第二章 文獻探討
第三節 迷思概念的定義與研究
本節將探討迷思概念的相關理論基礎,說明個體在學習過程中概念形成 可能產生的問題。本節將討論概念的意義、概念的分類、概念的定義、概念 的成因與特性,並探究概念改變的相關研究,作為研究者設計評量工具、發 展電腦病毒概念課程時的參考依據。
一、 概念的意義
將具有共同重要屬性或特徵的事物歸為一類,即形成一概念(鄭麗玉,
1994)。或是以一個符號來代表同類事物的總名稱,包含同一類的物品(如椅 子、球)、事件(如跑步、談話)、有生命的有機體(如人、馬)甚或至抽象的事 物(如愛情、真理)或見解(如 A 比 B 聰明)(林清山譯,1992)。另有學者指出個 體在生長過程中所接觸的事物或現象,依據概念的共同性來劃定分類的規則 與範圍,並透過符號為其命名,使個體間得以進行雙向溝通,因此概念是學 習的基本單位能協助人們理解與思考(黃台珠,1984),在該文中則採潘恩思 的圓錐結構來說明概念精練的過程:
圖 2-3-1 潘恩斯圓錐結構
資料來源:引自黃台珠(1984)
下方延伸區為包含具有同屬性的事物,例如探討「狗」的概念,在延伸 區定義「狗」的特性有四條腿;慢慢的將狗的屬性歸納並收歛,如身體為毛 髮覆蓋、有牙齒、哺乳類,從延伸區向內涵演進的過程稱「概念化」,而狗最 後的內涵除了具延伸區與概念化過程的屬性外,加上必要屬性為具有「汪汪」
的叫聲,即為狗之概念。
內涵
概念化 應用性
延伸區
反推,從內涵到延伸區稱之為「應用性」,也就是個體對於事物的分類規 則與定義具有區別與推演能力,例如「貓」雖具有與狗雷同的表徵,卻與狗 的叫聲大不相同;而黑狗、白狗雖毛色不同,但卻符合所有屬性,當個體能 做出正確判斷即具有該事物的概念。
綜合上述所言,將具有相同屬性或特徵的事物給予命名後即為概念。概 念命名有助於概念的形成,因命名後的概念使環境簡化與標準化,個體不須 親身經歷即可以透過知識的傳承習得概念,以及讓個體在新事物學習上可以 名稱作為分類的憑據,並能有效結合舊經驗(邵瑞珍、皮連生,1993;鍾聖校,
1997)。
二、 概念的分類
多數的研究者將個體所持有的概念區分為兩類。鍾聖校(1997)將概念分 為「自然概念」與「邏輯概念」,前者是指為了應付日常生活中的需要所產 生的概念,沒有具體或特殊的屬性,是模糊與定義不清的;後者則是在許多 領域中以概念間的關係為本質進行分類與推理的基礎。鄭昭明(1997)也有一 致的看法,其將概念分為「人工概念」和「自然的概念」。前者具有極明顯 的屬性,如大小、形狀、顏色等。後者為生活中所見的自然事物,極難以屬 性的全有或全無去界定清楚的。
國 外 學 者 維 高 斯 基 也 將 概 念 區 分 為 二 , 一 為 「 自 發 性 (spontaneous) 概 念」,即個體從日常生活經驗中自然反應出來的概念,屬於發展的層面,為 由下往上發展到抽象概念;二為「科學性(scientific)概念」,即在科學理論裡 有明確的定義,可以經由一套技術的教育方式來教導小朋友學習,屬於學習 的層面,是從抽象的概念開始,由上往下推演到個人的生活經驗(熊召弟、王 美芬、段曉林和熊同鑫譯,1996)。
上述文獻都呈現了相同的概念分類原則,一為自然概念,是個體在生活 經驗中為生存需求對事物所產生的主觀性想法;二為人為概念,是經過各領 域的專家發展出具有邏輯性、有組織的概念,需要後天的學習才能取得,而 這兩者概念交互作用後所產生的不一致看法,即形成所謂的迷思概念。
三、 迷思概念的定義
在國內外許多學者對於迷思概念採不同的解釋方法,並沒有概括性的單 一名稱,國內外多數學者常用「迷思概念」或「另有架構」來做概念的探討,
但兩詞在意義上不同,另有架構主要是個體在概念學習的過程中,其推論或 預測的規則或想法,也就是個體的認知架構與該領域專家的架構雖不相同,
但脈絡可能是正確的;而迷思概念則是指個體的概念結果是模糊的、錯誤的、
對概念仍有不足之處(鄭麗玉,1998;謝青龍,1995)。在本研究中,研究者 主要探討學生電腦病毒有哪些錯誤的概念,並進行改正,因此本研究將統一 稱為迷思概念。
四、 迷思概念的成因
從概念的分類中可知,自然概念為個體在尚未受到教育前就已具備,因 此學生並非毫無概念進入學校場域,而是帶著其在日常生活應對上的先備知 識來學校學習,在學習的過程中,認知結構因接觸新知識而不斷的進行修正 與改變,這些學習所得的經驗都可能導致迷思概念的形成,表 2-3-1 條列了 多位研究者對迷思概念形成可能原因的看法:
表 2-3-1 迷思概念形成原因
研究者 迷思概念形成原因
Fisher (1985)
迷思概念的形成原因有三:
1.會在概念演化歷程中發生不正確的連結和錯誤。
2.在學校教學過程或其他環境所造成。
3.透過其他個體的一般經驗分享所致,如大眾傳播媒體或父 母。
Head(1986)
提出五種迷思概念的形成原因,分別為:
1.來自日常生活中的經驗與觀察。
2.從類推產生的混淆而來。
3.使用錯誤的隱喻。
4.來自同儕團體。
5.來自個體直覺的觀點。
表 2-3-1 迷思概念形成原因(續)
研究者 迷思概念形成原因
王美芬(1991)
教師對該領域貧乏的了解以至於產生不適當的教導、教科 書編排的錯誤例如在描繪物件時採用不合適的尺寸或模型 都可能產生迷思概念;而另一個原因則歸於學童不適當的 認知階段,以至於學童採自我中心語言來解釋。
熊召弟(1996)
說明學童概念架構的來源主要是經由以下五點來獲取:
1.感官的印象。
2.日常用語。
3.大腦內部構造。
4.學生在社會環境中的學習。
5.教學的過程。
綜合上述觀點,迷思概念來自多方管道,個體在學習前利用觀察或類推 日常生活中所得的觀點,學習過程中也可能受到同儕、教師或教科書錯誤的 導引,而這些錯誤概念將隨著個體持續學習而進行融合與改正。
五、 迷思概念的特性
由迷思概念的來源來看,我們可以知道這些錯誤的概念是個體在成長的 過程中與學習環境互動中所產生的,綜合 Fisher (1985)、熊召弟等人(1996) 與鍾聖校(1994)研究後提出,迷思概念具有下列特性:
(一) 過程性:在概念形成的歷程中產生錯誤連結:如片斷擷取概念,或是 透過非專業媒體、父母或同儕的傳授未經證實的概念;甚或為前領域 專家所遺留下來的錯誤概念。
(二) 不完備性:在學校教學過程與環境影響所致,教師因應學童受教階段 給予深淺不同的知識,若爾後沒有繼續接觸相關知識,遇到問題僅能 使用現有概念進行推論,甚或學童完全沒有該領域的概念,而從其他 現象類推所致。而不完備的知識也可能形成個體對該概念的不穩定性 與矛盾性,因為不了解所以容易忘記,或做出前後不一致的推論。
(三) 普遍性:不分國籍、不具有區域性,大多數的個體都具有相同的迷思 概念。
(四) 頑固性:一旦學生常用錯誤的方法解決或描述事件,且當下能有效處 理,則會導致教師在教授正確概念時,無法修正學生的觀點,除非學 生在日後持該方法卻無法解決問題時,才得以導正。
(五) 非正統性:與學科領域的專家概念不一致,被認定為是錯誤的或待修 正的。
(六) 個別性:有許多錯誤概念及其想法是相當特別的,屬於個體專有。
六、 概念改變
錯誤概念研究的目標是在了解錯誤概念的內容與成因、修正錯誤概念以 及追求教學績效(鍾聖校,1994),研究者認為在該研究中所指的修正錯誤概 念即屬於概念改變的其中一環;Posner 等(1982)認為要促進學生概念改變,
最 好 的 方 式 是 個 體 在 學 習 新 知 識 的 過 程 中 對 於 證 據 進 行 判 斷 並 能 能 提 出 詢 問,其指出學生必須依賴其既有概念才能在面對新知識時有能力提出問題或 區別現象中的相關屬性,而學生會在下述條件滿足後才進行概念改變行為:
(一) 個體不滿足既有的概念。
(二) 新概念必須是清晰可理解的。
(三) 新概念具有能合理解決問題的能力以及當個體發現新概念與他的想 法、舊經驗或與其他理論一致時。
(四) 新概念可以解釋更多的研究流程,並具有新領域的延伸性。
這些概念改變的基礎理論可從認知心理學的角度來推論,認知心理學的 主要代表為 Piaget 的認知發展論,以平衡與失衡來描述個體在環境中的學習 與適應過程,當個體能運用既有基模處理新事物,即是將新事物納入既有基 模中,此為知識的類推運用,稱為同化,一旦同化了心理上會感到平衡;若 既有基模無法直接同化新知識時,會感到失衡並形成一種自我調節的內在趨 力,驅使個體改變既有基模使其能容納新知識,此稱為調適,而個體則在平 衡與失衡交替的過程得以使基模精緻化,促成個體知識發展(王美芬,1991;
張春興,1996),由認知心理學演化而成的概念改變流程可參考圖 2-3-2。
圖 2-3-2 認知改變模式圖
資料來源:引自鍾聖校(1997)
與概念改變相關的另一理論為奧蘇貝爾的學習理論,涉及了學習、教學 與課程三部份,在學習部分奧蘇貝爾提出有意義的學習論,教學者必須在學 生已有充分的先備知識基礎下,配合其認知結構,授予他學習新知識。奧蘇 貝爾將概念視為層次性的結構,結構上層者為要領概念,為個體對事物的整 體認識;居下層者,為附屬概念,代表個人對事物特徵的細部記憶,例如成 人普遍具加法的演算能力,但已不記得國小所做過的加法練習,而加法是學 習乘除法前的必備能力,這些持久不忘的要領概念即為先備知識;在教學的
與概念改變相關的另一理論為奧蘇貝爾的學習理論,涉及了學習、教學 與課程三部份,在學習部分奧蘇貝爾提出有意義的學習論,教學者必須在學 生已有充分的先備知識基礎下,配合其認知結構,授予他學習新知識。奧蘇 貝爾將概念視為層次性的結構,結構上層者為要領概念,為個體對事物的整 體認識;居下層者,為附屬概念,代表個人對事物特徵的細部記憶,例如成 人普遍具加法的演算能力,但已不記得國小所做過的加法練習,而加法是學 習乘除法前的必備能力,這些持久不忘的要領概念即為先備知識;在教學的