實 作 探 究 對 國 小 三 年 級 學 童 蒸 發 凝 結 概 念 學 習 影 響 之 研 究 陳 景 期 1 李 素 惠 國 立 台 北 教 育 大 學 自 然 科 學 教 育 學 系 博 士 班 研 究 生 2 台 北 縣 蘆 洲 市 忠 義 國 小 xastboxx@gmail.com 1 2 1 摘 要 本 研 究 旨 在 以 實 作 探 究 的 教 學 策 略, 探 討 國 小 三 年 級 學 童 蒸 發 與 凝 結 之 概 念 學 習 研 究 對 象 為 台 北 縣 某 國 小 三 年 級 的 學 童 4 個 班 共 130 人 本 研 究 採 質 量 並 重 的 研 究 方 法, 本 研 究 資 料 包 括 晤 談 概 念 圖 教 學 扎 記 學 習 單, 探 討 學 童 的 另 有 概 念 及 概 念 改 變 類 型 ; 量 化 採 準 實 驗 研 究 法, 進 行 單 因 子 共 變 數 分 析, 探 究 學 童 學 習 成 就 表 現 本 研 究 的 研 究 結 果 如 下 : 一 學 童 在 教 學 前 持 有 多 項 蒸 發 凝 結 的 另 有 概 念, 且 對 蒸 發 概 念 的 認 知 優 於 凝 結 概 念 二 實 作 探 究 教 學 策 略, 對 國 小 三 年 級 學 童 蒸 發 凝 結 概 念 學 習 成 效 有 顯 著 的 提 升 關 鍵 字 : 概 念 學 習 蒸 發 與 凝 結 概 念 實 作 探 究 壹 研 究 動 機 與 目 的 一 研 究 背 景 與 重 要 性 隨 著 資 訊 科 技 發 達 與 社 會 快 速 變 遷, 世 界 各 國 為 了 提 高 國 家 的 競 爭 力 皆 用 心 規 劃 教 育 政 策, 提 倡 學 生 關 鍵 能 力 的 培 養 學 者 陳 文 典 (2002) 提 出 要 培 養 學 生 帶 得 走 的 能 力, 教 學 內 容 與 活 動 設 計 應 力 求 生 活 化, 教 材 應 以 生 活 議 題 及 經 驗 為 重 心, 才 能 培 養 適 應 及 改 善 生 活 環 境 的 能 力 在 TIMSS2003 國 際 數 學 與 科 學 教 育 成 就 趨 勢 調 查 的 研 究 結 果 報 告 中 就 發 現 21% 的 學 生 不 喜 歡 自 然 科 學 ( 張 美 玉 羅 珮 華,2005) 顯 現 現 行 教 學 方 式 難 以 激 發 學 生 學 習 的 興 趣 近 年 來, 科 學 教 育 愈 來 愈 重 視 以 動 手 做 的 活 動 教 學 導 向, 來 改 進 傳 統 的 科 學 教 學 方 式 ( 王 美 芬 熊 召 弟,1995) Edelson (2001) 也 主 張 透 過 活 動 能 巧 妙 結 合 學 科 內 容 與 過 程 技 能, 深 化 對 學 習 內 容 的 理 解 另 一 方 面, 從 情 境 學 習 理 論 來 看,Brown, Collins, & Dugid (1989) 主 張 知 識 是 學 習 者 在 真 實 情 境 中 所 建 構 的 內 容, 只 有 在 其 所 產 生 及 應 用 的 活 動 與 情 境 中 去 解 釋, 才 能 產 生 意 義 國 外 學 者 Adle (2007) 指 出 驚 奇 可 激 發 學 童 主 動 去 改 正 他 們 錯 誤, 以 尋 找 更 好 的 理 解, 並 可 以 推 翻 學 童 根 深 蒂 固 的 觀 念, 是 促 進 學 習 的 有 價 值 的 工 具 Skamp (2007) 認 為 頭 到 心 到 手 到 三 者 之 間 互 為 關 聯, 對 促 進 中 小 學 學 生 的 學 習 極 為 重 要 因 此 教 學 上 教 師 可 善 用 驚 奇 來 激 發 學 童 主 動 學 習, 設 計 適 當 的 教 學 活 動 使 學 童 運 用 頭 到 心 到 手 到, 來 促 進 其 概 念 的 改 變 水 是 生 命 之 泉, 和 517
日 常 生 活 息 息 相 關 國 民 教 育 九 年 一 貫 自 然 與 生 活 科 技 領 域 之 課 程 中, 與 水 概 念 相 關 的 單 元 佔 相 當 大 的 份 量 對 學 童 而 言 蒸 發 與 凝 結 的 概 念 較 為 抽 象, 此 持 有 較 多 的 另 有 概 念 國 內 外 學 者 如 : 林 顯 輝 (1995) 張 敬 宜 (1998) 張 凱 綸 (2002) Bar (1989) Bar & Travis(1991) Bar,V.,& Galili,I.(1994) 等 相 關 研 究 的 文 獻 發 現, 學 童 對 蒸 發 與 凝 結 的 學 習 常 出 現 迷 思 概 念, 因 此 水 蒸 發 與 凝 結 概 念 的 研 究 有 其 必 要 性 二 研 究 目 的 本 研 究 融 合 以 實 作 探 究 的 教 學 策 略, 設 計 與 生 活 情 境 相 符 的 科 學 活 動, 以 探 究 學 童 在 蒸 發 與 凝 結 概 念 的 迷 思 概 念 即 概 念 學 習 狀 況 並 探 究 實 作 探 究 的 教 學 策 略 對 學 童 蒸 發 與 凝 結 的 學 習 之 影 響 同 時 提 供 教 師 在 教 學 上 的 建 議, 期 望 能 對 日 後 在 小 學 推 動 科 學 教 學 有 實 質 的 幫 助 貳 文 獻 探 討 一 實 作 探 究 近 年 來, 國 內 外 的 科 學 教 育 目 標 皆 強 調 科 學 探 究 教 學 的 重 要 性 美 國 科 學 促 進 協 會 (American Association for the Advancement of Science, 1993) 與 美 國 研 究 委 員 會 (National Research Council,1996,2000) 皆 指 出 科 學 教 學 應 提 供 學 生 探 究 自 然 的 機 會, 使 其 在 探 索 的 過 程 中, 理 解 科 學 概 念 的 意 涵 科 學 概 念 的 發 展 歷 程 科 學 探 究 的 重 要 性, 並 從 中 發 展 進 行 科 學 探 究 的 能 力 九 年 一 貫 課 程 綱 要 ( 教 育 部,2003) 亦 指 出, 自 然 與 生 活 科 技 領 域 的 教 學 應 以 學 生 活 動 為 主 體, 引 導 學 生 做 科 學 探 究, 以 培 養 學 生 進 行 科 學 探 究 與 問 題 解 決 的 能 力 Brown,Collins 和 Duguid(1996) 主 張 之 知 識 本 身 具 有 透 過 真 實 活 動 而 逐 漸 發 展 的 情 境 特 性 李 賢 哲 (2001) 認 為, 國 小 學 童 動 手 做 的 興 趣 培 養 能 增 進 學 童 的 科 學 創 造 力 洪 文 東 (1994) 也 強 調, 科 學 探 究 的 過 程 所 涉 及 的 心 智 技 能, 由 較 低 階 之 觀 察 到 較 高 階 之 實 驗, 具 有 由 下 而 上 之 階 層 關 係, 而 實 驗 的 執 行 即 包 括 基 本 與 統 整 過 程 的 綜 合 能 力 由 上 述 研 究 可 發 現 實 作 活 動 可 應 用 於 解 決 生 活 中 的 問 題, 也 可 以 提 高 學 習 的 興 趣 近 年 來, 科 學 教 育 學 者 逐 漸 體 認 到, 創 造 一 個 允 許 學 生 從 事 探 究 性 活 動 之 環 境 的 重 要 (Roth & McGinn, 1998) 因 此 在 設 計 科 學 探 究 活 動 時, 教 師 要 考 慮 如 何 引 入 活 動, 引 發 學 生 的 興 趣, 使 他 們 積 極 參 與, 同 時 運 用 適 當 的 輔 助 學 習 工 具, 令 學 生 更 容 易 掌 握 科 學 探 究 的 過 程, 來 促 進 學 生 的 學 習 二 實 作 探 究 活 動 促 進 概 念 改 變 Mayer (1988) 認 為 建 構 主 義 者 強 調 學 習 是 由 做 中 學, 以 刺 激 主 動 學 習 亦 即 學 習 是 學 生 自 己 必 須 實 行 的 建 構 活 動, 教 師 的 工 作 並 不 是 在 於 給 予 知 識, 而 是 在 於 提 供 學 生 機 會 與 刺 激 以 建 構 其 知 識 Pilot et al.(2005) 認 為 課 程 的 設 計 應 該 是 在 真 實 的 環 境 中 獲 得 回 饋, 環 環 相 扣 的 螺 旋 式 的 設 計 每 一 次 的 課 程 Linn, Davis 和 Bell (2004) 認 為 由 於 教 育 結 合 了 教 學 情 境 中 快 速 不 可 預 期 及 變 化 的 系 統 本 質 進 而 產 生 了 一 種 新 的 研 究 方 法 的 需 求, 這 種 新 的 研 究 方 法 必 需 能 在 自 然 情 境 中 進 行 干 涉 性 研 究 動 手 做 經 驗 通 常 被 視 為 是 探 究 教 學 最 佳 的 方 式 (AAAS, 1993; NRC,1996, 2000) 美 國 研 究 委 員 會 (NRC,2000) 指 出 : 科 學 教 育 必 須 協 助 學 生 學 習 三 種 類 別 的 科 學 技 能 與 理 解 : 學 會 科 學 概 念 與 原 理 發 展 推 理 能 力 與 過 程 技 能, 以 及 理 解 科 學 的 本 質 所 以, 學 生 必 須 具 備 進 行 探 究 的 能 力, 518
能 藉 由 調 查 研 究 以 驗 證 其 想 法, 並 瞭 解 調 查 研 究 的 重 要 性 邱 美 虹 (2000) 認 為, 學 生 在 學 習 自 然 與 生 活 科 技 的 概 念 學 習 所 遭 遇 困 難 相 當 的 多, 因 為 學 生 進 行 正 規 的 自 然 科 學 學 習 活 動 前 已 經 有 相 當 多 生 活 科 學 的 先 備 知 識, 當 進 入 科 學 教 室 學 習 時, 學 生 要 改 變 原 有 的 舊 科 學 概 念 是 很 困 難 的, 學 童 的 迷 思 概 念 常 常 受 教 學 之 前 所 持 有 的 先 備 知 識 之 影 響 王 美 芬 熊 召 弟 (1995) 認 為 迷 思 概 念 影 響 教 師 教 學 與 學 生 學 習 甚 鉅, 而 科 學 教 育 的 目 的 之 一, 在 於 幫 助 學 生 獲 得 正 確 的 概 念 科 學 概 念 因 具 有 抽 象 微 觀 的 特 性, 因 此 學 習 科 學 概 念 的 過 程 變 得 複 雜 科 學 知 識 與 其 他 學 科 最 大 的 不 同, 在 於 有 些 科 學 知 識 可 藉 由 動 手 操 作 來 獲 得 所 以, 經 由 科 學 性 的 探 究 實 作 活 動, 可 以 使 學 童 學 到 與 科 學 相 關 的 知 識 與 技 能, 增 進 學 童 學 習 的 動 機 與 興 趣, 促 進 學 生 有 意 義 的 學 習 參 研 究 方 法 一 研 究 設 計 理 念 本 研 究 以 建 構 主 義 為 理 論 基 礎, 對 國 小 三 年 級 學 童 進 行 蒸 發 與 凝 結 概 念 的 實 作 探 究 相 關 教 學 活 動, 實 作 活 動 內 容 如 表 一 研 究 方 法 包 含 質 性 與 量 化 研 究 實 施 過 程 以 蒸 發 與 凝 結 概 念 教 學 前 後 晤 談 概 念 圖 學 童 學 習 單 以 取 得 質 性 資 料, 進 行 質 化 分 析 並 以 準 實 驗 設 計 的 方 式 取 得 量 的 資 料, 來 探 究 學 童 對 蒸 發 與 凝 結 的 另 有 架 構 概 念 改 變 的 歷 程 以 及 概 念 的 學 習 二 實 驗 設 計 及 研 究 對 象 本 研 究 之 實 驗 設 計 包 括 量 化 研 究 及 質 性 研 究 量 化 研 究 採 取 準 實 驗 研 究 設 計, 研 究 的 對 象 以 研 究 者 任 教 之 台 北 縣 某 國 小 三 年 級 學 童 為 研 究 對 象 共 130 人 自 研 究 者 任 教 之 四 個 班 級, 其 中 兩 個 班 級 為 實 驗 組 (65 人 ), 實 施 實 作 探 究 教 學 活 動, 另 外 兩 班 為 控 制 組 (65 人 ), 實 施 傳 統 教 學 活 動 教 學 前 分 別 進 行 蒸 發 與 凝 結 學 習 成 就 測 驗 之 前 測, 實 施 教 學 後, 進 行 後 測 及 延 宕 後 測, 以 獲 取 量 化 資 料 進 行 分 析 質 性 研 究 採 取 半 結 構 性 晤 談 內 容 概 念 圖 進 行 分 析, 晤 談 對 象 為 研 究 者 將 依 學 童 二 年 級 的 語 文 數 學 生 活 綜 合 等 四 個 學 科 的 總 分, 全 班 的 前 27% 為 高 學 習 成 就 學 童 中 間 46% 為 中 學 習 成 就 學 童 後 27% 為 低 學 習 成 就 學 童 三 組 再 從 四 個 班 級 以 立 意 取 樣 選 取 晤 談 對 象 16 人 分 別 從 實 驗 組 與 控 制 組 中, 每 班 選 取 高 學 習 成 就 學 童 1 人 中 學 習 成 就 學 童 2 人 低 學 習 成 就 學 童 1 人, 於 教 學 前 中 後 各 進 行 一 次 晤 談 表 一 實 作 探 究 活 動 內 容 教 學 主 題 蒸 發 概 念 科 學 概 念 概 念 一 : 水 在 一 般 的 狀 態 下, 會 變 成 水 蒸 氣 是 蒸 發 現 象 概 念 二 : 水 蒸 氣 存 在 空 氣 中 概 念 三 : 水 蒸 氣 是 看 不 見 的 氣 體 概 念 四 : 影 響 蒸 發 的 因 素 有 風 太 陽 熱 等 概 念 五 : 溫 度 越 高, 蒸 發 速 度 越 快 519 活 動 名 稱 活 動 一 : 水 畫 活 動 二 : 水 不 見 了 活 動 三 : 尋 找 形 小 子 活 動 四 : 瓶 蓋 的 水
凝 結 概 念 綜 合 概 念 六 : 水 蒸 氣 遇 冷 會 變 成 水 是 凝 結 現 象 概 念 七 : 水 遇 熱, 會 變 成 水 蒸 氣 ; 水 蒸 氣 遇 冷 會 凝 結 成 水 活 動 五 : 水 珠 哪 裡 來 活 動 六 : 呵 出 一 口 氣 活 動 七 : 碗 蓋 裡 的 秘 密 活 動 八 : 水 開 了 活 動 九 : 蒸 發 凝 結 變 變 變 肆 研 究 結 果 一 國 小 三 年 級 學 童 對 蒸 發 與 凝 結 概 念 的 另 有 概 念 本 研 究 利 用 學 習 成 就 測 驗 訪 談 及 繪 製 概 念 圖 的 方 式, 來 探 究 學 童 的 另 有 概 念, 以 學 童 在 學 習 成 就 測 驗 及 概 念 圖 中 回 答 中, 佔 10% 以 上 ; 晤 談 中 佔 了 20% 以 上, 視 為 常 見 的 另 有 概 念 將 所 得 結 果 彙 整 如 下 : ( 一 ) 蒸 發 的 另 有 概 念 1. 蒸 發 現 象 :( 1) 灑 在 地 上 的 水 不 見 了, 是 被 太 陽 及 地 面 吸 走 ( 2) 一 杯 水 放 在 桌 上 兩 天 後, 原 來 的 水 量 會 減 少 是 因 為 水 被 空 氣 吸 走 了 2. 蒸 發 形 成 的 物 質 :( 1) 水 蒸 氣 只 會 跑 到 天 空 中 ( 2) 水 蒸 發 會 變 成 空 氣 ( 3) 水 滾 了 一 段 時 間 後, 水 中 產 生 的 泡 泡 是 熱 空 氣 氧 氣 二 氧 化 碳 ( 4) 沒 有 封 好 的 餅 乾 變 軟 的 原 因 是 被 太 陽 照 到 被 風 吹 使 水 份 被 蒸 發 了 ( 5) 水 蒸 氣 是 看 得 到 ( 6) 水 蒸 氣 是 水 的 固 態 液 態 氣 態 三 種 型 態 都 有 可 能 3. 蒸 發 的 條 件 :( 1) 水 只 有 在 太 陽 下 拿 到 爐 子 上 加 熱 放 到 冷 氣 房 裡 才 會 讓 水 蒸 發 ( 2) 吹 風 不 會 讓 水 蒸 發 4. 影 響 蒸 發 速 度 的 因 素 :( 1) 溫 度 愈 高, 水 蒸 發 的 速 度 會 愈 慢 ( 2) 溫 度 高 低 風 的 強 弱 和 陽 光 的 強 弱 不 會 影 響 蒸 發 速 度 5. 日 常 生 活 中 蒸 發 的 例 子 : 學 童 認 為 洗 熱 水 澡 時, 浴 室 牆 壁 的 小 水 滴 裝 熱 包 子 的 塑 膠 袋 中 的 霧 氣 天 上 的 雲 是 蒸 發 現 象 ( 二 ) 有 關 凝 結 的 另 有 概 念 1. 凝 結 現 象 :( 1) 將 水 蒸 氣 變 成 小 水 滴 視 為 蒸 發 及 凝 固 現 象 ( 2) 水 變 成 冰 是 凝 結 現 象 2. 凝 結 的 成 因 : 由 冰 箱 裡 的 飲 料 拿 出 來 放 一 段 時 間, 外 壁 會 有 小 水 滴 的 例 子 中, 學 童 認 為 是 從 : 飲 料 蒸 發 出 來 的 及 冰 箱 的 水 來 的 3. 凝 結 形 成 的 物 質 : 水 滾 開 時, 冒 出 的 白 色 的 煙 霧 是 水 蒸 氣 熱 空 氣 4. 凝 結 的 條 件 : 水 蒸 氣 在 溫 度 變 熱 會 變 回 水 5. 日 常 生 活 中 凝 結 的 例 子 :( 1) 認 為 呵 氣 在 鏡 子 上, 鏡 子 會 變 得 模 糊 不 清 是 蒸 發 現 象 ( 2) 認 為 濕 衣 服 漸 漸 乾 了 魚 缸 裡 水 變 少 了 地 上 的 積 水 不 見 了 視 為 是 凝 結 現 象 二 以 實 作 探 究 的 教 學 策 略, 探 討 學 童 對 蒸 發 與 凝 結 概 念 改 變 之 情 形 本 部 份 以 學 習 成 就 測 驗 後 測 試 題 中, 呈 現 學 童 常 見 另 有 概 念 的 錯 誤 選 項, 來 分 析 學 童 概 念 改 善 的 程 度 選 取 的 題 目 為 學 童 常 見 的 另 有 概 念 試 題, 錯 誤 的 單 一 選 項 比 例 乃 參 考 倪 啟 堯 (2005) 的 文 獻, 將 其 單 一 選 項 進 步 為 20% 以 上, 定 為 學 童 經 過 教 學 後, 另 有 概 念 之 概 念 改 善 情 形 為 極 為 顯 ; 將 其 單 一 選 項 進 步 為 10%-20%, 定 為 學 童 經 520
過 教 學 後, 另 有 概 念 之 概 念 改 善 的 情 形 為 顯 ; 將 其 單 一 選 項 進 步 為 10% 以 下, 定 為 學 童 經 過 教 學 後, 另 有 概 念 之 概 念 改 善 的 情 形 為 未 有 顯 歸 納 施 測 結 果 如 表 二 表 三 所 示 概 念 改 善 情 形 極 為 顯 顯 著 改 善 未 有 顯 表 二 實 驗 組 學 童 水 的 蒸 發 概 念 改 善 情 形 題 號 另 有 概 念 內 容 前 進 步 後 測 測 比 例 2(2) 水 蒸 發 後 所 形 成 的 水 蒸 氣 會 跑 到 天 空 中 65% 23% 42% 11(2) 洗 熱 水 澡 時, 浴 室 牆 壁 的 小 水 滴 是 蒸 發 現 象 48% 17% 31% 11(4) 裝 熱 包 子 的 塑 膠 袋 中 的 霧 氣 是 蒸 發 現 象 37% 11% 26% 6(2) 只 有 把 水 拿 到 爐 子 上 加 熱 才 會 讓 水 蒸 發 29% 1% 28% 28(4) 水 蒸 氣 是 水 的 固 態 液 態 氣 態 三 種 型 態 都 有 可 能 37% 9% 28% 14(4) 打 翻 在 水 泥 地 上 的 水 不 見 了, 是 被 太 陽 吸 走 24% 0% 24% 29(2) 溫 度 愈 高, 水 蒸 發 的 速 度 會 愈 慢 23% 6% 17% 3(4) 水 蒸 氣 是 看 得 到 的 19% 5% 14% 6(1) 只 有 把 水 放 在 陽 光 底 下 才 會 讓 水 蒸 發 23% 12% 11% 13(3) 水 煮 開 一 段 時 間 後, 水 中 冒 出 的 泡 泡 是 氧 氣 23% 13% 10% 16(1) 陽 光 強 弱 不 會 影 響 蒸 發 的 速 度 15% 5% 10% 16(2) 溫 度 高 低 不 會 影 響 蒸 發 的 速 度 15% 6% 9% 16(3) 風 的 強 弱 不 會 影 響 蒸 發 的 速 度 13% 6% 7% 13(4) 水 煮 開 一 段 時 間 後, 水 中 冒 的 泡 泡 是 二 氧 化 碳 15% 8% 7% 27(4) 沒 有 密 封 好 的 餅 乾 會 變 軟 是 因 為 被 太 陽 照 到 11% 4% 7% 30(2) 水 蒸 發 會 變 成 空 氣 20% 15% 5% 27(1) 沒 有 密 封 好 的 餅 乾 會 變 軟 是 因 水 份 被 蒸 發 26% 22% 4% 13(1) 水 煮 開 一 段 時 間 後, 水 中 的 泡 泡 是 熱 空 氣 19% 18% 1% 綜 合 以 上 結 果 得 知, 透 過 實 作 探 究 教 學, 學 童 在 蒸 發 概 念 改 變 的 情 形,18 個 另 有 概 念 中, 有 6 個 為 極 為 顯,5 個 為 顯,7 個 未 有 顯 ; 在 凝 結 概 念 改 變 的 情 形,9 個 另 有 概 念 中, 有 3 個 為 極 為 顯,2 個 為 顯,4 個 為 未 有 顯 著 改 善 由 後 測 發 現, 學 童 對 蒸 發 概 念 的 答 對 率 為 83%, 凝 結 概 念 的 答 對 率 為 72%, 顯 示 在 教 學 後 的 蒸 發 概 念 表 現 優 於 凝 結 概 念 佳 進 一 步 比 較 蒸 發 與 凝 結 另 有 概 念 進 步 的 成 效, 在 蒸 發 概 念 方 面, 以 洗 熱 水 澡 時, 浴 室 牆 壁 的 小 水 滴 是 蒸 發 現 象 的 另 有 概 念, 改 善 的 情 形 較 佳, 有 31% 的 學 童 轉 變 為 極 為 顯 在 凝 結 概 念 方 面, 以 呵 氣 在 鏡 子 上 會 變 得 模 糊 不 清 是 蒸 發 現 象 的 另 有 概 念, 改 善 的 情 形 最 佳, 有 54% 的 學 童 轉 變 為 極 為 顯 521
概 念 改 善 情 形 表 三 實 驗 組 學 童 水 的 凝 結 概 念 改 善 情 形 題 號 另 有 概 念 內 容 前 測 後 測 進 步 比 例 8(1) 呵 氣 在 鏡 子 上 會 變 得 模 糊 不 清 是 蒸 發 現 象 68% 14% 54% 極 為 顯 顯 著 改 善 未 有 顯 9(2) 水 滾 開 時, 壺 口 噴 出 的 白 煙 是 水 蒸 氣 62% 35% 27% 17(2) 冰 箱 裡 的 飲 料 拿 出 來 放 一 段 時 間, 外 壁 會 有 小 水 滴 是 從 冰 箱 的 水 來 的 26% 2% 24% 17(3) 冰 箱 裡 的 飲 料 拿 出 來 放 一 段 時 間, 外 壁 會 有 小 水 滴 是 從 飲 料 中 蒸 發 出 來 的 25% 6% 19% 4(3) 地 上 的 積 水 經 過 一 段 時 間 後 不 見 了 是 凝 結 現 象 22% 6% 16% 9(4) 水 滾 開 時, 壺 口 噴 出 的 白 煙 是 熱 空 氣 21% 12% 9% 4(2) 魚 缸 裡 水 變 少 了 是 凝 結 現 象 15% 8% 7% 4(1) 濕 衣 服 漸 漸 乾 了 是 凝 結 現 象 11% 8% 3% 18(4) 將 凝 固 視 為 凝 結 9% 6% 3% 教 學 前, 學 童 對 白 煙 是 水 蒸 氣 存 有 迷 思 概 念, 透 過 的 實 作 活 動 後, 有 27% 學 童 有 極 為 顯, 顯 示 具 體 的 操 作 活 動, 可 達 成 概 念 的 改 變 因 此 教 師 可 透 過 實 作 活 動, 再 透 過 詰 問 及 第 二 次 實 驗 讓 學 童 經 由 認 知 的 衝 突, 建 立 正 確 的 概 念 伍 結 論 與 建 議 一 學 童 在 教 學 前 持 有 多 項 蒸 發 與 凝 結 的 另 有 概 念 由 本 研 究 結 果 得 知, 學 童 在 教 學 前 持 有 多 項 蒸 發 與 凝 結 的 另 有 概 念 在 前 測 中 發 現, 學 童 在 蒸 發 及 凝 結 概 念 的 答 對 率 分 別 為 50% 及 42%, 顯 示 學 童 在 教 學 前 對 蒸 發 概 念 的 認 知 優 於 凝 結 概 念 在 蒸 發 的 另 有 概 念 中, 以 洗 熱 水 澡 時 浴 室 的 牆 壁 會 產 生 小 水 滴 是 蒸 發 現 象 持 有 的 比 例 較 高, 為 43%; 在 凝 結 的 另 有 概 念 中, 持 有 的 比 例 較 高 的 有 呵 氣 在 鏡 子 上 會 變 得 模 糊 不 清 是 蒸 發 現 象 (68%) 及 水 滾 開 時 壺 口 噴 出 的 白 煙 是 水 蒸 氣 (62%) 由 此 可 看 出 學 生 對 水 蒸 氣 未 有 真 正 的 了 解, 探 究 原 因 可 能 是 水 蒸 氣 是 不 可 見 的 氣 體, 不 易 觀 察, 加 上 日 常 生 活 中 的 視 覺 印 象 形 成 的 錯 誤 認 知, 因 而 較 多 學 童 對 此 持 有 較 深 的 迷 思 二 學 童 蒸 發 概 念 改 善 的 程 度 優 於 凝 結 概 念 本 研 究 由 學 習 成 就 前 後 測 概 念 圖 及 晤 談 的 研 究 結 果 得 知, 學 童 的 蒸 發 概 念 改 善 的 程 度 比 凝 結 概 念 佳 探 究 原 因 是 學 生 對 蒸 發 概 念 較 熟 悉 的 生 活 經 驗, 透 過 實 作 探 究 所 建 立 的 概 念 更 加 的 深 刻, 促 進 概 念 改 變 效 果 亦 較 顯 著 三 教 學 建 議 凝 結 概 念 對 三 年 級 學 童 而 言 是 較 難 理 解, 但 藉 由 生 活 化 的 實 作 探 究 活 動, 學 童 的 概 念 亦 有 顯, 但 對 於 有 些 學 童 在 凝 結 概 念 的 學 習 仍 出 現 困 難, 主 要 在 於 凝 結 是 由 看 不 見 的 水 蒸 氣 遇 冷 形 成 的, 學 童 在 活 動 中 經 由 感 官 觀 察 到 的 只 有 其 所 需 的 條 件 與 形 522
成 的 物 質 - 水, 難 以 把 看 不 見 的 水 蒸 氣 在 遇 到 溫 度 變 冷 時 會 形 成 水 做 推 理 聯 結, 因 而 形 成 學 習 的 困 難 由 於 學 童 對 於 凝 結 概 念 較 為 陌 生 貧 乏, 因 此 學 童 在 凝 結 概 念 持 有 的 另 有 概 念 比 例 高 於 蒸 發 概 念 因 而 建 議 教 師 蒸 發 現 象 於 三 年 級 實 施, 凝 結 概 念 的 可 延 後 至 四 年 級 實 施 由 於 水 的 蒸 發 與 凝 結 現 象 有 些 部 份 是 屬 於 微 觀 粒 子 的 概 念, 較 難 具 體 觀 察, 透 過 實 作 探 究 教 學 後, 仍 有 部 份 抽 象 的 概 念 無 法 達 到 顯 著 的 成 效, 建 議 未 來 的 教 學 者 或 許 可 採 用 資 訊 融 入 教 學 的 策 略, 如 動 畫 教 學, 及 類 比 教 學, 來 改 善 學 童 的 另 有 概 念, 達 到 概 念 的 改 變 陸 參 考 資 料 ( 詳 洽 作 者 ) 王 美 芬 熊 召 弟 (1995) 國 民 小 學 自 然 科 教 材 教 法 台 北 市 : 心 理 邱 美 虹 (2000) 概 念 改 變 研 究 的 省 思 與 啟 示 科 學 教 育 學 刊,8(1),1-34 林 顯 輝 (1995) 國 小 兒 童 蒸 發 與 凝 結 概 念 之 研 究 國 科 會 專 題 研 究 計 畫 成 果 報 告, NSC830111-S-153-002 張 敬 宜 (1998) 教 師 對 國 小 四 年 級 學 童 蒸 發 凝 結 與 沸 騰 概 念 之 研 究 台 北 師 院 學 報, 11,453-472 Adler, J. E. (2007). Surprise. Educational Theory, 58(2), 149-173. 523