彰化縣國小高年級學童對昆蟲多樣性迷思概念之研究

國立台中教育大學自然科學教育學系碩士論文

指導教授：程智慧博士

彰化縣國小高年級學童對昆蟲多樣性

迷思概念之研究

研究生：李佳蓮 撰

中

華

民

國

九

十

五

年

一

月

彰化縣國小高年級學童對昆蟲多樣性迷思概念之研究

摘要

本研究旨在探討國小高年級學童對昆蟲多樣性所持迷思概念之相關研

究，以作為未來在自然科教學及教材設計的參考，使學生的學習更有成效。

研究對象為彰化縣國小高年級學生，共906人。研究方法先利用開放性問卷

收集資料，再從中選取具有迷思概念且表達能力較佳的學生為晤談對象，

藉以澄清或深入了解學生的真實想法，最後發展出一份具有信度和效度的

二段式診斷測驗工具，利用電腦網路方式收集問卷，再以統計軟體SPSS來

進行分析，去了解學童昆蟲多樣性的迷思概念類型。研究結果發現學童在

昆蟲多樣性的迷思概念類型上可歸納為四部分：(一)昆蟲在定義上的迷思

概念；(二)昆蟲在物種多樣性上的迷思概念；(三)昆蟲在遺傳多樣性上的

迷思概念；(四)昆蟲在生態系多樣性上的迷思概念。

此外，研究中還發現昆蟲多樣性的迷思概念在年級上和喜好上有顯著

的差異；但在性別和使用不同版本的教科書上則並無顯著的差異。而在學

童昆蟲知識的來源中，比例最多的是學校課程，其次依序是課外書籍、參

觀昆蟲館或博物館、電腦網路、戶外親身接觸、傳播媒體及親人。這個結

果顯示學童的概念來源是相當多元且廣泛的。

A study of Chang Hua County fifth-grade and sixth-grade elementary school students’ misconception of the diversity in insects

Abstract

The purpose of this study is to investigate the fifth-grade and the sixth-grade elementary school students’ misconception of the diversity in insects. The result of the study will provide reference for curriculum designing and teaching with which to enhance the effect on students’ learning. The data for our investigation came from a survey composed of 906 fifth-grade and sixth-grade students in the elementary schools in Chang Hua County with open questionnaires being used as the research method. The students who have misconception and are with better communication skills were selected after analyzing the questionnaires to do interviews with the purpose of clarifying and understanding what they really think. At the end, a two-tier diagnostic test tool with reliability and validity was developed. The questionnaires were collected through internet and then analyzed with SPSS statistical software to establish the categories of students’ misconception of the diversity in insects. The research result suggests that the misconception can be attributed to four categories : (1) The misconception of the definition of insects. (2) The misconception of the species diversity in insects. (3) The misconception of the genetic diversity in insects. (4) The misconception of the ecosystem diversity in insects.

Furthermore, the research finds that different grades and different fondness bring significant differences in misconception of the diversity in insects; while different genders and different textbooks cause no differences in misconception of the diversity in insects. The main resource of students’ knowledge about insect is from the curriculum in school, with after-school reading, visiting insect museum or museum, internet, field trip, media, and family coming next in the order named. This result suggests that student’s knowledge about insects is acquired from very multiple and extensive resources.

Key words: two-tier diagnostic test tool, misconception,

diversity in insects

目次

中文摘要 ... I

英文摘要 ... II

目

次 ... III

表

次 ... V

圖

次 ... VII

第壹章

緒論... 1

第一節 研究背景與動機... 1 第二節 研究目的與問題... 3 第三節 研究範圍與限制... 4 第四節 名詞定義... 5

第貳章

文獻探討 ...6

第一節 概念及迷思概念的探討... 6 第二節 知識的來源... 20 第三節 生物多樣性的探討... 21 第四節 昆蟲概念之相關研究... 25 第五節 九年一貫課程昆蟲相關課程內容... 41

第參章

研究方法 ... 48

第肆章

研究結果與討論... 64

第一節 開放式問卷及晤談結果分析... 64 第二節 二段式診斷測驗雙層選項交叉分析... 97 第三節 學童的迷思概念之分析... 98 第四節 年級、性別、喜好及版本差異... 107 第五節 昆蟲知識來源... 111

第伍章

結論與建議 ... 113

第一節 結論... 113 第二節 建議... 116

參考書目

120

中文部份 ... 120 西文部份 ... 123

附

錄

128

附錄一 審核問卷之專家學者名單... 128 附錄二 國小高年級學童對昆蟲多樣性概念之開放性問卷... 129 附錄三 昆蟲多樣性概念晤談大綱... 130 附錄四 晤談結果轉錄... 131 附錄五 國小高年級學童對昆蟲多樣性概念之二段式問卷初稿... 155 附錄六 二段式問卷，學生、專家（自然科教師）之回饋與修正... 162 附錄七 國小高年級學童對昆蟲多樣性概念之二段式問卷... 164 附錄八 二段式正式問卷結果分析... 170

表 次

表2-1-1 認知結構的評估及其分析和描述方法 ...17

表2-4-1 國外昆蟲概念相關研究 ...31

表2-4-2 國內對於昆蟲概念相關研究 ...37

表2-5-1 九年一貫課程自然與生活科技領域「昆蟲」相關教材之內容 .41

表2-5-2

國內各版本自然與生活科技教科書之國小階段與昆蟲主題內容

單元分析 ...44

表3-1-1 昆蟲主要概念架構與命題陳述 ...50

表3-2-1 開放式問卷受測學童一覽表 ...54

表3-2-2 晤談之受談學生一覽表 ...55

表3-2-3 問卷初稿試測受測學生一覽表 ...55

表3-2-4 問卷試測受測學生一覽表 ...56

表3-2-5 二段式問卷正式施測取樣學童人數一覽表 ...56

表3-3-1 開放式問卷雙向細目表 ...58

表3-3-2 二段式初稿雙向細目表 ...59

表3-3-3

國小高年級學生昆蟲多樣性概念問卷專家（教師）之回饋與修

正 ...60

表3-3-4 國小高年級學童昆蟲多樣性概念二段式問卷各題之列聯係數 .61

表3-3-5 二段式正式問卷雙向細目表 ...62

表4-1-1 開放式問卷第1題結果統計表 ...64

表4-1-2 開放式問卷第2題結果統計表 ...65

表4-1-3 開放式問卷第3題結果統計表 ...65

表4-1-4 開放式問卷第4題結果統計表 ...66

表4-1-5 開放式問卷第5題結果統計表 ...66

表4-1-6 開放式問卷第6題結果統計表 ...67

表4-1-7 開放式問卷第7題結果統計表 ...67

表4-1-15 開放式問卷第15題結果統計表 ...70

表4-1-16 開放式問卷第16題結果統計表 ...71

表4-1-17 開放式問卷第17題結果統計表 ...71

表4-1-18 開放式問卷第18題結果統計表 ...72

表4-1-19 開放式問卷第19題結果統計表 ...72

表4-1-20 開放式問卷第20題結果統計表 ...73

表4-1-21 開放式問卷第21題結果統計表 ...73

表4-1-22 開放式問卷第22題結果統計表 ...73

表4-2-1 二段式問卷正式測驗結果各題選項人數比例交叉表 ...97

表4-3-1 二段式問卷昆蟲多樣性相關概念領域表 ...99

表4-3-2 二段式問卷施測學童迷思概念表 ...99

表4-4-1 年級與得分的交叉表 ...107

表4-4-2 年級平均總分

及差異性分析

表 ...108

表4-4-3 性別平均總分

及差異性分析

表 ...108

表4-4-4 喜好平均總分

及差異性分析

表 ...108

表4-4-5 版本平均總分表 ...108

表4-4-6

版本變異數分析摘要表

...109

表4-5-1 學童昆蟲知識來源 ...112

表5-1-1 研究發現昆蟲的定義迷思概念類型表 ...113

表5-1-2 研究發現昆蟲的物種多樣性迷思概念類型表 ...114

表5-1-3 研究發現昆蟲的生態系多樣性迷思概念類型表 ...115

表5-1-4 研究發現昆蟲的遺傳多樣性迷思概念類型表 ...115

圖 次

圖 2-1-1 概念的三個特性及其關係 ...8

圖 3-1-1 昆蟲多樣性概念圖 ...49

圖 3-1-2 研究流程圖 ...53

圖 4-2-1 第一題(選項1) ...98

圖 4-2-2 第一題 ...98

圖 4-2-3 第一題(選項2) ...98

圖 4-5-1 學童昆蟲知識來源 ...112

第壹章 緒論

本章主要在闡述本研究之背景與動機、目的、研究之範圍限制，以及針對本 研究之相關名詞作明確的界定。全章共分四節，第一節：研究背景和動機。第二 節：研究目的與問題。第三節：研究範圍及限制。第四節：名詞釋義。

第一節 研究背景與動機

美國科學促進會（AAAS）於1993年以及國家研究委員會（NRC）於1996年， 均聲言最新的科學教育改革，聚焦與重視各級學生對科學概念的理解，而非博學 所有的科學事實(Akerson, Flick & Lederman,2000)。因此，群策群力繼續兒童 科學概念探究，使概念研究的成果資料更趨健全是很重要的。而關於學童在學科 上所存有的迷思概念的研究也是當前科學教育一個發展迅速且重要的領域之一 (Wandersee, Mintzes & Novak, 1994）。

九年一貫在「自然與生活科技」領域及「環境教育」的議題中皆提到人生存 於自然環境中，是自然環境的成員，與自然環境相互依存。所以兒童應該要接近 自然，瞭解自然，也就是重視其直接經驗的重要性，此外，學生對於周遭生活環 境的觀察和想法，也是當前課程所強調的。因此，教師須培養學生有由人類中心 的利我想法，轉化為欣賞自然，接受萬物存在本身價值的自然價值觀，且能去關 切我們生活周遭的環境，瞭解唯有自然界中的萬物能和諧共存，人類才能進而追 求永續的發展。 國小學童，對自然界中形形色色的事物，又喜愛又好奇，似懂非懂，然而在 學童日常生活中最常接觸到的動物便非昆蟲莫屬了，且昆蟲又是地球上生物多樣

性最豐富的一群，昆蟲世界的奧妙，處處讓人感到驚奇，牠們多樣性的外貌、生 活環境、行為生態等都是值得我們去觀察學習的。 台灣地理位置橫跨熱帶和亞熱帶，氣候溫暖，雨量豐沛，林相富於變化，多 樣化的生態環境提供了各種野生動物良好的棲息環境。根據估計，昆蟲是動物界 中種類和數量最多的族群，約佔動物界的 75%~80%,而在小小的台灣卻有全球十五 分之一種類的昆蟲分佈，無論在高山、平地、溪谷、海邊、住家附近，一年四季， 處處可見著昆蟲的蹤跡。 台灣島素有「昆蟲王國」雅稱，台灣的複雜地形景觀、多變的氣候型態及多 樣性的植物相，提供多樣性的昆蟲棲息環境。來自四面八方的多樣性昆蟲，在台 灣島形成錯綜複雜的昆蟲相。而台灣擁有如此豐富的昆蟲資源，但卻沒有引起一 般人對昆蟲的瞭解與重視，主要是因為大家對於昆蟲有太多負面的評價，總認為 昆蟲是會傳播疾病、危害農作物、傷害人類身體健康的害蟲，其實這些都是對於 昆蟲的認識不夠，昆蟲是地球生態中不可或缺的成員，牠們在各個環節中扮演著 重要的聯繫角色，可謂舉足輕重---許多昆蟲和可以清除、還原動、植物的屍體； 幫助眾多植物傳媒授粉，甚至和植物間發展出微妙的共同進化關係；昆蟲更是各 種鳥類、兩棲類和爬蟲類賴以維生的重要食物來源。所以，地球上一旦少了昆蟲， 我們不但再也欣賞不到鳥語花香，恐怕連整個生態系都會隨之崩解。其實，昆蟲 除了在生態上有其重要性外，經濟利用、學術研究、教育、宗教、文學、藝術和 娛樂上，也均扮演著重要的角色（楊平世，1998）。雖然昆蟲與人類的生活有著 這麼密切的關係，但台灣的昆蟲資源經營管理上，面臨著基礎資料不足及昆蟲生

環境、昆蟲的適應特性、昆蟲資源利用的文化與價值面等加以探討說明。利用昆 蟲應用在自然與生活科技領域教育之優點：種類多、數量多、變化多、身體小、 四季均有、長相可愛、生活史短、飼養容易（石正人，2001）及昆蟲王國所擁有 的優勢資源去開發昆蟲的多樣性作為教學材料，是自然科學教育中不可忽視的重 要課題。 而在設計昆蟲相關教材之前，若能知道學生對於昆蟲多樣性的概念及其相關 迷思概念，相信對於課程的設計及教師在教學方面會有所裨益。因此，本研究利 用二段式診斷工具來探討高年級學童可能出現的各種關於昆蟲多樣性的迷思概 念，以作為未來昆蟲多樣性概念的診斷、教學與課程設計之參考。

第二節 研究目的與問題

本研究主要的目的在探討彰化縣國小高年級學童對於昆蟲多樣性的迷思概 念，以及昆蟲多樣性相關概念在不同年級、不同性別、不同喜好、不同版本間的 關係；以及探討學童昆蟲知識的來源。期望藉由此研究結果，學校能更重視學生 在昆蟲多樣性概念方面的培養，也能提供教師在未來昆蟲課程的安排和教學上的 參考。列出以下之研究問題： 一、國小高年級學童對昆蟲多樣性相關迷思概念有哪些？ 二、國小高年級學童在「不同年級」上對昆蟲多樣性迷思概念有無差異？ 三、國小高年級學童在「不同性別」上對昆蟲多樣性迷思概念有無差異？ 四、國小高年級學童在「不同喜好」上對昆蟲多樣性迷思概念有無差異？ 五、國小高年級學童在「使用不同教科書版本」上對昆蟲多樣性迷思概念有無差 異？ 六、國小高年級學童的昆蟲知識來源為何？

第三節：研究範圍及限制

一、研究範圍

(一)本研究之研究對象為彰化縣國民小學五、六年級普通班學生，並不包括特 殊班學生。 (二)本研究僅就現行九年一貫課程中所涵蓋與昆蟲多樣性概念相關的子題，包 含有昆蟲的定義、昆蟲的物種多樣性、昆蟲的遺傳多樣性、昆蟲的生態 系多樣性、昆蟲多樣性保育方式，而對於高層次的概念(如：昆蟲的生理 及化學生態學、醫學昆蟲……)，則不納入本研究的範圍內。

二、研究限制

基於時間、人力、研究樣本等多項因素之考量，本研究之限制如下： (一)本研究之主要目的在瞭解國小高年級學童之昆蟲多樣性迷思概念，所有的 晤談及測驗僅用於瞭解學生之概念，並不能用以作為學習成就測驗。 (二)由於研究時間及人力等因素，因此本研究採立意取樣方式，其所得之結果 不宜做過度的推論。 (三)學生在填寫問卷及接受晤談時是否有誠實以答，是否能確實表達心中想法 皆不得而知，因此所收集的資料不易達到客觀的程度而有其限制性。

第四節 名詞釋義

為使本研究所討論之範圍與內容明確清晰，茲將本研究中所涉及的重要名詞 界定如下：

一、國小高年級：

本研究所指國小高年級學童係為彰化縣國民小學五、六年級普通班學生。

二、昆蟲的多樣性概念(conception of the diversity in insects)：

本研究所指之昆蟲多樣性的概念，係依現行九年一貫課程中所涵蓋者為限， 其內容包含有昆蟲的定義、昆蟲的物種多樣性、昆蟲的遺傳多樣性、昆蟲的生態 系多樣性、昆蟲多樣性保育方式。

三、迷思概念(misconception)：

個人所擁有的原有概念並不一定與科學的概念相符合，有時是不完整，甚至 是完全錯誤的。研究者將此種與現行科學概念有所牴觸、錯誤、不完備的概念， 稱為「迷思概念」。

四、二階段式診斷工具(two-tier diagnostic test tool)：

本研究所使用之二階段式診斷工具是參考Treagust（1988）所發展的一套針 對特定內容領域診斷學生另有概念的紙筆測驗工具。此工具中每道測驗題分兩部 分，第一部份的題目是有關於特定主題內容的命題知識有選項二或三個，第二部 分是第一部份選答的可能理由。

第貳章 文獻探討

本章共分五節，從文獻的回顧中，逐一探討與本研究相關之理論與研究。由 於，人類先有知識之發展，而後產生概念，並從而衍生迷思概念，因此在探究迷 思概念的同時，應先對概念加以釐清，故本章之呈現方式，首先於第一節探討概 念的意義並對迷思概念釋義，並針對其來源、形成原因、性質及其診斷工具進行 探討，藉以釐清本研究所使用之方法工具；第二節探討知識的來源；第三節探討 生物多樣性的意義、消失的原因及生物多樣性教育；第四節探討昆蟲教育相關研 究及探討國內外學者對於昆蟲概念的研究；第五節在分析九年一貫課程中昆蟲相 關課程與教材內容。 第一節 概念及迷思概念的探討 一、概念的意義 概念(Concept)是人類思考和瞭解的工具，亦是學習的基本單位。人類感官 對外在事物的知覺，不是片段經驗的組合，而是使用特定的原則，對感官經驗選 擇、組合、給予意義的過程。當人類將某些事物共有的重要屬性或特徵歸為一類， 就形成一概念。 關於概念的意義隨著各學派學者所注重的理論不同而有不同的定義：

各種態度和成見（引自歐陽鍾仁，1988）。 (三)美國科學教育學者帕拉 (M.O.Pella)在其著作「科學的概念學習」(Concept Learnin in Science)中，對「概念」的解釋是一種象徵性的描述、是人類 或根據人類觀察自然事物的經驗所做的決定、是人類從經驗中萃取出來 的、是超出個人經驗的類化，而且概念包含有意識的或合理的事實之關聯， 它可描述一個人造的觀念或描述一個觀念而具有不同階層的複雜性 (引自 魏明通，1997) 。

(四)Mintzes,Wandersee & Novak (1999) 則認為概念是對事件或物體知覺出其 印象或規則性。 (五)韓景春（1996）則認為concept是指一類事物的符號或名稱，如科學、教育、 生命……等，是約定俗成、客觀的；而conception是指想法、看法、印象、 理解、認識或觀念，是主觀的，屬於個人的想法，會因人因事因地而異， 難免會有錯誤。 (六)王美芬與熊召弟(1995)指出概念是一種認知階層中，以思想的本質、觀點以 及物體間的關係的交互作用為其特徵，使個體能夠做比較、概括、抽象及 理解的活動。 綜合上述的說法，概念可以說是代表具有共同重要屬性或特徵的同一類事 物、或同一類想法的總稱。吾人可以對相同或類似的事物或想法加以「歸類」成 一個概括的概念;同時也能對差異太大的事物或想法加以「辨別」，而排除在此 概念之外。因此獲得概念的歷程，其實就包括歸類、辨別……等等複雜的認知歷 程。同時用概念來代表具有共同屬性或特徵的事物或想法，也能夠幫助人們，用 簡化的概念來代替眾多複雜的事實與想法，以減低記憶的負荷量，將更多的認知 資源用在處理思考、推論等複雜的認知活動中。如此，概念對於人類的學習以及 適應環境，都有很大的幫助。

二、概念的特性 黃台珠(1984)指出概念具有三個特性：(如圖 2-1-1) (一)共同性(regularity)：相同物體在物體、事件或其他概念之中有共同性。所 以瞭解一個概念是指知道其分類規則，能分辨何者屬於此概念範圍，而何者 則非，同時能找出此一概念與其他概念之關係及其差異性。 (二)符號化：概念的命名，是為了人類之間的溝通，以及個人認知結構中概念使 用的。因此概念的命名是人為的、符號化的。 (三)使用者：概念是人類所創造，存於人類的心智之中，經符號化而用於人類的 溝通上。所以，概念並非先天存於世界之中，是人類為了方便與溝通而產生 的。

來，而加以符號化的產物。概念的含意會因為不同的個體、不同的時空環境、不 同的文化差異而發生變化。所以概念的意義並非一成不變，而是時時刻刻不斷在 變化中。 三、概念的學習 人自出生開始即處於一概念的世界中，隨個人成長，概念也逐漸層層累積不 斷修正改變，由小而大、由模糊而具體。概念的形成並不全來自於學校的教學， 因為概念的形成與獲得，讓我們感覺外在的事物井然有序，不會雜亂無章。學童 會運用個人的先備知識與問題解決經驗，對學習的概念或問題的特殊領域知識， 加以解釋、重組。常可發現學童在面臨問題解決時，會運用自己的一套方法解決 問題，而這方法常比成人所教授的方法更自然，只是學童的方法周密性不足，不 夠嚴謹，容易產生錯誤（黃幸美，1997）。 Piaget 認為概念的學習取決於兩個條件:一是個體對環境的適應;二為個體 的成熟度。所以概念學習的歷程也就是認知結構改變的歷程(張春興等人， 1989)。近年來有關概念學習的看法，主要以建構論為主，Driver 等人(1986)曾 以建構論的觀點，提出六點對學習的看法: (一)學習的結果不僅與學習環境有關，且與學習者的先前知識有關;學生的概 念、目的和動機都會影響他們與學習材料的互動方式。 (二)學習主要是內在意義的建構，而意義是由學生的所見所聞加以同化、調適而 成的。 (三)意義的建構是持續且主動的歷程。 (四)學習者所建構出的意義，與外界多數人認同的意義加以比較的結果，有可能 被接受，有可能被拒絕。 (五)學習者必須對自己的學習負責。

(六)學生所建構的意義，主要來自於與真實世界接觸的經驗，和經由語言的交互 作用所形成。 我們希望學生透過學習活動，能正確的吸收科學家的知識，融化在自己的結 構中。故促進學生認知結構的發展，是科教學者所努力追求的。但這並不容易， 因為學生是以其現有的認知結構去吸收新知識，若其認知未達相當的水準，則無 法領悟某些教材。有時候學生認知結構中的某些概念非常牢固，會排斥新事物， 或者即使接納了新事物，也把它當「異物」孤立起來，在應付環境解決問題時也 不會用它;或者學生會把新概念歪曲，共取適合其原來結構的一面(劉秋木， 1989)。 對於概念學習的看法，依據Novak(1988)的整理，有下列看法： (一)學習者並非空瓶或白板，他們帶著關於自然的事物上有限但卻多樣的想法來 學習科學概念，這些想法常常是與科學教師或教科書不相容的。 (二)許多迷思概念是強烈地相關在年齡、能力、性別和文化層面。 (三)這些想法也經常是頑固的、抵抗的，不容易被傳統的教學策略所改變。 (四)迷思概念從多樣的個人經驗中產生，包括直接觀察、同儕文化、日常用語及 其他大量的媒體。 (五)課室中的教師亦常常持有與學生相同的迷思概念。 (六)成功的科學學習者擁有一個強力的階層、一致的相關概念架構，以及用較深 入、更原則性的模式來表徵他們的概念。 (七)聚焦在理解與概念改變的教學策略是有效的教室工具。

以解釋。而對觀察的結果，孩童多做簡單的線性因果推理，忽略了系統間的交互 作用(Driver ， Guesne & Triberghien , 1985 ; Eylon & Linn ，1988)。 而學生在學習一些自然現象或概念時，心中即有一套自己的想法，在學習時 傾向於保護其原有的想法，使原有的想法可能成為學習障礙。有時候學生的學習 困難，並非由於其推理能力不足，而是因為對該學科內容的知識背景不夠(郭重 吉等人，1992)。所以有效的學習，不僅是使學生能接納來自他人的概念，更重 要的是修正，甚至是放棄其先前已有的經驗。 由上述這些學者的研究中可知，概念的學習不僅僅限於學校、教室中所安排 好的情境，而是無處不在，隨時都有可能發生的。要使學生對概念能有效率的學 習，不僅要環境的配合，還需要考慮到其先前概念、認知發展、並瞭解學習者的 特性，盡可能讓學生表達出心中的想法，如此才能將概念作最有效的聯結，這樣 的學習也才能持久。因此，概念的學習乃是學習者不斷地思考、參與討論、解決 問題和探究知識的過程。 四、 迷思概念的釋義 學童的想法是以自己的先前想法或自我延伸的問題來建立概念，常常形成不 同於科學家的概念，故研究學童迷思概念在科學教育上扮演著一個很重要的角 色，以下描述迷思概念的釋義、可能的來源及其診斷工具。 迷思概念(misconception)一詞最早出現在1970 年美國科學教育期刊 （Science Education）中（引自鍾聖校，1994）。許多研究者皆認為學生在學 習過程中扮演了主動學習、積極建構的角色，在接受學校教育之前，兒童對於生 活週遭事物、甚至大自然的現象，會有一套個人的解釋，而這些個人解釋常常是 直覺的、結構鬆散、甚至相互矛盾，但在兒童心目中，這些個人式解釋往往是合 理且能成功運用在日常生活之中(Gallas，1995)。邱美虹(2000)指出兒童或成人

的科學概念是個人的、固執的、強韌的、穩定的，這些特質阻礙了科學概念的學 習過程。當兒童開始接觸學校主流的正確的科學概念時，經過一段時間的學習， 可能仍然保有自己原來的一套想法，這些想法卻不是課本或科學家所認可的「正 確概念」。而這些兒童的想法，不同研究觀點，研究者所使用的名詞不盡相同 (David，1995;鄭湧涇，2000)，例如迷思概念(misconception)、另有想法或另 有概念(alternative conceptions)、另有架構(alternative framework)、兒童 科學觀(child as a scientist)、迷你理論、錯誤概念(error conceptions)、 素樸(純稚)概念(naïveconceptions)等。 科學教育學者的研究(郭重吉，1988；Novak，1988)，個人所擁有的原有概 念並不一定與科學的概念相符合，有時是不完整，甚至是完全錯誤的，學者將此 種與現行科學概念有所牴觸、錯誤、不完備的概念，稱為「迷思概念」。在概念 學習的過程，也會因為不當的統整，而產生迷思概念，當迷思概念產生後，往往 根深柢固，很難加以改變，因而造成日後學習的困難。 Fisher(1985)曾提到迷思概念有以下的特性： (一)迷思概念和專家概念有差異。 (二)少數的迷思概念具有普遍性。 (三)多數的迷思概念很難改變，傳統的教學方式很難改變迷思概念。 (四)迷思概念有時包含另有的信念系統，這些系統是學生將命題在自己的認知中 連結而成的。

根據鍾聖校(1994)的研究指出迷思概念的特性如下： (一)過程性：迷思概念是在概念發展或概念學習的過程中出現的，不同年齡者有 不同內容和程度的迷思概念。 (二)不完備性：學生對問題的思考不周全，以致說出的概念也失之片面或零碎。 (三)非正統性：大部分的研究均是根據專家或科學家的說法做為鑑別迷思概念的 依據。 (四)思考性：迷思概念雖然是一種陳述出來的內容，但它包含有概念思考的成分。 (五)個別性：有許多迷思概念是相當特別的，是個人所獨特擁有的。 (六)不穩定性：在學生缺乏概念的情況下，容易出現迷思概念，也容易加以拋棄。 (七)頑固性：迷思概念有時不易改變，根深柢固不易去除。 綜合上述，迷思概念的性質反映出科學知識的過程性、學生概念改變的不易 性以及隨之而來的教學所面臨的挑戰性。 五、 迷思概念的來源 迷思概念的形成，一方面可能是學生受到不適當的觀察與推論而產生自發性 的另有想法；一方面也可能是在教學中，或周遭環境裡，因為錯誤訊息，或是本 身不適當的統整，而引起的。所以，迷思概念形成的原因非常複雜、廣泛，以下 針對學者的研究，做一概括性的歸納： Head(1986)為迷思概念的來源主要有以下幾點： (一)從每天的生活經驗和觀察：學童會從生活觀察的結果來說明，例如「力」和 「光」會產生迷思概念的原因，主要是太過複雜或抽象。 (二)從類比所產生的混淆：類比教學是利用學童熟悉的東西來解釋新的內容，但

是要選擇不易產生錯誤的類比，且要提醒學童的類比是一個概念的引導，並 非相等，否則可能誤導學童。例如水流類比電流，會使學童以為直流電流充 滿了整個電路。 (三)從隱喻字義上使用的混淆：由於這些字在日常生活的意義和科學上的意義常 互相混淆。例如：電流的「流」，學童會把生活中的水流做一個互相比較， 即使教師沒有類比，也會產生字義上的誤解。 (四)從同儕團體的文化：一般的學童在同儕文化的影響下會增加錯誤的觀念，因 而很難接受科學的影響。 (五)從原有的天賦的觀念：學童天生有處理環境的能力，但是學童自身觀念不是 以科學的方式處理。

Gilber, Osborne & Fensham(1982)用「學童對科學用語的理解」區分，將 迷思概念分成以下五種來源： (一)日常生活用語：許多科學上的用語與在平常生活中有不同的意思，學童在接 觸到科學上的敘述時，會以日常生活中對該字的解釋來瞭解它。 (二)以自我中心和人類為中心的思考觀點：例如問學童水和冰的差異，學童可能 回答冰比較不容易喝到;或是問水蒸氣是什麼，學童會回答靠近時不易呼 吸，應是氧很少，氫氣比較多。 (三)學童認為觀察不到的就不存在：例如學童會因為感受不到電流，就認為不存 在；或是地心引力的力量看不到因而產生疑惑。

傳給燈泡。 王美芬與熊召弟（1995）認為學童持有迷思概念的可能來源為： (一)教師對於學童的迷思概念缺乏察覺心及興趣。 (二)日常生活語言和隱喻。 (三)「只要教，就馬上要學到」的假設。 (四)「字和話語就可以代表瞭解」的假設。 (五)教科書呈現錯誤概念。 (六)過分強調講述法。 綜合王美芬(1991)、陳世輝(1983)、Fisher(1985)以及 Hashweh(1988)的研 究，大致可以將迷思概念的來源歸納為下列幾點： (一)、教師及學校教育方面： 1、教師因為學科知識不足、或是不當的教學方法(如：不當的類比、舉例)，使 學生誤解了正確的科學概念。 2、教師不瞭解、或是未留意學生的迷思概念。因此。即使學生的想法有錯誤， 也不見得及時予以糾正。 3、教科書本身對科學概念介紹不正確，或是教材的安排不當。 4、學校的評量忽視對學生想法的瞭解。 5、過分使用講述法，未給予學生思考、討論的機會。 (二)、學生方面： 1、兒童本身的認知發展不成熟。 2、概念演化的歷程中，由於知識的不足，或是知識的混淆、衝突，造成 不適當的統整。

3、日常觀察、生活經驗的影響。 4、對科學用語的不瞭解，或是不適當的文字聯想。 (三)、環境方面 1、父母、長輩、朋友等等迷思的想法。 2、電視、報紙、雜誌等大眾傳播媒體錯誤的宣導。 3、日常語言、或是文化背景中，隱含了不正確的科學概念。 綜合上述的研究可發現：兒童與生俱來的概念、生活經驗、用語、同儕的影 響，以及正式的學習和非正式的學習，都可能造成學童學習科學概念時的迷思， 甚而影響到後來的科學學習，產生「科學很難學」的想法(黃台珠，1984)。基於 基於科學教育實務的落實，必須著重於學生學習之後的成效探討，因為研究成果 除了可以對學生學習某概念時，所可能產生的迷思概念有所瞭解外，亦可對未來 教材、教材的改進以及補救教學之用（許榮富，1990）。 六、 迷思概念的診斷工具 要想有效瞭解學童的迷思概念並不容易，許多學童在科學成就測驗上表現很 好，然而在真實生活中卻依然使用其舊有的想法。故欲確認每一迷思概念，在某 些情境會出現，某些則否，所以問題須以多種的形式呈現，如此才易對學生的迷 思概念有一全面的瞭解。 王美芬（1992）指出診斷錯誤概念的目的是要了解學生的認知結構為何，以

表 2-1-1 認知結構的評估及其分析和描述方法 評估方法 分析和描述方法 1. 陳述知識的評估 (1)單字聯想 (2)作概念圖 (3)作樹狀概念圖 (4)作 Vee 圖 (5)紙筆測驗 (6)概念和原理的陳述 a.敘寫概念的定義和兩概 念間的關係 b.利用單字造句 c.申論方式 *由所得的圖形計算距離或相似矩形，後 利用多維作圖、或階層叢集、或 Wearn 的作圖方式作圖。 *利用集合關係的圖形來表示。 *利用常模參照或標準參照的方式評分。 *如同晤談結果的分析與描述。 2. 程式知識的評估 (1)放聲想的原案 (2)誘發的回憶 (3)法則的評估 *如同晤談結果的分析與描述。 *根據學生使用的法則加以分類。 3. 晤談 (1)事例或概念晤談 (2)事件或現象晤談 (3)示範、觀察或解釋 *摘錄晤談對話的原文，予以評論或統計 分析。 *整理成概念圖或樹狀圖，然後給予合適 轉換。 *概念或命題關係圖、或語意網路。 *利用「芒次果實」模型。 *整理學生提出的命題，並分類。 由上表可知評估和描述學生認知結構的方法很多，研究者針對不同的研究目 的、研究主題和研究對象，可以選用不同的研究方法；本研究的目的是探討學童 昆蟲的迷思概念，使用之概念診斷方法為二段式選擇題測驗，二段式診斷式測驗 是近年來最多人採用的方法。 Treagust（1988, 1997）指出，雖然晤談法可深入探究學生的想法，但其具 有耗時費力的顧慮，故在一般班級人數多的教室中，教師較易於用以確認學生的 迷思概念的方法，還是以紙筆式測驗為多。因此，若能針對某一特定的學科內容，

應用既有的研究發現為基礎，設計成紙筆式、選擇題型的二段式診斷測驗，當更 可幫助科學教師瞭解學生在教學前、後所存的另有概念，以對症下藥。此外，許 多學者亦強調，現今的教學評量應妥善結合認知科學與心理計量的原理，發展出 能夠診斷學生學習錯誤並能測知內在思考機制的認知診斷評量工具，如此方能真 正幫助師生達成教與學的成效（Nichols, 1994; Snow & Lohman,1989）。

二段式診斷測驗為Treagust（1988）為了改進選擇題式紙筆測驗的缺點，而 發展的一套針對特定內容領域診斷學生另有概念的紙筆測驗工具。此工具中每道 測驗題分兩部分，第一部份的題目是有關於特定主題內容的命題知識 （propositional knowledge）有選項二或三個，第二部分是第一部份選答的四 個可能理由。針對二段式選擇試題的設計，Treagust提出三個階段與十個步驟的 設計流程，其中包括： (一)定義內容 1、確立命題知識陳述 就研究主題的內容中，找出包含此一特定領域內的知識，並將其中的概念逐 項條列出來，以確定命題的範圍。 2、發展概念圖 對與研究主題相關的概念，畫出階層式的概念圖，研究者可利用概念之間彼 此的關連性，仔細思考被選為教學內容的本質。 3、連結命題知識與概念圖 每個命題知識的陳述皆要與概念圖中其對應之概念直接相關，確保內部一

(二)取得學生迷思概念之相關資訊 5、檢閱相關文獻 藉由回顧檢視在相關主題上探究學生概念之文獻，可獲得學生的迷思概念以 及學習時有困難的概念，作為發展二段式選擇題之基礎資料 6、對學生實施非結構性之晤談 利用非結構化開放式的問題對學生進行晤談，以獲取學生對此概念理解的程 度，晤談則可以採用事例晤談或事件晤談。 7、發展學生可回答理由之選擇題 由來自文獻與晤談的概念資料，編製含命題知識陳述的選擇題紙筆測驗，對 一個班級或一群學生進行施測，學生在每題的作答後要寫出理由，以便從中 獲取學生正確或迷思的概念。 (三)發展診斷性測驗 8、發展二段式診斷性試題 設計能涵蓋主題的二段式試題，並將其編製成一份診斷式的測驗工具;第一 部份內容有二至三個選項，第二部分之選項為綜合上述文獻、晤談、紙筆測 驗所獲得的該題作答之理由，其中包含了迷思概念、正確概念或完全錯誤的 答案。 9、設計可詳述之表格 確保診斷性試題的題目皆能問到所列出的命題知識陳述，且概念圖中的概念 皆涵蓋在主題範圍之下。 10、持續精鍊 對不同的班級或不同的學生試測，以求工具中每題能正確找出學生的迷思概 念，否則再依前述步驟發展和修正。

關於上述二段式診斷測驗工具施測結果的分析，Peterson and Treagust(1986，1989)所採用的方式是，學生對某道題目選擇內容知識的部分(即 第一段的內容選答)和理由部分(即第二段的迷思概念選答)都正確，才表示學生 對該題有正確的認知，否則就有迷思概念;因某道題目的第一段和第二段都有幾 個選項，因此，就有多種學生的選答組合數;正確的組合所佔人數百分比的大小 也說明瞭被測學生瞭解該題中正確概念的程度，其他的組合，任何一組所佔人數 的百分比大小如果超過百分之二十以上，則表示該選項是頗具代表性的一種迷思 概念。綜合各題的結果可歸納出在該主題下，學生對各部分概念的認知程度和所 有其有代表性迷思概念的類型;這種二段式紙筆測驗題有各種使用的方式和功 能，例如，教學前施測結果可用來考慮教材取向和教學活動該如何設計，教學後 施測結果可作為學習的結果和教學的成效評估。 第二節 知識的來源 學童所處的環境是多元的，透過各種不同的知識來源，學童學得其生活中所 必須具備的基本知識。同樣的，學童昆蟲知識的來源也不僅限於學校，而是多元 化的。許多相關研究指出，一般知識來源為數最多的是「大眾傳播媒體」，包括 報紙、雜誌、廣播、電視（吳聖才，2001；李淑真，2002；陳錦慧，2002；楊宜 芬，1998；楊春筠，1995），其次為「課外書籍」和「學校課程」（包括老師與

其次是家人。而預測學業成績的最佳變項依次是家庭、智商、學習態度、性別、 地區、母親就業…...等等(陳建州，2000)。近年來由於網路資源的發達，知識 由電腦網路獲得的機會也增加很多，Miura（1997）指出六到八年級學生會利用 網際網路搜尋有關昆蟲的資訊，來研究生命科學。 而根據史寶汀（Spaulding）的教育形式，以及綜觀我國國民中小學學生於 課內外接觸一般知識來源，除了在學校安排的課程（正規教育）可以接觸到昆蟲 的知識之外，有時學生在課餘會透過家長的安排，參加民間教育機構所設立的安 親班或科學班（非正規教育）而接觸到昆蟲相關知識，不過大部分的知識來源是 來自日常生活上可接觸的資源（非正式教育）。 從本節的文獻中我們發現學童的知識來源極具多元化，而且不同類型的學童 獲得知識的來源也各不相同，部份研究認為，學童知識來自於學校、傳播媒體、 家人的比例較高。本研究將收集學生可能接觸到昆蟲的知識來源，以作為未來研 究的參考。 第三節 生物多樣性的探討 一、 生物多樣性的意義 哈佛大學演化生物學家Wilson是第一位提出生物多樣性(Biodiversity)觀 念的人，1986年，他將biological diversity合併為biodiversity，並將其定義 為：「包涵所有層次(從屬於同物種的基因變體，到不同物種、屬、科、及更高 的分類層次)的生物類型，也包括各類型的生態系(是由某特定棲境內之生物群 落，及其棲息的物理環境所組成)。」

生物多樣性一詞的定義，於1992年夏天，全球153個國家的聯合國代表在巴 西里約熱內盧召開的環境與發展會議，擬定「生物多樣性公約」(Convention on Biological Diversity, CBD)，其中第二條說明生物多樣性之內涵：「生物多樣 性是指所有活的生物體中的變異性，包括了陸地、海洋和其他水生生態系統及其 所構的生態綜合體；這包括物種內、物種之間和生態系統的多樣性。」並定義生 物多樣性為各生物資源的可變性，包括生物所屬的陸地、海洋及其他水生生態系。 呂光洋(1991)認為生物多樣性通常包括了三個不同的層次：基因多樣性 (genetic diversity)、物種多樣性(species diversity)、生態系多樣性

(ecosystem diversity) 。簡單地說明如下：(一)基因多樣性：每一物種內其個 體間的變異性；(二)物種多樣性：物種之間的多樣性；(三)生態系多樣性：在生 物圈內的棲息地、生物群落和生態過程的多樣性。 總括來說，生物多樣性是指各種不同類型的生態系統中多種多樣的物種及每 一物種所含的遺傳變異。由以上對生物多樣性內涵及定義的剖析，可知生物多樣 性之範圍由小至大包括了遺傳多樣性、物種多樣性及生態系多樣性三層次。遺傳 多樣性，即每一物種內其個體間的變異性；物種多樣性，即物種之間的多樣性； 而生態系統多樣性，則指在生物圈內的棲息地、生物群落和生態系過程的多樣性。 二、生物多樣性消失的原因 生物多樣性消失的原因據估計，目前世界上物種消滅的速率是自然滅絕速率 的一萬倍以上，也就是說每天有超過一百種物種正消失中。若這種惡化的趨勢不

求亦隨之增加，人類的活動逐漸地侵蝕著地球維生系統的功能。開發中國家的人 民為了生存及已開發國家的奢侈浪費，皆消耗地球的資源，全球生物多樣性就是 在這種壓力下逐漸消失的。 湯宗達(1999)認為生物多樣性消失的主要原因有五點：生存環境的喪失、棲 息品質的劣化、生物資源過度利用、氣候變遷、外來物種入侵。其分述如下： (一)生存環境的喪失：楊氏淺色小豹蛺蝶，一種曾在台灣生存過的物種。這意味 著台灣曾有過一處如青康藏高原一般，由單子葉植物所組成的高山草原生態 系。但隨著這種棲地類型的消失，此種蝴蝶也已有四十年未曾在台灣這塊土 地上出現了。當人類社會為生存與發展之需求，將荒地變農田，造成棲息地 消失或分割，其上的物種無法適應時，只有走上滅絕的末路。 (二)棲息品質的劣化：過去，各種工業所產生的污染物與人類生活所丟棄的垃 圾，都直接往河川及未利用的土地傾倒，直接受到影響的就是生物生存所依 的各項環境因數，如土壤、水及空氣的污染。這些都將直接對物種的生存帶 來威脅。 (三)生物資源過度利用：數世紀以來整個人類社會因人口的急遽增加、社會經濟 的發展，對林木、動植物及農產品等生物資源的需求大量提升及傳統經濟觀 點中低估了生物資源的價值，造成了生物資源的退化和損失。 (四)氣候變遷：根據美國歷史博物館專家們的研究，地球從上一次冰河期後，二 萬年來溫度已升高攝氏五至九度。若全球的溫室氣體之排放率仍維持現狀 時，下一世紀將持續上升攝氏二至六度，這將造成海平面上升一至二公尺。 這大規模的氣候變遷將造成氣候區轉移(climate zone shift)及陸地面積的 縮小，進而使全球生物多樣性遭受鉅大衝擊。

(五)外來物種入侵：外來種常因被引進地區缺乏天敵或本身所具備之高競爭力， 而導致本地物種的絕滅，進而造成本土生態系衝擊及基因污染。

三、生物多樣性教育 在生物多樣性公約的第十二條及第十三條中，提到永續利用及環境影響評估 的目標都仰賴研究、培訓、公眾教育及意識的支持。所以要往下紮根，而教育是 建立生物多樣性概念的重要管道之一。林曜松(1998)指出，加強我國生物多樣性 保育，應該要重視生物多樣性保育的宣導工作；政府應該進行與生物多樣性有關 的學校教育、大眾教育、企業教育與公務人員之教育；並使生物多樣性納入永續 發展之理念，從事各項生產活動。 推廣生物多樣性概念是目前生態保育的重要工作，賈福相(1998)認為保育要 做的事有三件：法律、研究及教育，而真正推動則是要靠教育。學童從小在認識 自然界的多樣生物時，會將個別物種與其重要屬性(外形構造、棲地、與人類關 係、其他生理機能等)建立連結，並運用在個人往後的分類系統中(彭聃齡、張必 隱，2000)。因此應去發展適合國小階段的生物多樣性保育課程，讓學童知道如 何去認識、欣賞、尊重各種生物，並且能愛惜自然資源，鼓勵他們養成保護生態 環境的習慣，期望能達到全面性落實生物多樣性的教育工作。 趙榮台(1999)指出學校是強化「生物多樣性」大眾意識的重鎮，中、小學特 別重要，因為中、小學是感性、認知和觀念形成的階段，同時中小學的人數遠比 大學生的人數多。而要讓中、小學生瞭解「生物多樣性」及其保育，教師也必須 熟悉「生物多樣性」保育的內容，課堂上的教育才會產生效果(張文馨，2003)。

第四節 昆蟲概念之相關研究 一、昆蟲教育 一般人對於昆蟲的認識僅僅是蚊子、蒼蠅、蟑螂、螞蟻，這些在我們生活中 常見的、甚至造成困擾的昆蟲；但有些昆蟲也能提供人類益處，其中除了蜜蜂、 蝴蝶、蠅類等授粉昆蟲傳授花粉，有益於農業生產外；蠶蜂業產製品中之蠶絲、 蠶蛹、蜂蜜、蜂王乳、蜂蠟及花粉等提供人類生活所需物質；而昆蟲在展示教育、 休閒育樂及民俗生活上，亦發揮極大功能。在國人的文學創作、歷史文物、及日 常生活中常融入昆蟲題材，例如：古玉中有許多以蟬為造型者；故宮珍藏翠玉白 菜上之螽蟴；螳螂捕蟬黃雀在後故事及鬥蟋蟀及灌蟋蟀活動。 這些與人類有直接利害關係的昆蟲，僅是整體昆蟲中之極少數與而已，野 外大多數的昆蟲，可以說與人類沒什麼直接的關係，但牠們可都是自然生態中的 基礎生物。昆蟲在生態上的功能角色，與人類之關係才是更重要的。昆蟲除了種 類及數量在食物網上佔有舉足輕重的份量外，各種昆蟲並分別演化適應成捕食 者、植食者、腐食者、授粉者、清除者等功能角色，故昆蟲在生態系中之功能角 色複雜且重要。近年來科學家甚至發現，熱帶雨林中之昆蟲與溫室效應等全球變 遷有密不可分的關係。 但是目前這些昆蟲卻由於生存的自然環境在人類有意或無意的破壞下，種類 及數量正在銳減當中，更有許多種類因為人類的開採、濫墾、伐木，失去食物、 棲所而步上滅絕之路。為了讓我們後代子孫還能有個豐富的自然環境，我們必須 保護自然，不過在保護自然之前必須先要對自然有所認識和瞭解(廖智安， 1999)。因此，為了能免除一般人的懼蟲症，能瞭解昆蟲的多樣性，正確認識昆 蟲的生態角色，實施昆蟲多樣性教育的課程是非常須要的。

實施昆蟲多樣性教育的內容應包含以下幾點：(陳建志，1999) (一)認識昆蟲 內容包含：昆蟲的分類、昆蟲的形態與特徵、昆蟲的生態與習性、昆蟲的生 活史及與生態系的關係(廖智安，1999)。 (二)免除民眾的「懼蟲症」 長久以來多數人因認知不足而罹患「懼蟲症」，見到外表毛悚悚的昆蟲，或 以蠕動、爬行等方式運動的生物總是先下意識地除之而後快。隨著對昆蟲生態知 識的瞭解，不必要的懼蟲症狀況已大為改善，但有些人仍存有「懼蟲症」，不過 可透過實地觀察與體驗來正確認識昆蟲生態角色，以免除懼蟲症。 (三)瞭解台灣的昆蟲多樣性 台灣擁有珍貴的昆蟲資源，台灣的昆蟲多樣性不但提供我們生存所必須的食 物、藥品及原料，同時也提供人類觀賞及遊憩，還有人類科學技術的研發，也需 要仰賴昆蟲多樣性為後盾。更重要的是台灣的昆蟲多樣性，維持著自然界的生態 平衡與能量運轉。因此昆蟲生態教育應教導民眾瞭解台灣的昆蟲多樣性，瞭解後 可誘導民眾珍惜鄉土自然資源的情操。 (四)正確認識昆蟲的生態角色 許多人被昆蟲多樣性的外表所吸引，但是昆蟲錯綜複雜的生態角色和人類生 活息息相關，正確認識昆蟲的生態角色，才會有正確的態度來解決面臨的生態問 題。 (五)教導解決生態危機的技能與知識

(六)鼓勵基礎研究 基礎研究是應用科學的基本，台灣的昆蟲生態基礎研究資料不足，因此有必 要積極鼓勵進行台灣昆蟲生態基礎研究。 (七)培養永續性利用理念 台灣民間有許多昆蟲標本蒐集者，加上昆蟲商提供收集管道，業餘收集現象 極為熱絡；而昆蟲資源的商業性利用也曾為台灣帶來經濟成長，這些都累積了許 多珍貴資料，其中殺雞取卵濫用昆蟲資源案例時有所聞，因此培養永續性利用理 念，應是昆蟲生態教育的重要使命。 二、昆蟲概念之國外研究 Ryman（1974）以大不列顛（Great Britain）中學生為研究對象，探討八個 類別的分類能力：「顯花植物」、「植物」、「無脊椎動物」、「魚類」、「兩 棲類」、「爬蟲類」、「哺乳類」、「昆蟲」，結果發現學生常將「昆蟲」定義 為會爬行的小動物。

Tamir， Gal-Choppon & Nussnovitz (1981) 發現多數學童知道毛毛蟲(幼 蟲)變成蛹，然後變成蝴蝶，但是這些學童認為蛹是無生命的。 Bell（1981）指出許多學生認為陸生、四隻腳的哺乳類才是動物，因為四隻 腳、體型大，陸生哺乳類比較像典型的動物；而且小學生比大學生常以腳的數目、 大小、生活習性、毛皮、聲音、能運動、會呼吸等特徵作為定義動物的依據，這 些往往不符合生物學家的說法，例如鳥類有兩隻腳，昆蟲有六隻腳都不算動物。 因此，學生對動物的概念認知是基於生物的物理特徵（例如：腳數、大小），以 及生物生活的地方（例如：棲息地）。

此外，Bell & Baker（1982）在紐西蘭對39位九歲至十五歲的學生進行研究， 她對學童的晤談以動物的分類為主，主要分為三個部份：動物、昆蟲、其他（包

括鳥、魚、爬蟲類和人類），結果顯示各年齡層的學生所具有的動物概念和生物 學家的概念比較起來，都是些相當有限的概念（restricted concept），很少數 的學生將蜘蛛、蟲或蝴蝶和蛾歸類為動物，這些體型小的生物被歸類為昆蟲。 Trowbridge； Mintzes（1985; 1988）研究小學、中學、高中至大學學生對 動物概念及分類的另有概念（alternative conception）時發現，多數學生強調 動物是活的生物體；部分學生認為人不是動物；並且學生列出的十種動物均僅限 於脊椎動物，其中大多是哺乳類；還發現12 歲的學生常把昆蟲想成「小而會爬」 的動物，其中有一半學生把蜘蛛和蜈蚣歸為昆蟲；此外，從各年齡層的比較發現 許多概念從小學至大學都沒有改變，這些另有概念部份來自學校，部份來自校外 的生活經驗。在研究中也發現日常用語的影響也會使學童對動物的認知產生另有 概念，許多學童有語言和知覺混淆的問題，例如水母(jellyfish)和海星 (starfish)因語言中皆有「fish」而被視為魚類。 Braund(1991) 在英國以類似 Ryman (1974)的研究方式研究 12-16 歲學生動 物分類概念時發現，無脊椎動物下層的分類上學生在學校的經驗一般都是以門 （phylum）和綱（classes）做分類，學生在做分類時似乎將附肢有關節的和爬 行的動物歸類到昆蟲。在這個研究中鼠婦（woodlouse） 和蜘蛛（spider）都沒 有被適當的分類，學生認為他們是無脊椎動物和昆蟲，學生們屢次提出說明「牠 具有很多條腿」，可是卻沒說明腿的數量和排列方式。 日常用語的影響也會使學生對動物的認知產生另有概念。Villalbi 與Lucas （1991）指出語言不同其概念認知也會不同，尤其是生物科方面，因為許多概念

幼蟲、繭和成蟲三個階段所組成，不認為卵期為其生活史之一，因此對變態具有 不完整的概念認知；此外，昆蟲的變態行為是為了減少生存競爭，然而這些學生 也不瞭解變態在生態學上的重要性。

Tian-Shung， Yann-Lii & Yu-Yi (2000) 指出鳳蝶從幼蟲到成蟲時期身體 內均有酸性物質可以對抗鳥類的攻擊，這是牠們的躲避敵害的方式。 Kattmann (2001) 研究國小四、五年級以及國中一、二年級學生動物分類的 標準，並探討哪一種分類學習法可以開展學生個人概念。研究發現學童喜歡依據 棲身地和運動方式的標準來分類動物，大多數學童的分類選擇沒有一致性，學童 在分類時對動物身體特性有相當的邊際作用，例如把鳥和蒼蠅放在同一類，是以 可見的運動現象「飛行」來決定。

Stein, McNair & Butcher（2001）在探討如何幫助7-12歲的學生更有效的 學習昆蟲的知識中提到，學生觀察昆蟲在玻璃罐子中的生活情形，運用放大鏡和 顯微鏡觀察昆蟲的細部。這些教學活動包括閱讀和討論昆蟲的分類、生命週期和 鑑定。學生透過觀察的經驗清楚的描繪出昆蟲的細節。透過圖畫的方式比透過語 言或書寫的方式更易於幫助年幼的孩子們有效地表達他們理解和概念發展。 Shepardson（2002）研究幼稚園至國小五年級學生的昆蟲概念時，透過學生 繪圖、解釋與舉例的方式，發現學生對昆蟲的瞭解是依據物理特徵（大小與形狀 等）、節肢動物的特徵、昆蟲的特徵、人類與昆蟲的互動、昆蟲的生活習性、昆 蟲的攝食習性與運動方式等。 Hevel (2003) 在如何度冬的文章中指出，昆蟲度冬的方式有很多，像帝王 蝶在冬天一開始時會大量群聚往南飛到較溫暖的加州或墨西哥。而 Mourning Cloak 蝴蝶會在身體內產生一種化學物質類似抗凍劑，因此能夠在樹洞成熟時渡 冬。而有些昆蟲渡過冬天的方法是藉著挖洞進入土壤底部且未成熟的活在那裡 (例：蛹或幼蟲)或成熟；或是把葉子弄成很多層且甚至把雪當成覆蓋物對昆蟲來

說也是有益的，因為可藉此和地面隔開且驚人的保持溫度沒有變化。至於沒有躲 至土壤地下的昆蟲選擇其它方法去適應，可能在冬天簡單的尋找一些避難所，如 在原木和樹裡面。 而昆蟲在數個月的冬天裡是不活躍的，進入一種成長發育的狀態，活動是暫 時性的中止。這種暫停活動的狀態叫滯育，類似於脊椎動物的冬眠。當昆蟲準備 這個季節性的睡眠時，他們有時在秋天被發現是大量群聚在一起的，瓢蟲是有名 的例子。昆蟲群聚有許多好處，包含對掠奪者的群體的視覺和嗅覺。會吃掉單獨 的瓢蟲的老鼠是困惑或受驚的對於看見數以百計的甲蟲。因為昆蟲被發現幾乎每 一個可能的棲息地，從熱的春天到高山的雪原且從樹獺的毛到脊椎動物的糞便-他們被認為是對環境”侵略的適應者”。如此的適應已經發生了數以百萬年且用 許多方法幫助昆蟲存活下來，包含用溫和的氣候幫助他們渡過數月的冬天。

Schmidt, Chadde & Buenzli (2003) 在雪地裡的昆蟲學文章中研究小學生 對於動植物是如何度過寒冬的有多少的理解？研究者認為昆蟲的多樣性提供了 好素材，大多數國小學生受限於對昆蟲理解力的不足，通常猜測昆蟲在冬天裡睡 著了或死掉了。動物需要什麼才能度過寒冬，答案有學生熟悉的冬眠或是遷移。 而最常用哪種方式過冬，是不是昆蟲的過冬方式都一樣，研究者發現學生通常認 為昆蟲冬眠或睡著了，過完冬天就變成成蟲，在春天產卵，一部份的學生不確定 答案。

Ward & Dias (2004) 指出透過實際觀察和整合多元智能理論可以讓幼稚園 學生去探索瓢蟲世界。學生可以了解到瓢蟲吃什麼？瓢蟲能看見顏色嗎？瓢蟲是

界的無脊椎動物。許多人根深蒂固的認為蜘蛛是昆蟲。蜘蛛和昆蟲都是屬於動物 界、節肢動物門，但是昆蟲屬於昆蟲綱而蜘蛛屬於蛛形綱。昆蟲都有三對腳以及 三個體節，包括頭、胸及腹部。 針對國外對於昆蟲概念相關研究，綜合整理概要分析於表2-4-1。 表2-4-1 國外昆蟲概念相關研究 研究者 發表年代 研究主題 結論 Ryman 1974 探討 Great Britain 中學生 的分類能力 發現學生常將「昆蟲」定義為會爬 行的小動物。 Tamir， Gal-Choppon， & Nussnovitz 1981 探討中學生生 物和無生物的 分類能力 發現多數學童知道毛毛蟲(幼蟲)變 成蛹，然後變成蝴蝶，但是這些學 童認為蛹是無生命的。 Bell 1981 探討何者為動 物？何者為非 動物？ 指出許多學生認為陸生、四隻腳的 哺乳類才是動物，因為四隻腳、體 型大，陸生哺乳類比較像典型的動 物 Bell ＆Baker 1982 探討紐西蘭 39 位 9-15 歲學童 的動物概念 很少數的學生將蜘蛛、蟲或蝴蝶歸 類為動物，這些體型小的生物被歸 類為昆蟲。 Trowbridge & Mintzes 1985； 1988 探討美國 568 位小學生、中學 生、大學生的動 物概念及動物 ¾ 12 歲的學生常把昆蟲想成「小而 會爬」的動物，其中有一半學生 把蜘蛛和蜈蚣歸為昆蟲。 ¾ 迷思概念部份來自學校，部份來

分類概念 自校外的生活經驗。 ¾ 發現日常用語的影響也會使學童 對動物的認知產生迷思概念。 Braund 1991 研究英國 12-16 歲學生動物分 類概念 無脊椎動物下層的分類上，學生在 做分類時似乎將附肢有關節的和爬 行的動物歸類到昆蟲。在這個研究 中潮蟲（鼠婦）和蜘蛛都被認為是 昆蟲。 Villalbi & Lucas 1991 探討不同語言 對昆蟲的判讀 指出語言不同其概念認知也會不 同，尤其是生物科方面，因為許多 概念皆深深地受日常用語所影響。 Shepardson 1997 探究學童對於 蝴蝶和甲蟲生 活史的最初想 法，並找出改變 學童生活史概 念的方法 ¾ 發現學生對於昆蟲生活史的理解 受限於對蝴蝶與蛾的經驗。 ¾ 學生不瞭解昆蟲的變態行為在生 態學上的重要性。 Tian-Shung ， Yann-Lii & Yu-Yi 2000 探討鳳蝶利用 體內的物質對 抗鳥類 指出鳳蝶從幼蟲到成蟲時期身體內 均有酸性物質可以對抗鳥類的攻 擊，這是牠們的躲避敵害的方式。

概念 Shepardson 2002 研究幼稚園至 國小五年級學 生的昆蟲概念 發現學生對昆蟲的瞭解是依據物理 特徵（大小與形狀等）、節肢動物的 特徵、昆蟲的特徵、人類與昆蟲的 互動、昆蟲的生活習性、昆蟲的攝 食習性與運動方式等。 Stein, McNair & Butcher 2001 幫助 7-12 歲的 學生更有效學 習 ¾ 觀察昆蟲在玻璃罐子中的生活情 形，運用放大鏡和顯微鏡觀察昆 蟲的細部。 ¾ 閱讀和討論昆蟲的分類、生命週 期和鑑定。 ¾ 透過觀察的經驗清楚的描繪出昆 蟲的細節。 Hevel 2003 探討昆蟲如何 度過冬天 ¾ 昆蟲度冬的方式有很多 ¾ 而昆虫在數個月的冬天裡是不 活躍的，進入一種成長發育的 狀態，活動是暫時性的中止。 ¾ 昆虫被發現幾乎每一個可能的 棲息地，他們被認為是對環 境”侵略的適應者”。 Schmidt, Chadde & Buenzli 2003 讓 3-8 年級學童 透過戶外體驗， 瞭解到大自然環 境與人類及昆蟲 的互動。 ¾ 通常猜測昆蟲在冬天裡睡著了 或死掉了。 ¾ 學生猜測昆蟲需要冬眠或是遷 移度過寒冬。 ¾ 發現學生通常認為昆蟲冬眠或 睡著了，過完冬天就變成成 蟲，在春天產卵。

Ward & Dias 2004 探討幼稚園學 ¾ 學生可以了解到瓢蟲吃什麼？

生如何去探索 瓢蟲世界。 識瓢蟲的身體構造還有瓢蟲的 生活史， ¾ 學生從中學習到即使是小小的 瓢蟲也沒有二隻瓢蟲是相似 的，每一隻瓢蟲都反映了一個 的特定的品種或多樣性。 Mithchell & Diem 2004 從製作蜘蛛網 的學習過程 中，探討蜘蛛網 的構造 ¾ 許多人根深蒂固的認為蜘蛛是 昆蟲。 ¾ 蜘蛛和昆蟲都是屬於動物界、 節肢動物門，但是昆蟲屬於昆 蟲綱而蜘蛛屬於蛛形綱。 三、昆蟲概念之國內研究 陳柏棻（1993）研究職前生物教師動物分類的另有概念時發現，大學生物系 學生關於命名和分類的目的與原理有很多錯誤概念，對於名詞的定義也不甚注 意，例如無法回答種的定義、認為只有昆蟲有變態、哺乳類生殖方式有卵胎生、 鱗片是一片一片可剝下來才算鱗片、哺乳類有羽毛、鳥類有體毛等；另外有46﹪ 的職前生物教師將穿山甲歸為爬蟲類，27﹪將彈塗魚歸為兩生類，24﹪將娃娃魚 歸為魚類，16﹪將海豚歸為魚類等，其原因除知識不足外，也可能受到日常生活 的用語、個人的生物觀、教學誤導、日常生活經驗、原型、明顯特徵等所造成。 黃達三（1993）在國小學生分類能力發展初探之研究發現，國小學生的生命 概念的發展相當不完整，大多數學童不知道什麼是「脊椎動物」；但學童都能正

水中」、「與人有關的特徵-有臉孔、會叫」。而關於生物迷思概念有：蝴蝶不是生 物，因為生物是生活在水中的；有關動物迷思概念有：蜻蜓、蜘蛛和蚯蚓不是動 物，理由則是認為牠們是昆蟲。 陳世輝、古智雄（1997）在山地兒童動物概念及動物分類之研究發現，兒童 最常使用的動物屬性為運動、攻擊性、攝食及外型構造，然而不已單一屬性決定 是否為動物；而在昆蟲方面半數兒童將蚯蚓、蜘蛛歸為昆蟲，學童是以體型小， 會爬行的動物為昆蟲，特別的是，兒童將動物項目分類為昆蟲後、常不將其歸為 動物。 莊志彥（1998）研究國小學童知覺選擇與動物分類概念時發現，國小學童對 脊椎動物五大類和昆蟲圖卡的分類在蝙蝠、鯨魚、企鵝、娃娃魚、彈塗魚、壁虎、 蝴蝶和蜘蛛等動物都具有85％以上的錯誤率；以及不同背景國小學童對脊椎動物 五大類和昆蟲圖卡的分類具有顯著差異。雖然學生的分類理由與專家指稱的分類 特徵相距甚遠，但是理由相當豐富，而且觀察細微。 汪光懿（1999）研究原住民國小學童動物分類概念發展時發現，學童最常用 的動物分類依據為其與動物外部形態與生活方式相關的；而歸納學生動物分類依 據的來源有從生活經驗、電視、書籍、課堂教學中獲得的有關動物形態、構造、 功能及生活方式的認識，以及有了這些認識後，學生個人的聯想、類比、好惡等， 其中以生活經驗和電視的影響力最強。 石如玉 (2002) 在國小學童對昆蟲認知情形之研究中指出，學童對於昆蟲概 念之來源主要和學童的生活經驗或學習經驗有關，大部分是透過親眼所見，閱讀 書籍和教師教學而得知。而在昆蟲認知情形方面，學童大多了解昆蟲的生長變 化，但對於昆蟲的特徵與變態、棲地、取食等之認知，仍有許多不瞭解。 林美馨 (2002) 研究國小學童昆蟲概念時指出，學童昆蟲迷思概念的類型有 十四個：(1)將有觸角的動物誤歸為昆蟲(2)將會跳的動物誤歸為昆蟲(3)認為是

昆蟲就不是動物(4)錯將會游泳或生活在水裡的小動物歸為昆蟲(5)錯將昆蟲偽 足當成腳，而不將其當成昆蟲(6)認為有變態行為的動物就是昆蟲(7)把體型小的 動物歸為昆蟲(8)把名字有蟲字的歸為昆蟲(9)認為昆蟲會爬，而將會爬的動物歸 為昆蟲(10)認為會傷害人類的就不是昆蟲(11)認為昆蟲有四隻腳 (12)認為會吃 草或在草叢活動的就是昆蟲(13)認為會生活在土裡的動物就是昆蟲(14)將昆蟲 頭、胸、腹的正確位置搞錯。 莊素珍 (2002) 在探討國小二年級學童學習校園昆蟲之行動研究中發現，學 童在學習昆蟲單元前，有部分已有少許昆蟲概念，透過老師、同儕和家人的教導 或是自己學習的方式，能依昆蟲特徵進行分類，且能明確做出昆蟲定義，並能描 述昆蟲的習性和生活環境。 黃琬真 (2002) 以二段式診斷工具探討國小學童昆蟲概念及其迷思概念之 研究中發現國小學童用六隻腳的特徵作為辨識昆蟲的標準，對於昆蟲棲息行為、 社會性行為以及對蝴蝶和蠶蛾的生活史有較為清楚的概念，學童也顯現出重視生 態保育的正向態度。多數學生認為昆蟲不是動物；對於昆蟲六隻腳生長的位置不 清楚；無法清楚分辨昆蟲胸、腹部的位置；對毛毛蟲是否為昆蟲產生疑惑；以擬 人化的觀點來推理昆蟲的骨骼與氣孔；對昆蟲運動方式認識並不完整；對其他昆 蟲生活史缺乏認識；學童不易分辨繭和蛹的差異，對繭和蛹的名詞定義不清。 馮鐘立 (2002) 在研究台南地區國民中小學學生對昆蟲的知識、態度及行為 中指出，學生有 50﹪以上具有基本昆蟲分類及形態特徵的概念，而約有 30﹪學 生認為昆蟲不是唯一能飛翔的無脊椎動物。學生最熟悉的昆蟲是蝴蝶、蠶寶寶、

歸納為身體構造、行為、體型、顏色、食性、覓食方式、棲息地等七大項。所提 出的理由大多偏向於對身體構造的描述，多數以是否具有六隻腳來作為分辨昆蟲 最主要（甚至是唯一）的條件。此外，學童對於容易觀察到的身體構造（如眼睛、 口器、翅膀、腳、觸角）較能清楚的回答，對於不容易觀察到的身體構造（如呼 吸器官、聽器）所提出的回答多是根據推理或猜測，只有少數是看書而來的。 郭信宏 (2004) 研究國小五年級學童在學習前對昆蟲有關之先存概念或態 度，再運用深坑地區昆蟲資源調查方法，發展國小五年級昆蟲相關教材，編纂自 然科學校本位課程，進行國小五年級學童之教學。希望學生除了能透過昆蟲生態 教學獲得昆蟲的概念認知以外，並能夠養成科學態度、學得科學技能，也能夠在 教學過程當中學得尊重、欣賞、關懷不同生命體，將生態保育觀念落實在學生學 習當中。 陳淑婷 (2004) 在研究桃園地區國小學童對水棲昆蟲概念認知中指出，國小 學童對於昆蟲是動物、蜻蜓的稚蟲是水棲昆蟲、昆蟲變態成長的意義等概念不完 整。學童認為昆蟲不是動物，因為動物體型比昆蟲大，身體構造不盡相同；昆蟲 是六隻腳，動物是四隻腳。對蚊子的生長過程，認為蛹期後變成孑孓，孑孓長大 後直接羽化，蚊子交尾後直接產出孑孓。對於豆娘的生長過程，認為卵期後羽化， 無稚蟲時期。 針對國內對於昆蟲概念相關研究，綜合整理概要分析於表2-4-2。 表2-4-2 國內對於昆蟲概念相關研究 研究者 發表年代 研究主題 結論 陳柏棻 1993 職前生物教師動 物分類概念另有 認為只有昆蟲有變態其原因雖和學科 背景知識不足有關外，也可能受到日

概念之研究 常生活的用語、個人的生物觀、教學 誤導、日常生活經驗、原型、明顯特 徵等原因的影響。 黃達三 1993 國小學生分類能 力初探 ¾ 國小學生的生命概念的發展相當不 完整。 ¾ 學童都能正確指認蝗蟲是生物、動物 蕭月穗 1996 研究國小自然教 科書中生物、動 物、植物的概念 發展發現 ¾ 學童認為蝴蝶不是生物。 ¾ 蜻蜓、蜘蛛和蚯蚓不是動物，理由為 牠們不是昆蟲。 陳世輝、 古智雄 1997 山地兒童動物概 念及動物分類之 研究 ¾ 在昆蟲方面半數兒童將蚯蚓、蜘蛛亦 歸為昆蟲。 ¾ 兒童多以體型小，會爬行的動物為昆 蟲。 ¾ 兒童將動物項目分類為昆蟲後，常不 將其歸為動物。 莊志彥 1998 國小學童知覺選 擇與動物分類概 念之研究 ¾ 國小學童對脊椎動物五大類和昆蟲 圖卡的分類在蝴蝶和蜘蛛等動物都 具有 85％以上的錯誤率。 ¾ 國小學童對脊椎動物五大類和昆蟲

展之詮釋性研究 相關的最常用。 ¾ 歸納學童動物分類依據的來源中又 以生活經驗和電視的影響力最強。 石如玉 2002 探討國小學童對 昆蟲認知情形之 研究 ¾ 學童對於昆蟲概念之來源大部分是 閱讀書籍和教師教學而得知。 ¾ 在昆蟲認知情形方面，學童對於昆蟲 的特徵與變態、棲地、取食等之認 知，仍有許多不瞭解。 林美馨 2002 研究國小學童昆 蟲概念 學童昆蟲迷思概念的類型： (1)認為是昆蟲就不是動物 (2)把體型小的動物歸為昆蟲 (3)認為會吃草或在草叢活動的就是 昆蟲 (4)將昆蟲頭、胸、腹的正確位置搞 錯。 莊素珍 2002 探討國小二年級 學童學習校園昆 蟲之行動研究 ¾ 發現學童在學習昆蟲單元前，有部分 已有少許昆蟲概念。 ¾ 學習方式是透過老師、同儕和家人的 教導或是自己學習。 黃琬真 2002 以二段式診斷工 具探討國小學童 昆蟲概念及其迷 思概念之研究 ¾ 學童用六隻腳的特徵作為辨識昆 蟲的標準。 ¾ 對於昆蟲棲息行為、社會性行為以 及對蝴蝶和蠶蛾的生活史有較為 清楚的概念。 ¾ 學童也顯現出重視生態保育的正 向態度。 ¾ 多數學生認為昆蟲不是動物。 ¾ 對於昆蟲六隻腳生長的位置不清 楚。