第一章 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 研究背景和動機
昆蟲世界的奧妙，處處令人感到驚奇—昆蟲的種類和數量不但眾多龐雜，而 且外型、習性變化萬千，叫人嘆為觀止。已被命名的昆蟲已近百萬種之多，佔了 地球上已知動物種類的四分之三以上，據估計可能還有三至五百萬種昆蟲尚未被 發現，如此龐大豐富的昆蟲資源，卻沒有引起大家對昆蟲相對的重視。吳怡欣 （2004）指出昆蟲是地球上歧異度最豐富的生物，地球上已知的動物種類有百分 之七十五以上是昆蟲，昆蟲龐大的族群分別演化適應成捕食者、植食者、腐食者、 授粉者和清除者等重要且複雜的生態角色，與生態系之平衡及能量運轉息息相 關。 昆蟲的多樣性提供了好的研究素材，相當容易發現，也吸引著學生。在我們 的經驗裡，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(Schmidt, Chadde, & Buenzli, 2003)。而且一般大眾對昆蟲仍 具有恐懼症（吳怡欣，2004）。此外，許多人根深蒂固的認為蜘蛛是昆蟲，昆蟲 和蜘蛛是不相同的；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(Mithchell & Diem, 2004)。Mintzes, Wandersee, & Novak（1998）認為學生堅持的解釋，通常類似於 早期的科學家和自然哲學家。張榮耀（2000）以科學史與本體論的觀點來探討概 念改變的機制，發現學生在教學前的迷思概念，多數與早期科學家有相近的想 法，亦有許多與科學史上的錯誤相符。
其周圍的事物，養成隨時發現問題，探究問題，及自行解決問題的能力。九年一 貫課程的實施，將「自然與生活科技」列為課程中的一個學習領域，強調教學應 以學生為主體，以生活經驗為重心，其中不乏以察覺和生活中有密切關係的自然 現象為主題所應習得的能力指標。例如:運用五官觀察自然，察覺各種自然現象 的狀態與狀態變化；察覺動物如何覓食、吃什麼、做什麼活動，成長時身體形態 的改變等。而昆蟲和我們的生活息息相關，自然也成為我們應習得的能力指標之 一，如: 知道陸生(或水生)動物外型特徵、運動方式，注意到如何去改善生活環 境、調節飲食，來維護牠的健康；觀察動物形態及運動方式之特殊性及共通性。 觀察動物如何保持體溫、覓食、生殖、傳遞訊息、從事社會性的行為及在棲息地 調適生活等動物生態。 台灣因地處熱帶與亞熱帶地區，且境內多山，因地形與環境的關係，台灣其 實涵蓋了熱帶、亞熱帶、溫帶及寒帶的氣候，再加上植物相豐富，所以昆蟲亦相 當多樣化，目前所記錄的昆蟲種類約 20000 種，而現已命名的種類應僅佔台灣種 類的 7％，所以台灣具有相當豐富的昆蟲資源，在台灣各地的環境中，到處都可 見到昆蟲的蹤跡（吳怡欣，2004）。利用昆蟲來作為自然與生活科技的學習教材， 是最恰當不過的。 1983 年，第一屆國際迷思概念（misconception）學術研討會在美國康乃爾 大學舉行，於是 misconception 一詞也成了科學教育上的重要課題。在過去幾年， 由於我國行政院國家科學委員會大力推動 misconception 的研究，因此 misconception 也成了我國科學教育界家喻戶曉的事了（韓景春，1996）。雖然 Treagust（1988）認為在科學的領域中有許多關於迷思概念的研究，但是將這些 研究的成果應用於課堂之中，卻是有問題存在的。這些不正確的迷思概念不容易 經由一般的教學而改變；學生在接受教室教學後，有時會形成兩套並行的概念， 原有的迷思概念不會消失或被取代。由上可知，教學前教師對學生在昆蟲學習領 域方面之迷思概念的瞭解及分析，是選擇教學方法及教學策略必須的依據，這也 是能否達成教學目標的重要變因；正是本研究為什麼要更深入探討學生迷思概念
背後所隱藏的想法的理由之一。研究學生在數理方面的概念理解的重要性，不僅 可以明白學生的思考方法，而且也能幫助老師和研究者修正或發展這方面的知識 ( Duit, Treagust, & Mansfield, 1996)。因此，基於上述的認知，成為本研究 主要的研究動機，再加上研究者本身為現職國小中年級自然科教師，以及對自然 科的高度興趣，因此，提出國小中年級學童昆蟲迷思概念之研究，期望在昆蟲概 念上，對教師的教學及學生的學習上能有貢獻。
第二節 研究目的與問題
本研究主要的目的在探討台中地區國小中年級學生昆蟲的迷思概念；期望藉 由此研究結果，能提供教師在未來昆蟲課程的安排和教學上之參考，也能提供教 科書編輯者在未來編輯昆蟲課程時之參考。根據上述之研究目的，提出「國小中 年級學童的昆蟲迷思概念有哪些？」為本研究之待答問題。第三節 研究範圍及限制
一、研究範圍 (一)本研究之對象為台中縣市國民小學三、四年級普通班學生，並不包括特 殊班級學生。 (二)本研究僅就現行九年一貫課程中所涵蓋與昆蟲概念相關的子題，包含昆 蟲定義、生活形態及生長過程，而對於高層次的概念，如：昆蟲的生理 學、醫學昆蟲……等，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中年級學童之昆蟲迷思概念，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。 （四） 國內學生往往較不習慣參與問題的討論或回答相關問題，要學生熱 忱的說出心中的想法可能有所困難。而這方面有研究者持續精練診 斷工具及晤談的技巧，以期盡量排除此困雛。
第四節 名詞釋義
由於本研究的主要目的在研究國小中年級學童的昆蟲迷思概念，因此將本研 究的重要名詞界定如下: 一、國小中年級： 本研究所指之國小中年級學童係指國小三、四年級學童。 二、昆蟲概念:昆蟲都有三對腳以及三個體節，包括頭、胸及腹部(Mithchell & Diem, 2004)。 昆蟲在分類上的地位為動物界、節肢動物門裡的昆蟲綱。昆蟲的身體、腳、副器 均有分節，而且體披一層堅硬的外殼，有如動物的骨骼；與其他節肢動物所不同
的是，昆蟲的成蟲只有三對足，通常有二對翅，身軀分成三部份：頭、胸、腹； 從這三部份長出各種副器；由頭部衍生出的副器為觸角、口器；由胸部衍生的是 腳；翅膀並非昆蟲附屬器，而是表皮的衍生結構（林春輝，1993）。 昆蟲的特徵為：(1)身體分為頭、胸 、腹三部份；(2)具有三對腳；(3)大部 分成蟲具有一至兩對翅膀、一對複眼和 0~3 個單眼。 三、迷思概念（misconception）： 迷思概念是學生藉由學校的學習、日常生活的經驗或其他途徑，所產生的對 於自然現象或某種科學概念的認知與科學界所共同認定的概念意義有所出入、或 不完整、或錯誤者，但站在教育學家觀點看確具可再教育的概念。
四、二段式診斷工具（two-tier diagnostic instrument）:
二段式診斷工具，和一般單一選擇題不同的地方，在於它的作答方式區分為 兩部分。學生在作答第一個部分單一選擇題之後，還要再作第二部份的單一選擇 題選擇其所選的理由，而且在第二部份的理由選項中，最後應有一「其他」選項， 以備學生有其他想法時寫出其想法。它又被稱為「二段式問卷」、「二段式選擇題 問卷」等。在本研究中，採用二段式問卷一詞。因此本研究所欲發展之診斷工具 全名為「國小中年級學生昆蟲概念二段式問卷」，簡稱為「二段式問卷」。
第二章 文獻探討
本章共分四節，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，故而本章之呈現方式，首先於第一節探討概 念的意義、性質和概念的改變；第二節則針對迷思概念釋義，並針對其來源、形 成原因、性質加以探討；第三節對科學教育的重要性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；第四節探討國內外學者對於昆蟲概念的相關研 究；第五節則探討九年一貫課程中關於昆蟲概念的主題。第一節 概念
一、概念的意義 學生在科學的學習上，正確科學概念的學習是必然要達成的首要學習目標。 在中文上的「概念」一詞，在英文有兩種表達方式，一為concept；一為 conception。所謂的概念，韓景春（1996）認為依照一般的解釋，concept一字 乃是指一類事物的符號或名稱，例如「桌子」是代表像桌子或作桌子用途的東西， 「椅子」是指像椅子或作椅子用途的東西，這裡桌子和椅子兩個詞，都被稱作 concept，因此一個concept就代表一類事項的一個詞。 鍾聖校（1993）認為“conception”雖然經常與“concept”一字交換使用， 但略有差別。Concept 一字是指我們對一串特殊事例思考後形成的意念（idea）， 它可能是非常抽象的，也可能是模糊地感覺到的。Conception 則強調想像 （imaging）的過程或概念形成的過程而非結果。如果用conception來表示結果， 所表示的也是那種透過抽象或反省思考所產生的複雜產品（a complexproduct）。此種產品是人對於某事的想法和信念的總合（the sum of a person's idea and beliefs concerning something）。張春興（1998）則認為概念是對 具有共同屬性事物的概括性認識。
歐陽鍾仁（1988)認為概念是一種認知過程的形式或階層，在認知階層中， 以思想的本質、觀點、以及物體間的關係為其特徵，使個體能夠做比較、概括、 抽象及理解的活動，並以語言為其主要的表達工具。而Markle & Tiemann（1972， 引自王美芬、熊召弟，1996 ) 則認為概念是同一類性質符號意義，是個抽象化 的名詞。Arnone（1971，引自歐陽鍾仁，1988)認為概念是由一組觀念(ideas)或 符號(symbols)所集合而成的一種觀念或符號。它是反應個體已達評價程度的各 種態度(attitudes)和成見(prejudicess)或說是由一種心理意象(mental image)，特別是指結合同一類事物的各項特徵，使其成為一種意念(notion)的概 括觀念。 綜合上述，概念可以是認知過程的形式、它是對同一類事物的各項特徵的一 種概括性觀念。同時心理學的研究指出，概念的重要性有以下幾點： (一) 它是認知學習的基本單位。 (二) 它是理解和思考的基本單位。 (三) 它是識別或表明現象及現象之間關係的工具。 (四) 它是進行學習遷移的基礎。（鍾聖校，1999） 二、概念的性質 根據 Bazik（l966，引自歐陽鍾仁，1988)的研究指出，概念具有以下數個通 性: (一) 含有心理的意義：Bazik 認為人對於任何事物的概念，都是思想的產物， 這是人的一種獨特的思想結構。也就是說概念是個體對各種事物，加以分 類，聯結其相關而有明顯或不明顯的屬性和用途，而形成的一種聯想。 (二) 有內含的通性：人對某些事物，只要憑藉著人的感覺器官就可直接感受到， 有的則需藉著種種器物才能察覺，因此凡是不同類的事或物，都具有顯著 可歸納於同一種的通性者，這就是說它具有內含的通性。
但是有些概念只可用言語來表示缺乏具體的事物資料。例如，很久這樣一 個概念。 (四) 具有概括性：有的概念雖然有很多不同的樣品，卻仍屬於同一種的概念， 像哺乳類等即是一例。 (五) 含有不同的結構：概念的各個性質間之關係，就稱為結構。是一個概念就 能把所有的屬性都同時表現出來的連接性結構，也可是像宗教一類並非所 有樣品均具有的全部屬性的分離性概念，或者是含有相輔相成的意義的關 聯性的概念，像是中間、上面、下面等。 (六) 含有功能性：如使個體分析反映各項事物的功能的分析性功能。或幫助人 類簡化複雜的環境，使人類能更有效的學習的媒介性功能。 而 Driver（1985；引用自蘇育任，1993）在「兒童對科學的概念」一書中， 從邏輯思維的角度剖析兒童的想法，發現兒童科學觀，具有以下一般特色： (一) 受感覺主導的思維（Perceptually dominated thinking）：兒童遇到問題
出現的情境，通常均以所觀察的現象來做推理。
(二) 以 絕 對 的 性 質 做 解 釋 （ Interpretations in terms of absolute properties）：兒童對於「相對的運動」及「互補色」的想法，均難以明白， 解釋時無法以「反運算」（the Operation of reciprocity）予以思考。 (三) 只注意到現象的變化（Focus on changes）：觀察物理現象時，只注意到有
變化的現象但對穩定現象則認為不需加以解釋。。
(四) 概念未經分化已達精緻的地步（Undifferentiated Concepts）：對於相近 的物理現象，學童往往把好幾種科學概念混用來加以說明。
(五) 使用單純的「線性因果」做推理（Linear casual reasoning）：只能以十 分簡化而單純的「線性因果」來解釋所觀察的物理現象。
此外，黃台珠（1984）指出概念有三個主要特性：共同性、符號化、概念使 用者，若缺少其中任何一個，則概念無法存在。將此三特性及關係歸納為：當人 類接觸到世界上的各類事物及現象，試圖找出其共同性，並將此共同性符號化， 利用語言作為人類之間溝通之用，以圖 2-1-1 將三者關係表達出來。
圖 2-1-1 概念其三個特性及其關係（引自黃台珠，1984） 三、概念的改變 許多的學童對數理方面的學科感到害怕，也許失敗的經驗是主要的因素。邱 美虹（2000）綜合有關概念改變的文獻中指出，科學概念學習困難的原因不外有 下列幾點: (一) 受到個人經驗的影響。 (二) 概念本身是抽象的。 (三) 概念本身是複雜的。 (四) 概念本身是微觀的。 因此不同年齡、不同文化的孩童或成人在科學概念的學習上常易持與科學家 不同的另有想法，這些另有想法與科學家對科學現象的解釋不同，但受到上述因 素的影響很難修正。邱美虹同時綜合了 Posner, Strike, Hewson, ＆ Gertzog （1982）等學者的研究提出了造成概念改變的四個條件:
(一) 學習者必須對現有概念感到不滿意(dissatisfaction)，亦即人們除非感受 到自己的概念不具有功能性，否則是不會改變他們所用以思考的概念。換 言之，當同化仍然合理時，人們是不會進行調適的。
(二) 新的概念必須是可以理解(intelligible)：根據 Strike 和 Posner(1985)
共同性 符號化 概念 使用者 命 名 及 參 考 了 解 與 使 用 語言與溝通
的，個體才可能進行概念改變。 (三) 新的概念必須是合理的(plausible):雖然新的概念未必一定要為真，但它 至少必須具有成真的可能性。 (四) 新的概念必須是豐富的(fruitful):它不僅有可能解決現有的問題，而且也 應該提供未來探索的途徑及作為產生思考的工具。
第二節 迷思概念
一、迷思概念的意義 郭重吉（1988）認為不同的科教學者在科學概念研究中，因研究者的理念不 同，對於學生的想法用不同的名詞稱呼，有質樸理論（ naive theory ）、先存 概念（preconceptions）、迷思概念（misconception）、另有概念（alternative conceptions）、學生架構（student frameworks）、另有架構（alternative frameworks）、心智模型（mental model）、兒童的科學（children'sscience ）... 等等。本研究將以迷思概念（misconception）來稱之，有別於專家的科學概念 （concept）。鍾聖校（1994）指出 misconception 的主要意思是只會造成不利或錯誤的概 念或概念想法。而蘇育任（1993）綜合 Driver（1978）和 Gilbert & Watts（1983） 的研究認為 misconception 是指學生的概念與現行廣受接納的科學知識無法相 容。綜合學者的想法，迷思概念乃是指，學生藉由學校的學習、日常生活的經驗 或其他途徑，所產生的對於自然現象或某種科學概念的認知，而該認知與科學界 所共同認定的概念意義有所出入、或不完整、或錯誤者。 二、迷思概念的成因與來源 王美芬、熊召弟（1996）認為造成迷思概念的可能原因可能有以下原因： (一) 教師對於學童的迷思概念缺乏察覺心（awareness）及興趣。 (二) 日常生活語言和譬喻。 (三) 「只要教，就馬上會」的假設。
(四) 「字和話語就可以代表了解」的假設。 (五) 教科書呈現錯誤概念。 (六) 過分強調講述法。 蘇育任（1993）則認為迷失概念的起因一是學生在教學前，對於某些自然現 象有了接觸的經驗，而建構了自我的「替代架構」，以別於正式科學概念的想法， 來解釋這些現象；二是在經過正式教學接觸了正確科學概念，卻因同化錯誤，造 成新的概念和既有的知識，連結不當，而產生了不正確的概念。 三、迷思概念的特性 鍾聖校（1994）認為錯誤概念至少具有以下八種性質：過程性、不完備性、 非正統性、思考性、個別性、普遍性、不穩定性、頑固性。蘇育任（1993）則認 為所謂的「孩童的科學」或「迷失概念」具有以下幾個涵義： (一) 拒斥正確的科學概念，以既有的想法解釋自然現象。 (二) 誤解了教師所教的科學概念，反而增強其原先那種直覺的推理。 (三) 綜合性接受（Comprehensive acceptance）。 (四) 有不少迷失概念具有普遍性（Universality）及一致性（Consistency）。
第三節 迷思概念之診斷工具
郭重吉（1988）認為學生在科學知識認知結構的評估與描述是從認知觀點探 討學生學習自然科學的重要一環，不管是在自然科學的教學或者基礎科學教育研 究上面，它都具有相當重要的地位。而鍾聖校（1994）認為學生表面正確的概念 回答，深究起來，也可能不完備、不中肯，有迷失偏執的情形，因此錯誤概念挖 掘的深度可能不同，又因為要通過語文說明來判斷，兒童回答完備否，尚需視其 運用語言文字的能力。班級教學中幾乎每個學童都程度不等地有一些錯誤概念。 因此錯誤概念的認定本身變成一個創造性的、詮釋的過程。鍾聖校更進一步指出二、 發掘迷思想法有賴研究者「轉譯」的能力。 三、 「迷思想法」需要理論提供分析架構。 一般而言，雖然成就測驗具有充分的敏感度可以偵測學生的認知結構，但是 標準參照成就測驗的設計，卻是以某學科的課程內容為依歸，只顧及評量學生的 知識是否和課本所教的相符，而不進一步探討學生真正的想法（郭重吉，1990）。 郭生玉（1989）認為診斷測驗是分析學習困難的有效工具。一般而言，診斷測驗 用於下列三方面： 第一：診斷學生所造成的錯誤類型。 第二：使教師知道學習過程中的重要成分、困難及技能的順序。 第三：提供補救的程序。 不過，在科學與數學中關於迷思概念的診斷工具研究中，為了獲得有關學習 困難更完整的資料，尚需善用直接的觀察和非正式方法所得到的資料。Duit（1996) 等人整合了一些研究科學概念的方法，包括了情境測驗、訪談、概念關聯、診斷 測驗、以及電腦化診斷，並且認為他們是適合檢視學生對概念的理解，或學生學 習時的觀點。當然由這樣的檢視中，我們也即可發現學生所具有的迷思概念究竟 為何了。同時Duit（1996)等人也明確地指出有關學童迷思概念的診測，大部分 的研究使用晤談或是概念圖的方式，而在教室中對教師而言較為有效的紙筆或電 腦測驗反倒較少受到注意。不過也有一些紙筆測驗被拿來使用，它們在特定的概 念領域之中，測試大量的學生，然後再做深入的訪談。然而Treagust（1988）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了解學生在教 學前、後所存的迷思概念，以對症下藥。 基於上述的考量，本研究旨在發展適用於國小中年級之二段式昆蟲迷思概念 診斷工具，並以此探討在接受昆蟲教學後，國小四年級學生可能出現的各種迷思
概念，以作為未來國小昆蟲概念的診斷、教學與課程設計之參考。以下對於一些 常用的方法做一簡介： 一、紙筆測驗 (pencil-and-paper measures) 通常紙筆測驗的類型可分為「客觀的測驗」與「主觀的測驗」兩大類，所謂 「客觀的試題」是這些試題可以客觀地記分，也就是不同的計分者雖然各自獨立 評分，但所評定的結果是相同的。客觀的測驗包括數種「選擇型」的試題：即「是 非題」、「選擇題」、及「配合題」、「簡答題」。其他的「供應型」試題，如論文式 的申論題，則屬於主觀的測驗。就較常用的選擇題而言，其主要優點為可以適用 於不同層次學習結果的評量、可避免題意不清現象、最佳答案形式的選擇題，可 以避免是非題題意不清的缺點、可以避免學生依照習慣性的反應心態作答、具有 診斷的效果。但也可能出現僅適用於語文的學習結果、無法知道學生在真實情境 中的表現、或僅要求學生就現有選項選擇一個答案，故與其他選擇類型的試題一 樣，不適用於某些數學或科學問題的測量，也不適於組織和提出觀念能力的測 量。另外，選擇題需包括足夠的誘答，這些誘答雖然不是真實答案，但要有適當 的真似性，才能使選擇題具有鑑別力，故誘答的編擬較為困難。而學生不知道為 什麼要選取這個答案有可能學生真正了解，也有可能是猜對的（陳英豪、吳裕益， 1991）。而 Duit （1996）等學者則指出一般傳統測驗的困難之一，是如何對學生 的作答做出合理的解釋，也就是說，如果那些選項沒有被很小心地使用或作大量 的測試，那麼這種測驗結果是很難去加以解釋的。因此，多段式的選擇題有使用 的必要，而本研究認為二段式選擇題則是可針對學生的作答再更深入探究的一種 診斷迷思概念的方式。 Duit (1996)等學者曾引用 Treagust (1995) 解釋二階段選擇題的意義。其 做法為：題目的第一部分是與內容有關，第二部分則屬於推理，或作答的理由， 而 選 項 的 內 容 則 是 被 清 楚 的 界 定 。 首 先 先 界 定 概 念 的 內 容 ， 以 命 題 陳 述
作答情形，然後將這些選項做試測，找出一些較具代表性的選項作為測驗的題 目。由於事先已將學生可能的推理放進二階段測驗題中，所以無須再進行晤談。 Treagust 同時 也指出這樣方法，曾經被一些學者所使用，例如 Peterson, Treagust, & Garnett（1989）對於學生有關共價鍵概念的探討。
Haslam & Treagust（1987）用此方法進行學生對於光合作用及呼吸作用概 念的探討，而有很高比例的中學學生在這方面具有迷思概念存在以及學生不能理 解呼吸作用的本質及功能、和對於植物的呼吸作用、光合作用兩者間的關係只有 極少的理解的結果。另外 Tan, Goh, Chia, & Treagust（2002）也使用此方法發 現中學生對無機化學定性分析的理解是有困難的。而國內也有研究學者利用這樣 的方法，而得到不錯的結果。例如：喻鴻鈞、周進洋（2001）在發展「密度概念」 二段式診斷性紙筆測驗工具的研究結果發現，這樣的二段式診斷性紙筆測驗工 具，是一可迅速協助教師了解學生密度迷思概念診斷工具，以便教師診斷出學生 的迷思概念，進行有效的教學；張容君、周進洋（2001）在國中學生「燃燒」概 念診斷之研究，有國一學生主要的燃燒迷思概念、在國二國三學生中，也仍然是 大多數學生的迷思概念等發現；另外唐健文（2001）在對中學生「電流磁效應」 及「感應電流」迷思概念及二段式診斷工具之研究中也有中學生在「電流磁效應」 及「感應電流」這二個單元呈現許多迷思概念等發現；蔡玟錦（1991）針對高三 學生對化學平衡的迷思概念做探究而有當置入反應物，開始進行反應之初，逆反 應速率不為零等迷思概念的發現。
而 Griffard & Wandersee（2001）更是針對上述 Haslam & Treagust（1987） 所開發的有關光合作用及呼吸作用的二段式診斷工具研究發現，學生第一段選擇 的正確百分率高於第二段理由的選擇，及錯誤的選項常讓學生在第一時間內作為 選擇的參考策略，而不是從現有知識中所引發出來的迷思概念等發現，而這樣的 發現讓我們對現有診斷迷思概念的工具，產生了更多的注意力。
二、概念圖 (concept map)
Duit(1996)等學者引用 Shavelson (1985)的看法認為量的研究中大量測量學 生的理解並不是很有效的，取而代之的是，對於科學概念的關係評定應是用質的 方法，而最有效研究科學概念關係的方法就是概念圖。不僅如此，Feldsine （1983，引自 Novak, 1996）也認為概念圖是用來鑑定學生的迷思概念的一種有 效工具。Novak & Wandersee（1990，引自 Novak, 1996）更明白指出概念圖除了 是一項研究學生知識架構的很好工具之外，更有其他廣泛的應用，如促進有意義 的學習、學習的評量、促進合作學習、以及教學的設計，當然，也可適用於學生 另有概念或迷思概念的鑑定等。 用來測量科學概念關係的概念圖，是以 Novak 在 1970 年代末期提出來的。 概念圖是以建構論（constructivist epistemology）為基礎，它假定人類是由 他們的生活經驗中去建構有意義的事件或物體。施測者事先選出一組概念，把它 們分別寫在標籤上，發給受試者之後，要求受試者把他認為彼此相關的概念的標 籤比較靠近地貼在一張紙上，然後要受試者把他認為直接相關的概念用線段連接 起來。因此概念圖是藉著一些簡短的說明（label）來顯示對某事件或物體的理 解，它適合去顯示概念之間彼此的關係，而且從這些關係中獲得學生的想法 (Novak, 1996)。 Gonzalez（1997）就曾利用概念圖來研究學生在自然科學方面普遍存在的另 有概念，而得到一些不錯的結果。而林顯輝（1995）在國小兒童蒸發與凝結概念 之研究中，也曾提供與蒸發及凝結有關之概念讓兒童繪出概念圖，然後以臨床晤 談的方法去探討學生蒸發與凝結概念的認知結構，並利用紙筆測驗技術分析兒童 蒸發與凝結概念的認知發展層次，而得到不錯的結果。不過，概念圖的缺點是， 利用它來評估學生的概念耗時甚多，且每個學生所畫的概念圖不同，難以評分來 作群體間的比較（唐健文，2001）。
三、事例晤談（interviews about instances）及事件晤談（interviews about events）
由於臨床晤談能對學生的認知結構作深入詳盡的探討，因此近年來晤談的方 式在科學教育領域中廣被用來研究學生對科學概念的學習（郭重吉，1990）。郭 重吉（1990）引用 Driver & Erickson（1983）在評述有關探查學生認知結構的 方法時，注意到現有的方法可以劃分為語文表達、實際操作、以及兩者混合使用 等三大類。他們認為用語文表達的方式可以偵測出學生對於概念的理解及兩個以 上概念彼此之間的關係等認知結構，但卻難以推知學生在解決問題時到底是否能 夠運用這些知識結構。反之，由觀察學生在某特定情境下的行為反應，也難以推 測學生真正使用的法則或理論。因比，他們認為利用臨床晤談以結合語言表達和 實際操作雙方面的優點，應該是對探查學生認知結構的一個很有用的方法。Duit 等學者 (1996)認為對於科學概念理解的研究晤談無疑是有效的研究方法，而且 也是一項非常必須的工具。 普通的晤談方式包括皮亞傑臨床晤談、事例晤談、事件晤談、教學實驗等。 Carr（1996）認為事例晤談是指在晤談是給予學童一些卡片，卡片上通常是一張 圖片或一些文字，這些卡片有一些是含有科學概念的事例，研究者詢問學生卡片 上所呈現的是不是某一種概念，然後研究者由學生的回答中，引出學生判斷的理 由。郭重吉（1990）引用 Osborne & Gilbert（1980）舉出事例晤談的潛力有適 用於廣泛的年齡層、優於紙筆回答、優於僅僅要求學生下定義。不過他們也同時 指出此方法的成功與否係受限於事例的選擇、排序、以及晤談的實施。而事件晤 談和事例晤談是類似的，研究者會呈現一些活動給學生看，學生回答所看到的相 關概念的想法，而後，研究者繼續探尋學生最初回答的理由。 不過，Carr（1996）也指出晤談有時會對學生產生被脅迫的感覺，或學生厭 惡去回答一些錯誤的信念的問題，而且對於不同文化的學生會有不同的反應，另 外對於一些較害羞的孩童在晤談地進行當中是感到不舒服的。 因此使用傳統的測驗題，做大量的施測，尚無法詮釋出學生的了解情形。而 概念圖、晤談等質的研究工具，雖然可以得到深入的答案，卻不適合大量樣本的
研究。解決之道唯有改變量測為小規模實測，針對研究的範圍特別命題，由小心 周全的設計活動中去發掘概念的類型，分析其概念的架構才能奏效。因此二段式 選擇題具有上述兩個診斷工具之優點。研究者即依此，選擇二段式選擇題的方式 為本研究之診斷工具。 綜觀上述，Treagust（1988）所介紹的編製診斷測驗三步驟十要點，值得作 為本研究發展研究工具的參考，其步驟及要點經整理如下表 2-3-1： 表 2-3-1 編製診斷測驗三步驟十要點 步驟 要點 備註 1.辨識「命題知識」的敘述。 2.發展概念圖。 3.把命題知識與概念圖關聯起來。 一、界定內容 4.建立內容的效度。 5.收集有關領域或議題的直接文獻。 6.對學生進行無結構性之晤談。 二、收集學生的 迷思概念 7.發展能自由反應的選擇題。 結合 5、6 而 成 8.發展二階段的診斷測驗 綜合 5、6、 7 得出 9.設計檢查表，將題目依 Bloom 的認知六大層次來 分析做為顯示迷思概念類型的參考。 三、發展診斷測 驗工具 10.持續精煉，增加效度，信度。
第四節 國內外學者對於昆蟲概念的相關研究
一、昆蟲概念 王效岳（2004）指出昆蟲是種類最多的一群動物，占全部動物種類的四分之 三，估計全世界昆蟲種類超過 80 萬種之多。分類上昆蟲是屬於節肢動物門 （Archropoda）昆蟲綱（Insecta），因為昆蟲的成蟲具有六隻腳，所以昆蟲綱也 被稱為六足綱（Hexapoda）。昆蟲不僅是節肢動物門中唯一會飛行的類群，更是 所有無脊椎動物類（Invertebrate）中唯一會飛行的類群。昆蟲為什麼會飛？乃 因昆蟲成蟲的胸部著生有 2 對翅膀，但並非所有的昆蟲都具有翅，昆蟲綱可分成 有翅亞綱（Pterygota）和無翅亞綱（Apterygota）兩大類，無翅亞綱只包含少 數無翅、體型比較小、比較原始的昆蟲，如原尾目（Protura）、彈尾目 （Collembola）、總尾目（Thysanura）等。據推斷，昆蟲的祖先原先是一群無翅、 無變態的昆蟲，經過很長的時間才演化出有翅膀、能變態的昆蟲，現今昆蟲的翅 是系統分類的主要依據，譬如蝴蝶和蛾類的翅上佈滿鱗粉就歸屬於鱗翅目 （Lepidoptera）；甲蟲因具有一對前翅鞘質就列為鞘翅目（Coleoptera），所以 昆蟲在分類上的目名多數是按照翅的特徵而定，大約可以分成 30 個目。此外， 在細分昆蟲到科、屬、種的分類依據上，翅也往往是重要特徵之一。 昆蟲棲息的環境幾乎遍佈整個地球，從平地到高山、從赤道到極地、從雨林 到沙漠地區，都有昆蟲的蹤跡，如同其他的生物一般，棲息在各種環境的昆蟲， 會發展出各種不同適應環境的特性，如土棲的昆蟲及生存在洞穴中的昆蟲，由於 其棲息的環境漆黑一片，因此常以嗅覺或聽覺來代替視覺；而水生的昆蟲則發展 出各種在水中呼吸的方法。所以即便是同一目的昆蟲，其在型態及生活習性上， 亦有很大的差異。科學家更估計昆蟲未命名的種類可達三千萬種之多。若再加上 昆蟲具有不同的變態方式，更增加昆蟲的多樣化（吳怡欣，2004）。二、昆蟲在生活與教育上的應用 由於昆蟲的多樣性及隨處可觀察的特性，利用昆蟲應用在自然與生活科技的 學習上，是有其便利性。吳怡欣（2004）根據 Matthews et al.在 1977 年針對昆 蟲在科學教學上的利用，提出昆蟲具有下列教學上的優勢： 1.型態及種類的多樣性：昆蟲是地球上歧異度最豐富的生物，地球上已知的動物 種類有百分之七十五以上是昆蟲，昆蟲龐大的族群分別演化適應成捕食 者、植食者、腐食者、授粉者和分解者等重要且複雜的生態角色，與生態 系之平衡及能量運轉息息相關，而昆蟲在生態系的重要功能角色，也是中 小學推廣環境教育最重要的材料。 2.昆蟲可直接的近距離觀察：昆蟲的體型小，且大部分的種類不具攻擊性，所以 教師在教學時，可讓學童直接的進行觀察，而不會有危險的顧慮，並且昆 蟲的特殊構造，也易於學童進行實驗的操作，例如蟋蟀、蝴蝶等，都可讓 學童直接觸摸進行實驗。 3.不會因動物福利而影響教學上利用的問題：因為近年來環保及野生動物保護的 意識抬頭，所以目前對於利用脊椎動物來進行實驗或圈養時，都應重視動 物福利的問題，而無脊椎動物及昆蟲，因許多物種仍被視為是害蟲且繁殖 力強，所以利用昆蟲來作為教學的材料時，較不會有此方面的顧慮。 4.生活史短且變化大：昆蟲因為體型的限制，絕大多數的昆蟲多採取生長快速及 高繁殖力的策略；再加上昆蟲具有變態，所以昆蟲多樣的型態及生活史發 展快速，是教學利用上最佳的優勢，讓教師不會有時間及空間上的限制。 例如：果蠅、蚊子僅須一週的時間，便可完成一個世代，教師在學期期間 可進行不同的實驗或重複進行研究。 5.昆蟲是容易取得的教學材料：昆蟲對環境適應的優勢，使其在各種的棲息環境 中都可被發現。包括過度開發及都市地區，而且其大多利用的是微棲地的
得的教學材料，例如家蠶便是長久以來應用在小學生觀察動物生長的良好 教材。 6.價格便宜，預算易控制：因昆蟲具有前述的優點，所以部分的昆蟲已商品化， 教師可以以低廉的價格取得昆蟲材料，如目前蟋蟀在市面上的單價在二元 以下，大量採購更可控制在一元以下，麵包蟲也很容易在寵物商店購得。 三、國外之研究 昆蟲的多樣性提供了好的研究素材，相當容易發現，也吸引著學生。在我們 的經驗裡，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(Schmidt, Chadde, & Buenzli, 2003)。此外，許多人根深蒂固 的認為蜘蛛是昆蟲，昆蟲和蜘蛛是不相同的；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(Mithchell & Diem, 2004)。
Bell 在紐西蘭進行研究，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），結果顯示各年齡層學 生所具有的動物概念和生物學家所定義的概念比較起來，都是相當有限的概念 （restricted concept），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，例如蛛形綱之類。她進一步陳述只有半數的學童將 魚、男孩、青蛙、蝸牛、蛇和鯨歸類為動物，大部份學生，尤其是年齡較小的學 生對「動物」的概括範圍只侷限在住家附近、動物園、田裡所看過的陸生動物才 是動物，「動物」就是「哺乳動物」，昆蟲、鳥類、魚類、爬蟲類和人類不被歸類 為動物，相較之下，牛、貓和獅子，所有的學童都將牠歸為動物，這顯示學童趨 向於將動物這個字認為是陸生具有四隻腳的哺乳動物（Bell，1981；Bell ＆ Baker，1982）。 Trowbridge & Mintzes（1985；1988）探討美國小學生、中學 生、大學生學生的動物概念及動物分類概念，許多學生不認為蜘蛛、蟲和蝴蝶是 動物。
Trowbridge & Mintzes（1985；1988）以美國小學生、中學生、大學生為樣 本，探討學生的動物概念及動物分類概念，他們也發現各年齡層學生都具有一些 不同於生物學家所定義的概念，研究結果指出： (一)在動物圖卡（牛、鳥、魚、蝴蝶）辨認方面僅有 50%左右的學生認為蝴蝶 是動物。 (二)在列舉十種動物過半數的學生只提到脊椎動物，其中大部份是哺乳動物， 一部分學生 (1/4 to 1/2) 提到爬蟲類和魚類，少部份提到兩棲動物。 (三)動物的屬性(attributes)：中、小學生經常提到的特徵是生存能力（活著）、 附肢(腳、翅膀)、運動、食性、呼吸、生殖、體被(皮毛或羽毛)及棲息地。 多數學生強調動物是活的生物體;部份學生認為人不是動物。大學生則傾向 於把動物定義為科學上所接受的屬性。 (四)對動物分類概念的發展，學生泛指有發展良好的頭部及附肢的動物是脊椎 動物;而無脊椎動物則是指身體柔軟及長條型身體的動物。因此造成學生對 某些魚類、爬蟲類、以及節肢動物分類上的困擾。(例如:認為鰻魚和蛇是 無脊椎動物;龜是無脊椎動物；中、小學生有 20%以上認為昆蟲具有骨骼。) 對於兩棲類和爬蟲類的分類亦產生困擾。(例如:有一半學生認為青蛙是爬 蟲類)許多學生不認為蜘蛛、蟲和蝴蝶是動物這和 Bell (198l)的研究結果 一樣。 (五)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。 Tema(1989) 在非洲採取Bell(1981)的研究方式，研究者調查非洲鄉村和城 市的學生如何判斷「動物」的概念，指出： 學生思想的三種形式： (一)人類中心說：把人類當作參考點來做判斷。
一些學生使用動物中心的思想來作為分類的標準，但是和生物學家使用的標 準不同。換句話說,它們在選擇作為判斷`動物'的概念是有一定的框架的
(Driver, 1983; Nussbaum & Novick, 1982; Hewson, 1980)。
(一)在非洲城市和鄉村的學生在人類中心說的思想是相似的。城鄉之間雖然教 育相同，但因語言文化地區的不同，兒童的動物概念會有差異。 (二)另有概念或架構是造成教學時學生學習成就低落的重要原因。 Braund(1991) 在英國研究 12-16 歲學生動物分類概念。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。Ryman（1974a）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。Braund(1991) 在英國以類似 Ryman (1974a, 1974b)的研究方式研究 12-16 歲學生動物分類概念。結果顯示如下: (一)學生的年齡、性別、態度以及學校或日常生活中的知覺與動物分類概念有 關係(例如:12、14 歲組女生比男生好，但 16 歲組則男生比女生好)。 (二)學生對動物概念及動物分類持有不少的另有架構（alternative framework），兒童的另有概念具持久性，並受態度、可見的線索和直觀想 法的影響。 (三)在教學上建議運用觀察的策略、以及運用收集物品的嗜好可增進兒童的分 類能力。 (四)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 具有很多腿」可是卻沒說明腿的數量和排列方式。 Shepardson（1997）以晤談的方式探究學童對於蝴蝶和甲蟲生活史的最初想 法，並設計教學活動找出改變學童生活史概念的方法。在他的研究中指出：
(一)學童大多認為毛毛蟲化蛹時是死掉了。
(二)當兒童正在建構成果時，觀察紀錄簿可以幫助他們將所見及所想具體化。 (三)科學教育必須提供兒童建構成果的機會，留時間給兒童互相問問題和說明
他們自己的記錄，同時提供兒童瞭解其他人想法的機會。
Stein, McNair, & Butcher（2001）在 Lowry Center for Early Childhood Education 探討如何幫助 7-12 歲的學生更有效的學習昆蟲的知識。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。學生過去的圖畫和具備經驗之後的圖畫能夠 提供教師評估的工具。 綜合以上學者的研究發現，國外許多研究指出兒童在昆蟲概念、動物概念及 動物分類上存在許多迷思概念。大部份的研究都是針對探索學童動物的分類能力 為主，學童所提出的分類理由，與專家指稱的分類特徵相距甚遠，但理由相當豐 富，他們認為「動物」就是「哺乳動物」，昆蟲、鳥類、魚類、爬蟲類和人類不 被歸類為動物，學童趨向於將動物這個字認為是陸生具有四隻腳的哺乳動物。此 外，大多數國小學生受限於對昆蟲理解力的不足，許多人根深蒂固的認為蜘蛛是 昆蟲。 四、國內之研究 陳柏棻（1993）在職前生物教師動物分類另有概念之研究中指出： (一)關於名詞定義方面：大部分的職前生物教師對於名詞的定義不甚注意，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
因雖和學科背景知識不足有關外，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、明顯特徵等原因的影響。 (二)關於分類的應用方面：46﹪的職前生物教師將穿山甲歸為爬蟲類，27﹪將 彈塗魚為兩生類，24﹪將娃娃魚歸為魚類，16﹪將海豚歸為魚類等，其原 因除知識不足尚包括日常生活的用語、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中發現： (一)國小學生的生命概念的發展相當不完整，與（Ryman，1974b）類似。 (二)在動植物的分類上，在珊瑚、海膽方面正確低。 (三)大多數學童不知道什麼是「脊椎動物」。 (四)學童都能正確指認蝗蟲是生物、動物。 陳世輝、古智雄（1997）在山地兒童動物概念及動物分類之研究中指出： (一)兒童最常使用的動物屬性為運動、攻擊性、吃食及外型構造，然而不已單一 屬性決定是否為動物。 (二)在昆蟲方面半數兒童將蚯蚓、蜘蛛亦歸為昆蟲。 (三)兒童多以體型小，會爬行的動物為昆蟲。 (四)兒童將動物項目分類為昆蟲後、常不將其歸為動物。 汪光懿（1998）在原住民國小學童動物分類概念發展之詮釋性研究中發現： (一)原住民學童的動物分類依據約可分為：與動物外部形態相關的、與動物生活 方式相關的、與動物的分類學名詞相關的、以及其他有關學童個人聯想、類 比、好惡與非視覺感官經驗的等四項。其中最常用的是前兩項。 (二)歸納學童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， 學童個人的聯想、類比、好惡。其中又以生活經驗和電視的影響力最強。 莊志彥（1998）在國小學童知覺選擇與動物分類概念之研究指出： (一)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。 (二)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。 (三)國小學童對脊椎動物五大類和昆蟲圖卡的分類理由，與專家指稱的分類特徵 相距甚遠，但理由相當豐富。 (四)兒童知覺動物圖形的方式，因不同的動物而不同。高學業成績組傾向利用原 型和明顯特徵的綜合方式，而低成績組則是以明顯特徵為主。 (五)不同知覺刺激圖卡對國小學童動物分類具有影響。但兒童對動物的特徵並不 熟悉。 (六)國小學童的類包含能力發展並不完善，而分類的依據具有另有概念。 (七)訪談法在研究兒童動物分類概念和知覺選擇上具有相當的功效。 (八)國小學童的分類理由相當豐富，觀察細微。顯示在「異中求同」的分類能力 相當不錯，是可善加運用的特質。 莊素珍(2001)在探討國小二年級學童學習校園昆蟲之行動研究中指出學童 學習「認識校園昆蟲」單元前，已具備少許昆蟲概念；透過教師、同儕及家人的 教導或自學方式，藉由教學工具的輔助，建立昆蟲概念；能依昆蟲特徵、行為進 行歸類，能明確的做出昆蟲定義，並能深入描述昆蟲的習性與生活環境。 石如玉(2002)在國小學童對昆蟲認知情形之研究中發現: (一)學童對於昆蟲概念之來源：這些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。 (二)國小學童對於昆蟲之認知情形：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，尤以小四學生迷思 概念最多。 (三)不同年級學童之比較：學童對於昆蟲之認知上，大致是隨著年級增加，概念 愈完整。年級間達顯著差異。
林美馨(2002)在國小學童昆蟲概念之研究中指出: (一)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。 (二)學童昆蟲迷思概念的來源有六個：(1)來自教師教學誤導(2)來自親朋好友的 誤導(3)本身學科知識不足(4) 來自非正式教學的誤導(5)來自心中對昆蟲 的原型概念(6)由名字的誤導而來。 (三)在分類(一)、外形特徵、生理測驗、動物的行為、動物的運動及動物的棲息 地的測驗部分，皆是四年級及六年級顯著高於二年級；四年級和六年級間則 沒顯著差異。而在分類(二)及動物的食性部分，皆是六年級顯著高於二年級 及四年級，四年級又顯著高於二年級。 (四)在分類(一)、分類(二)、外形特徵、生理測驗、動物的行為、動物的棲息地 及動物食性的測驗部分，男女生皆無顯著差異。而在動物的運動測驗部分， 男生顯著高於女生。 (五)在分類(一)、分類(二)、外形特徵、生理測驗、動物的行為、動物的運動、 動物的棲息地及動物食性的測驗部分，皆是高成就學童顯著高於低成就學 童。 (六)在分類(一)試題的測驗部分，家庭高社經及中社經地位學童顯著高於家庭低 社經地位學童，家庭高社經及中社經地位學童間則沒有顯著差異。在分類(二) 及外形特徵測驗部分，家庭高社經地位學童顯著高於家庭低社經地位學童； 家庭高社經和中社經地位學童間，以及家庭中社經和低社經地位學童間，則
沒有顯著差異。生理測驗、動物的行為、動物的運動及動物的棲息地的測驗 部分，不同社經背景皆沒有顯著差異。 (七)在分類(一) 及分類(二) 的測驗部分，皆是城市高於鄉村。而在外形特徵、 生理測驗、動物的行為、動物的運動、動物的棲息地及動物食性的測驗部分， 城鄉皆沒有顯著差異。 馮鐘立(2002)在台南地區國民中小學學生對昆蟲的知識、態度及行為之研究 中發現: (一)在「昆蟲知識問卷」得分上，男女學生、不同社經地位學生之間皆有顯著 差異，而不同年級學生、城鄉學生之間皆無顯著差異。整體而言，國民中小 學學生有 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、蜜蜂、螞蟻、蚊子、蜻蜓、螢火蟲、蟑螂、蒼蠅、金龜子、蟬、毛毛蟲、 蟋蟀、瓢蟲、螳螂、蛾等。學生的昆蟲知識來源主要是課外書籍，其次依序 是學校教科書、圖書館或圖書室、電視、博物館或昆蟲館、戶外教學、電腦 網路等。 (二)在「昆蟲態度問卷」得分上，男女學生、城鄉學生之間皆無顯著差異，而 不同年級學生、不同社經地位學生之間皆有顯著差異。學生最喜愛的昆蟲是 蝴蝶、螢火蟲，其次是蠶寶寶、獨角仙。學生最厭惡的昆蟲是蚊子、蟑螂、 蒼蠅，其次是螞蟻、毛毛蟲、蜜蜂。學生最恐懼的昆蟲是蟑螂、蜜蜂，其次 是毛毛蟲、蚊子。 (三)在「昆蟲行為問卷」得分上，男女學生、不同年級學生、不同社經地位學 生之間皆有顯著差異，而城鄉學生之間無顯著差異。學生有飼養昆蟲經驗的 佔 68.9﹪，而學生曾經飼養過的昆蟲主要是蠶寶寶，其次依序是蝴蝶、蟋蟀、 獨角仙、金龜子等。學生無法從事昆蟲相關行為的原因主要是「沒有工具、
「怕麻煩，不想進行」、「自己本身對昆蟲沒興趣」、「怕會對自然生態環 境造成破壞」等。 (四)學生的昆蟲知識、態度及行為三者之間互為顯著正相關。 黃琬真（2002)在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 究中指出: (一)對昆蟲概念有較好的理解：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。 (二)學童所持較高比率的迷思概念：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。 (三)不同性別在昆蟲概念總得分上並無差異性。但是在昆蟲特徵與構造、昆蟲生 態與習性以及昆蟲生活史三個領域，差異達到顯著水準。 (四)不同年級在昆蟲概念總得分達到顯著差異。在昆蟲生態與習性的領域呈現隨 年級上升而學生表現越好的情形，其餘三個領域四、六年級間沒有顯著差異。 張鈺雪（2003）在國小學童昆蟲概念之研究中發現: (一)在昆蟲辨識問卷施測結果顯示錯誤率最高的是毛毛蟲，依序為蚊子、蟑螂 和蒼蠅。 (二)非昆蟲的辨識方面錯誤率最高的是蠍子，其他容易被誤認為昆蟲的動物分 別是蜈蚣、蜘蛛、海蟑螂、蚯蚓。 (三)學童會講昆蟲的身體分為頭、胸、腹，但是請他們在自己所畫的昆蟲上指 出頭、胸、腹時，受訪的學童還是沒有把握。 (四)毛毛蟲的繁殖方式：學童的回答大多是蝴蝶產卵，卵孵出毛毛蟲，有少部 分學童認為蝴蝶交配後直接生出毛毛蟲。
(五)說明其他昆蟲的繁殖方式，學童提到次數最多的昆蟲是螞蟻，大多數的學 童認為母螞蟻交配後產卵，卵孵出小螞蟻，小螞蟻長大變成大螞蟻。 綜合以上學者的研究發現，國內許多研究亦指出兒童在昆蟲概念、動物概念 及動物分類上存在許多迷思概念。各年齡層學生所具有的昆蟲概念、動物概念和 生物學家所定義的概念比較起來，都是相當有限的概念。 兒童多以體型小，會爬行的動物為昆蟲，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。蜘蛛、蜈蚣、海蟑螂、蚯蚓都經常被認為是昆蟲。 造成上述迷思概念的原因雖和學科背景知識不足有關外，也可能受到名字的 誤導、親朋好友的誤導、教師教學誤導、日常生活經驗、心中對昆蟲的原型概念、 明顯特徵等原因的影響。
第五節 九年一貫課程中關於昆蟲概念的主題
九年一貫課程分為低年級的「生活」學習領域與中高年級的「自然與生活科 技」學習領域為學習「自然科學」之主要內容。「生活」課程的基本理念認為： 國民小學低年級課程乃屬國民教育之開端，特別應以生活為中心，統整人與自 己、人與社會、人與自然的關係，發展生活中的各種互動與反省能力，奠定從生 活中學習的基礎；所有的能力指標皆取自原三大領域 (社會、藝術與人文、自然 與生活科技)的第一學習階段之能力指標。本研究探討九年一貫低年級的「生活」 課程與中年級的「自然與生活科技」課程中有關昆蟲之教材內容。課程目標：培養愛護環境、珍惜資源及尊重生命的態度。 分段能力指標：與動物 (昆蟲)有關的能力指標。 低年級：認識常見的動物、植物 選定某一(或某一類)植物和動物，做持續性的觀察、並學習登錄發 生的大事。察覺動物如何覓食、吃什麼、做什麼活動，成長時身體 形態的改變等。 中年級：認識動物、植物生長 實地飼養一種小動物，並彼此交換經驗。知道陸生(或水生)動物外 型特徵、運動方式，注意到如何去改善生活環境、調節飲食，來維 護牠的健康。 九年一貫課程的實施，在教材編輯上更有彈性，使得不同版本之單元編排的 內容與順序差異更大。研究者根據九十四年出版之現行教材，比較這四個版本， 發現昆蟲相關課程分布在各年級的位置不同：低年級的「生活」學習領域中，牛 頓版只有在一下和二下出現，南一版與康軒版則只有二下沒有出現，而翰林版 一、二年級上下學期都有昆蟲課程。南一版一上出現「昆蟲具有六隻腳」、康軒 版在一上出現「蝴蝶生活史」、牛頓版在一下出現「昆蟲具有頭、胸、腹三節」 的課程。中年級的「自然與生活科技」學習領域中，南一版只有在三下出現，而 翰林版只有在三下和四上出現，康軒版與牛頓版的昆蟲課程則集中在四年級。翰 林版在三下的昆蟲課程只有以蠶蛾為主的學習內容；南一版沒有水生生物的昆蟲 課程。茲整理如表 2-5-1 及表 2-5-2。研究者參酌現有各版本昆蟲課程教材的內 容，以作為半開放式問卷題目、半結構式晤談大綱及二段式問卷診斷工具的參考。
表 2-5-1 九年一貫各版本生活課本習作昆蟲相關單元分析表 年級 南一 翰林 康軒 牛頓 一 上 二、我們的校園 二、和自然做朋 友 二、校園大探索 --- 一 下 一、我們的春天 二、快樂的成長 三、生活中的樂 趣 一、開學了 一、春天來了 一、住家的環境 二 上 一、我的家 三、美麗的生活 三、快樂過冬天 三、冬天來了 --- 二 下 --- 三、夏天的生活 --- 一、美好的春天 三、夏天的生活 *「---」代表該學期生活課本習作沒有出現昆蟲相關單元 *上表所提出各版本內容以 94 年出版為主 表 2-5-2 九年一貫各版本自然與生活科技課本習作昆蟲相關單元分析表 年級 南一 翰林 康軒 牛頓 三 上 --- --- --- 二、動物的身體 和運動 三 下 一、昆蟲世界 一、蠶的一生 二、動物大會師 --- 四 上 --- 二、水中生物 二、水生家族 二、水裡的生物 四 下 --- --- 三、昆蟲家族 二、校園的昆蟲 *「---」代表該學期自然與生活科技課本習作沒有出現昆蟲相關單元 *上表所提出各版本內容以 94 年出版為主 昆蟲圖片的數量和昆蟲的種類，各版本差異很大，唯一一致的是以蝴蝶出現 的次數最多，但其他昆蟲出現的比例多寡，視各版本的安排而定。茲整理如 表 2-5-3 及表 2-5-4。研究者參酌現有各版本昆蟲出現的種類，作為半開放式問 卷題目、半結構式晤談時及二段式問卷診斷工具使用圖片的參考。
表 2-5-3 九年一貫各版本生活課本習作相關單元出現的昆蟲種類 年級 南一 翰林 康軒 牛頓 一 上 7 11 8 0 一 下 5 8 8 16 二 上 2 3 1 0 二 下 0 15 0 7 圖片 內容 蝴蝶、螞蟻、蝗 蟲、金龜子、水 黽、蚊子、螳 螂、瓢蟲、蟬、 蜻蜓 螞蟻、蜜蜂、蝴 蝶、瓢蟲、金龜 子、蒼蠅、蚊 子、蟑螂、椿 象、鍬形蟲、蚜 蟲、獨角仙、毛 毛蟲、白蟻、天 牛、蚱蜢、食蚜 蠅、螳蛉、蟬、 水黽、蝗蟲、蟋 蟀、蛾、雞母蟲 蝴蝶、螞蟻、瓢 蟲、毛毛蟲、蝗 蟲、蜜蜂、蜻 蜓、蝶卵、螳 螂、獨角仙、鍬 形蟲、蝶蛹、鳳 蝶、鳳蝶幼蟲、 無尾鳳蝶 蜻蜓、蟋蟀、螞 蟻、金龜子、瓢 蟲、螳螂、紋白 蝶、蝴蝶、獨角 仙、豆娘、鳳 蝶、水黽、椿 象、毛毛蟲、蝗 蟲、蟑螂、天 牛、紋白蝶幼蟲 *圖片內容中所呈現的昆蟲名稱以昆蟲在課本習作中出現次數的多寡排列 表 2-5-4 九年一貫各版本自然與生活科技課本習作相關單元出現的昆蟲種類 年級 南一 翰林 康軒 牛頓 三 上 0 0 0 4 三 下 25 1 3 0 四 上 0 2 4 7 四 下 0 0 25 23 圖片 內容 紋白蝶、蠶、蠶 蛾、紋白蝶幼 蟲、紋白蝶蛹、 螳螂、蜜蜂、蟋 蟀、螞蟻、蜻 蜓、水黽、蠶 蛹、紋白蝶卵、 蝴蝶、豆娘、蠶 卵、大蚊、鍬形 蟲、獨角仙、螢 蠶、蠶蛾、蠶 卵、蟻蠶、蠶 蛹、紅娘華、水 黽、二齡蠶、四 齡蠶、三齡蠶、 五齡蠶 蜻蜓、蝴蝶、蜜 蜂、蝗蟲、水 蠆、樺斑蝶、紋 白蝶、樺斑蝶幼 蟲、螞蟻、捲葉 象鼻蟲、蚊子、 瓢蟲、椿象、蟋 蟀、紅娘華、龍 蝨、蠶蛾、紋白 蝶幼蟲、鳳蝶幼 蝴蝶、水黽、蠶 寶寶、瓢蟲、蟋 蟀、紋白蝶幼 蟲、紋白蝶、 蟬、蠶蛾、螞 蟻、金龜子、蜜 蜂、蟻蠶、雞母 蟲、蝗蟲、蛾、 蜻蜓、蒼蠅、椿 象、蝶卵、蝶 （接下頁）
圖片 內容 火蟲、衣魚、椿 象、蒼蠅、天 牛、蠅、蝗蟲、 果實蠅、蟬、竹 節蟲、豆芫菁、 紅后負蝗 蟲、沖繩小灰蝶 幼蟲、蠶、蠶 卵、蠶蛹、蝶 卵、蝶蛹、天 牛、鍬形蟲、蟑 螂、獨角仙、 蟬、毒蛾幼蟲、 豆芫菁、紅火蟻 蛹、蛾卵、蛾 蛹、紅娘華、負 子蟲、水螳螂、 牙蟲、田鱉、螳 螂、蚊子、米 象、果實蠅、蚜 蟲、瓢蟲的幼 蟲、家長腳蜂、 獨角仙、鍬形 蟲、蟋蟀幼蟲 *圖片內容中所呈現的昆蟲名稱以昆蟲在課本習作中出現次數的多寡排列 教育部之國民中小學九年一貫課程綱要中指出九年一貫課程中關於昆蟲概 念的主題；參酌張鈺雪（2003）在國小學童昆蟲概念之研究中，八十九年版國民 中小學九年一貫課程綱要「自然與生活科技」學習領域與昆蟲有關之教材內容要 項，研究者將其增修如下表 2-5-5： 表 2-5-5 八十九年版國民中小學九年一貫課程綱要「自然與生活科技」學習領 域與昆蟲有關之教材內容要項 主題 次主題 內容細目 地球上的生物 120 生命的共同性 生物生活 1a.察覺生物生長需要水、空氣、陽光、養分 1b.察覺生活需要水和空氣 生物生長 2a.察覺生物成長的變化歷程 生物生殖 3a.知道生物靠生殖延續後代 （接下頁）
地球上 的生物 121 生命的多樣性 常見動物和植物 1a.認識當地常見的動物及植物 常見動物和植物 2a.認識常見的動物和植物；知道動物外型可分為 頭、軀幹、四肢 生物的分類 3a.自訂基準將常見的生物加以分類；察覺週遭環 境有許多微小生物(例如：觀察食物發霉) 交互作 用 221 生物對環境刺激 的反應與動物行為 刺激與反應 3a.知道環境的變化對動物和植物的影響(如光、 濕度等) 動物行為的觀察 3b.知道動物有覓食、生殖、訊息傳遞以及社會性 行為 構造與 功能 231 動物的構造與功 能 動物的生長歷程 1a.知道動物的成長需要水、食物和空氣 動物的外部構造與運動 2a.描述陸生及水生動物形態及其運動方式；並知 道水生動物具有適合水中生活的特殊構造 2b.經由飼養小動物，知道動物由出生、成長到死 亡是動物的一生；並察覺人要攝取不同種類的 食物以維持生命 動物的外部構造與運動 3a.比較不同動物構造的異同 動物的運動 3b.描述常見動物的構造和其運動方式是有關 的；並知道人體的運動是需要骨骼和肌肉共同 作用才能完成 （接下頁）
生命的 延續 310 生殖、遺傳與演化 生物的生殖 3a.知道動物可以靠卵生、胎生繁殖 遺傳 3b.察覺生物生殖，其後代與親代具有相似性， 亦有不同 生態保 育 510 生物和環境 生物生長所需的條件 2a.知道生物的生存需要水、空氣、土壤、陽光、 養分等 生存的環境 3a.知道生物生存需要水、陽光、空氣、食物等 資源，以及不同的環境有不同的生物 生物與環境的關係 3b.生物的分佈及其習性會受水、陽光、空氣、 養分的影響 研究者根據相關文獻探討及現行九年一貫低年級「生活」課程與中年級「自 然與生活科技」課程中有關昆蟲之教材內容，畫出國小中年級學童有關昆蟲概念 之概念圖，如圖 2-5-1 所示：
圖 2-5-1 國小中年級學童之昆蟲概念圖 而研究者由上述的教材探討以及昆蟲概念圖，所擷取的命題知識陳述如下 表 2-5-6： 表 2-5-6 昆蟲概念命題知識陳述 概念領域 概念內容 命題敘述 生命 1.昆蟲是動物，具生長、繁殖、運動等特性。 特徵 2.昆蟲具有三對腳是可辨識的特徵。 3.昆蟲依外型可以分成頭、胸、腹三個部分。 昆蟲定義 構造 4.昆蟲的三對腳和翅膀生長在胸部。 5.昆蟲具有外骨骼。 6.昆蟲用身體兩側的氣孔呼吸。 1對 沒有 翅膀 有 2對 外型特徵 身體兩側有氣孔 胸部有三對腳 身體分頭胸腹三部分 完全變態 昆蟲 跳 外骨骼 阻礙生長 陸 生 飛 繁殖方式 不完全變態 變態方式 運動 方式 無變態 水 生 棲息地 爬 生長過程 生活形態 防禦 方式 取食 方式 （接下頁）
運動 7.昆蟲有跳、爬、飛、…等不同的運動方式。 棲息地 8.昆蟲住在地面、水中、土裡…等不同的棲息地。 社會行為 9.昆蟲有各自的本領（例如：擬態、發出聲音、發光）。 進食方式 10.昆蟲的口器和食物多樣化。 生活形態 環境影響 11.昆蟲受陽光、空氣、水、溫度、濕度等環境因素的 影響。 繁殖 12.絕大部分的昆蟲以卵生的方式來繁殖下一代。 生長過程 生長變化 13.外骨骼阻礙生長，幼蟲長大必須經過多次蛻皮。 14.昆蟲的變態方式分為完全變態（卵Æ幼蟲Æ蛹Æ成 蟲）、不完全變態（卵Æ幼蟲Æ成蟲）、無變態。 15.完全變態的昆蟲生長過程有許多變化（例如：蠶有 蛻皮、吐絲結繭、化蛹、羽化）。
第三章 研究方法
本研究的研究方法是依據本研究的目的探討「國小中年級學童的昆蟲迷思概 念」為何。因此本章節共分成「研究設計與流程」、「研究樣本」、「研究工具」、「資 料的處理與分析」等四個節次來加以說明。第一節 研究設計與流程
本研究是先做相關文獻、現有課程教材的整理與分析，然後發展昆蟲的概念 圖，並根據概念圖作命題陳述、設計出半開放式問卷，及半結構式晤談大綱作深 入晤談，以期了解學童對特定概念的理解與迷思的成因，再將資料轉化成二段式 多選擇的試題（two-tier multiple-choice problem set）。經專家建立內容效 度，進而進行小規模的試測、修訂，然後反覆幾次的試測與修訂，期能建立一分 能兼具效度與信度的診斷工具。如此，本研究設計的主要架構如圖 3-1-1 所示： 圖 3-1-1 研究架構圖 文獻探討 工具發展 診斷施測 學生概念 信度效度 樣本施測 統計考驗 研究結果 半結構式晤談 半開放式問卷依照上述的研究架構圖，本研究的研究流程如圖 3-1-2 所示： 確定研究主題 發展昆蟲概念圖 完成命題陳述 編制半開放式問卷 施測 資料分析 半結構式晤談 設計二段式選擇題問卷 專家審查 試測 正式施測 統計分析 論文撰寫 文 獻 蒐 集 、 分 析 探 討 問 卷 修 正
第二節 研究樣本
本研究採立意取樣方式，本研究樣本依據研究目的及上述研究流程，共區分 成參與「半開放式問卷」、「半結構式晤談」、「二段式問卷初稿試測」、「二段式問 卷試測」、「二段式正式問卷施測」等五種研究工具之樣本，茲介紹如下： 一、半開放式問卷 本半開放式問卷樣本是隨機選取研究者服務學校的三、四年級各一班，每班 男女生儘量各一半，共計 72 位學童，並由研究者利用中午午休時間施測。因本 問卷主要目的是在初步的資料收集，找出學童可能具有的昆蟲迷思概念及其想法 的來由，所以本研究樣本包括了正式施測樣本的三、四年級學生。受測學生如表 3-2-1 所示。 表 3-2-1 半開放式問卷受測學生一覽表 班級代號 男生 女生 合計 D304 18 18 36 D406 18 18 36 合計 36 36 72 二、半結構式晤談 在半開放式問卷施測、回收之後，研究者依學生的回答，逐題紀錄並作相關 的概念分析，加以分類、累計答對及答錯人數。而對於學生的回答中有語意不清、 前後不一致或具有特殊的迷思概念等情形時，研究者均於試卷上作記號，以作為 晤談對象之選擇。而晤談對象的選取則從受測班級中選取問卷上有註記的男、女 學生各三名，每一班共 6 名。因此受晤談學生共有 12 人，並由研究者利用中午 午休時間晤談，每人 20 分鐘。受晤談學生如表 3-2-2。 表 3-2-2 半結構式晤談之受談學生一覽表 班級代號 男生 女生 合計 D304 3 3 6 D406 3 3 6 合計 6 6 12三、二段式問卷初稿試測 在實施半開放式問卷及半結構式晤談之後，研究者即開始設計昆蟲概念二段 式問卷初稿，但為求問卷有較好的品質，先對三、四年級各一班學生進行小規模 的問卷初稿試測，然後根據其回答情形作結果分析及修正。受測學生共計 73 位， 並由研究者利用中午午休時間施測。受測學生之來源如表 3-2-3。 表 3-2-3 問卷初稿試測受測學生一覽表 班級代號 男生 女生 合計 D308 18 18 36 D405 18 19 37 合計 36 37 73 四、二段式問卷試測 二段式問卷初稿經試測修正後，即請教育方面之專家進行審查，隨後，即根 據專家之意見予以修訂不適當之問卷內容，然後進行二段式問卷之試測。因為本 階段只為求修正試卷及計分方式時之參考，所以試測的樣本只取三、四年級各兩 班學生作代表。受測學生共計 144 位，並由研究者利用中午午休時間施測。受測 之學生如表 3-2-4。 表 3-2-4 問卷試測受測學生一覽表 班級代號 男生 女生 合計 D302 18 17 35 D307 17 18 35 D402 18 19 37 D404 18 19 37 合計 71 73 144
五、二段式正式問卷施測 經二段式問卷試測修正之後所完成的正式二段式問卷，以立意取樣的方式， 台中縣市分別選取三、四年級各四個班級；所選取之台中市三年級的班級代號有 D301、S312、U301、H305；所選取之台中縣三年級的班級代號有M309、Y302、T304、 K303；所選取之台中市四年級的班級代號有D403、S413、U408、H406；所選取之台 中縣四年級的班級代號有 M406、Y403、T403、K401；計選取三、四年級各八個班 級，共施測 549 名學生作為正式施測的對象。受測之學生如表 3-2-5。 表 3-2-5 二段式正式問卷施測取樣學生人數一覽表 有效問卷數 學校 年級 班級代號 受測人數 男 女 總數 D 三 D301 35 16 18 34 S 三 S312 36 19 16 35 U 三 U301 35 16 19 35 H 三 H305 33 15 17 32 M 三 M309 38 16 21 37 Y 三 Y302 35 17 18 35 T 三 T304 34 16 17 33 K 三 K303 33 18 14 32 小計 279 133 140 273 D 四 D403 38 18 20 38 S 四 S413 35 21 14 35 U 四 U408 34 19 15 34 H 四 H406 33 18 13 31 M 四 M406 34 16 18 34 Y 四 Y403 33 15 15 30 T 四 T403 31 16 14 30 K 四 K401 32 15 15 30 小計 270 138 124 262 總數 549 271 264 535
