迷思概念

第一節 迷思概念

一、概念的意義

對於「概念（concepts）」一詞，許多專家學者給予不同的意義，陳淑筠（2002）指 出早期的心理學家認為，所謂概念，就是由一群事物的某種屬性，找出其共同性或相似 性，以符號來代表之。郭惠芳（2003）則表示對認知學派而言，認為概念是一種心智活 動，是藉由學習與經驗所建構而成的，其內容會隨著個體成長而修正；而行為學派的學 者則認為，概念是一群能產生特定反應的相似刺激。張春興（1996）也曾對概念提出了 廣義與狹義的定義：廣義定義而言，概念是指個體對具同類屬性事物獲得的概括性之單 一經驗；狹義定義則表藉由單一概括性的名稱或符號，可將具有共同屬性的一類事物的 全體加以分類，此名稱或符號所代表者為概念，概念具有歸類與共通性。

黃台珠（1984）認為概念是人類思考和了解的工具，亦是學習的基本單位，經由有 意義的學習而獲得的概念，使得人類能夠具有深入思考的能力。並指出概念存在於人的 心智中，當人接觸到世界上的各種事物與現象，並詴圖找出其共通性，將此共通性符號 化，故概念有三種特性：

（一）共同性：相同物體在事件或其它概念中有共同性。

（二）符號化：概念的命名是人為界定的，方便溝通與個體認知架構中使用。

（三）使用者：概念並非原本就存在於世界上，是人所創造的。其存在方便了人與 人之間的溝通，並存在於人類心智之中。

鄭昭明（1997）提出概念是知識系統的組成單位，也是認知上極為重要的一環，它 可用來代表外界事物及事件的共有性。而蔡明儒（2004）亦表示當一個符號代表一組具 有共同屬性的事物時，我們就說它是一個「概念」，人使用概念來歸類與整理環境中的 事物與經驗，並進行思考，因此概念為認知的重要單位。

由上述研究可知，概念是經由經驗或學習得到的一種具共通性、歸類性、符號化的 認知或學習單位，透過概念來組織及進行思考，以理解各種事物及現象。

二、迷思概念的特性與成因

既然概念可來自於經驗及學習，所以學生在進入新的學習情境時，並不是全然從零 開始吸收。陳淑筠（2002）便指出學生在學習之前，就已經存有許多自己的想法，這些 先入為主的概念，對於他們的學習，有相當大的干擾。當新學習的概念，與他們先前存 有的概念相衝突時，自然而然會產生一股抗衡的力量，而兩相衝突之下，當然會對學習 的成果有所不利。這個學生先入為主的概念，通常有別於專家的科學概念，且非常難以 改變。由於學生的這些概念，以科學家的觀點來看都是不正確的，所以這些概念被稱為 迷思概念（misconception）。

林珮如（2002）也在研究中提及：所謂的迷思概念是指學生在學習時常會帶著已有 的自發觀念，用自己的想法或經驗來學習，這些早已擁有的、存在心中先入為主的概念，

有別於教科書上所定義的，與專家認定的概念不相容的概念。

國外學者對於迷思概念亦有類似定義，Driver (1981) 便認為兒童在成長的過程中，

會由與周遭人物產生互動行為，或由兒童自己觀察自然界現象，加以整理歸納而得到一 些他們自認為正確，卻與正統科學有矛盾的概念，即為迷思概念。

迷思概念的研究已有國內外學者諸多研究，茲將針對迷思概念特性的相關研究彙整 如表 2-1-1。

表 2-1-1 迷思概念特性相關研究彙整

研究者 迷思概念特性

Driver (1985)

1.個人化的：個體會用自己的方式來內化相同事件或教學，因此會

Fisher (1985)

1.想法和領域專家不同。

2.單一或少數的具有普遍性（即很多不同個體都擁有之）。 3.許多迷思概念無法靠傳統教學方法改變。

4.迷思概念有時涉及另有信仰系統(alternative belief system)，這些 系統是學生把命題邏輯地連結組合的方法。

Mintzes, Wandersee, &

Novak (1998)

1.學習者不是「一塊白板」，他們帶著和教師或教科書上相互矛盾 的見解，進到學習科學概念的正式殿堂上。

2.許多迷思概念和年齡、能力、性別、文化界線有關，在日常生活 中扮演有用的角色。

3.這些學習者帶入的見解非常固執，在傳統教學策略下難以更改。

4.學生原有知識會和教學的知識產生交互作用。

5.學習者的解釋通常很像科學家早期提出的解釋。

6.迷思概念是個人經驗多樣化的產物。

7.教師通常和學生有著相同的迷思概念。

綜合以上國內外相關學者對於迷思概念的描述，可以整理出幾項關於迷思概念相同 或類似的特性：

（一）部分迷思概念具有普遍性：儘管迷思概念會因年齡、地域、文化、性別等因 素而有所差異，但許多研究發現部分的迷思概念具有普遍性，代表迷思概念 的產生並非無法掌握，教師可以詴圖探究多數學生容易產生的迷思概念，並 予以指導改正。

（二）迷思概念常是日常經驗的產物：許多迷思概念是來自於日常經驗中，包含所 直覺到的現象、日常的用語等，故迷思概念改變可藉由連結日常經驗與正確 概念間差距的方向著手。

（三）學生的迷思概念可能出現在科學發展史或教師教學中：由科學發展史的歷 程，可以尋找學生迷思概念產生的可能成因；另外迷思概念出現在教師教學 的情形，顯示教師需對自身的教學常進行反省檢視。

（四）傳統教學法很難改變迷思概念：學生所發展的迷思概念為長期經驗的累積，

利用傳統的講述等教學法，難以改變其迷思概念，教師需探尋更多元的教學 方式來改善之。

許多先前研究，針對迷思概念形成的可能因素進行探討，詴圖釐清學生迷思概念產 生的脈絡，以下茲就國內外學者對於迷思概念成因的相關研究進行彙整如下頁表 2-1-2：

表 2-1-2 迷思概念成因相關研究彙整

研究者 迷思概念成因

Osborne, Bell, &

Gilbert (1983)

1.以個人為中心來看事物，只考慮事物的本質。

Mintzes, Wandersee,

& Novak (1998)

1.對自然的觀察和感覺。

2.同儕文化。

3.日常生活用語。

4.傳播媒體的影響。

5.來自老師的教學。

Treagust (2000) 1.感覺經驗。2.語言經驗。3.文化背景。

上述關於迷思概念成因的彙整中，有幾項成因是被多數專家學者所共同認定的，研 究者將其整理如下面三點：

（一）日常經驗因素：學生本身在日常生活中的體驗、觀察、直覺，會對現象形成 自行解釋的概念，卻未必符合正確的概念。

（二）語言經驗因素：學生被日常語言、隱喻、文字聯想等語言因素所影響，導致 迷思概念的產生。

（三）教學過程因素：教師本身所存在的迷思概念、教學過程的疏忽，以及教材中 的錯誤概念，皆會造成學生迷思概念的產生。

這三點迷思概念形成的因素中，語言經驗因素在一般的教學中不易被注意，卻又影 響甚大。因為教室是一個充滿語言和文字的環境，任何學科的教學活動，不管是單向的 傳遞訊息，或是雙向、多向的溝通，都必頇透過語言、文字來進行（李暉，2000）。而 粘福揚（2009）於先前研究中亦指出：雖然迷思概念不同之成因與來源，可能由於各個 學科特質不同或是研究主題的差異，關注的面向有所差異造成，但從迷思概念的成因與 來源文獻探討可知，國內外學者多認為語言因素為迷思概念產生的原因之一。

三、燃燒迷思概念相關研究

前述提到部分的迷思概念具有普遍性，不僅在不同國家中皆有類似的迷思概念產 生，甚至還遍及不同的年齡。其中，「燃燒概念」便屬於一項普遍性的迷思概念，且燃 燒為生活中常見的自然現象，故國內外針對燃燒的迷思概念已有豐富的研究，茲將國內 外相關的燃燒迷思概念研究彙整如下頁表 2-1-3。

由彙整表中可以將學生普遍出現的燃燒迷思概念，歸類為「燃燒現象」、「燃燒三要 素」、「燃燒的物質變化與產物」等三部分，茲分述如後。

表 2-1-3 燃燒迷思概念研究彙整

Meheut, Saltiel,

& Tiberghien (1985)

鄭豐順（1997） 國中

Gabel, Stockton, Monaghan, &

MaKinster (2001)

8-13歲

（一）「燃燒現象」迷思概念

燃燒是日常生活中一種相當常見的現象，但也因而造成了學生用直觀、直覺 去解釋燃燒現象，或將其與其他科學現象發生混淆。如學生會認為酒精燃燒只是 酒精蒸發的現象，並認為燃燒時也會有蒸發現象（BouJaoude, 1991；Meheut, Saltiel,

& Tiberghien, 1985；王瓏真，2003）。另外學生亦容易將熔化與燃燒現象混淆，

如認為蠟燭燃燒只是蠟燭的熔化，或將玻璃受熱熔化的現象視為燃燒（Meheut, Saltiel, & Tiberghien, 1985；王瓏真，2003）。

謝志仁（1993）提出學生對於燃燒現象的觀察，僅注意可觀察的反應物，而 忽略蠟燭參與反應前的狀態改變。王瓏真（2003）則表示學生會利用不同形式去 描述不同物體的燃燒，且多以觀察到的具體變化來做燃燒現象的解釋。

（二）「燃燒三要素」迷思概念

燃燒三要素-可燃物、助燃物、達到燃點-在國小階段即為教材內容，但學生 對於其詳細的意義及作用方式亦產生迷思概念。如王瓏真（2003）指出學生對於 燃燒需要可燃物、助燃物及達到燃點的條件並不清楚，無法全盤考量。謝志仁

（1993）與 Gabel 等 (2001) 則是發現到學生會忽略燃燒時可燃物的必頇存在。

學 生 知 道 空 氣 或 氧 是 燃 燒 的 必 要 條 件 ， 但 對 其 作 用 並 不 清 楚 (Driver, 1985) 。王瓏真（2003）指出學生不清楚氧在燃燒中的角色，認為燃燒後，氧便 用完而剩二氧化碳。另外在謝志仁（1993）及 Ross (1991) 的研究中皆指出，研 究對象知道氧的助燃功能，但是不清楚氧是燃燒的反應物與空氣是含氧的混合 物。BouJaoude (1991) 則是發現學生認為空氣不是主動包含在燃燒中。

學 生 知 道 空 氣 或 氧 是 燃 燒 的 必 要 條 件 ， 但 對 其 作 用 並 不 清 楚 (Driver, 1985) 。王瓏真（2003）指出學生不清楚氧在燃燒中的角色，認為燃燒後，氧便 用完而剩二氧化碳。另外在謝志仁（1993）及 Ross (1991) 的研究中皆指出，研 究對象知道氧的助燃功能，但是不清楚氧是燃燒的反應物與空氣是含氧的混合 物。BouJaoude (1991) 則是發現學生認為空氣不是主動包含在燃燒中。