗，也能預測出正確答案，例如編號S12學 生在喚醒活動的預測：
S12-WP
：黑色的影子，看到的影子都是黑色的，不會受燈光和物體影響。可見學生的科學推理思考的複雜性和多樣性，值得深入探討。
此外，研究發現在接續的推理活動中，先前概念的存在影響活動的進 行，不論是符合科學的或是另有概念的學生，推理所使用時間較短，表達的 概念較具體且有邏輯性關連，而不知道成影原因的學生反應問題較慢而且不 具體，或者連續以「不知道」來回答，可見先前概念對於推理活動及推理能 力展現有所影響。
二、 喚醒活動-「紅光下的成影」之概念
在喚醒活動階段，研究者為瞭解學生對影子的先前概念在推理活動前後 產生的變化，分別於預測後晤談和觀察後晤談，請學生回答相關的問題，以 下就33個學生於喚醒活動中的預測理由及觀察後的評估解釋分兩部分說明。
（一）學生形成預測結果的假設概念
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
黑色影子 紅色影子 紅黑色影子 黃色影子
科學概念 另有概念 臆測
圖4-1- 1 喚醒活動預測概念與人數統計
人數(人)
預測結果
圖4-1-1 為喚醒活動學生預測結果人數的統計，從圖中可知在喚醒活 動中有22 位學生預測在紅光照射下，影子為黑色；有 6 位認為影子和色光 顏色相同為紅色；有3 人認為影子會和色光混合，所以是紅色加黑色，即 暗紅色；只有1 人把黑影、背景、色光三者混色，形成了黃色的影子。
雖然學生預測結果相同，但是所使用的理由表現出多樣性的想法；因 為本研究與推理想法相關，故分析出學生所依據的概念，以成為學生推理 的依據、來當作推理的命題；現將學生的預測理由作概念分析，分為三類 型來討論：
１、學生預測理由符合喚醒實驗科學概念
學生預測理由符合科學概念者主要和光的行進有關，其中以「影子是 光被積木擋住沒有照到的地方」為概念依據的概念來推理的學生最多，有 18 人，佔 54.5％，所以大多數的學生認為影子乃是光的行進受到積木的阻 礙所形成，其主要說法有二，例如：
S04-WP
：黑色的影子，紅光照不到積木後面，所以影子是黑的。S24-WP
：黑色的影子，影子是光沒有辦法透過去那個物體所形成的。學生以「光被阻擋照不到後面」和「光無法透過物體」的說法都列為 科學概念或延伸，乃是指影子乃是光的行進受到積木的阻礙所形成。
２、學生於喚醒實驗預測理由存在另有概念
在喚醒實驗中，學生呈現另有概念的人有12 位，佔 36.4％，其中類型 有許多種，有1 位學生存在的另有概念為：「光照積木，積木產生影子」，
但是預測結果為「影子為黑色」的。其他有5 位是：「該色的光形成該色的 影子」和1 位是「色光使積木產生同色的影子」預測出「紅色的影子」；有 4 位是「色光和影子混色」預測「暗紅色影子」；最後，有一位是「色光、
背景和影子混色」「黃色的影子」，其敘述摘錄如下：
S08-WP
：紅色的影子，紅光照物體，物體會生出紅色的影子。S21-WP
：紅色的影子，燈是紅色的照出來的影子就會是紅色的。S10-WP
：黑色但帶有一點紅色的影子，白光下，影子本身就是黑色 的，紅光就是在白光前套上紅玻璃紙，所以本來黑色影子 會帶有一點點紅色。S33-WP
：黃色的影子，感覺照過去，再加上牆壁的白色，然後又有黑色，照過去的遠看感覺像黃色。
３、學生在喚醒實驗中預測理由屬於臆測或不完整概念
有3 位學生所呈現的概念類型中，屬於臆測或不完整概念的，通常以
「不知道」、「覺得是如此」且說不出理由或根據，但預測卻能符合實驗結 果者，佔9.1％，分為兩大理由「直覺認為影子是黑色」、「經驗認為影子是 黑色」，學生可能因為經驗到日常生活的概念結果，而使思考推理到某些論 點而有所根據，也可能因為表達或其他因素而無法具體說明，但還是在推 理思考範圍裡，故列為一次的臆測，例如：
S12-WP
：黑色的影子，看到的影子都是黑色的，不會受燈光和物體的影響
在臆測的情況下，研究者認為值得再深入晤談，以了解學生真正概念 的來源和思考過程。
（二）學生評估觀察結果的解釋概念
經過了實際觀察，學生有 32 人已認定影子為黑色，只有 1 人，為編號 S07 的學生認為影子是紅黑色，其理由如下：
S07-WP
：黑色的影子帶有一點紅色，影子是積木產生的，紅光有一點點蓋到影子。
編號S07 學生觀察結果影子是暗紅色，從他的敘述中得知，因為另有概念 影響，雖經過推理思考，但已經形成了固執想法，更影響到他對實際現象 的觀察。此外，其他學生在解釋的階段的成影概念類型統計如圖4-1-2 所 呈現：
科學概念, 22人, 67%
直覺臆測, 5人, 15%
另有概念, 6人, 科學概念 18%
另有概念 直覺臆測
圖4-1- 2 喚醒活動解釋概念人數統計
在認定為影子是黑色的學生32 人中，符合科學概念的有 22 人，主要 是依據－「光被積木擋住產生黑影」的概念而來，其中說法有以下幾種：
S01-W
E：影子是沒有被光照到處，其他被光照到呈現紅色S05-W
E：光透不過那個實體 ，影子是光沒有照到的地方另外，其他存有另有概念5 位學生的解釋，其理由分亦分為以下幾種：
z 光照積木使積木產生影子 例如：
S18-W
E：光線照那個東西，那個東西就會產生影子，影子是黑色的。S10-W
E：光照到它的積木正面，積本產生影子，而且影子無法存在前面積木上，就會從它的前方跑到後面牆壁去。
z 色光直接形成影子 例如：
S21-W
E：黑色的影子，有顏色光照過去的影子不一定是這個顏色，而影子是光產生的。
z 光照積木使積木產生黑影，色光再覆蓋影子，所以影子為暗紅色 例如：
S07-W
E：黑色加紅色的影子(
暗紅)
，物體的背面沒有受光的照射所以是黑色影子，加上紅光照在表面上。
屬於不知道原因或以經驗判斷者共有5 人，其理由如下：
S19-W
E：黑色的影子，影子的顏色不會隨光顏色而改變。S15-W
E：不知道；照射過去，然後就有影子了。（三）小結：
經過喚醒活動的預測和實際觀察後，先前 32 位符合科學概念的學生之 中，只有22 位學生的回答都認為是物體阻擋了紅光所以才有黑色的影子，
存在另有概念人數從1 人增加為 11 人，而有 1 位學生擁固執想法而影響到 觀察。
從喚醒活動的研究結果發現學生在運用知識來預測時不一定使用教科 書所傳達的科學概念，而通常存有自己的另有概念，雖然觀察活動結果呈 現與學生舊概念不符的現象，大多數學生能意識到概念的衝突，進而自己 修正或調整原有概念，但還是有學生仍繼續持有舊概念，在先前概念（前 提）不對的情況下，影響了學生整個推理的過程及結果，不過，學生進行 實際的觀察活動，對於大部份學生概念發展與改變有正面的效果，也對本 研究的推理行為有明顯的助益，尤其在請學生預測時，猜測的情況會減少，
學生思考的時間變長，在預測理由和評估解釋上提出較多的理由和假設。
三、 活動一-「紅藍燈交錯照射下」的成影概念
活動一階段在於瞭解學生在先前概念和喚醒活動實驗結果影響下，依實 驗條件，運用本身概念知識對影子產生的變化作出預測和實際觀察，研究者 分別於預測和觀察後晤談，請學生回答相關的問題，以下就33個學生於活動 一的預測理由及觀察後的評估解釋分兩部分說明：
（一） 學生形成預測結果的假設概念
從圖4-1-3 可知：在活動一，有 15 位學生預測在紅藍燈交錯照射下，
結果為一個黑色影子；有1 位認為結果是「一個黑色影子，但是背景左邊 紅紫色右邊藍紫色」；有4 位認為結果是「一個黑色影子，但是背景左邊 紅色右邊藍色」；有8 人認為會有「兩個黑色的影子」；有 2 人認為會有
「1 個紫色的影子」；只有 2 人預測正確，為「左邊藍色右邊紅色的兩個影 子」，最後有1 人認為有「一個藍黑色影子」出現。圖中顯示學生預測結果
有7 種，在預測結果相同下，學生所用的理由卻未必相同，分析學生所依
S20-A1
P：左邊藍色，右邊紅色，因為紅光照積木，後面的影子是黑色的，後來藍光照過來之後讓它變成藍色，藍光照過來的 影子本來應該是黑的，然後後來紅色光一照，讓它變紅色。
色的，後來藍光照過來之後讓它變成藍色，藍光照過來的 影子本來應該是黑的，然後後來紅色光一照，讓它變紅色。