一、迷思概念的意涵
從建構主義的觀點，孩童的知識並不是被動的接受，而是建立於個體本身主動 的認知上，其認知功能具有適應性，是由學習者本身加以組織，而不是去發現客觀 的事實，且知識不但是個人的建構，同時也是和社會互動的結果。（Treagust,Duit
& Fraser,1996）
因此在孩童進入教室時並不是像一張白紙，而根據他們的生活經驗，已具備了 一些先備知識。而這些觀念可能和被科學家所接受的概念並不一致，並造成學生學 習新概念的干擾，科學教育學家稱之為「迷思概念」。
關於迷思概念的名稱，因各家的理念不同、研究方式不同，而有不同的名詞。
例如迷思概念（misconception）、前期概念（preconception）、另有概念
（alternative conception）、另有架構（alternative framework）、素樸理論（naïve theory）、孩童的科學（children’s science）等等。不論名稱為何，都指出孩童對 自然現象的觀察與解釋常異於科學家，而有一套屬於自己的想法。
Eaton,Anderson & Smith（1983）認為，當孩童出生之後，在觀察生活中的自 然現象，會以自己的語言去描述和解釋，若此解釋與科學家不同，則稱為迷思概念。
而迷思概念可能出現在每一個成長階段，且非常困難被改變或取代。
此外，不同的研究者對迷思概念有不同的定義，整理結果如表 2-3-1
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4. 具有基本模型（elementary model）或理論特徵。
因此，迷思概念可以視為學生在學習科學概念之前，因生活經驗而對自然現象 具有和科學家不同的概念，也可能是教師教學過程中，學生不當的同化所形成的概 念，此概念可能在任何成長階段產生，且不易改變和取代。
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二、迷思概念的來源
迷思概念的產生，主要是孩童利用自己的觀點，嘗試去解釋、合理化世界，因 而產生未經協調或不一致的概念，這些概念通常是片斷的、不完整的以及錯誤的。
以下為不同的學者，對於學生迷思概念的來源，所具有不同的看法。
Osborne, Bell & Gilbert（1983）造成學生迷思概念的原因有：
1.學習者易以個人為中心或是以人類為中心事物，只考慮事物的本質，並且直接從 日常生活經驗來建構知識。
2.學習者易對特殊事物給予特別解釋，且不需對不同現象找出合乎邏輯和不矛盾的 解釋。
3.社會的日常用語使學習者產生異於科學家的想法，且這些想法不會隨年齡成長而 改變。
Driver（1985）認為，易造成學生的迷思概念來源有：
1.知覺支配思考
學生在問題情境中進行推理時，會將思考建立在可觀察的特徵上。
2.有限的注意焦點
在問題情境中，學生注意力會集中在幾個明顯的特徵。
3.變化勝於穩定
學生注意事件的連續或狀態隨時間的變化。
4.單向的因果推理
學生解釋變化時，推理遵循一個線性的因果關係，而未能考慮彼此的因果關係。
5.相互混淆的概念
學生會將幾個不同的科學概念，互相混淆的使用。
6.概念依賴情境
學生會用不同的概念去解釋相同的一個情境。
Head（1986）則認為造成學生迷思概念的來源可能有：
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1.來自日常經驗的觀察。
2.由類比產生的混淆。
3.隱喻字眼的使用。
4.來自於同儕的文化。
5.來自一些天賦的觀念。
根據以上不同的觀點，迷思概念的成因可以歸納成以下三點
（一）學生因素
1.日常生活的經驗。
2.學習者本身的天賦或大腦內部構造。
3.學習者容易以個人為中心考慮事物的本質。
4.從類比產生的混淆
（二）教師因素
1.教師對學生的迷思概念缺乏直覺及興趣。
2.教師認為只要教學，學生就能學會。
3.過度強調講述教學。
4.教學和教科書的誤導。
（三）社會與文化因素
1.日常生活用語及語言經驗 2.同儕團體的影響
3.文化背景的因素 4.大眾媒體的影響
由上述觀點可知，迷思概念來源除了學生本身的生活背景和社會文化因素之 外，教師的教學與教科書的誤導，也是學生迷思概念的來源之一。在教學過程中，
過度依賴講述教學法或企圖簡化概念，甚至不當的類比教學，都可能在無形中造成 學生的迷思概念。
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三、迷思概念的性質
Driver（1985）認為迷思概念具有下列四種特性：
1. 個人化的
個人遭遇到相同事件、經歷相同的教學，會產生不同的解釋 2. 不連貫的
兒童的想法並不像科學概念一致，在遭遇不同的問題情境，會有不同的解釋架 構。
3. 穩定的
兒童會以自我的架構來解釋所學的觀念或看到的現象，即使出現了不合理的現 象，仍不會修正或刪除原先的想法。
4. 動態發展的
兒童隨著年齡的增長，對同一概念的內容及架構會有不同的發展。
Fisher（1985）則認為迷思概念的特性有六點：
1. 迷思概念和專家所持有的概念有所差異。
2. 單一或少數迷思概念具有普遍性。
3. 迷思概念是穩定的，即使經由傳統教學也不易改變。
4. 迷思概念有時包含另有概念系統，這些系統是學生將命題連結而成。
5. 某些迷思概念有其歷史淵源，即現在學生的迷思概念和早期科學家對現象或事物 的解釋是一致的。
6. 學生對某一現象的解釋，可能有許多想法，且這些想法可能是互相矛盾的。
鍾聖校（1994）則認為迷思概念有以下七項特性：
1. 過程性
迷思概念是出現在概念發展與概念學習的過程中。
2. 不完備性
因兒童對問題思考不周，造成呈現的概念是片面而零碎的。
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3. 非正統性
兒童對概念的想法有別於科學家對概念的定義。
4. 思考性
兒童對概念的學習，會採用直覺、錯誤的類比、不正確的推理或不成熟的運思。
5. 個別性
迷思概念和個體本身的概念系統有關。
6. 普遍性
某一年齡層或特定文化族群普遍易存在某些迷思概念。
7. 頑固性
迷思概念是根深蒂固的、不易改變。
四、迷思概念的研究方式
在迷思概念的研究方法，主要的方式有：診斷性測驗（diagnostic test）
(Anderson,1986; Erickson,1980; Treagust,1988）、臨床訪談法（clinical interviews）（Novick & Nussbaum,1978; Hewson & Hewson,1983; Brumby,1984）、
概念圖法（Novak & Gowin,1984; Novak,1996）和畫圖法（Galili et al.,1993;
Sanger,2000）。在許多迷思概念的研究中，研究者往往不會只用單一的方式，通常 會使用兩種會兩種以上的方式來研究迷思概念（Osborne & Cosgrove,1983）。而國 內研究迷思概念，多半是藉由診斷性測驗、晤談、和概念圖法，以下就這三種方法 加以說明：
（一）診斷性測驗
紙筆測驗是一種常被使用以診斷概念的工具，它可以包含各種不同形式的命題 方式，它可以涵蓋記憶、理解、應用等不同學習層次，也可以包括對事實、概念及 原理等科學知識與觀察、測量等科過程的評量，因此，若經由設計良好的測驗，也 是一種有效探究學生科學概念的好方法（郭重吉,1990）。紙筆測驗可分為開放式紙 筆測驗及封閉式紙筆測驗兩種。開放式紙筆測驗即為問答題，可以獲得學生較為深
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入的想法。封閉式紙筆測驗包含多重選擇測驗（multiple choice test）（Hestenes
＆ Well,1992）及二階段診斷測驗（two tier diagnostic test）（Treagust,1988）。
多重選擇測驗包含了一個主要問題和圖畫或是文字敘述的說明，學生根據題幹 的敘述選擇一個最合適的答案，藉以瞭解學生的想法。其優點為容易實施與評分，
可在短時間內對大量的施測對象進行測驗，並將結果量化統計，以瞭解學生的答題 表現。然而部份學生可能會透過記憶選擇正確的答案，且不容易探究學生的思考過 程。
因多重選擇測驗有其缺失，Treagust（1988）等人針對特定領域的內容診斷學 生迷思概念，發展了二階段診斷測驗，它包含三個階段及十個步驟。第一階段為確 定要探討的概念內容，利用概念圖及命題陳述，以確定概念的架構；第二階段則是 探查相關文獻，並經由開放性的晤談，發展多重選項的開放式題目；第三階段則是 設計出二階段診斷測驗，設計雙向細目表，並加以適度修正。
（二）晤談
在探究學生的認知結構時有許多研究方法，其中晤談是最有效、也是最常使用 的方法。此種研究方法由Piaget（1929）創立，並命名為“臨床的方法（clinical method）。Osborne 和 Gilbert（1980）將研究學生關於自然現象的訪談方式區分 為兩種類型，分別是關於例子的訪談（interviews about instances）與關於事件 的訪談（interviews about events）。
郭重吉（1990）認為在評估學習者知識架構的方法中，其中有些方法適合探索 陳述性知識；有些方法適合探索程序性知識，而晤談就是能同時探索陳述性知識和 程序性知識的工具，所以在許多研究中被廣泛的使用。
依晤談的結構類型，可分為三種類型：(1)無結構性晤談（unstructured interview）。(2)結構性晤談（semi-structured interview）。(3)半結構性晤談（semi structured interview）。
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在研究學生的概念時，學生的回答可能有所差異，而晤談則可以根據學生的回 答，更深入瞭解學生的想法，因此能比其他診斷工具能獲得更多有用的資訊。然而 晤談時間過長、且大部分的老師缺乏傳達與詮釋晤談結果的知識，另一方面，晤談 結果需要大量的時間解釋及整理，也較不容易統計，所以較其他診斷工具較為不便。
（三）概念圖法
概念圖(concept map)是由Novak和Gowin，根據Ausubel的認知學習理論，發展 出一套促進思考、幫助理解學習材料的方法（Novak & Gowin,1984）。並將概念圖 定義成：一種體系的設計，用來表徵一套的概念，在命題的架構中給予有意義的結 合。概念圖是用來建構概念之間關係的行為與歷程，可作為一種教學與學習的策 略、方法（Heinze-Fry & Novak,1990）、也可以作為一種評量工具（Novak &
Gowin,1984 ）。
概念圖是一種結構表徵的方式，藉由節點與連結線所組成，其中節點表示重要 概念，而連結線表示概念間的關係，並於連結線上標記聯結語，以輔助說明概念與 概念間的連結關係，最後形成一種表徵學習者的知識結構的網路圖，而兩節點與概
概念圖是一種結構表徵的方式，藉由節點與連結線所組成，其中節點表示重要 概念，而連結線表示概念間的關係，並於連結線上標記聯結語，以輔助說明概念與 概念間的連結關係，最後形成一種表徵學習者的知識結構的網路圖，而兩節點與概