命題概念陳述：要有光才能看到物體；在暗室中，眼睛只能看見發光 物和反光物；發光的物體發出光線到眼睛而產生視
覺，非眼睛主動看到；不會發光的物體必須在有光的 環境下，反射光線到眼睛，產生視覺。
題目：
你站在一間沒有窗戶、門和地板之間也沒有任何縫隙的密室裡，整 間密室的光線只來自於前方牆上的一盞燈。將燈光打開，你看見牆 上掛了一幅畫；現在請你閉上眼睛，並關上電燈，過一會兒後將眼 睛睜開，請問你還能看見牆上的那一幅畫嗎？
（A）可以
（B）不可以
你選擇該答案的理由是下列哪一個：
高中低成就學生在前測第一題之迷思概念類型分佈情形如表 4-1 所示：
表 4-1 高中低成就學生在前測第一題之迷思概念分佈情形 迷思概念類型
* 型一 型二 型三
N 11 - 1 2
高成就學生 ％ 78.6 - 7.1 14.3
N 13 - - -
中成就學生 ％ 86.7 - - -
N 9 - 1 3
低成就學生 ％ 64.3 - 7.1 21.4
註：「＊」為正確概念，「－」為未測得該迷思概念類型。
學生的迷思概念類型陳述如下：
主要類型 答題
選項 型一 不需任何機制，張開眼睛就能看見，缺乏眼睛、物體
與光之間互有連結的概念 A1
型二 學生的生活經驗裡，剛剛進入暗室，眼前會一片漆黑，
但過一陣子眼睛適應黑暗後就可以看見東西了。 A2 (1)人的眼睛與生俱來的視覺功能，會
主動去查覺物體的存在。
(2)即使處在黑暗中，只要過個幾分鐘 讓眼睛適應黑暗後，就可以看
見東西。
(3)沒有光線照到畫，畫就沒有反射光線進入眼睛，所以看不到這一 幅畫。
(4)雖然看不清楚畫的內容，但是可以看出有一幅畫掛在牆上。
型三 受生活經驗影響，在關燈的環境中，仍可見到東西的
輪廓。 A4
研究數據顯示高中低成就三組同學對於本題所要測驗的科學概 念都有很高比例的正確觀念(皆大於 60％)，光學課程在我國的國小 五、六年級已經編入「光與視覺」的內容，可見大多數學生在國小就 已經學得正確的概念，知道有光線才能引起視覺。在迷思概念部分，
高成就同學和低成就同學中各約有 30%的人具有類似的迷思概念，即 受生活經驗影響，在關了燈的環境中，過一段時間後，眼睛適應黑暗 就可以看到東西了。事實上不是眼睛適應黑暗，而是即使沒有燈光這 個主要的光源，仍是會從門縫、窗縫中透進一些微弱光源而引起視 覺。由此可見，高成就同學不見得能將所熟悉的科學知識連結到日常 生活中作思考。
第二題
命題概念陳述：鏡子的成像是利用光的反射原理，成像的位置是在鏡
後，具有與物體大小相等、左右相反、物距等於像距 的特性；視覺的產生是因為有光線進入眼睛後，成像 於視網膜，刺激視神經而引起視覺。
題目：
在平面鏡前面有一隻小瓢蟲，請問眼睛透過平面鏡所看到的小瓢蟲成 像位置和其中的一道光線可能之途徑會是下列哪一張圖形所示？
(A) (B)
(C) (D)
(E) (F)
你選擇該答案的理由是下列哪一個：
(1)小瓢蟲的光線射向鏡面時，因為光線不會穿透鏡子，只會停留在鏡 子表面，所以小瓢蟲的成像會在鏡面上。
(3)小瓢蟲的光線直接投影在鏡面上成像，鏡面將成像的光線反射至眼
研究數據顯示高成就學生做答正確的比例很高，而此組同學 的迷思概念集中在型四：熟記課文裡對平面鏡成像的敘述詞句，
但是對作圖法似懂非懂、不夠精確。中低成就學生作答正確的比 例皆偏低，顯示理解平面鏡成像的原理對學生而言是有困難的，
且很高比例的學生有平面鏡成像在鏡面上的迷思，以及光線的行 進途徑是從眼睛發出，可能是將作圖法中的「光線」誤以為是「視 線」所致。有趣的是，在型四的迷思概念類型中，高成就學生的 比例大於中低成就學生，可能顯示高成就學生的學習方式偏向於 精熟學習法，以熟讀課本內容與熟練測驗卷的方式來考取高分，
但是對於原理卻未必是求甚解的。
第三題
命題概念陳述：光照在光滑表面與非光滑面的物體上都會產生反射，
分別稱為單向反射與漫反射，且每條光線的反射皆遵 守反射定律。
題目：
當光照射在下列物體的表面上時，哪些會有光反射的現象？
甲、平面鏡
乙、光滑的鋁箔紙 丙、揑皺的鋁箔紙 丁、銀色的金屬餐具
己、鋼琴的表面 庚、霧面的窗戶
(A)甲乙丁 (B)甲乙丙丁 (C)甲乙丁己 (D)甲乙丙丁己 (E)甲乙丁戊己 (F)甲乙丙丁戊己庚 你選擇該答案的理由是下列哪一個：
(1)只有金屬材質的物體會反射光線。
(2)只有金屬材質且表面光滑的物體會反射光線。
(3)只有表面光滑且不透明的物體會反射光線。
(4)只有表面光滑的物體會反射光線。
(5)不管什麼材質的物體都會反射光線。
高中低成就學生在前測第三題之迷思概念類型分佈情形如表 4-3 所示：
表 4-3 高中低成就學生在前測第三題之迷思概念分佈情形 迷思概念類型
* 型一 型二 型三
N 12 1 1 -
高成就學生 ％ 85.7 7.1 7.1 -
N 10 1 - 2
中成就學生 ％ 66.7 6.7 - 13.3
N 7 1 - 5
低成就學生 ％ 50.0 7.1 - 35.7
註：「＊」為正確概念，「－」為未測得該迷思概念類型。
學生的迷思概念類型陳述如下：
主要類型 答題
選項 型一 透明的物體不會反射光線，對反射現象產生的原因不
夠清楚。
D3
型二 只有金屬材質的表面會反射光線。 B1
型三 粗糙的表面不會反射光線，缺乏漫反射的觀念。 C2、C3 E3、E4 研究數據顯示高成就學生和中成就學生作答正確的比例很高(大 於 60％)，而低成就學生作答正確的比例也不低(50％)。迷思概念部 分，低成就學生的迷思概念類型集中在型三：粗糙的表面不會反射光 線，缺乏漫反射的觀念。國中階段開始提到反射定律，很多學生從平 面鏡成像是因為反射作用所造成的，去誤以為要有看見成像才有反射 作用，卻不知物體發出的光線遇到粗糙的表面雖然無法成像，但還是 會進行反射作用，這樣的現象稱為漫反射，研究顯示很多學生搞不清 楚鏡面反射與漫反射的差別。
第四題
命題概念陳述：知道鏡面反射與漫反射的差異和所造成不同的結果。
鏡面反射的意義: 當平行光照在光滑的表面上，反射 後仍然是平行光，稱為鏡面反射。漫反射的意義：
當平行光照在凹凸不平的表面時，反射光線會朝四面 八方散射，這種現象稱為漫反射。
題目：
平靜無波的水面可以像鏡面般倒映出岸邊的景色，但若微風吹過使水 面掀起陣陣鏈漪，則岸邊的景色在水面上的投影會有何變化？
(A)依舊可以清楚的看見倒影
(B)岸邊的景色無法在水面上清楚成像。
(C)依舊可以清楚的看見倒影，只是成像會有變大或縮小的波動 你選擇該答案的理由是下列哪一個：
(1)當水面掀起陣陣漣漪時，因為水的表面凹凸不平，所以光線反射 時不遵守反射定律，所以無法在水面上清楚成像。
(2)當水面掀起陣陣漣漪時，雖然水的表面凹凸不平，但是光線反射 仍遵守反射定律，所以可以在水面上清楚成像。
(3)當水面掀起陣陣漣漪時，因為水的表面凹凸不平，所以光線反射 後會朝四面八方散開，所以無法在水面上清楚成像。
(4)當水面掀起陣陣漣漪時，因為水的表面凹凸不平，就好像曲面鏡 一樣，所以成像會時而變大，時而變小。
高中低成就學生在前測第四題之迷思概念類型分佈情形如表 4-4 所示：
表 4-4 高中低成就學生在前測第四題之迷思概念分佈情形 迷思概念類型
* 型一 型二 型三
N 5 - 2 7
高成就學生 ％ 35.7 - 14.3 50.0
N 6 1 - 7
中成就學生 ％ 40.0 6.7 - 46.7
N 2 - 5 5
低成就學生 ％ 14.3 - 35.7 35.7
註：「＊」為正確概念，「－」為未測得該迷思概念類型。
學生的迷思概念類型陳述如下：
主要類型 答題
選項 型一 所有材質的表面都會反射光線，而且每一道光線都遵
守反射定律。
B1
型二 將反射與鏡面成像看成是同一件事，缺乏漫反射的觀 念。
A2、C2
型三 誤以為波浪狀的水面會有如曲面鏡的功能，缺乏微觀
的思考。 C4
研究數據顯示高中低成就學生作答正確的比例皆偏低，而且迷思 概念集中在類型三：誤以為波浪狀的水面會有如曲面鏡的功能，缺乏 微觀的思考；另外有少部分學生有類型二：將反射與鏡面成像看成是 同一件事，缺乏漫反射的觀念。綜而言之，本題學生作答正確的比例 不高而且迷思概念類型三的比例佔很高，推測學生很難用微觀的角度 去思考問題。
第五題
命題概念陳述：在平面鏡前兩個不同位置的觀察者，觀察放置在鏡前 的相同物體，物體的光線透過平面鏡反射，由眼睛觀 察接收後所認定像的位置是在鏡後相同位置上，而且 物體到平面鏡的距離等於成像到平面鏡的距離，即物 距等於像距。
題目：
將一平面鏡垂直架立於桌面上，再將一支鉛筆垂直立於鏡前，男、女 兩生坐在桌旁，利用『平面鏡』觀看『鉛筆』，如下圖所示。請問，
男、女兩生分別利用平面鏡所看到的『鉛筆』：
(A)在同一個位置
(B)『男生看到的鉛筆』是在『女生所看到的鉛筆』的右邊 (C)『男生看到的鉛筆』是在『女生所看到的鉛筆』的左邊
高中低成就學生在前測第五題之迷思概念類型分佈情形如表 4-5 所示：
表 4-5 高中低成就學生在前測第五題之迷思概念分佈情形 迷思概念類型
* 型一 型二 型三 型四 N 9 - 4 - 1 高成就學生 ％ 64.3 - 28.6 - 7.1
N 5 1 4 1 2 中成就學生 ％ 33.3 6.7 26.7 6.7 13.3
(7)
(2)
(3) (4)
(5) (6)
(1)
(8)
N 5 2 2 2 2 低成就學生 ％ 35.7 14.3 14.3 14.3 14.3
註：「＊」為正確概念，「－」為未測得該迷思概念類型。
學生的迷思概念類型陳述如下：
主要類型 答題
選項 型一 平面鏡的成像位置，是要在眼睛看物體的視線之延伸
線上。 B6、C6
型二 平面鏡成像，像可以生成於物體發出的光線經平面鏡
反射時的反射點，也就是鏡面的兩個反射點上。 C3
反射時的反射點，也就是鏡面的兩個反射點上。 C3