第一章

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1 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 ( 九 十 年 九 月 )573~614 國 立 台 北 師 範 學 院 573 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 熊 召 弟 陳 業 勇 林 益 興 楊 婷 喬 摘 要 本 研 究 的 目 的 是 探 究 國 小 學 生 對 於 動 物 生 殖 的 想 法 這 些 概 念 知 識 主 要 包 括 五 方 面 :( 一 ) 生 殖 的 定 義 ( 二 ) 生 殖 對 生 物 的 重 要 性 ( 三 ) 動 物 生 殖 的 特 徵 ( 四 ) 動 物 生 殖 方 式 的 區 分 以 及 ( 五 ) 環 境 因 素 對 動 物 生 殖 的 影 響 研 究 方 法 是 利 用 半 結 構 式 試 卷, 受 試 者 共 201 名 ( 其 中 四 年 級 生 100 名, 六 年 級 生 101 名 ), 並 在 各 年 級 選 取 36 名 學 生 ( 男 女 各 半 ) 進 行 晤 談 研 究 結 果 顯 示, 學 生 忽 視 生 殖 是 生 物 特 徵 之 一, 大 部 份 學 生 是 將 生 殖 列 在 生 物 特 徵 排 序 中 較 後 面, 且 認 為 生 殖 與 交 配 是 具 相 等 的 意 義, 對 卵 胎 生 的 概 念 較 模 糊, 以 及 對 科 技 會 影 響 生 殖 的 信 心 較 強 等 本 研 究 在 結 論 部 份 提 出 這 類 型 的 研 究 過 程, 受 試 者 會 呈 現 主 題 抗 拒 的 現 象 這 些 可 供 科 教 研 究 者 在 課 程 教 學 及 研 究 之 參 考 關 鍵 字 : 動 物 生 殖 科 學 迷 思 概 念 學 校 科 學 熊 召 弟 : 數 理 教 育 研 究 所 教 授 陳 業 勇 林 益 興 楊 婷 喬 : 數 理 教 育 研 究 所 研 究 生

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3 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 ( 九 十 年 九 月 )573~614 國 立 台 北 師 範 學 院 575 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 熊 召 弟 陳 業 勇 林 益 興 楊 婷 喬 壹 緒 論 生 命 洋 溢 著 希 望, 而 新 生 命 的 來 臨 亦 可 在 某 時 刻 成 為 普 天 同 慶 的 喜 事, 二 十 一 世 紀 的 第 一 天, 就 是 俗 稱 的 元 旦, 在 聯 合 報 的 頭 版 就 看 到 所 謂 的 新 世 紀 第 一 胎, 二 十 一 世 紀 台 灣 地 區 第 一 個 誕 生 的 嬰 兒 誕 生 生 日 常 是 令 人 心 生 愉 悅 的 事, 而 且 總 是 圍 繞 著 周 圍 的 生 活, 然 而 在 這 出 生 的 過 程 中, 生 殖 (reproduction) 的 研 究 卻 很 少 出 現 在 我 們 的 科 學 教 育 的 概 念 領 域 本 研 究 主 要 是 以 半 結 構 的 試 卷 及 晤 談 方 式 來 探 討 小 學 生 就 動 物 的 生 殖 的 概 念 觀 一 研 究 背 景 與 動 機 西 元 一 九 九 六 年, 世 界 上 第 一 隻 由 人 類 複 製 技 術 成 功 製 造 出 來 的 桃 麗 羊 於 英 國 誕 生, 代 表 著 由 人 工 無 性 繁 殖 高 等 生 物 的 開 始 桃 麗 是 由 人 類 將 成 年 羊 的 乳 腺 細 胞 核, 植 入 去 核 的 羊 卵 細 胞 中, 以 所 謂 細 胞 核 轉 殖 法 複 製 成 功 通 常 哺 乳 動 物 都 是 以 有 性 生 殖 的 方 式 繁 衍 後 代, 也 就 是 一 個 卵 細 胞 及 一 個 精 細 胞 結 合, 發 育 生 成 新 的 胚 胎, 而 長 成 新 的 個 體 而 桃 麗 羊 卻 是 由 無 性 生 殖, 保 留 母 體 的 遺 傳 特 色, 完 全 沒 有 基 因 重 組 的 現 象 1 這 項 足 以 顛 覆 千 萬 年 生 物 生 殖 原 理 的 實 驗, 為 物 種 的 遺 傳 與 演 化 開 啟 了 歷 史 性 的 一 頁, 隨 後 複 製 猴 與 基 因 解 碼 的 成 功, 似 乎 正 逐 步 昭 告 世 人, 在 可 預 見 不 久 的 將 來, 生 命 的 創 造 已 不 再 是 造 物 者 的 奇 蹟, 而 是 人 力 所 能 及 的 一 項 生 物 科 技 隨 著 生 物 科 技 迅 速 發 展 帶 來 的 巨 變, 傳 統 的 生 殖 定 義 即 將 面 臨 到 極 大 的 挑 1 熊 召 弟 : 數 理 教 育 研 究 所 教 授 陳 業 勇 林 益 興 楊 婷 喬 : 數 理 教 育 研 究 所 研 究 生

4 576 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 戰, 雖 然 所 謂 的 生 殖 或 許 會 因 時 代 更 迭 而 有 不 同 的 形 式 與 價 值, 但 追 本 溯 源, 屬 於 生 殖 概 念 的 內 涵 本 質 卻 不 曾 改 變, 瞭 解 生 殖 的 基 本 意 義, 回 歸 生 命 存 續 目 的 的 探 討, 或 可 為 勇 往 直 前 的 科 技 發 展 巨 論 中, 為 人 類 帶 來 一 些 啟 示 身 為 科 學 教 育 者 的 我 們, 應 該 責 無 旁 貸 的 發 揮 教 育 功 能, 肩 負 起 此 一 重 任, 協 助 學 生 學 習 一 個 完 整 健 全 的 概 念 架 構, 並 引 導 學 生 能 做 出 正 確 的 價 值 判 斷 二 研 究 目 的 本 研 究 之 目 的 是 設 計 能 探 究 小 學 生 就 動 物 生 殖 觀 的 半 結 構 試 卷 及 晤 談 題 目 來 描 述 及 分 析 國 小 學 生 在 動 物 生 殖 方 面 的 概 念 有 關 學 童 對 動 物 生 殖 的 概 念 觀, 係 透 過 ( 一 ) 生 殖 的 定 義 -- 生 物 來 自 生 物 ( 二 ) 生 殖 對 生 物 的 重 要 性 ( 三 ) 動 物 生 殖 的 特 徵 ( 四 ) 動 物 生 殖 方 式 的 區 分, 以 及 ( 五 ) 環 境 因 素 對 動 物 生 殖 的 影 響 五 個 向 度 來 呈 現 貳 文 獻 探 討 有 關 學 生 對 自 然 現 象 另 有 詮 釋 (alternative interpretation) 與 想 法 的 研 究, 已 逐 漸 成 為 許 多 國 內 外 科 學 教 育 學 者 所 關 注 的 議 題, 這 些 在 學 校 尚 未 正 式 授 課 前, 就 深 植 學 生 心 中 而 先 存 的 想 法, 有 時 候 或 不 同 於 科 學 家 的 觀 點, 而 被 稱 之 為 迷 思 概 念 先 存 概 念 質 樸 理 論 或 另 有 概 念 等 (Wandersee, Mintzes, & Arnaudin, 1987, 熊 召 弟, 民 84), 名 稱 雖 有 不 同, 所 描 述 的 卻 是 相 同 的 學 習 障 礙, 其 產 生 原 因 即 在 於 學 習 過 程 中, 學 生 很 可 能 在 建 構 推 理 時 發 生 錯 誤, 但 是 對 學 生 而 言 卻 仍 覺 得 十 分 合 理, 此 時 學 生 正 對 自 我 所 建 立 的 基 模 感 到 滿 足, 且 能 給 自 己 一 個 可 被 說 服 的 解 釋, 而 不 易 接 受 新 知 識, 長 此 以 往, 甚 至 會 造 成 畏 懼 學 習, 因 此 只 有 深 入 瞭 解 學 生 的 概 念 架 構, 提 供 合 理 又 能 被 接 受 的 學 習 歷 程, 才 能 讓 學 生 藉 由 因 內 在 基 模 不 平 衡 產 生 的 調 適 過 程, 來 改 變 自 己 的 想 法, 進 而 重 建 概 念 架 構 國 內 科 學 教 育 界 對 學 生 概 念 學 習 的 研 究, 近 年 來 在 許 多 學 者 不 遺 餘 力 的 推 動 下, 亦 有 相 當 豐 碩 的 成 果, 如 : 密 度 力 學 壓 力 ( 郭 重 吉, 民 77) 浮 力 研 究 ( 王 龍 錫, 民 79) 光 ( 黃 湘 武, 民 78; 王 龍 錫, 民 81) 力 學 ( 楊 其 安, 民 78) 氧 化 還 原 ( 陸 維 作, 民 77) 熱 ( 黃 寶 鈿, 民 76; 謝 秀 月, 民 79) 月 亮 ( 王 美 芬, 民 80) 水 循 環 ( 林 顯 輝, 民 82) 生 物 現 象 ( 熊 召 弟, 民 84) 生 物 分 類 ( 陳 世 輝, 民 84) 遺 傳 ( 黃 台 珠, 民 84; 陳 世 輝, 民 84) 等, 不 論 是 物 理 化 學 地 球 科 學 生

5 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 577 物 等 不 同 學 門 領 域 的 研 究, 在 在 都 顯 示 了 概 念 對 學 生 學 習 科 學 的 重 要 性 屬 於 生 物 學 門 動 物 部 分 的 概 念 研 究, 多 集 中 於 有 關 動 物 分 類 生 命 現 象 等 的 探 討, 但 對 於 動 物 單 一 生 理 特 徵 及 機 能 構 造 為 主 的 概 念 研 究, 卻 不 多 見, 以 動 物 生 殖 的 概 念 為 例, 雖 屬 於 生 命 現 象 之 重 要 特 徵, 且 對 族 群 繁 衍 有 重 要 意 義, 但 卻 時 常 容 易 被 學 生 忽 略 ( 陳 世 輝, 民 84) 施 惠 ( 民 82) 曾 針 對 國 小 四 年 級 學 生, 就 課 程 中 動 物 生 殖 類 型 概 念 的 理 解 進 行 一 系 列 相 關 的 研 究, 並 藉 此 研 究 結 果 發 展 改 進 教 學 模 式 以 促 進 學 生 概 念 改 變, 研 究 內 容 著 重 於 課 文 概 念 的 分 析 與 教 學 的 改 進 由 於 現 行 國 小 課 程 中, 動 物 生 殖 的 教 材 部 分 僅 有 提 到 生 殖 類 型 之 不 同, 強 調 分 類 觀 察 等 過 程 技 能 之 培 養, 並 未 深 入 介 紹 完 整 的 生 殖 概 念 與 其 對 生 物 之 重 要 意 義, 相 關 內 容 直 至 國 中 教 材 中 才 加 以 詳 述 隨 著 時 代 與 科 技 進 步 迅 速, 學 生 學 習 概 念 早 已 非 僅 侷 限 於 課 程 教 材 之 內, 現 在 學 生 獲 得 知 識 的 來 源 非 常 多 樣 化, 除 了 課 本 和 教 師 外, 尚 有 課 外 讀 物 電 視 電 影 電 腦 網 路, 和 同 儕 之 間 的 互 動 ( 黃 萬 居, 民 85), 基 於 此 一 理 由, 為 得 知 這 些 學 生 垂 手 可 得 的 資 訊, 到 底 對 其 知 識 的 建 構 會 產 生 何 種 影 響? 本 研 究 將 試 圖 由 較 廣 泛 的 角 度 探 討 目 前 學 生 對 動 物 生 殖 整 體 概 念 的 認 知, 尤 其 在 我 國 即 將 施 行 的 九 年 一 貫 國 中 小 自 然 科 學 課 程 中, 演 化 與 延 續 亦 已 成 為 生 物 學 課 程 部 分 的 重 要 課 題 之 一, 其 中 生 命 延 續 的 探 討, 在 動 物 胚 胎 已 經 能 成 功 的 被 人 工 複 製 並 發 育 為 新 個 體 的 今 時 今 日 看 來, 更 加 凸 顯 出 其 對 於 學 生 的 重 要 性, 生 殖 概 念 對 學 生 未 來 生 活 不 論 是 科 學 素 養 抑 或 價 值 判 斷 等 各 方 面, 都 將 會 有 十 分 重 要 的 意 義 研 究 者 希 望 藉 由 回 歸 基 礎 概 念 的 探 討, 從 瞭 解 學 生 對 生 殖 概 念 的 理 解 程 度, 進 而 幫 助 學 生 解 決 學 習 上 的 困 難 隨 著 認 知 學 說 對 學 習 者 在 學 習 中 扮 演 主 動 角 色 的 肯 定, 與 科 學 發 展 的 過 程 中, 典 範 轉 移 造 成 科 學 革 命 的 哲 學 觀 更 支 持 了 知 識 由 建 構 而 來 的 論 點, 建 構 主 義 使 科 學 教 育 走 向 更 進 一 步 的 反 思 與 探 討 建 構 主 義 的 認 識 論 (epistemology) 的 觀 點 主 張 : 不 論 是 私 自 的 或 大 眾 共 有 知 識, 均 係 由 人 所 建 構 出 來 的 ; 每 個 人 都 會 建 構 出 他 自 己 周 遭 環 境 的 心 智 模 型 ( 或 基 模 ), 並 且 用 他 現 有 的 心 智 模 型 來 解 釋 和 瞭 解 新 的 知 識, 科 學 知 識 或 數 理 概 念 架 構 是 暫 時 性 的, 會 不 斷 地 被 修 正 和 成 長 ( 郭 重 吉, 民 84) 一 建 構 主 義 與 概 念 研 究 近 代 科 學 教 育 的 發 展, 自 孔 恩 (T. Kuhn) 在 其 著 作 科 學 革 命 的 結 構 ( 王 道 還 譯, 民 78) 中 提 出 了 典 範 轉 移 的 科 學 哲 學 觀 後, 為 科 學 本 質 的 辯 證 注 入 了 新 思 維,

6 578 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 影 響 所 及, 對 傳 統 科 學 知 識 的 學 習 觀 點 亦 造 成 了 巨 大 的 衝 擊, 建 構 主 義 知 識 論 的 興 起, 提 供 了 科 學 教 育 工 作 者 一 個 深 切 檢 討 與 反 思 的 機 會, 嘗 試 從 學 習 者 的 角 度 出 發, 仔 細 思 索 有 關 學 習 本 質 的 問 題 學 習 的 意 義 究 竟 為 何? 目 的 為 何? 填 鴨 式 教 學 所 訓 練 出 來 的 學 會 表 象, 又 是 否 真 能 反 映 出 一 個 人 心 中 的 認 知?, 建 構 論 者 相 信 學 生 能 夠 主 動 的 建 構 知 識 而 非 被 動 的 吸 收 知 識, 能 積 極 採 取 創 造 的 學 習 策 略, 而 不 僅 是 模 仿 而 已, 並 強 調 學 生 會 根 據 以 往 的 先 存 概 念 和 舊 經 驗, 歸 納 出 一 套 自 己 的 邏 輯 思 考 模 式, 然 後 再 利 用 這 種 模 式 發 現 並 學 習 新 事 物 建 構 新 知 識, 因 此 學 生 才 是 學 習 的 過 程 中 的 主 體, 其 地 位 是 不 容 被 取 代 的 建 構 論 者 認 為 學 生 在 進 入 教 室 前 的 心 智 並 非 是 一 張 白 板, 事 實 上 早 在 學 校 課 程 教 學 前, 從 外 界 的 語 言 環 境 社 會 文 化 風 俗 習 慣 等 資 訊 的 吸 收 與 建 構, 其 實 就 已 成 為 學 生 既 存 的 概 念 架 構 體 系 學 生 在 個 人 理 解 程 度 不 同 與 生 活 經 驗 差 異 的 情 況 下, 即 使 對 同 一 件 事 物 也 時 常 會 產 生 各 自 不 同 的 概 念 二 概 念 的 意 義 在 許 多 與 科 學 學 習 相 關 的 研 究 中, 時 常 由 於 研 究 小 組 在 研 究 動 機 理 論 觀 點 和 研 究 方 法 等 方 面 各 有 所 不 同, 因 此 不 同 的 研 究 小 組 對 於 他 們 所 得 性 質 類 似 的 結 果, 卻 有 各 種 相 異 的 稱 呼 對 於 一 些 密 切 相 關 有 系 統 的 概 念 上 的 知 識, 有 人 稱 其 為 架 構 (framework) 認 知 結 構 (cognitive structure) 信 仰 體 系 (belief system) 以 及 整 體 構 想 (conceptualizations) 等 ( 郭 重 吉, 民 77) 這 些 用 詞 雖 然 各 有 差 異, 但 卻 同 樣 強 調 了 概 念 在 科 學 教 育 研 究 中 的 重 要 性, 概 念 一 詞 常 被 用 以 說 明 學 生 對 科 學 知 識 的 認 知 與 理 解, 因 此 有 必 要 將 其 所 代 表 的 意 義 與 內 涵 更 進 一 步 說 明 概 念 可 依 其 獲 得 的 範 圍 不 同 而 定 義 為 一 件 事 或 物 在 腦 海 中 的 影 像, 是 一 種 屬 性, 是 一 種 法 則, 也 可 以 說 是 交 互 作 用 或 其 它 如 物 質 由 原 子 構 成 的 抽 象 意 義 ( 王 美 芬 等, 民 84) Markle 和 Tiemann(1972) 則 認 為 概 念 是 個 抽 象 化 的 名 詞, 是 由 一 群 觀 念 成 事 實 的 基 本 特 徵 抽 離 出 的 共 同 性 質 符 號 意 義 ; 黃 台 珠 ( 民 73) 強 調 概 念 是 人 類 思 考 和 瞭 解 的 工 具, 亦 是 學 習 的 基 本 單 位, 並 強 調 其 含 具 之 三 項 主 要 特 性 : 共 同 性 符 號 化 及 文 化 特 異 性 總 之, 概 念 是 依 使 用 者 背 景 來 表 達 實 體 (reality), 每 個 人 都 在 建 構 自 己 的 實 體, 因 此 對 概 念 的 認 知 瞭 解 及 詮 釋 會 有 差 異 ( 熊 召 弟, 民 84) 劉 伍 貞 ( 民 85) 的 研 究 提 出 郭 重 吉 及 吳 武 雄 指 出 : 在 科 學 教 育 的 發 展 中, 以 不 同 哲 學 觀 為 出 發 的 理 論 基 礎 造 就 了 不 同 的 派 典 (paradigm), 形 成 了 不 同 的 學 派 早 期 的 實 驗 主 義 哲 學 家 認 為 概 念 是 對 一 系 列 的 事 或 物 給 予 相 似 或 含 相

7 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 579 同 元 素 等 認 定 一 九 六 0 年 代 後, 科 學 課 程 產 生 了 革 命 性 的 變 革, 為 了 科 學 教 有 上 的 需 要, 對 概 念 一 詞 的 描 述 也 發 生 了 改 變 有 關 概 念 之 定 義, 劉 伍 貞 ( 民 85) 並 引 Lawson 將 之 定 義 為 : 概 念 = 心 智 模 式 + 語 詞 (concept =mental pattern + term) Lawson 強 調 心 智 模 式 不 能 經 由 教 師 的 傳 授 使 學 生 習 得, 教 師 只 在 引 介 語 詞, 而 心 智 模 式 必 須 學 生 由 活 動 中 親 身 經 驗 得 到, 語 詞 引 介 提 供 教 師 介 紹 語 詞 的 機 會, 並 使 學 生 能 連 結 心 智 模 式 及 語 詞, 而 獲 得 概 念 綜 合 以 上 國 內 外 學 者 對 概 念 之 評 述, 由 個 人 知 識 建 構 歷 程 的 觀 點 看 來, 概 念 是 人 類 對 周 遭 事 物, 以 思 想 的 本 質 觀 點 以 及 物 體 的 關 係 為 特 徵 作 分 類, 並 歸 納 整 理, 精 鍊 而 成 的 一 種 抽 象 的 心 理 意 象, 當 某 一 社 群 中 之 成 員 對 於 一 特 定 概 念 產 生 相 當 共 識 時, 概 念 可 被 視 為 其 中 所 共 同 協 議 認 可 的 語 言, 在 此 情 況 下, 社 群 中 的 成 員 皆 能 瞭 解 其 中 意 涵 並 彼 此 溝 通, 反 之, 當 處 於 不 同 情 境 脈 絡 下, 同 一 概 念 有 可 能 意 指 不 同 事 物, 同 一 事 物 亦 有 可 能 代 表 不 同 概 念, 因 此 概 念 本 身 並 無 對 錯, 而 在 於 適 用 與 否, 但 值 得 注 意 的 是 學 習 者 因 個 人 經 驗 成 長 背 景 知 識 理 解 等 之 差 異, 造 成 對 相 同 概 念 的 不 同 理 解, 這 種 個 人 直 覺 的 想 法, 常 是 在 學 習 科 學 的 過 程 中 產 生 困 難 的 重 要 因 素 研 究 學 生 學 習 概 念 的 歷 程, 目 的 並 非 在 試 圖 灌 輸 學 生, 強 迫 接 受 一 個 所 謂 完 整 的 正 確 的 概 念, 相 反 的, 正 由 於 概 念 永 遠 無 法 完 全 獲 得 ( 黃 台 珠, 民 73), 今 日 的 科 學 概 念 更 無 一 不 是 歷 經 多 次 科 學 革 命 後, 經 由 不 斷 的 演 變 修 正 而 形 成, 即 便 如 此, 其 本 質 中 依 然 仍 存 在 著 暫 時 性 機 率 性 可 被 測 試 性, 科 學 之 所 以 有 趣, 即 在 於 科 學 社 群 中 的 概 念 並 非 永 遠 一 成 不 變, 而 是 時 時 充 滿 著 創 新 與 挑 戰, 回 顧 人 類 科 學 史, 亦 不 難 發 現 這 些 科 學 革 命 的 產 生, 其 實 正 與 兒 童 概 念 的 發 展 有 著 相 似 的 進 程, 因 此 在 教 科 學 的 過 程 中, 必 須 讓 學 生 能 藉 由 自 身 概 念 改 變 的 歷 程, 體 認 科 學 知 識 的 本 質, 在 概 念 建 構 的 同 時, 能 更 輕 易 的 走 入 科 學 社 群 中, 一 窺 科 學 知 識 的 堂 奧 學 生 本 能 的 將 日 常 所 見 所 聞 經 驗 所 及 的 一 切 事 物, 用 自 己 發 展 的 一 套 邏 輯 加 以 分 類 歸 納, 所 自 然 形 成 的 概 念, 往 往 會 成 為 日 後 建 構 科 學 知 識 的 基 礎, 稱 為 先 存 概 念 (preconception), 當 然, 此 種 概 念 較 之 於 科 學 社 群 建 構 的 概 念, 雖 顯 得 不 夠 縝 密 周 延, 卻 是 學 習 者 最 素 樸 最 直 觀 的 想 法, 但 令 人 擔 憂 的 是, 在 學 習 的 過 程 中, 這 種 自 我 的 內 在 架 構 與 科 學 社 群 認 同 之 概 念 不 同 時, 彼 此 將 會 產 生 衝 突 而 造 成 學 習 障 礙, 使 學 生 無 法 接 受 科 學 的 語 言, 轉 而 採 取 拒 絕 或 應 付 敷 衍 的 態 度, 甚 至 因 此 自 我 排 拒 於 科 學 社 群 之 外, 視 學 習 科 學 為 畏 途, 因 此 概 念 研 究 之 目 的, 並 非 僅 止 於 發 現 學 生 的 迷 思 概 念, 而 是 在 於 藉 由 探 討 概 念 發 展 與 改 變 的 過

8 580 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 程, 協 助 解 決 學 習 者 在 學 習 科 學 上 的 困 難 三 迷 思 概 念 之 研 究 就 概 念 本 身 的 意 涵 而 言, 也 可 分 為 兩 個 層 面, 在 許 多 研 究 中, 雖 然 conception 與 concept 常 同 被 翻 譯 為 中 文 的 概 念, 但 是 在 英 文 中 此 二 字 的 意 義 卻 有 差 別, 根 據 鍾 聖 校 ( 民 84) 摘 自 韋 氏 大 辭 典 的 解 釋, concept 是 指 我 們 對 一 串 特 殊 事 例 思 考 過 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 (sensed), conception 則 強 調 想 像 的 過 程 或 概 念 (concept) 形 成 的 過 程 而 非 結 果, 是 透 過 抽 象 或 反 省 思 考 所 產 生 的 複 雜 產 品, 亦 是 人 對 於 某 事 的 想 法 和 信 念 的 總 和, 王 美 芬 熊 召 弟 ( 民 84) 亦 指 出 conception 是 對 某 一 領 域 的 事 件 裡 的 一 組 類 別 (categories) 或 稱 之 為 概 念 (concept) 及 其 相 互 間 聯 繫 (link) 的 思 考 面 質, 而 迷 思 概 念 (misconception) 就 是 這 些 連 繫 被 錯 置 或 漏 失 而 形 成 與 科 學 社 群 不 同 的 概 念, 從 科 學 發 展 的 角 度 來 看, 這 些 概 念 雖 然 未 臻 純 熟 完 備, 但 卻 是 理 解 科 學 知 識 的 重 要 心 理 歷 程, 對 於 科 學 概 念 的 學 習 有 十 分 重 要 的 意 義 而 針 對 教 室 中 迷 思 概 念 的 產 生,Trowbridge 和 Mintzes(1988) 透 過 觀 察 整 體 情 境 脈 絡 的 研 究, 得 到 下 列 發 現 :1. 學 習 者 在 小 時 候, 即 可 以 有 系 統 的 說 明 其 對 於 自 然 事 物 的 複 雜 觀 念, 但 常 是 不 合 科 學 的 想 法 2. 這 些 觀 念 是 十 分 穩 定 的, 即 使 在 完 善 的 教 育 後 亦 難 改 變 3. 學 生 時 常 注 意 到 科 學 課 程 進 行 中, 教 師 認 為 不 重 要 或 偶 發 的 事 件 4. 學 生 在 經 過 科 學 課 程 的 學 習 後, 所 得 之 推 斷 與 結 論 常 與 教 師 所 預 期 的 結 果 有 相 當 程 度 的 差 異 5. 機 械 式 的 學 習 歷 程 在 科 學 教 室 中 仍 相 當 普 遍, 導 致 學 生 的 概 念 無 法 無 法 深 留 腦 中, 遇 到 新 問 題 時 無 法 解 決 四 動 物 生 殖 概 念 相 關 研 究 在 我 國 小 學 自 然 科 學 課 程 中, 生 物 學 的 概 念 佔 有 相 當 大 的 比 例, 其 中 又 以 學 生 日 常 生 活 經 驗 中 所 熟 悉 的 動 物 相 關 概 念 為 多, 而 生 物 概 念 之 設 計, 即 以 生 物 類 別 開 始, 而 後 往 下 發 展 動 物 植 物 哺 乳 類 鳥 類 魚 類 及 昆 蟲 等 次 級 類 別 概 念, 生 命 屬 性 也 隨 之 由 生 長 開 始, 而 後 發 展 成 呼 吸 生 殖 及 細 胞 組 成 等 生 命 屬 性 ( 陳 世 輝 林 秀 瓊, 民 82), 課 程 安 排 是 希 望 藉 由 循 序 漸 進 的 過 程, 先 引 導 學 生 認 識 各 種 動 物 的 外 在 特 徵 生 長 環 境 習 性 等, 再 歸 納 出 其 中 的 相 似 與 相 異 處, 學 習 將 動 物 進 行 多 層 次 的 分 類, 進 而 成 為 學 習 遺 傳 與 演 化 的 基 礎, 因 此 分 類 的 過 程 技 能 訓 練 對 於 學 習 整 體 生 物 學 相 關 概 念 的 架 構 組 織 有 相 當 大 的 影 響, 根 據 研 究 顯 示, 在 10 至 15 歲 的 紐 西 蘭 學 生 中, 有 一

9 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 581 半 以 上 學 生 對 於 動 物 分 類 的 直 觀 想 法 是 以 棲 息 地 作 為 分 類 準 則, 除 此 之 外 尚 有 腳 數 體 型 大 小 體 被 皮 毛 聲 音 等 (Bell,1981), 這 些 想 法 說 明 了 學 生 很 容 易 從 外 在 最 直 接 所 能 觀 察 到 的 生 活 環 境 與 接 觸 到 的 外 型 特 徵 來 對 動 物 進 行 分 類, 而 這 些 特 徵 也 同 時 呈 現 出 所 有 動 物 共 同 具 有 的 生 命 現 象 所 謂 生 命 現 象, 是 指 包 括 新 陳 代 謝 生 長 生 殖 感 應 及 運 動 等 動 植 物 皆 具 有 的 生 物 特 徵, 有 趣 的 是 當 以 生 命 現 象 作 為 動 物 分 類 的 高 層 次 類 目 時, 可 以 發 現 動 物 有 著 共 同 的 生 物 屬 性, 卻 又 同 時 以 各 種 不 同 的 多 樣 面 貌 呈 現, 牠 們 皆 會 運 動, 但 運 動 方 式 不 盡 相 同 ; 皆 會 生 長, 但 體 型 外 貌 卻 各 不 相 同, 學 生 在 學 習 分 類 時, 必 須 瞭 解 彼 此 之 間 的 關 聯 屬 性 與 分 類 層 次, 對 於 整 體 的 動 物 概 念 才 能 有 更 清 晰 的 認 識, 然 而 在 學 生 所 能 直 覺 意 識 到 動 物 的 各 種 屬 性 當 中, 生 殖 往 往 是 最 少 被 提 及, 有 時 甚 至 是 被 忽 略 的 概 念 Trowbridge 和 Mintzes 於 1988 年 曾 以 跨 年 齡 的 研 究 方 式, 探 討 學 生 的 動 物 分 類 能 力, 其 研 究 樣 本 分 別 來 自 小 學 中 學 大 學 的 學 生 共 468 人, 以 之 前 (1985) 的 研 究 作 基 礎, 以 臨 床 晤 談 分 類 工 作 選 擇 簡 答 等 方 式 為 研 究 工 具, 探 究 學 生 對 動 物 概 念 之 理 解 脊 椎 與 無 脊 椎 動 物 之 區 別 及 分 類 之 基 準 等, 結 果 亦 發 現 學 生 對 動 物 的 想 法 仍 相 當 受 到 侷 限, 存 有 相 當 多 另 有 概 念, 特 別 是 在 哺 乳 類 動 物 方 面, 對 於 生 物 特 徵 的 理 解 十 分 薄 弱, 尤 其 在 學 生 自 由 陳 述 的 各 種 特 徵 中, 小 學 生 中 能 直 覺 想 到 生 殖 者, 比 例 竟 然 為 零, 隨 著 年 齡 增 長, 其 比 例 雖 有 提 高, 卻 仍 是 寥 寥 可 數, 即 使 是 大 學 主 修 生 物 者, 亦 只 有 三 成 之 比 例 從 生 物 分 類 學 的 角 度 而 言, 生 殖 既 為 生 物 生 命 現 象 之 重 要 特 徵, 且 為 物 種 生 命 得 以 延 續 的 關 鍵, 在 分 類 學 上 亦 有 其 一 定 意 義, 但 學 生 在 一 般 性 歸 類 分 組 的 情 況 下, 常 不 易 聯 想 到 以 生 殖 為 動 物 之 區 分 準 則, 是 否 由 於 對 動 物 本 身 的 概 念 建 立 並 不 完 全, 抑 或 是 動 物 生 殖 類 型 的 相 關 資 訊 不 夠, 導 致 學 生 在 分 類 動 物 時 無 法 將 相 關 概 念 加 以 連 結, 在 學 習 以 生 殖 為 分 類 基 準 進 行 二 級 甚 至 以 上 的 分 類 發 生 困 難, 其 中 緣 由 值 得 加 以 深 入 探 討 皮 亞 傑 認 為 生 殖 概 念 的 發 展 需 經 過 前 人 為 化 階 段 人 為 化 階 段 與 自 然 階 段 等 三 步 驟, 但 亦 有 文 獻 顯 示, 兒 童 對 於 人 類 生 殖 概 念 的 形 成, 與 皮 亞 傑 所 提 出 之 階 段 理 論, 略 有 出 入,Kreitler 與 Kreitler(1966) 針 對 185 名 約 4~5 歲 幼 兒 進 行 性 別 與 出 生 的 研 究 雖 未 見 人 為 化 階 段, 卻 發 現 幼 童 心 中 認 為 胎 兒 的 生 命 起 源 主 要 有 從 媽 媽 吃 的 食 物 來 的 本 來 就 在 媽 媽 肚 子 裡 被 媽 媽 吞 下 去 等 想 法, 對 從 哪 出 生? 的 想 法 則 有 從 肚 子 剪 開 性 器 肚 臍 等, 而 對 父 親 所 扮 演 的 角 色, 多 為 餵 食 幫 忙 取 出 胎 兒 等 被 動 的 地 位, 此 點 與 皮 亞 傑 自 然 階 段 先 承 認 母 親, 才 認 定 父 親 之 說 法 甚

10 582 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 為 相 符 其 他 尚 有 Conn(1947) Nagy(1953a, 1953b) Moore 和 Kendall(1971) Berstein 和 Cowan(1975) 的 研 究, 主 要 是 針 對 人 的 生 殖 概 念 研 究 國 內 學 者 施 惠 於 民 國 八 十 年 代 初, 曾 針 對 國 小 學 生 動 物 生 殖 類 型 所 產 生 的 迷 思 概 念, 以 開 放 式 紙 筆 測 驗 臨 床 晤 談 組 織 概 念 構 圖 等 方 法 進 行 研 究, 結 果 發 現 此 類 迷 思 概 念, 在 卵 生 胎 生 卵 胎 生 三 者 之 中, 以 卵 胎 生 的 迷 思 情 形 最 為 嚴 重, 迷 思 概 念 包 括 : 客 體 屬 性 和 動 物 生 殖 類 型 客 體 的 分 類 兩 方 面, 其 原 因 可 能 來 自 :(1) 學 生 們 對 胚 胎 發 育 營 養 來 源 的 認 知 困 難 (2) 學 生 對 校 外 的 資 訊 解 碼 的 偏 差 (3) 不 正 確 的 教 學 過 程 誤 導 而 產 生 教 材 內 容 方 面, 由 於 卵 生 胎 生 卵 胎 生 是 屬 人 為 的 分 類 方 式, 經 由 學 校 課 程 中 學 習 得 來 的 分 類 概 念, 因 此 迷 思 概 念 形 成 的 主 因 與 學 校 的 教 學 方 式 有 密 切 的 關 連, 故 而 教 材 敘 述 不 夠 完 整 設 計 不 夠 嚴 謹 均 可 能 為 產 生 迷 思 概 念 的 誘 因 參 研 究 方 法 本 研 究 之 目 的 為 探 究 國 小 學 生 對 動 物 生 殖 概 念 之 想 法, 主 要 是 以 半 結 構 式 試 題 及 晤 談 收 集 資 料, 樣 本 取 自 台 北 嘉 義 與 台 東 三 區 國 小 四 年 級 生 (n=100), 六 年 級 生 (n=101), 並 晤 談 學 生 ( 每 年 級 各 36 人, 男 女 亦 各 半 ), 根 據 施 測 所 得 結 果 歸 納 探 討 學 生 有 關 動 物 生 殖 觀 而 選 取 四 六 年 級 生 之 理 由, 是 現 行 課 程 中 有 關 生 物 的 生 殖 章 節 是 放 在 五 年 級, 故 以 學 習 前 ( 四 年 級 ) 和 學 習 後 ( 六 年 級 ) 的 學 生 為 對 象, 來 收 集 其 自 然 想 法, 以 避 免 流 於 課 堂 學 習 的 成 就 檢 核 一 研 究 程 序 本 研 究 以 半 結 構 式 問 卷 為 主 要 研 究 工 具, 研 究 歷 程 共 分 四 階 段 進 行, 分 別 為 準 備 階 段 工 具 發 展 階 段 施 測 階 段 與 資 料 分 析 階 段, 研 究 主 要 參 考 Treagust(1988) 對 雙 層 選 擇 試 題 的 設 計, 部 份 流 程 各 階 段 之 研 究 步 驟 詳 述 如 後 : ( 一 ) 準 備 階 段 首 先 要 確 定 研 究 內 容 的 範 圍, 以 中 小 學 課 程 內 容 為 主 軸 發 展, 是 本 研 究 的 啟 動 者 1. 收 集 相 關 資 料 與 文 獻 探 討 收 集 目 前 國 內 外 中 小 學 有 關 動 物 生 殖 概 念 之 相 關 課 程 內 容 資 料, 包 含 現

11 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 583 行 國 民 小 學 自 然 課 本 1 至 12 冊 國 民 小 學 道 德 與 健 康 1 至 12 冊 國 民 中 學 高 中 生 物 課 本 及 九 年 一 貫 課 程 之 教 材 綱 要 與 美 國 之 2061 指 標 等 而 近 期 科 學 文 獻 如 複 製 生 物 基 因 工 程 等 相 關 議 題 亦 在 文 獻 收 集 之 列, 以 期 問 題 設 計 能 與 學 生 日 常 生 活 結 合 ( 二 ) 確 立 動 物 生 殖 概 念 命 題 知 識 敘 述 Treagust(1988) 建 議 就 研 究 主 題 的 內 容, 歸 納 出 包 含 在 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 之 範 圍 動 物 生 殖 為 一 複 合 概 念, 分 別 由 動 物 與 生 殖 二 個 概 念 結 合 而 成, 生 殖 (reproduction) 或 稱 繁 殖, 為 生 物 之 重 要 生 理 特 徵 之 一, 意 指 生 物 產 生 新 個 體 的 生 命 現 象, 其 主 要 意 義 有 二 : 新 個 體 的 產 生 與 種 的 延 續 鑒 於 生 物 之 種 類 繁 多, 為 使 主 題 概 念 單 純 化, 本 研 究 在 選 擇 概 念 時, 主 要 聚 焦 於 學 生 對 一 般 動 物 的 生 殖 概 念 動 物 生 殖 的 相 關 核 心 概 念 分 為 :(1) 生 殖 對 生 物 的 重 要 性,(2) 生 殖 的 定 義,(3) 動 物 生 殖 的 特 徵,(4) 動 物 生 殖 方 式 的 區 分 及 (5) 環 境 因 素 對 動 物 生 殖 的 影 響, 以 此 發 展 之 命 題 知 識 陳 述 如 表 3-1 表 3-1 動 物 生 殖 的 命 題 知 識 陳 述 與 問 卷 佈 題 主 概 念 命 題 敘 述 半 結 構 式 問 卷 (A) 生 殖 A-1 生 物 來 自 生 物 的 定 義 1 (B) 生 殖 B-1 生 殖 是 生 物 的 特 徵 之 一 2 對 生 物 的 B-2 生 殖 具 有 產 生 新 個 體 及 延 續 種 族 的 重 大 貢 重 要 性 獻 ( 生 殖 對 生 物 具 有 雙 重 意 義 ) (C) 動 物 C-1 有 性 生 殖 是 由 兩 個 不 同 配 子 受 精 成 受 精 卵 的 生 殖 的 特 過 程 3 徵 C-2 有 性 生 殖 的 過 程 有 減 數 分 裂 及 受 精 4-2 C-3 新 個 體 發 育 過 程 依 賴 母 體 血 液 者 為 胎 生 依 賴 受 精 卵 的 卵 黃 者 為 卵 生 或 卵 胎 生 C-4 胎 生 動 物 的 個 體 較 卵 生 或 卵 胎 生 動 物 個 體 存 活 率 高 的 原 因 是 胎 兒 受 到 母 體 適 當 的 保 護 C-5 動 物 行 有 性 生 殖 時, 由 求 偶 至 配 子 結 合 完 成 產 生 後 代 的 各 種 表 現 稱 為 生 殖 行 為 例 如 求 偶 育 幼 晤 談 工 具 ppt 檔 案 圖 卡 訪 談 腳 本

12 584 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 (D) 動 物 生 殖 方 式 的 區 分 C-6 生 殖 行 為 可 以 確 保 物 種 的 延 續 4-2 D-1 動 物 的 受 精 方 式 可 分 為 體 內 與 體 外 受 精 圖 卡 D-2 陸 生 動 物 只 能 以 體 內 受 精 方 式 進 行 圖 卡 D-3 大 部 份 水 生 及 兩 生 動 物 是 以 體 內 受 精 的 方 式 進 行 圖 卡 D-4 動 物 的 受 精 卵 發 育 形 式 有 三 種 : 卵 生 ( 如 鳥 類 ) 卵 胎 生 ( 如 大 肚 魚 ) 胎 生 ( 如 人 類 ) 圖 卡 (E) 環 境 E-1 環 境 因 素 影 響 生 物 的 生 殖 4-3 因 素 對 動 物 生 殖 的 影 響 E-2 生 物 科 技 可 以 改 變 生 物 的 生 殖 方 式 產 生 新 個 體 的 方 法 ( 如 桃 麗 羊 ) 4-1 ( 三 ) 建 立 整 體 概 念 架 構 圖 Treagust(1988) 建 議 將 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, 思 考 選 為 診 斷 評 鑑 的 關 鍵 概 念 本 研 究 則 配 合 學 科 專 家 及 資 深 科 學 教 師 發 展 中 小 學 課 程 動 物 生 殖 整 體 之 概 念 架 構 圖 ( 附 錄 一 ), 其 目 的 在 確 立 相 關 概 念 知 識 之 連 結, 以 利 後 續 問 題 之 設 計 工 作, 參 考 資 料 除 了 係 由 中 小 學 教 科 書 中 之 課 程 內 容 發 展 出 具 效 度 的 命 題 知 識 敘 述 外, 並 參 考 施 惠 之 專 家 動 物 生 殖 概 念 結 構 圖 ( 民 82 民 85) 黃 台 珠 設 計 之 概 念 圖 ( 民 84) 與 楊 榮 祥 所 著 動 物 的 生 殖 ( 民 67) 一 書 二 工 具 發 展 階 段 ( 一 ) 半 結 構 式 問 卷 利 用 命 題 知 識 陳 述, 架 構 出 概 念 圖, 以 確 實 聯 繫 出 整 體 的 概 念 關 之 後, 設 計 半 結 構 式 問 卷 為 工 具 問 題 的 設 計 則 是 依 照 動 物 生 殖 的 相 關 概 念 加 以 發 展, 以 瞭 解 學 生 對 概 念 的 熟 悉 程 度, 另 以 動 植 物 石 頭 等 圖 片, 以 powerpoint 方 式, 出 現 在 影 幕 上 及 另 以 侏 儸 紀 公 園 的 影 片 型 態, 放 映 給 學 生 做 為 故 事 情 境, 以 學 生 在 試 卷 上 就 適 當 答 案 做 回 答 ( 附 錄 二 ) ( 二 ) 晤 談 工 具 晤 談 工 具 係 設 計 與 半 結 構 式 問 卷 類 似 的 問 題, 做 不 同 方 式 的 探 掘, 來 確 立 研

13 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 585 究 者 的 假 設 選 取 共 72 位 學 生, 每 年 級 36 位, 男 女 各 半, 進 行 個 別 晤 談, 晤 談 之 目 的 除 為 確 定 學 生 想 法 與 其 作 答 之 結 果 一 致, 並 針 對 部 分 問 題, 探 討 學 生 可 能 之 概 念 架 構, 故 選 取 之 原 則 以 問 卷 作 答 中 看 法 具 普 遍 代 表 性, 或 研 究 者 認 為 需 以 口 語 詳 述 作 答 理 由 以 深 入 瞭 解 其 想 法 之 學 生 為 主 ( 附 錄 三 ) 進 行 晤 談 時, 是 由 三 位 研 究 者 分 別 負 責 四 位 學 生 的 訪 談 工 作 三 資 料 處 理 與 分 析 本 研 究 所 收 集 到 之 資 料 主 要 可 分 為 問 卷 晤 談 兩 方 面, 問 卷 與 晤 談 之 資 料 主 要 作 為 學 生 學 習 概 念 過 程 中 之 重 要 紀 錄 ( 一 ) 登 錄 概 念 與 歸 類 將 問 卷 中 學 生 每 一 題 之 作 答, 依 題 次 登 錄 後, 核 對 原 問 題 設 計 時 之 概 念 編 號, 再 針 對 其 中 之 概 念 加 以 歸 類 分 析, 並 以 次 數 分 配 和 百 分 比 統 計, 瞭 解 學 生 在 動 物 生 殖 方 面 迷 思 概 念 之 分 佈 情 形 符 號 是 以 n 代 表 個 數,p 代 表 百 分 比, 其 中 n 4 是 代 表 四 年 級 學 生 人 數, 而 p 6 是 代 表 六 年 級 學 生 所 佔 的 百 分 率 ( 二 ) 晤 談 資 料 分 析 1. 編 碼 分 析 : 晤 談 過 程 中 均 予 以 錄 音, 再 進 行 轉 錄, 謄 寫 為 逐 字 稿, 找 出 其 中 有 興 趣 研 究 的 主 要 元 素 或 關 鍵 性 談 話, 利 用 編 碼, 來 鑑 定 主 要 元 素 的 出 現 與 否, 方 便 比 對 工 作 進 行 2. 描 述 分 析 : 描 述 狀 況, 而 不 說 明 資 料 內 隱 含 結 構 的 推 論, 僅 重 視 被 晤 談 者 言 談 的 表 面 結 構 及 表 達 的 意 義 3. 解 釋 分 析 : 研 究 者 以 推 理 來 闡 明 被 晤 談 者 語 意 推 理 的 深 層 結 構, 即 利 用 研 究 對 象 的 口 語 資 料, 推 理 出 其 知 識 結 構 運 作 的 歷 程 作 者 主 要 是 以 描 述 為 主 編 碼 為 輔 之 分 析 方 式, 突 顯 出 可 供 課 程 研 究 人 員 或 科 教 研 究 者 參 考 的 觀 點 ; 對 部 份 觀 點, 作 者 則 以 個 人 理 論 參 考 文 獻 以 作 為 解 釋 分 析 時 推 理 的 根 據 肆 結 果 與 討 論

14 586 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 一 生 殖 的 定 義 -- 生 物 來 自 生 物 談 到 生 殖 的 定 義, 應 該 從 生 物 的 起 源 思 考 起 有 關 生 物 的 來 源, 由 歷 史 看 來, 在 十 九 世 紀 以 前, 大 部 份 的 人 都 相 信 生 物 可 以 由 無 生 物 變 成, 或 由 一 種 生 物 可 以 轉 變 成 另 一 種 生 物, 這 些 學 說 被 稱 為 無 生 源 論 或 異 生 源 論 在 平 常 人 類 使 用 的 術 語, 包 括 : 無 中 生 有 腐 草 化 螢 腐 肉 生 蛆 等 的 說 法, 被 當 今 科 學 家 視 為 由 於 觀 察 不 週 所 致 ( 諸 亞 儂, 民 80) 在 此 次 半 結 構 式 問 卷 的 第 一 題 的 第 一 子 題 王 明 由 冰 箱 拿 出 的 一 小 袋 土 司, 放 在 餐 桌 上 數 日 後, 有 些 土 司 片 發 霉 了, 請 問 這 些 霉 是 什 麼? 第 二 子 題 它 是 怎 麼 來 的?, 主 要 是 針 對 學 童 對 生 物 來 自 生 物 的 觀 念, 而 逐 漸 引 入 探 究 學 童 對 動 物 的 生 殖 的 一 些 看 法 本 題 的 構 想 源 自 小 學 自 然 科 老 師 的 經 驗, 因 為 有 關 麵 包 發 霉 橘 子 發 霉 是 日 常 生 活 中 常 見 的 現 象, 而 學 校 裡 的 課 程, 不 管 是 目 前 ( 民 國 90 年 ) 在 六 年 級 唸 書 的 學 童 所 接 受 的 六 十 四 年 課 程 標 準 的 教 材, 或 是 目 前 一 至 五 年 級 接 受 八 十 二 年 課 程 標 準 課 程 學 習 的 學 童, 其 自 然 科 教 材 皆 有 類 似 發 霉 的 研 究 問 題 在 六 十 四 年 的 課 程 標 準, 自 然 科 學 習 特 別 強 調 科 學 過 程 技 能 的 培 養, 因 此 要 學 生 能 鑑 定 出 影 響 發 霉 的 變 因, 並 藉 鑑 定 的 變 因, 可 以 用 土 司 能 否 發 霉 作 為 驗 證 操 縱 變 因 的 正 確 性 因 此 大 多 數 教 室 的 教 學, 會 流 於 學 生 來 培 養 一 塊 發 霉 的 土 司, 學 過 此 章 節 的 學 生, 若 問 他 為 什 麼 麵 包 會 發 霉?, 他 的 答 案 將 與 我 們 一 般 大 人 一 樣 : 水 陰 暗 土 司, 至 於 他 們 在 顯 微 鏡 下 看 的 往 往 只 是 一 團 團 黑 茸 茸 的 東 西 學 童 知 不 知 道 它 們 是 生 物? 它 們 的 面 積 由 小 變 大, 是 生 殖 作 用 所 影 響, 它 們 的 來 源 是 空 氣 中 已 有 它 們 遺 傳 基 因 的 孢 子, 或 就 是 他 們 曾 在 顯 微 就 下 層 看 到 的 一 顆 顆 橢 圓 形 的 稱 為 孢 子 的 東 西 產 生, 以 後 就 長 出 一 條 條 的 菌 絲 有 關 黑 黴 菌 的 生 活 史, 大 概 要 在 國 中 或 高 中 才 會 詳 細 敘 述, 然 而 在 小 學 階 段, 學 校 正 式 課 程 中 已 有 讓 孩 子 透 過 做 中 學 獲 得 概 念 的 學 習 機 會, 然 而 如 果 沒 有 教 師 刻 意 將 此 之 間 的 關 係 作 番 引 導, 學 生 是 否 會 犯 了 認 為 發 霉 的 主 要 因 素 在 於 水 土 司, 而 疏 忽 了 水 土 司 或 陰 暗 等 只 是 影 響 黑 黴 菌 生 長 的 環 境 因 素 而 已 參 與 此 次 半 結 構 式 問 卷 者, 小 四 學 生 共 有 100 人, 小 六 學 生 共 有 101 人 對 於 第 一 題 第 一 子 題 的 回 答, 計 分 為 三 個 歸 類 :(1) 黴 菌 (n 4 =18 人,p 4 =18%;n 6 =45 人,p 6 =45%);(2) 其 他 生 物 ( 包 括 細 菌 病 菌 病 毒 害 蟲 等 )(n 4 =73 人,p 4 =73%; n 6 =43 人,p 6 =43%), 以 及 (3) 髒 東 西 (n 4 =1,p 4 =1%;n 6 =6 人,p 6 =6%), 其 中 小 四 學 生 約 有 7 人, 而 小 六 學 生 只 有 1 人 未 做 答 或 答 為 我 不 知 道 ( 圖 4-1) 由 圖 4-1, 可 以 看 出 這 群 受 試 者, 無 論 是 否 學 過 黴 菌, 多 數 人 對 於 霉, 是 平 常

15 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 587 較 常 說 的 細 菌 病 菌 等, 有 關 於 黴 菌 也 許 平 常 嘴 上 較 少 這 麼 用 此 名 詞, 故 四 六 年 級 生 只 是 缺 乏 名 義 的 科 學 素 養 (nominal science literacy) 而 已 至 於 能 否 說 是 留 在 異 生 源 論 階 段, 應 進 一 步 以 其 他 研 究 工 具 來 驗 證, 在 此 上 無 法 推 證 之 百 分 比 黴 菌 其 他 生 物 髒 東 西 四 年 級 生 六 年 級 生 圖 4-1 學 生 對 麵 包 發 霉 起 源 的 說 法 至 於 第 二 子 題 的 回 答, 計 分 為 (1) 黴 菌 孢 子 (n 4 =3 人,p 6 =3%;n 6 =38 人, p 6 =38%);(2) 潮 濕 (n 4 =23 人,p 4 =23%;n 6 =31 人,p 6 =31%);(3) 接 觸 空 氣 (n 4 =24 人,p 4 =24%;n 6 =14 人,p 6 =14%);(4) 細 菌 產 生 的 (n 4 =11 人,p 4 =11%;n 6 =8 人,p 6 =8%); 以 及 其 它 的 答 案, 例 如 : 果 醬 土 司 沒 放 到 冰 箱 放 太 久 發 酵 蒼 蠅 / 蚊 子 產 生 的 等, 但 這 些 人 數 僅 為 1 人 而 已 ( 圖 4-2) 由 圖 4-2 可 知, 在 尚 未 學 過 黴 菌 之 前, 四 年 級 生 幾 乎 不 會 用 黴 菌 孢 子 此 名 詞 ; 而 六 年 級 生 中 約 38% 學 生 會 答 出 空 氣 中 的 黴 菌 孢 子 至 於 其 他 的 答 案 就 諸 如 : 潮 濕 接 觸 空 氣, 然 而 這 些 答 案 也 不 能 說 錯, 只 能 說 這 些 回 答 不 夠 完 整, 若 能 進 一 步 做 晤 談, 或 許 對 研 究 者 原 先 設 計 題 目 時 的 假 設 部 份 學 生 尚 留 在 無 生 源 論 者 異 生 源 者 的 階 段, 可 以 做 更 充 分 的 支 持 晤 談 時, 有 位 四 年 級 生 說 : 因 為 土 司 成 分 發 酵 了, 然 後 變 成 一 些 微 細 菌, 像 這 些 然 後 變 成 了 一 些 微 細 菌 聽 來 較 偏 向 異 生 源 論 者 觀 點 100 百 分 比 黴 菌 孢 子 潮 濕 接 觸 空 氣 細 菌 產 生 的 四 年 級 生 六 年 級 生 圖 4-2 學 生 對 黴 菌 來 源 之 說

16 588 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 二 生 殖 是 生 物 的 特 徵 之 一 所 有 的 生 物, 都 具 有 若 干 共 同 的 特 徵, 我 們 可 以 藉 著 這 些 特 徵 來 區 別 生 物 與 無 生 物 諸 亞 儂 ( 民 80,p3-p5) 就 列 出 (1) 細 胞,(2) 生 長,(3) 壽 命,(4) 生 殖,(5) 遺 傳,(6) 適 應, 及 (7) 感 應 等 七 個 生 物 共 有 之 特 徵 但 在 進 行 本 研 究 前 的 預 試, 發 現 縱 使 生 殖 是 生 物 之 主 要 代 代 延 續 的 最 重 要 的 生 殖 功 能, 但 能 夠 說 出 生 殖 是 生 物 的 重 要 特 徵 的 人 數 不 多, 或 者 能 想 到 生 殖 時, 在 排 序 上 亦 是 相 當 後 面 才 想 到 的 本 問 卷 的 第 二 題 主 要 是 測 試 生 殖 在 受 試 者 對 生 物 特 徵 的 印 象 地 位 在 半 結 構 式 問 卷, 利 用 包 括 : 玫 瑰 松 樹 水 筆 仔 鍬 形 蟲 獅 子 企 鵝 斑 澤 蛙 獼 猴 及 蛇 的 九 張 圖 片, 請 學 生 列 出 共 同 特 性 有 哪 些, 一 般 而 言, 學 生 約 寫 兩 個 左 右, 答 案 包 括 有 生 命 會 長 大 會 呼 吸 要 喝 水 生 病 等, 研 究 者 於 本 題 僅 做 兩 個 歸 類, 凡 是 在 其 特 性 中 列 有 生 殖 的 為 一 類, 另 外 就 是 沒 有 寫 生 殖 的 為 另 一 類 四 年 級 生 在 其 答 案 中, 寫 到 會 生 蛋, 生 寶 寶, 產 生 後 代 與 生 殖 有 關 的 人 數 有 6 人 (6%), 六 年 級 生 在 其 答 案 寫 出 會 繁 殖, 產 生 下 一 代 者 有 37 人 (37%) 除 此 之 外, 於 半 結 構 式 問 卷 測 試 完 後, 每 次 在 選 取 受 試 的 班 級 各 取 男 生 6 人 女 生 6 人 參 與 晤 談 總 共 參 與 晤 談 的 學 生, 四 年 級 生 六 年 級 生 各 有 36 人, 每 次 晤 談 時 是 由 三 位 研 究 者 分 別 對 四 位 學 生 進 行 施 測 首 先 發 放 給 受 試 者 每 人 一 套 12 種 動 物 的 圖 片 ( 包 括 : 獅 子 椿 象 蛇 紅 燕 鷗 面 天 樹 蛙 蚯 蚓 人 類 松 鼠 大 肚 魚 鴨 嘴 獸 烏 龜 鵝 ), 請 他 們 自 訂 一 準 則, 將 這 些 動 物 分 成 幾 群, 會 發 現 第 一 次 就 依 生 殖 方 式 來 做 分 類 標 準 者, 四 年 級 生 24 人 中 有 7 人 次 (19%), 六 年 級 生 則 出 現 18 人 次 (50%) 第 二 次 則 請 每 組 的 四 位 同 學 共 同 來 決 定, 再 做 不 同 的 分 類, 出 現 以 生 殖 為 基 準 的 次 數 佔 總 次 數 的 百 分 比 為 何 登 記 之 四 六 年 級 各 有 6 群 團 體, 四 年 級 生 6 個 4 人 小 組 團 體 中 僅 1 個 (11%) 團 體 討 論 以

17 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 589 生 殖 為 準 來 分 群, 而 六 年 級 生 則 在 6 個 團 體 中 有 4 個 團 體 (44%) 提 出 以 生 殖 做 準 則 ( 圖 4-3) 百 分 比 四 年 級 六 年 級 0 問 卷 個 別 ( 晤 談 ) 分 組 ( 晤 談 ) 圖 4-3 學 生 主 動 提 出 生 殖 是 生 物 特 徵 之 百 分 率 無 論 由 半 結 構 式 問 卷 的 試 測 以 及 晤 談 的 結 果, 與 Mintzes,Trowbridge, Arnaudin 和 Wandersee(1991) 的 發 現 類 似, 學 生 者 對 概 念 學 習 的 問 題 有 窄 化 (undergeneralize) 的 趨 勢, 是 以 有 限 的 (limited) 或 相 當 受 限 制 的 (highly restricted) 的 觀 點 來 看 生 物 界 為 動 物 下 定 義 時, 與 年 級 較 沒 關 係 的 是 動 物 會 動 住 在 森 林 裡 有 腳, 只 有 年 齡 較 大 的 孩 子, 會 提 到 呼 吸 和 生 殖 在 我 們 的 晤 談 裡, 就 發 現 四 年 級 生 較 常 以 生 活 的 環 境 -- 水 陸 空 運 動 方 式 -- 爬 游 飛 還 有 以 脾 氣 -- 溫 和 凶 猛 食 性 -- 肉 食 草 食 雜 食 體 溫 -- 冷 血 溫 血, 甚 而 有 些 認 為 草 食 性 動 物 的 是 冷 血 動 物, 肉 食 性 動 物 是 溫 血 動 物, 都 是 非 常 有 趣 的 發 現 由 本 研 究 發 現, 能 以 小 學 的 卵 生 胎 生 卵 胎 生 生 殖 形 式 來 區 分 動 物 的 概 念, 比 較 不 容 易 自 然 產 生 三 生 殖 具 有 產 生 新 個 體 的 意 義 在 探 究 學 生 有 關 概 念 的 問 題 時, 常 會 出 現 類 似 說 說 看, 你 覺 得 生 殖 是 什 麼

18 590 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 意 思 的 問 題, 陳 業 勇 ( 民 90) 的 研 究 指 出 四 年 級 受 測 學 生 (n=18) 約 有 50% 是 以 生 孩 子 作 為 生 殖 的 詮 釋, 而 六 年 級 學 生 (n=24) 則 亦 有 50% 是 以 繁 衍 後 代, 傳 宗 接 代 等 生 殖 對 物 種 的 貢 獻 層 面 來 回 答, 並 且 還 指 出 六 年 級 生 有 21% 認 為 生 殖 即 等 同 於 動 物 的 交 配 行 為, 係 以 生 殖 器 官 的 功 能 來 思 考 生 殖 的 意 義 同 時, 他 亦 發 現 四 年 級 生 約 17% 六 年 級 生 約 4% 認 為 生 殖 和 生 長 是 相 同 意 思 從 陳 業 勇 ( 民 90) 的 研 究, 研 究 群 提 出 的 假 說 是 學 生 會 認 為 有 形 的 交 配 行 為 是 生 殖 最 好 的 解 釋, 因 此 可 能 會 有 些 學 生 認 為 植 物 不 具 生 殖 研 究 群 利 用 電 腦 powerpoint 的 方 式 將 每 個 圖 片 一 一 打 在 螢 幕 上, 包 括 : 水 螅 馬 鈴 薯 蝸 牛 信 天 翁 西 瓜 橘 皮 發 霉 ( 黴 菌 ) 石 頭 落 地 生 根 渦 蟲 苦 瓜 題 目 是 請 看 螢 幕 上 呈 現 的 現 象, 如 果 你 同 意 它 屬 於 生 殖 現 象, 就 在 是 欄 位 上 打 ˇ, 如 果 不 屬 於 生 殖 現 象 就 在 否 欄 位 上 打 ˇ, 如 果 無 法 作 答, 則 在 我 不 知 道 欄 位 上 打 ˇ, 而 後 主 試 者 一 一 放 映 各 張 圖 片, 每 圖 片 約 停 留 20 秒 鐘, 主 試 者 隨 時 注 意 是 否 全 體 已 看 此 圖 片, 並 作 答 完 畢 茲 分 如 下 三 群 ( 一 ) 非 動 物 類,( 二 ) 動 物 類 及 ( 三 ) 非 生 物 類, 先 將 半 結 構 式 問 卷 作 答 狀 況 以 及 晤 談 內 容 列 述 如 下 : ( 一 ) 非 動 物 類 : 馬 鈴 薯 落 地 生 根 西 瓜 苦 瓜 橘 皮 生 霉 受 試 者 認 為 馬 鈴 薯 在 圖 片 表 現 的 現 象 為 生 殖 現 象 者, 四 年 級 生 有 58 人 (58%), 六 年 級 生 有 56 人 (56%); 四 年 級 生 有 41 人 (41%) 認 為 這 不 是 生 殖 現 象, 六 年 級 生 則 有 34 人 (34%); 四 年 級 生 答 為 不 知 道 僅 有 1 人, 而 六 年 級 生 答 不 知 道 的 佔 有 11 人 受 試 者 認 為 圖 片 中 西 瓜 呈 現 的 現 象, 認 為 具 生 殖 現 象 的, 四 年 級 生 有 79 人 (79%), 認 為 不 具 生 殖 現 象 作 用 四 年 級 生 有 20 人 (20%) 六 年 級 生 認 為 由 此 圖 可 判 斷 西 瓜 具 生 殖 現 象 者 有 37 人 (37%), 認 為 不 具 生 殖 者 有 32 人 (32%); 四 年 級 生 答 為 不 知 道 者 僅 1 人, 而 六 年 級 生 答 為 不 知 道 者 居 然 佔 32 人 至 於 對 於 圖 片 上 呈 現 的 兩 個 橘 子 霉 的 分 佈 由 小 變 大, 而 認 為 這 是 生 殖 現 象 的 四 年 級 生 有 61 人 (61%), 認 為 不 是 生 殖 的 學 生 有 34 人 (34%) 六 年 級 生 認 為 黴 菌 表 現 出 生 殖 現 象 的 有 63 人 (63%), 不 是 生 殖 現 象 的 有 34 人 (34%), 在 這 題 答 為 不 知 道 者, 四 年 級 生 有 5 人, 六 年 級 生 有 4 人 對 於 落 地 生 根 的 看 法, 四 年 級 生 答 為 有 生 殖 者 為 88 人 (88%), 僅 有 4 人 答 為 不 知 道,8 人 (8%) 答 為 不 屬 於 生 殖 現 象 而 六 年 級 生 則 答 為 生 殖 現 象 有 86 人 (86%), 有 14 人 (14%) 答 為 不 是 生 殖 現 象, 僅 有 1 人 答 為 不 知 道 最 後 針 對 苦 瓜 的 生 活 史 圖 片, 認 為 苦 瓜 有 生 殖 現 象 的 四 年 級 生 有 85 人

19 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 591 (85%), 答 為 否 者 13 人 (13%), 不 知 道 者 僅 1 人 六 年 級 生 答 為 是 的 有 62 人 (62%), 答 為 否 的 學 生 有 37 人 (37%), 答 不 知 道 者 為 2 人 ( 圖 4-4) 由 圖 4-4 發 現, 整 體 表 現 四 年 級 同 意 其 為 生 殖 現 象, 合 乎 科 學 思 維 的 百 分 率 反 而 比 六 年 級 生 來 得 高, 尤 其 在 西 瓜 苦 瓜 的 原 圖 是 畫 出 種 子 植 物 花 果 實 的 生 活 史 圖, 六 年 級 生 不 認 為 是 一 種 生 殖 現 象 的 比 例 相 當 高, 而 在 橘 皮 發 霉 上, 四 六 年 級 生 答 為 生 殖 的 比 例 相 仿 百 60 分 比 四 年 級 生 六 年 級 生 20 0 馬 鈴 薯 西 瓜 橘 皮 生 霉 落 地 生 根 苦 瓜 圖 4-4 學 生 同 意 圖 片 呈 現 生 殖 現 象 的 百 分 率 ( 二 ) 動 物 類 : 水 螅 蝸 牛 信 天 翁 渦 蟲 學 生 所 看 到 的 第 一 張 以 powerpoint 打 出 來 的 圖 片 為 水 螅, 主 要 是 呈 現 水 螅 的 出 芽 生 殖 現 象 四 年 級 生 看 到 這 圖 片, 認 為 是 具 有 生 殖 現 象 的 有 95 人, 達 95%, 僅 1 人 答 為 否 ; 六 年 級 生 答 為 是 者 為 86 人, 亦 達 86%, 答 為 否 者 有 14 人, 佔 14%, 至 於 答 為 不 知 道 者 各 年 級 各 有 1 人 至 於 蝸 牛 的 圖 片, 四 年 級 生 有 95 人 (95%) 認 為 呈 現 生 殖 現 象, 有 2 人 答 為 否, 不 知 道 者 僅 1 人 而 六 年 級 生 有 95 人 (95%), 認 為 呈 現 生 殖 現 象 有 4 人 答 為 否, 不 知 道 者 為 1 人 對 於 信 天 翁 的 圖 片, 兩 隻 信 天 翁, 後 來 再 加 上 1 隻 小 信 天 翁, 有 育 幼 之 行 為, 認 為 這 是 生 殖 現 象 者 四 年 級 生 佔 95 人 (95%), 六 年 級 生 佔 78 人 (78%),

20 592 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 答 為 否 者, 四 年 級 生 有 5 人 (5%), 六 年 級 生 有 10 人 (10%), 不 知 道 者 佔 5 人 關 於 渦 蟲 由 一 個 體 分 成 三 段, 特 別 註 明 自 行 斷 裂, 認 為 這 是 一 種 生 殖 現 象 的 四 年 級 生 有 58 人 (58%), 答 為 否 者 有 41 人 (41%); 六 年 級 生 答 為 是 者 僅 44 人 (44%), 答 為 否 者 為 44 人 (44%); 不 知 道 者 四 年 級 生 僅 1 人, 而 六 年 級 生 卻 有 13 人 (13%) ( 圖 4-5) 百 分 比 四 年 級 生 六 年 級 生 20 0 水 螅 蝸 牛 信 天 翁 渦 蟲 圖 4-5 學 生 認 為 圖 片 呈 現 生 殖 現 象 之 百 分 率 由 圖 4-5, 四 年 級 生 比 六 年 級 生 認 為 這 些 圖 片 呈 現 是 生 殖 現 象 的 人 數 較 多, 尤 其 在 信 天 翁 方 面, 認 為 這 亦 為 生 殖 現 象 的 一 種, 六 年 級 生 對 此 認 為 是 的 要 比 四 年 級 生 來 得 少 ( 三 ) 非 生 物 類 : 石 頭 有 關 石 頭 的 裂 開, 認 為 這 也 算 是 生 殖 的 四 年 級 生 僅 6 人 (6%), 六 年 級 生 為 2 人 (3%), 然 而 六 年 級 生 答 為 不 知 道 者 卻 有 10 人 (10%), 四 年 級 生 只 有 3 人 大 部 份 學 生 認 為 石 頭 不 具 生 命, 所 以 這 只 是 裂 開, 而 不 是 一 種 生 殖 現 象 整 體 而 言, 學 生 的 生 殖 認 知 是 在 有 生 命 原 則 下 有 :(1) 交 配,(2) 生 蛋, (3) 產 生 後 代,(4) 由 母 體 長 出 來,(5) 個 數 越 來 越 多 之 下 等 五 項 原 則, 建 立 對

21 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 593 以 上 各 圖 區 分 為 屬 於 生 殖 或 不 屬 於 生 殖 的 分 類 原 則 對 於 部 份 生 殖 行 為, 如 : 求 偶 育 幼, 小 學 生 較 不 會 將 其 歸 屬 為 生 殖 現 象 在 植 物 方 面, 除 了 落 地 生 根 之 外, 四 六 年 級 生 對 植 物 呈 現 之 是 否 為 生 殖 現 象 較 欠 缺 把 握 四 卵 生 卵 胎 生 胎 生 就 晤 談 的 發 現, 小 學 生 想 到 以 生 殖 來 做 動 物 圖 卡 的 歸 類 時, 四 六 年 級 學 生 是 以 胎 生 卵 生 卵 胎 生 做 基 準, 而 非 如 國 中 生 的 有 性 生 殖 無 性 生 殖 或 體 內 受 精 體 外 受 精 為 基 準 四 六 年 級 生 對 於 胎 生 的 解 釋, 會 以 屁 股 或 肚 子 生 出 來 的 就 是 胎 生, 而 卵 生 就 是 生 出 蛋 等 來 做 卵 生 卵 胎 生 胎 生 的 定 義 將 四 六 年 級 生 對 於 卵 生 的 說 法, 做 五 個 歸 類 :( 一 ) 產 物 是 蛋 ;( 二 ) 由 蛋 生 出 來 的 個 體 ;( 三 ) 具 孵 化 行 為 ;( 四 ) 胚 胎 養 分 來 源 及 ( 五 ) 其 他 ( 如 : 不 似 哺 乳 類 的 吸 奶 行 為, 以 及 產 出 之 後 要 隔 一 段 時 間 才 會 產 生 新 個 體 ) 整 體 而 言, 晤 談 的 學 生 僅 六 年 級 生 中 出 現 第 四 類, 也 就 是 思 考 到 個 體 發 育 是 由 卵 獲 得 養 分 ( 表 4-1) 表 4-1 四 年 級 生 / 六 年 級 生 的 卵 生 定 義 四 年 級 生 ( 一 ) 產 物 是 蛋 一 生 下 來 就 是 卵 蛋 生 蛋 ( 二 ) 由 蛋 生 出 的 個 體 由 蛋 生 出 來 ( 三 ) 孵 化 行 為 需 要 母 親 抱 卵, 才 會 破 蛋 而 出 六 年 級 生 ( 一 ) 產 物 是 蛋 卵 生 是 生 出 來 是 蛋 卵 生 是 蛋 ( 二 ) 由 蛋 生 出 的 個 體 由 蛋 生 出 來 卵 生 是 生 出 來 有 保 護 膜 卵 生 是 從 一 顆 小 小 的 蛋 長 大 ( 三 ) 孵 化 行 為 蛋 生 出 來 每 天 孵 化 它 卵 生 是 先 生 出 蛋, 然 後 再 孵 化 出 來 *( 四 ) 胚 胎 養 分 來 源 由 卵 中 的 養 分 來 養 孩 子 新 生 命 從 蛋 中 吸 收 營 養 生 長 卵 生 幼 體 靠 蛋 裡 面 蛋 黃 來 維 持 生 命, 等 到 成 長 完 成, 再 破 蛋 而 出

22 594 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 其 他 卵 生 破 蛋 後, 不 必 吸 奶 其 他 卵 生 是 卵 先 生 出 來, 經 過 一 段 時 間 小 動 物 才 再 生 出 來 (*: 出 現 在 六 年 級 生 ) 至 於 有 關 對 動 物 胎 生 的 認 定, 由 被 訪 談 的 四 六 年 級 學 生 的 回 答 類 型, 分 為 五 個 歸 類 :( 一 ) 產 物 是 個 體 ;( 二 ) 哺 乳 類 ;( 三 ) 可 以 活 動 ;( 四 ) 胚 胎 發 育 階 段 及 ( 五 ) 胚 胎 養 分 之 來 源 至 於 ( 四 ) 和 ( 五 ) 的 說 法 是 至 六 年 級 生 才 出 現 的 ( 表 4-2) 四 年 級 生 表 4-2 四 年 級 生 / 六 年 級 生 的 胎 生 定 義 六 年 級 生 ( 一 ) 產 物 是 個 體 身 體 整 個 生 出 來 剛 生 下 來 就 有 一 個 固 定 的 形 狀 直 接 出 來 一 個 整 體 ( 二 ) 哺 乳 類 胎 生 出 來 需 要 吸 奶 哺 乳 類 ( 三 ) 可 以 活 動 一 生 下 來 就 會 動 吃 東 西 ( 一 ) 產 物 是 個 體 胎 生 是 由 身 體 生 出 來 的 小 孩 胎 生 是 直 接 把 動 物 生 出 來 胎 生 是 母 親 直 接 生 下 來 胎 生 是 直 接 從 肚 子 裡 面 就 生 出 來 胎 生 是 直 接 生 出 來 ( 二 ) 哺 乳 類 胎 生 是 哺 乳 類 ( 三 ) 可 以 活 動 胎 生 是 生 出 來 可 以 行 走 活 動 的 胎 生 是 生 出 來 直 接 可 以 行 走 *( 四 ) 胚 胎 發 育 階 段 孩 子 成 熟 後 才 出 生 胎 生 是 幼 體 在 母 體 裡 面, 等 它 成 長 完 成, 再 由 母 體 生 下 來 *( 五 ) 胚 胎 養 分 來 源 從 母 體 中 吸 收 營 養 生 長 (*: 出 現 在 六 年 級 生 ) 有 關 卵 胎 生 的 定 義, 四 年 級 小 朋 友 多 半 無 法 回 答, 僅 有 少 數 以 身 子 較

23 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 595 弱 一 陣 子 才 會 走 動 來 猜 答 案 而 六 年 級 學 生 的 答 案 則 可 以 說 眾 說 紛 紜 了 主 要 分 為 ( 一 ) 卵 在 母 體 內 孵 化 成 個 體 ;( 二 ) 生 出 的 個 體 尚 有 卵 ; ( 三 ) 蛋 破 後 生 出 之 個 體 ;( 四 ) 孵 蛋 的 哺 乳 類 等 整 體 而 言, 對 此 方 面 的 概 念 較 陌 生, 也 許 卵 胎 生 的 名 詞 較 少 出 現 在 書 電 視 媒 體 或 普 通 的 談 話 吧! 四 年 級 生 表 4-3 四 年 級 生 / 六 年 級 生 的 卵 胎 生 定 義 六 年 級 生 生 下 來 是 卵, 孩 子 出 來 很 脆 弱 生 出 來 要 一 陣 子 才 會 走 動 ( 一 ) 卵 在 母 體 內 孵 化 成 個 體 孩 子 在 卵 中 成 長, 但 卵 卻 在 母 體 腹 中 生 長 卵 胎 生 卵 在 肚 子 裡 面 孵 化 以 後, 再 生 出 來 卵 胎 生 是 卵 在 母 體 孵 化 一 段 時 間, 等 幼 體 可 自 由 移 動 以 後, 再 由 母 體 生 出 卵 胎 生 是 卵 在 肚 子 內 孵 化 好, 再 生 出 來 卵 胎 生 是 在 母 體 孵 化 再 生 出 來 卵 胎 生 蛋 在 體 內 孵 化 再 生 出 來 ( 二 ) 出 生 的 個 體 尚 有 卵 卵 胎 生 是 生 出 來 還 要 卵 子 卵 胎 生 是 生 出 來 還 有 卵 在 上 面 ( 三 ) 蛋 破 後 出 生 之 個 體 卵 胎 生 是 從 蛋 破 掉 之 後 出 生 ( 四 ) 孵 蛋 的 哺 乳 類 以 孵 蛋 方 式 出 生, 但 它 是 哺 乳 類 至 於 卵 生 動 物 每 次 產 的 卵 的 個 數 很 多, 而 胎 生 動 物 的 後 代 數 量 較 少, 有 什 麼 理 由 可 以 解 釋 這 自 然 現 象 呢? 我 們 以 圖 卡 的 椿 象 及 獅 子 為 導 引, 提 出 為 什 麼 椿 象 一 次 產 生 許 多 卵, 而 獅 子 只 生 一 兩 隻 小 獅 子? 的 問 題, 受 試 者 先 將 解 釋 寫 在 白 紙 上, 而 後 再 說 明 之 研 究 者 以 錄 音 機 錄 音, 並 轉 錄 之 茲 以 下 表 來

24 596 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 做 四 六 年 級 生 對 此 回 答 的 說 明 由 四 六 年 級 生 的 回 答 中, 各 組 可 歸 類 為 五 項 其 中 前 三 項 相 似, 即 ( 一 ) 卵 / 胎 生 體 積 大 小 ;( 二 ) 以 量 取 勝 ;( 三 ) 卵 / 胎 生 自 衛 能 力 的 差 異 來 說 明 子 代 個 數 多 少 之 理 由, 然 而 四 年 級 學 生 中 亦 有 以 產 物 的 形 狀 會 影 響 母 親 順 產 與 否 來 說 明 個 數 多 少 之 理 由 四 年 級 學 生 的 回 答 會 以 生 物 個 體 ( 如 : 椿 象 ) 的 特 性 來 思 考 此 理 由 至 於 六 年 級 生 中 尚 有 以 生 產 費 力 大 小 與 母 / 親 體 能 否 保 護 幼 體 的 觀 點 來 說 明 子 代 數 量 多 少 之 理 由 ( 表 4-4) 表 4-4 四 年 級 生 / 六 年 級 生 對 卵 生 胎 生 數 量 的 說 法 四 年 級 生 六 年 級 生 ( 一 ) 卵 / 胎 生 體 積 大 小 蛋 比 較 小, 一 次 可 以 生 多 一 點 ; 胎 生 的 小 孩 比 較 大 ( 二 ) 以 量 取 勝 卵 生 的 蛋 易 被 破 壞, 所 以 多 生 一 些, 以 免 絕 種 ( 一 ) 卵 / 胎 生 體 積 大 小 卵 比 較 小, 所 以 生 的 就 比 較 多 胎 生 比 較 大, 所 以 生 的 比 較 少 因 為 卵 比 較 小, 可 以 多 生 一 點 ; 胎 生 動 物 比 較 大, 比 較 難 生 出 來 卵 生 因 為 體 積 比 較 小, 可 以 生 比 較 多 ; 胎 生 體 積 比 較 大, 生 比 較 少 ( 二 ) 以 量 取 勝 卵 要 生 多 一 點, 有 時 候 卵 會 壞 掉, 受 到 撞 擊, 或 者 在 裡 面 就 死 掉, 所 以 要 生 多 一 點 ( 三 ) 卵 生 / 胎 生 自 衛 能 力 ( 三 ) 卵 生 / 胎 生 自 衛 能 力 胎 生 因 為 孩 子 會 動, 比 較 卵 生 的 卵 有 時 候 會 被 其 他 動 物 吃 掉 ; 胎 生 會 不 會 死 亡 自 己 保 護 自 己 比 如 說, 獅 子 會 用 爪 子 保 護 自 己 卵 生 的 動 物 生 下 來 以 後, 父 母 不 會 保 護 他 們, 所 以 要 生 比 較 多 ; 胎 生 生 下 來 父 母 會 保 護 他 們 * 產 物 與 生 產 的 難 易 度 卵 生 的 產 物 是 蛋, 母 親 生 出 來 時 好 生 ; 而 胎 生 動 物 是 形 狀, 所 以 母 親 很 難 過, 一 次 生 一 二 個, 就 * 生 產 所 需 精 力 胎 生 動 物 每 生 一 次 就 要 花 費 很 大 的 力 氣 和 精 力, 如 果 再 生 就 不 行 了 卵 生 就 不 必 花 費 太 大 精 力, 而 且 營 養 是 從 蛋 中 提 供, 才 能 一 次 生 很 多

25 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 597 生 得 很 少 * 個 體 的 特 性 椿 象 繁 殖 力 強 椿 象 壽 命 短 * 母 體 / 親 體 的 保 護 胎 生 是 把 蛋 放 在 肚 子 裡 面, 有 母 親 的 保 護 比 較 安 全 ; 卵 生 是 蛋 直 接 孵 在 外 面, 破 掉 的 機 率 很 大, 就 多 生 一 點 胎 生 是 幼 體 已 經 在 母 體 完 全 生 長 完 成, 由 母 體 生 出, 已 經 不 太 需 要 保 護 了, 所 以 可 以 存 活 下 來 的 機 率 比 較 大, 但 是 卵 是 因 為 放 在 各 種 地 方, 又 有 各 種 天 敵 可 能 會 把 卵 吃 掉, 所 以 要 更 多 的 數 量 來 維 持 生 活 下 來 的 機 率 卵 生 是 父 母 比 較 沒 有 能 力 保 護 自 己 的 卵, 有 時 候 會 被 其 他 動 物 吃 掉 ; 胎 生 比 較 有 保 護 自 己 兒 子 女 兒 的 能 力 施 惠 ( 民 82) 就 國 小 學 生 對 動 物 生 殖 類 型 ( 卵 生 胎 生 卵 胎 生 ) 提 出 許 多 迷 思 概 念 :( 一 ) 新 生 命 的 初 生 來 源 ;( 二 ) 出 生 型 態 ;( 三 ) 胚 胎 營 養 來 源 ;( 四 ) 構 造 和 功 能 學 生 們 的 眼 見 為 信, 以 看 到 具 體 的 東 西 領 悟 字 面 之 意 義 例 如 : 卵 生, 就 像 母 雞 一 樣, 會 產 出 一 個 雞 蛋, 這 就 是 卵 至 於 胎 生, 就 是 如 人 獅 子, 媽 媽 生 出 的 孩 子 只 是 小 號 的 形 體 而 鮮 少 會 有 如 課 本 上 的 定 義 : 卵 生 代 表 物 體 最 初 的 發 育 乃 是 取 自 於 卵 內 卵 黃 囊 的 營 養 ; 而 胎 生 則 是 胎 兒 的 發 育 營 養 係 取 自 於 母 體 ; 而 卵 胎 生 的 生 物 就 是 胎 兒 最 初 的 發 育 取 自 於 卵 內 之 營 養, 成 熟 後 在 由 母 體 產 出 體 外 五 生 物 科 技 對 生 物 生 殖 影 響 的 可 能 性 針 對 生 物 科 技 對 當 今 生 物 生 殖 之 影 響, 原 本 想 以 桃 麗 羊 為 主 題, 來 探 測 學 生 對 科 技 影 響 生 物 生 殖 的 觀 點, 然 而 在 預 試 時, 發 現 小 學 生 對 此 重 大 發 現 並 無 印 象, 故 改 以 老 少 咸 宜 的 侏 儸 紀 公 園 影 片 為 主 題 的 引 子 本 題 係 先 放 映 侏 儸 紀 公 園 片 段, 約 11 分 鐘, 內 容 係 描 述 一 男 一 女 科 學 家 到 侏 儸 紀 公 園 拜 會 園 主, 看 到 在 白 堊 紀 已 滅 絕 的 腕 龍, 而 且 看 到 的 是 成 群 結 隊 園 主 帶 兩 位 科 學 家 到 展 示 館 去 聽 解 說, 簡 報 中 說 明 了 DNA 建 造 生 命 的 藍 圖, 並 且 報 告 該 園 已 可 製 造 恐 龍 寶 寶, 接 著 他 們 參 觀 實 驗 室, 正 好 看 到 一 個 機 器 手 臂 在 翻 轉 恐 龍 蛋, 而 且 有 一 個 蛋 開 始 破 了 在 這 些 科 學 家 對 話 裡, 侏 儸 記 公 園 不 准 私 生 恐 龍, 數 量 控 制 是 園 裡 的 重 要 安 全 項 目 ; 有 一 位 科 學 家 問 你 如 何 知 道 它 們 不 能 繁 殖?, 另 位 科 學 家 回 答 : 因 為 園 裡 的 動 物 都 是 母 的, 是 精 心 設 計 的 這 之

26 598 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 後 的 一 連 串 互 相 質 問 之 下, 最 後 有 位 科 學 家 冒 出 一 句 頗 有 哲 學 意 味 的 話 : 生 命 是 奔 放 的, 生 命 會 找 出 路 的 藉 這 影 片 的 提 示, 研 究 群 擬 出 三 個 問 題 :(1) 從 這 部 電 影, 你 認 為 恐 龍 是 怎 麼 產 生 的?(2) 影 片 中 談 到 都 是 母 的 恐 龍 就 無 法 生 出 小 恐 龍, 你 同 意 嗎? 為 什 麼?(3) 根 據 你 所 學 的 科 學 知 識, 你 覺 得 這 部 科 幻 片 會 不 會 成 為 事 實? ( 一 ) 恐 龍 怎 麼 產 生 的? 受 試 者 的 答 案 計 分 四 類 型 :(1) 恐 龍 蛋 孵 化,(2)DNA 產 生,(3) 人 工 繁 殖 及 (4) 交 配 後 生 出 來 其 中 四 年 級 生 回 答 為 恐 龍 蛋 孵 化 的 約 有 49 人 (49%), 六 年 級 生 14 人 (14%); 寫 出 是 DNA 產 生 的 四 年 級 生 有 33 人 (33%), 六 年 級 生 有 60 人 (60%), 多 半 又 都 強 調 從 恐 龍 的 血 中 取 出 DNA 基 因, 就 能 產 生 恐 龍, 至 於 提 到 是 人 工 繁 殖 的, 四 年 級 學 生 未 有 人 提 到, 但 在 六 年 級 生 有 11 人 (15%), 另 外 在 六 年 級 生 有 5 人 (7%) 提 到 交 配 後 生 出 來 的 話 ( 二 ) 影 片 中 談 到 都 是 母 的 恐 龍 就 無 法 生 出 小 恐 龍, 你 同 意 嗎? 為 什 麼? 對 於 這 個 問 題, 同 意 這 句 話 的 四 年 級 生 有 61 人 (61%), 六 年 級 生 有 55 人 (55%), 而 不 同 意 的 四 年 級 生 有 18 人 (18%), 六 年 級 生 有 39 人 (39%) 這 問 題 對 四 年 級 生 而 言, 無 法 作 答 的 約 21 人, 而 對 六 年 級 生 而 言, 則 為 6 人 左 右 在 同 意 者 中, 最 主 要 的 理 由 是 因 為 沒 有 公 的 恐 龍 可 以 交 配 四 年 級 生 有 40 人 (40%), 六 年 級 生 48 人 (48%) 在 不 同 意 者 中 之 理 由, 提 到 用 DNA 製 造 就 不 用 公 恐 龍 了 生 物 會 因 為 環 境 改 變 而 進 化 或 退 化 人 是 萬 能 的 人 類 已 有 複 製 羊 成 功 技 術, 因 此 人 工 繁 殖 可 以 成 功 等 形 形 色 色 的 答 案 ( 三 ) 這 部 科 幻 片 子 是 否 會 成 為 事 實? 認 為 這 部 片 子 或 可 成 為 真 實 的, 四 年 級 生 有 29 人 (29%), 六 年 級 生 有 62 人 (62%), 同 意 者 主 要 理 由 是 認 為 現 在 科 學 進 步, 有 可 能 完 成 這 工 作 至 於 不 認 為 這 部 片 子 會 在 人 類 歷 史 重 現 的, 四 年 級 生 有 61 人 (61%), 六 年 級 生 有 37 人 (37%), 主 要 理 由 認 為 恐 龍 已 經 絕 種, 故 不 可 能 再 次 有 此 現 象 伍 結 論 與 建 議

27 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 599 如 果 說 人 生 如 戲, 那 麼 在 其 一 生 受 及 正 式 學 校 教 育 的 情 節 裡, 就 如 Schwab (1973) 及 Novak(1998) 所 說 的, 包 含 有 學 習 者 教 師 學 科 知 識 社 會 情 境 以 及 評 量 等 的 重 要 角 色 或 事 件, 而 種 種 之 中, 仍 以 學 習 者 為 最 核 心 Novak 等 (2000) 針 對 學 習 者 而 言, 說 道 : 概 念 在 學 習 理 解 以 及 知 識 理 論 中 扮 演 最 主 要 的 地 位, 我 們 都 知 道 學 生 在 未 入 學 之 前, 其 實 已 經 對 周 遭 世 界 有 千 百 個 概 念 或 者 語 言 標 籤, 那 麼 入 學 後, 尤 其 到 了 四 六 年 級 時, 學 習 者 所 持 有 的 概 念 是 混 和 著 自 發 概 念 (spontaneous concepts) 以 及 學 校 正 式 概 念 (scientific concepts), 能 夠 瞭 解 學 生 所 持 有 的 先 備 概 念, 對 於 教 師 的 教 學 策 略 以 及 課 程 設 計 是 項 重 要 的 參 考 本 研 究 係 針 對 四 六 年 級 生 的 動 物 生 殖 概 念, 利 用 半 結 構 式 問 卷 以 及 系 統 的 晤 談 方 法, 就 學 生 在 ( 一 ) 生 物 來 自 生 物 -- 生 殖 的 定 義 ;( 二 ) 生 殖 是 生 物 的 特 徵 之 一 ;( 三 ) 生 殖 具 有 產 生 新 個 體 的 意 義 ;( 四 ) 卵 生 胎 生 卵 胎 生 以 及 ( 五 ) 生 物 科 技 對 生 物 生 殖 的 影 響 作 探 討 整 體 而 言, 利 用 發 霉 的 土 司 想 探 究 學 生 是 否 停 留 在 異 生 源 論, 由 圖 4-1 圖 4-2 數 據 看 來, 尚 能 支 持 這 個 假 說, 然 而 是 否 學 生 在 這 年 齡 尚 無 法 界 分 真 菌 細 菌 病 菌 之 故? 或 許 只 能 說 缺 乏 詞 彙 的 科 學 素 養 (nominal scientific literacy) 而 已 其 次 以 動 物 圖 片 讓 學 生 思 考 共 有 的 特 性 時, 由 獲 得 的 數 據 亦 能 支 持 研 究 者 原 先 之 假 定, 就 是 往 往 忽 略 了 生 殖 至 於 生 殖 具 有 產 生 新 個 體 的 意 義, 由 圖 片 顯 示, 水 螅 旁 側 出 芽 小 水 螅, 與 馬 鈴 薯 塊 莖 長 成 一 株 綠 色 植 物 體, 土 中 才 有 馬 鈴 薯 塊 莖 而 言, 顯 然 屬 於 無 性 生 殖 但 對 小 學 生 而 言, 水 螅 長 出 小 水 螅 個 體, 而 馬 鈴 薯 塊 莖 不 是 直 接 長 出 許 多 小 塊 莖 有 關 西 瓜 苦 瓜, 屬 於 呈 現 的 是 生 殖 現 象 與 一 般 必 要 有 交 配 的 概 念 不 符 合, 這 亦 可 以 由 結 果 證 實 然 而 這 類 型 的 題 目, 六 年 級 生 要 比 四 年 級 生 答 對 的 百 分 比 要 低, 也 許 六 年 級 生 思 考 條 件 更 多, 予 以 限 制 條 件 更 多, 故 此 類 作 答 反 而 呈 現 下 降 情 形 在 卵 生 胎 生 卵 胎 生 的 反 應 中, 可 以 發 現 四 六 年 級 生 有 共 同 的 答 案, 而 比 較 合 乎 科 學 概 念 的 說 法, 是 在 六 年 級 生 出 現 最 後 的 恐 龍 題 目, 六 年 級 生 要 比 四 年 級 生 認 為 這 樣 的 情 形 可 能 會 成 為 真 實 來 得 多 生 殖 是 生 物 的 特 性 之 一, 但 卻 屬 於 較 困 難 無 法 容 易 理 解 的 認 知 問 題 當 談 這 些 問 題 時, 在 研 究 的 過 程 中 會 引 起 一 些 緊 張 的 情 緒 反 應, 因 此 是 否 獲 得 學 生 對 生 殖 概 念 的 真 實 想 法 (real conceptions), 仍 是 值 得 懷 疑 Nagy(1953) 研 究 孩 童 的 出 生 理 論 文 中, 特 別 提 到 Barker(1951) 時 進 行 研 究 的 批 判, 例 如 : 這 個 問 題 會 激 起 某 些 孩 童 的 情 緒 阻 力 ( 或 抗 力 ) 文 中 提 到 包 含 兩 種 情 緒 阻 力 (emotional resistance), 其 一 為 社 會 阻 力 (social resistance), 其 二 為 主 題 阻 力 (topical resistance) 所 有 的 研 究, 一 定 是 由 研 究 者 提 供 研 究 情 境, 並 分 析 一 般 孩

28 600 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 子 就 其 現 象 的 理 論 (theories) 當 然 孩 子 真 實 生 活 中 的 真 實 想 法 多 多 少 少 會 受 及 某 些 類 型 的 情 緒 阻 力 所 影 響, 而 絕 非 是 在 研 究 者 假 設 情 境 (hypothetical situation) 絕 無 情 緒 阻 力 下 的 狀 況 的 想 法 提 到 主 題 阻 力 就 是 有 些 孩 子 對 生 殖 的 題 目 會 有 些 抗 力, 因 此 在 晤 談 時, 很 難 輕 鬆 自 然 地 回 答 雖 然 參 與 晤 談 的, 在 四 六 年 級 的 晤 談 受 試 者, 是 老 師 邀 請 自 願 者 來 參 加, 但 是 在 這 事 前 並 未 告 知 要 晤 談 的 主 題 為 動 物 生 殖 其 中 有 個 六 年 級 的 學 生 在 晤 談 中 提 出 : 教 授,Discovery 演 的 應 該 是 科 學 的 片 子 吧! 我 回 答 : 是 啊! 孩 子 問 : 那 為 什 麼 裡 頭 有 動 物 交 配 時, 媽 媽 就 教 我 關 掉 電 視? 另 一 個 學 生 說 : 是 啊, 有 時 路 上 看 到 狗 交 配, 媽 媽 就 教 我 們 趕 快 走, 不 要 看! 雖 然 我 們 問 孩 子 的 問 題 並 不 是 放 在 交 配 上 面, 但 是 一 開 始 晤 談 學 生 時, 會 發 現 他 們 的 反 應 是 將 生 殖 和 交 配 的 情 景 畫 成 等 號, 而 交 配 是 一 個 忌 談 的 字 眼, 因 此 在 回 答 動 物 生 殖 時, 愈 高 年 級 的 孩 子 回 答 時 愈 不 自 然, 愈 有 迴 避 之 情 形 同 時, 研 究 者 的 性 別 與 受 訪 學 生 的 性 別 是 否 有 關 係? 學 生 小 組 性 別 的 組 合 ( 如 : 全 為 男 生, 全 為 女 生, 或 男 女 各 半 ) 是 否 會 影 響 表 達 想 法 的 陳 述? 這 都 是 未 來 在 研 究 方 法 應 可 進 一 步 探 討 的 本 研 究 之 歷 程 使 研 究 者 憶 及 某 位 教 學 已 有 四 年 的 小 學 老 師, 他 說 到 在 上 五 年 級 國 語 課 有 關 阿 姆 斯 壯 登 上 月 球 時, 他 以 科 學 證 據 及 觀 點, 說 明 月 球 這 個 環 境 不 可 能 有 適 合 生 物 生 存 的 理 由, 最 後 再 次 問 學 生, 相 信 月 球 上 會 有 嫦 娥 嗎? 居 然 全 班 學 生 皆 舉 手 說 相 信, 這 位 老 師 假 裝 生 氣 地 問 學 生 : 為 何 我 說 了 這 麼 多 理 由, 你 們 仍 認 為 嫦 娥 能 生 活 在 月 球 上?, 學 生 對 他 說 : 因 為 嫦 娥 是 神 仙, 不 是 人 當 然, 要 研 究 這 問 題, 並 不 那 麼 容 易, 也 許 學 生 和 老 師 熟 了, 就 故 意 集 體 如 此 堅 決 地 回 答 但 在 現 實 層 面 上, 確 實 曾 碰 到 已 五 年 級 的 孩 子, 仍 然 會 在 聖 誕 夜 前 夕 掛 個 襪 子 在 聖 誕 樹 上, 裡 頭 還 有 一 封 給 聖 誕 老 人 的 信 讓 孩 子 保 有 這 份 夢 想 想 像, 可 能 也 是 部 份 大 人 肯 定 的 教 育 方 式 在 皮 亞 傑 (Piaget,1929) 所 著 的 兒 童 對 世 界 的 概 念 觀 一 書 中 的 第 一 章 提 到 困 境 和 方 法 (Problem and Method), 就 說 到 有 關 對 兒 童 知 覺 的 世 界 進 行 的 探 究 (investigation) 是 兒 童 心 理 學 (Child psychology) 中 挺 重 要 的, 但 是 卻 也 是 最 最 困 難 的 研 究 皮 亞 傑 的 這 本 書 在 1929 年 時 就 已 有 人 英 譯 出 來 了, 但 是 他 所 提 醒 我 們 做 研 究 者 應 注 意 的 兩 個 問 題, 在 科 教 研 究 始 終 是 亙 古 彌 新 的 問 題 其 一 是 兒 童 在 不 同 的 認 知 發 展 期 中, 在 自 然 中 形 成 的 世 界 的 概 念 觀 究 竟 是 什 麼? 這 裡 可 以 細 分 兩 個 子 問 題, 就 是 兒 童 產 生 這 個 想 法 的 實 體 基 模 (scheme of reality) 為 何? 孩 子 能 否 和 我 們 大 人 一 樣 可 區 分 出 實 際 世 界 (real world) 和 遊 戲 想 像 扮 劇 的 虛 幻 世 界 (fictious world)?

29 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 601 這 就 如 我 所 說 的 那 位 老 師, 他 的 學 生 相 信 嫦 娥 的 存 在, 並 不 證 明 他 否 認 月 球 適 合 生 物 生 存 其 二 是 兒 童 心 內 存 在 的 主 觀 世 界 (internal subjective world) 和 在 他 四 周 的 外 在 世 界 (external world) 的 距 離 究 竟 有 多 遠? 產 生 這 個 距 離 的 限 制 是 什 麼? 總 之, 能 夠 瞭 解 學 童 學 習 本 質 是 落 實 科 學 教 育 的 重 要 條 件, 科 學 概 念 的 發 展 與 科 學 學 習 有 密 切 的 關 係, 而 學 生 科 學 概 念 發 展 相 關 的 研 究, 則 是 課 程 教 材 教 師 教 學 法 及 施 資 培 育 內 涵 的 基 礎 參 考 文 獻 一 中 文 部 分 王 美 芬 ( 民 80) 自 然 科 錯 誤 概 念 之 研 究 台 北 市 立 師 範 學 院 學 報,22,367~400 王 美 芬 熊 召 弟 ( 民 84) 國 民 小 學 自 然 科 教 材 教 法 台 北 : 心 理 出 版 社 王 道 還 等 譯 (Kuhn, Thomas S. 著 ) ( 民 78) 科 學 革 命 的 結 構 台 北 : 遠 流 出 版 事 業 公 司 王 龍 錫 ( 民 79) 我 國 學 生 自 然 科 概 念 發 展 與 診 斷 教 學 之 研 究 :( 一 ) 小 學 生 浮 力 概 念 發 展 之 結 構 圖 研 究 國 科 會 專 題 研 究 成 果 報 告 (NSC S D) 台 北 : 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 王 龍 錫 ( 民 81) 國 小 兒 童 光 與 視 覺 之 概 念 發 展 研 究 ( 一 ) 國 科 會 專 題 研 究 報 告 (NSC S N) 台 北 : 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 林 顯 輝 ( 民 82) 國 小 兒 童 水 循 環 概 念 之 研 究 國 科 會 專 題 研 究 報 告 (NSC S ) 台 北 : 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 邱 美 虹 ( 民 89) 概 念 改 變 研 究 的 省 思 與 啟 示 科 學 教 育 學 刊,8(1),1-34 施 惠 ( 民 82) 國 小 學 生 對 動 物 生 殖 類 型 的 概 念 結 構 研 究 國 科 會 專 題 研 究 成 果 報 告 (NSC S N) 台 北 : 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 施 惠 ( 民 85) 國 小 學 生 對 動 物 生 殖 類 型 概 念 建 構 之 研 究 教 學 活 動 設 計 國 立 新 竹 師 範 學 院 學 報,9, 郭 重 吉 ( 民 77) 從 認 知 觀 點 探 討 自 然 科 學 的 學 習 教 育 學 院 學 報,13, 郭 重 吉 ( 民 84) 建 構 主 義 與 數 理 教 學 建 構 與 教 學,1,1 陳 世 輝 ( 民 84) 山 地 兒 童 生 物 概 念 及 生 物 分 類 之 研 究 國 科 會 專 題 研 究 成 果 報 告 (NSC S N) 台 北 : 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 陳 世 輝 林 秀 瓊 ( 民 82) 國 小 自 然 科 生 物 教 材 之 概 念 分 析 ( 未 出 版 ) 陳 業 勇 ( 民 90) 學 生 的 動 物 生 殖 概 念 研 究 國 立 臺 北 師 範 學 院 數 理 教 育 研 究 所 碩 士 論 文 ( 未 出 版 ) 陸 維 作 ( 民 77) 氧 化 還 原 概 念 發 展 與 推 理 相 關 之 研 究 國 科 會 專 題 研 究 報 告 台 北 市 : 國 科 會 科 教 處 黃 台 珠 ( 民 73) 概 念 的 研 究 及 意 義 科 學 教 育 月 刊,66,44-55

30 602 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 黃 台 珠 ( 民 84) 概 念 圖 在 國 中 生 物 教 學 上 的 成 效 研 究 (II) 國 科 會 專 題 研 究 成 果 報 告 (NSC S ) 台 北 : 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 黃 湘 武 ( 民 78) 我 國 學 生 科 學 概 念 與 推 理 能 力 發 展 之 相 關 研 究 : 光 的 性 質 ( 二 ) 國 科 會 專 題 研 究 報 告 台 北 市 : 國 科 會 科 教 處 黃 萬 居 ( 民 85) 國 小 中 年 級 學 生 酸 鹼 概 念 認 知 之 研 究 科 學 教 育 研 究 與 發 展 季 刊,4,4--29 黃 鴻 博 ( 民 87) 概 念 構 圖 在 自 然 科 教 學 上 的 運 用 國 教 輔 導,38(1),13-18 黃 寶 鈿 ( 民 76) 我 國 學 生 科 學 概 念 與 推 理 能 力 發 展 之 相 關 研 究 : 燃 燒 的 化 學 及 物 理 概 念 國 科 會 專 題 研 究 報 告 台 北 市 : 國 科 會 科 教 處 楊 其 安 ( 民 78) 利 用 臨 床 晤 談 探 究 國 中 學 生 對 力 學 概 念 的 另 有 架 構 國 立 彰 化 師 範 大 學 科 學 教 育 研 究 所 碩 士 論 文 ( 未 出 版 ) 楊 榮 祥 ( 民 67) 動 物 的 生 殖 台 北 : 幼 獅 文 化 事 業 公 司 熊 召 弟 ( 民 84) 以 概 念 角 度 談 學 童 的 生 物 觀 國 民 教 育,35(7.8),8-13 熊 召 弟, 王 美 芬, 段 曉 林, 熊 同 鑫 等 譯 (S.M Glynn R. H Yeany 著 )( 民 85) 科 學 學 習 心 理 學 台 北 : 心 理 出 版 社 劉 伍 貞 ( 民 85) 國 小 學 生 月 相 概 念 學 習 之 研 究 國 立 屏 東 師 範 學 院 國 民 教 育 研 究 所 碩 士 論 文 ( 未 出 版 ) 諸 亞 儂 ( 民 80) 生 物 學 台 北 : 三 民 謝 秀 月 ( 民 79) 小 學 師 院 學 生 熱 與 溫 度 概 念 的 另 有 架 構 國 立 彰 化 師 範 大 學 科 學 教 育 研 究 所 碩 士 論 文 ( 未 出 版 ) 鍾 聖 校 ( 民 84) 國 小 自 然 科 課 程 教 學 研 究 台 北 : 五 南 圖 書 出 版 公 司 二 英 文 部 分 American Association for Advancement of Science (1994). Benchmarks for science literacy. New York: Oxford University Press. Bell, B. F. (1981). When is an animal not an animal? Journal of Biological Education, 15(3), Bernstein, A. C., & Cowan, P. A. (1975). Children's concepts of how people get babies. Child Development, 46, Conn, J. H. (1947). Children's awareness of the origins of babies. Journal of Child Psychiatry, 1, Conn, J. H., & Kanner, L. (1947). Children's awareness of sex differences. Journal of Child Psychiatry, 1, Kreitler, H., & Kreitler, S. (1966). Children's concepts of sexuality and birth. Child Development, 37, Markle, S. M. & Tiemann, P. W. (1973). Behavioral analysis of cognitive content. Educational Technology, 10(1), Mintzes, J. J. & Arnaudin, M. W. (1984). Children's biology: a review of research on

31 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 603 conceptual development in the life sciences. ERIC Document Reproduction service No. ED Mintzes, J. J., Trowbridge, J. E., Arnaudin, M. W., and Wandersee, J. H. (1911). Children's Biology: Studies on Conceptual Development in the Life Science. In S. M. Glynn, R. H. Yeany, and B. K. Britton (Eds) (1991). The Psychology of Learning Science. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, Inc. Mintzes, J. J., Wandersee, J. H., & Novak, J. D. (1999). Assessing Science Understanding: A Human Constructivist View. New York: Academic. Moore, J. E., & Kendall, D. C. (1971). Children's concepts of reproduction. Journal of Sex Research, 7, Nagy, M. H. (1953a). Children's birth theories. The Journal of Genetic Psychology, 83, Nagy, M. H. (1953b). The representation of "germs" by children. Journal of Genetic Psychology, 83, Novak, J. D. (1998). Learning, creating and using knowledge: concept maps as facilitative tools is schools and corporations. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum. Novak, J. D., Mintzes, J. J., & Wandersee, J. H. (2000). Learning, teaching, and assessment: a human constructivist perspective. In J. J. Mintzes, J. H. Wandersee, & J. D. Novak. Assessing Science Understanding: A Human Constructivist View. New York: Academic. Piaget, J. (1929). The child's conception of the world. London: Routledge and Kegan Paul. Schwab, J. (1973). The practical3: translation into curriculum. School review, 81, Treagust, D. F. (1988). Development and use of diagnostic tests to evaluate students misconceptions in science. International Journal of Science Education, 10(2), Treagust, D. F., Duit, R. & Fraser, B. J. (Eds.) (1996). Improving teaching and learning in science and mathematics. New York: Teachers College Press. Trowbridge, J. E. &Mintzes, J. J. (1985). Students' alternative conceptions of animals and animal classification. School Science and Mathematics, 85(4), Trowbridge, J. E.&Mintzes, J. J. (1988). Alternative conceptions in animal classification: A cross-age study. Journal of Research in Science Teaching, 25(7), Wandersee, J. H., Mintzes, J. J. and Arnaudin, M. W. (1987). Children's biology: A content analysis of conceptual development in the life science. in J. D. Novak (Ed.) (1987). Proceedings of the Second International Seminar on Misconceptions and Educational Strategies in Science and Mathematics. Ithaca, N. Y.: Cornell University Press. 致 謝

32 604 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 首 先 感 謝 國 家 科 學 委 員 會 專 案 研 究 計 畫 NSC S 經 費 補 助, 其 次 感 謝 台 灣 師 範 大 學 林 陳 涌 教 授 嘉 義 大 學 張 寶 連 教 授 台 東 縣 馬 蘭 國 小 吳 能 洲 老 師 新 生 國 中 施 日 進 校 長 體 育 高 級 中 學 高 紹 源 老 師 嘉 義 大 學 附 設 實 驗 小 學 李 榮 彬 老 師 黃 雪 雅 老 師 台 北 縣 內 湖 國 中 楊 宜 聆 老 師 台 北 市 興 南 國 小 吳 毓 儒 老 師 熱 心 協 助, 提 供 晤 談 對 象 ; 更 要 感 謝 接 受 晤 談 的 同 學, 他 們 全 力 的 配 合, 才 讓 本 研 究 得 以 成 形 最 後 謝 謝 陳 冠 如 小 姐 在 文 書 資 料 上 給 予 的 協 助 以 及 三 位 審 稿 委 員 的 指 正

33 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 605 附 錄 一 概 念 架 構 圖 生 殖 功 能 是 產 生 新 個 體 的 方 式 有 的 意 義 是 種 的 延 續 有 性 生 殖 無 性 生 殖 染 色 體 個 數 減 半 造 成 進 行 減 數 分 裂 進 行 有 絲 分 裂 配 子 產 生 分 成 產 生 新 細 胞 方 式 分 成 雌 配 子 ( 精 細 胞 ) 雄 配 子 ( 卵 細 胞 ) 形 成 生 物 分 裂 例 如 出 芽 斷 裂 孢 子 營 養 器 官 例 如 例 如 例 如 例 如 真 菌 原 生 分 成 原 核 植 物 動 物 草 履 蟲 水 螅 海 葵 黴 菌 甘 薯 動 物 的 生 殖

34 606 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 動 物 的 生 殖 依 生 存 環 境 分 為 陸 生 動 物 水 生 動 物 兩 生 動 物 大 半 為 主 要 為 體 內 受 精 少 數 為 體 外 受 精 進 行 受 精 作 用 形 成 受 精 卵 母 血 卵 黃 卵 白 出 生 時 是 養 分 來 源 是 哺 乳 動 物 例 幼 兒 稱 為 胎 生 幼 兒 蛋 ( 卵 ) 出 生 時 是 卵 胎 生 稱 為 稱 為 卵 生 如 睪 丸 ( 男 ) 染 色 體 46 個 人 有 如 卵 巢 ( 女 ) 染 色 體 46 個 如 大 肚 魚 如 鳥 類 進 行 減 數 分 裂 分 泌 產 生 配 子 精 子 染 色 體 23 個 卵 子 染 色 體 23 個 乳 汁 進 行 受 精 作 用 在 形 成 輸 卵 管 受 精 卵 染 色 體 46 個 在 餵 哺 發 育 胚 胎 子 宮 發 育 幼 兒 有 胎 盤 有 羊 水

35 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 607 二 半 結 構 式 問 卷 學 校 : 年 級 : 姓 名 : 性 別 : 第 一 頁 1. 王 明 由 冰 箱 拿 出 的 一 小 袋 土 司, 放 在 餐 桌 上 數 日 後, 有 些 土 司 片 發 霉 了, 請 問 這 些 霉 是 什 麼?(1) 它 是 由 什 麼 東 西 產 生 的?(2) 答 :(1) (2) 2. 以 下 九 張 生 物 圖 片, 它 們 共 同 的 特 性 有 哪 些? 答 : 第 二 頁 3. 請 看 銀 幕 上 呈 現 的 現 象, 如 果 你 同 意 它 屬 於 生 殖 現 象, 就 考 慮 它 是 有 性 生 殖 還 是 無 性 生 殖, 並 在 欄 位 中 打 V ; 如 果 不 屬 於 生 殖 現 象, 就 在 否 欄 位 打 V ; 如 果 無 法 作 答, 則 在 我 不 知 道 欄 位 打 V 選 項 題 號 是 否 我 不 知 道 1. 水 螅 2. 馬 鈴 薯 3. 蝸 牛 4. 信 天 翁 5. 西 瓜 6. 黴 菌 7. 石 頭 8. 落 地 生 根 9. 渦 虫 10. 苦 瓜

36 608 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 第 三 頁 4. 你 喜 歡 恐 龍 嗎? 你 對 恐 龍 好 奇 嗎? 從 古 生 物 學 家 的 研 究 發 現 恐 龍 在 侏 儸 紀 時 代 非 常 興 盛, 一 直 到 了 白 堊 紀 末 期 才 逐 漸 滅 絕 然 而 因 為 自 然 環 境 的 劇 烈 變 化, 使 得 恐 龍 滅 絕 了, 現 在 我 們 只 能 從 化 石 與 圖 片 推 測 中, 看 到 恐 龍 原 來 的 樣 貌 今 天 我 們 看 的 侏 羅 紀 公 園 電 影 片 段, 主 要 希 望 和 你 談 談 動 物 的 生 殖 的 一 些 想 法, 請 盡 量 寫 出 你 的 看 法 (1) 從 這 部 電 影 中, 你 認 為 恐 龍 是 怎 麼 產 生 的? (2) 影 片 中 談 到 都 是 母 的 恐 龍 就 不 能 繁 殖, 你 同 意 嗎? 為 什 麼? (3) 根 據 你 所 學 的 科 學 知 識, 你 覺 得 這 部 科 幻 片 子 會 不 會 成 為 事 實? 為 什 麼? 謝 謝 您 的 作 答! 並 祝 您 學 業 進 步

37 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 609 半 結 構 式 問 卷 --ppt 檔 案 附 錄 一 : 半 結 構 式 問 卷 圖 片 水 螅 請 翻 開 試 卷 第 二 頁 準 備 好 了 嗎? 馬 鈴 薯 最 左 圖 的 這 塊 馬 鈴 薯 經 過 一 段 時 間 變 成 最 右 圖 蝸 牛 信 天 翁 西 瓜

38 610 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 黴 菌 石 頭 落 地 生 根 渦 蟲 自 行 斷 裂.. 苦 瓜 接 下 來 看 個 影 片 吧!

39 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 611 三 晤 談 工 具 ( 訪 談 腳 本 ) 動 物 生 殖 概 念 訪 談 腳 本 ( 小 學 版 ) 第 一 部 份 : 試 卷 +VCD(40min) 學 校 : 民 國 九 十 年 三 月 二 十 一 日 星 期 三 第 二 部 分 : 分 類 圖 卡 (tools: 試 卷 錄 音 棒 V8 小 圖 卡 4 份 大 圖 卡 1 份 ) 晤 談 工 具 晤 談 步 驟 指 導 語 操 作 說 明 小 型 圖 卡 晤 談 者 將 圖 卡 分 給 4 位 受 試 者, 並 提 出 下 列 問 題 : 研 究 者 登 記 1. 這 裡 有 15 張 生 物 圖 卡, 你 可 以 自 訂 標 準, 將 他 們 分 成 2 堆 3 堆 或, 現 在 請 開 始 做 分 類 : (1) 號 分 類 結 果 : 分 類 基 準 : (2) 號 分 類 結 果 分 類 基 準 : (3) 號 分 類 結 果 分 類 基 準 : (4) 號 分 類 結 果 分 類 基 準 : 2. 現 在 請 你 們 共 同 再 做 一 次 :(4 人 一 起 做 ) 3. 還 能 不 能 再 分 一 次 不 一 樣 的?:(4 人 一 起 做 ) 4. 請 依 生 殖 的 方 式 為 基 準 做 一 次 分 類 :(4 人 一 起 做 ) 5.( 發 白 紙 使 其 先 寫 下 再 晤 談 之 ) 請 問 卵 生 胎 生 卵 胎 生 這 三 種 生 殖 方 式 有 何 不 同? 6.( 舉 圖 1 獅 子 與 圖 2-- 椿 象 為 例 ) 為 何 卵 生 動 物 的 卵 個 數 較 多, 而 胎 生 動 物 的 胎 兒 個 數 較 少? 為 何 用 此 分 類 基 準?( 你 為 何 這 麼 分 呢?) 等 受 試 者 完 成 後, 研 究 者 分 別 向 受 試 者 詢 問 分 類 基 準, 並 由 研 究 者 登 記 之 分 類 時 間 3 分 鐘 詢 問 時 間 4 分 鐘 分 類 時 間 3 分 鐘 詢 問 時 間 4 分 鐘 若 步 驟 1-2 皆 無 用 到 生 殖 觀 念 作 分 類 基 準, 則 需 做 第 3 題 若 有 利 用 到 生 殖 觀 念 作 分 類, 則 直 接 做 第 5 6 題 若 步 驟 還 是 沒 有, 則 直 接 做 第 4 題

40 612 國 立 台 北 師 範 學 院 學 報, 第 十 四 期 第 三 部 分 : 大 型 圖 卡 ( 對 照 第 一 部 份 的 試 卷 ) 大 型 圖 卡 1. 這 些 圖 片 是 剛 才 看 過 的, 現 在 依 據 你 們 剛 才 的 卷 子 回 答 下 面 的 問 題 : (1) 為 什 麼 你 認 為 這 些 圖 卡 算 是 生 殖 或 不 算 是 生 殖 呢? 1. 水 螅 發 給 每 人 一 張 白 2. 馬 鈴 薯 紙, 請 他 們 先 寫 3. 蝸 牛 下 來, 再 錄 音 訪 4. 信 天 翁 談 之 5. 西 瓜 6. 黴 菌 7. 石 頭 8. 落 地 生 根 9. 渦 蟲 10. 苦 瓜 (2) 生 殖 需 要 哪 些 條 件?

41 晤 談 工 具 ( 圖 卡 ) 國 小 學 生 的 動 物 生 殖 觀 613

42 614 Journal of National Taipei Teachers College, Vol.ⅩⅣ Elementary Students' Conception of Animal Reproduction Chao-ti Hsiung Ya-joung Chen, Yi-hsin Lin, Ting-chiao Yang ABSTRACT The purpose of this study was to investigate students' understanding of animal reproduction. The concept knowledge examined included the meaning of reproduction, the importance of reproduction, the characteristics of animal reproduction, the patterns of animal reproduction and the influence of external factors on animal reproduction. Based on the validated prepositional knowledge statements and concept map, researchers developed a validated semi-structured questionnaire and questions for interview. The questionnaire was administered to 201 students (101 sixth-grade students, and 100 fourth-grade students). Among them, 72 students were interviewed by the validated questions. Data were collected from interviews and semi-structured questionnaire with free response answers. The answer of each question was analyzed to determine students' understanding of animal reproduction. The results showed that most students ranked "reproduction" as the last one on "the characteristics of living creatures", showed the meaning of "reproduction" was equal to "crossing", and were confident of technology on reproduction. Meanwhile, the results also indicated that topical resistance happening in this study. This study provided reference for improving curricular design and further research. Key words: animal reproduction, misconception in science, school science Chao-ti Hsiung:Professor, Graduate School of Mathematics and Science Education Ya-joung Chen, Yi-hsin Lin, Ting-chiao Yang:Graduate Student, Graduate School of Mathematics and Science Education

43 Journal of National Taipei Teachers College, Vol.ⅩⅣ(Sep. 2001) 573~614 NATIONAL TAIPEI TEACHERS COLLEGE 615