臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨在探討概念改變教學策略對國小五年級學童面積單元之學習成就與迷思概念改變之影響。研究方法以準實驗研究法、採質與量分析方式進行，實驗對象採立意抽樣方法，將北部某國小五年級的三個班級共 61 位
學童，以原班組成方式隨機分派至控制組與實驗組。控制組以多媒體教學為策略，實驗組則除多媒體教學外，另導入概念改變之反例教學策略，所有參與對象均進行為期六節課的教學實驗。
結果顯示：一、多媒體概念改變教學組學習成就優於多媒體教學組；二、多媒體概念改變教學組在面積測量迷思概念改變優於多媒體教學組；三、影響面積測量概念改變因素之質性訪談中，學童表示在「面積作圖」子概念學習中，「教具解說」與「概念教學」是最能產生概念改變的教學活動；在「點數測量」、「單位面積覆蓋」、「單位量轉換」、「面積公式應用」四種子概念學習中，學童認為教師運用「教具解說」是產生概念改變最重要的方法；在「面積與周長關係」子概念學習中，學童認為提供正、反例，促進認知衝突的「概念教學」是最能產生概念改變的教學策略。最後，根據研究結果，研究者針對面積單元課程設計和概念改變教學策略提出建議。

This study explored the effects of conceptual change teaching strategies on fifth-graders’ learning achievements and misconceptions concerning math lessons on the topic of area. A quasi-experimental design was adopted with both qualitative and quantitative methods. Purposive sampling was conducted to recruit 61 students from fifth-grade classes in an elementary school in northern Taiwan, who were randomly divided into experimental and control groups according to the original classes. Multimedia teaching was administered to both groups, but only the experimental group received additional counter – example - based conceptual change teaching. Each group received six lessons throughout the study.
The findings are as follows. First, the experimental group achieved more favorable learning outcomes than the control group. Second, the experimental group made greater changes in their misconceptions about area measurement than did the control group. Third, in interviews about factors affecting changes in misconception about area measurement, respondents stated that “explanation with teaching aids” and “concept teaching” induced the most conceptual changes in the concept-learning category of “drawing triangles with specific areas”. They also perceived “explanation with teaching aids” as the most important approach to causing conceptual changes in the concept-learning categories of “measuring triangle area by the number of grids,” “coverage of per unit of area,” “unit conversion,” and “application of area formulas;” moreover, they reported that concept teaching strategies designed to encourage cognitive conflict by means of examples and counterexamples resulted in the most conceptual changes in the concept-learning category of “the relationship between area and perimeter.” Suggestions for the curricular design of area lessons and the application of conceptual change teaching strategies in such lessons were proposed on the basis of the findings.

目 次

第一章 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 名詞釋義 ............................................................................................ 4
第四節 研究範圍與限制 ................................................................................ 7
第二章 文獻探討 .................................................................................................... 9
第一節 兒童幾何概念發展 ............................................................................ 9
第二節 兒童面積概念探討 .......................................................................... 15
第三節 兒童面積迷思概念探討 .................................................................. 23
第四節 認知衝突與概念改變相關探討 ...................................................... 27
第三章 研究方法 .................................................................................................. 39
第一節 研究設計 .......................................................................................... 39
第二節 研究對象 .......................................................................................... 44
第三節 研究流程 .......................................................................................... 45
第四節 研究工具 .......................................................................................... 48
第五節 資料蒐集與分析方法 ...................................................................... 55
第四章 研究結果與討論 ...................................................................................... 57
第一節 不同教學策略對國小學童面積單元學習成就之影響 .................. 57
第二節 不同教學策略對國小學童面積迷思概念改變之影響 .................. 60
第三節 影響概念改變因素之質性訪談 ...................................................... 70
第五章 結論與建議 .............................................................................................. 77


v

第一節 結論 .................................................................................................. 77
第二節 建議 .................................................................................................. 81
參考文獻 ................................................................................................................ 83
一、中文參考文獻 ........................................................................................ 83
二、英文參考文獻 ........................................................................................ 86
附 錄 .................................................................................................................... 89
附錄一、面積學習成就測驗 ........................................................................ 89
附錄二、迷思概念檢核測驗卷前測 ............................................................ 91
附錄三、迷思概念檢核測驗後測 ................................................................ 95
附錄四、挑戰 GO GO GO-平行四邊形的高 .............................................. 97
附錄五、挑戰 GO GO GO-三角形的高 ...................................................... 98
附錄六、挑戰 GO GO GO-猜猜三角形的高 .............................................. 99
附錄七、挑戰 GO GO GO-等積異形 ........................................................ 100
附錄八、挑戰 GO GO GO-周長與面積關係 ............................................ 101

一、中文參考文獻
王文科（2010）。 教育研究法。臺北市：五南出版社。
王道還（2004 譯）。 科學革命的結構。臺北市：遠流。（原作者：Kuhn, Thomas (1962,
1970). The Structure of Scientific Revolution. Chicago: University of Chicago
Press.）
王興芳、許連中、陳美紀（2008）。技專院校學生會計知識學習之實證研究－概念改變教學策略之應用。教育研究學報，42（1）， 79-96。
王選發（2002）。 國小六年級學童面積學習之研究。國立臺中師範學院數學教育系碩士班理學碩士論文，未出版，臺中市。
石宛臻（2004）。 反例對國小五年級學童四邊形幾何概念調整的影響。國立臺北師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，臺北市。
朱玉如（2003）。 台北市國小學童面積概念學習情形之探討。臺中師範學院教育測驗統計研究所碩士論文，未出版，臺中市。
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。
邱美虹（2003 譯）。 概念革命。臺北市：洪葉文化。（原著：Thagard, P. (1992).
Conceptual revolutions. Princeton, NJ: Princeton University Press.）
洪義德、陳光勳（2002）。不同表徵面積題目對國小六年級學生解題表現之探討。彰化師大教育學報，3，161-197。
高敬文（1989）。我國國小學童測量概念發展之研究。國立屏東師院初等教育研究，1，183-219。
張志康（2009）。 從概念改變理論探究建模教學對學生力學心智模式與建模能力之影響。國立臺灣師範大學科學教育研究所博士論文，未出版，臺北市。
張春興（1996）。 教育心理學。臺北市：臺灣東華書局。
教育部（2008）。 國民中小學九年一貫課程綱要數學學習領域。臺北市：教育部。
許嵐婷（2003）。 國小五年級面積概念之教學研究。國立臺中師範學院數學教育所碩士論文，未出版，臺中市。
郭金美（1999）。建構主義教學方法—影響學童光學概念學習教學模式的研究。嘉義師院學報，13，157-201。
陳玉玲（2000）。概念改變教學策略對地球運動概念之教學效果--以國小六年級學生為例。國立政治大學教育學系碩士論文，未出版，臺北市。
陳光勳、譚寧君(2001)。兒童長度面積體積概念調查及診斷教學之研究－應用直觀規律(I)。國科會專題研究計劃成果報告(報告編號：NSC-89-2511-S-152 -021)。
陳志遠（2010）。 以 GSP 軟體融入探究教學對國小五年級學生面積概念進行補救教學之研究。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文，未出版，彰化市。
陳建誠（1998）。 面積表徵的轉換。國立臺灣師範大學數學教育研究所碩士論文，未出版，臺北市。
陳雯貞（2005）。 圖示表徵型式對國小四、五、六年級學生解題表現之影響—以面積、周長單元為例。國立臺北師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，臺北市。
陳鉪逸（1996）。我國國小高年級教師面積教材知識之研究。中師數理學報，1，91-126。
陳鉪逸（1997）。 我國國小高年級面積教學與學習的研究。國立臺中師範學院，未出版，臺中市。
黃幸美（1997）。兒童的概念學習、解題思考與迷思概念。教育研究雙月刊，55，55-60。
黃敏晃（2003）。 人間處處有數學。臺北：天下文化。
黃淑懿（2007）。 資訊融入國小四年級面積診斷教學之研究。國立臺北教育大學數學教育研究所碩士論文，未出版，臺北市。
楊美惠（2002）。 直觀規律對 k-6 年級學童面積概念之探究。國立臺北師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，臺北市。
潘亭蓉、曹雅玲（2007）。國小五年級學童面積概念之相關研究。國教新知，54（1），24-37。
蔡春美（1982） 。台東縣山地兒童面積保留與面積測量概念的發展。國立臺灣師範大學教育研究所碩士論文，未出版，臺北市。
霍秉坤（2004）。教學方法與設計。香港: 商務。
戴政吉（2001)。國小四年級學童長度與面積概念之研究。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，屏東市。
羅妙娟（2005）。 台北地區四、五年級學童面積概念之調查研究。國立臺北師範學院數學教育研究所碩士論文，未出版，臺北市。
譚寧君（1995）。面積概念探討。國民教育，35（7，8），14-19。
譚寧君（1998）。國小兒童面積迷思概念分析研究。國立臺北師範學院學報，11，573-602。
嚴鎮軍、陳吉範（1999）。 從反面考慮問題：反例．反證．反推及其它。臺北：九章出版社。
蘇琬淳（2004）。 資訊科技融入國小五年級數學教學成效之研究—以面積與周長為例。國立臺北師範學院數理教育研究所碩士論文，未出版，臺北市。

二、英文參考文獻
Carey, S. (1985). Conceptual Change in Childhood. Cambridge, MA：MIT Press.
Chinn, C. A. & Brewer, W. F. (1993). The role of anomalous data in knowledge
acquisition: A theoretical framework and implications for science instruction.
Review of Educational Research, 63(1), 1-49.
Cohen, G. (1983). The psychology of cognition. New York: Academic Press, Inc.
Crowley, M. L. (1987). The van Hiele model of the development of geometric thought. Learning and teaching geometry, k-12, 1-16. Reston, VA: National Council of Teachers of Mathematics.
Driver, R., & Oldham, V. (1986). A constructivist approach to curriculum development in science. Studies in Science Education, 13, 105-122.
Duit, R., & Treagust, D. F. (1995). Students’ conceptions and constructivist teaching
app-roaches. In B. J. Fraser & H. J. Walberg (Eds.), Improving science education.
Chicago: The National Society for the Study of Education.
Duit, R., & Treagust, D. F. (2003). Conceptual change: a powerful framework for
improving science teaching and learning. International Journal of Science
Education, 25(6), 671-688.
Dykstra, D. I., Boyle, C. R., & Monarch, I. A. (1992). Studying conceptual change in learning physics. Science Education, 76(6), 615-652.
Hashweh, M. Z. (1986). Toward and explanation of conceptual change. European
Journal of Science Education, 8(3), 229-249.
Hewson, M. G., & Hewson, P. W. (1983). Effect of instruction using students'' prior knowledge and conceptual change strategies on science learning. Journal of
Research in Science Teaching, 20(8), 731-743.
Klausmeier, H. J. (1974). Conceptual Learning and Development. New York Academic
Press.
Murphy, G. L. (2002). The Big Book of Concepts. Cambridge: MIT Press.
Niaz, M. (1998). From cathode rays to alpha particles to quantum of action: A rational reconstruction of structure of the atom and its implications for chemistry textbooks. Science Education, 82, 527-552.
Peled, I., & Zaslavsky, O. (1997). Counter-examples that (only) prove and
counter-examples that (also) explain. Focus on Learning Problems in Mathematics,
19(3), 49-61.
Piaget, J. (1970). Genetic epistemology. (Duckworth, E. trans.). New York: Columbia University.
Piaget, J., Inhelder, B., & Szeminska, A. (1960). The Child’s Conception of Geometry. New York: W. W. Norton & Company.
Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W., & Gertzog, W. A. (1982).Accommodation of a scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education, 66(2), 211-227.
Posner, G.J. & Strike, K. A. (1985). A Conceptual Change View of Learning and
Understanding. In L. H. T. West & A.L. Pines (Eds.), Cognitive structure and
conceptual change. New York: Academic Press, INC., pp.211-232.
Roth, K. J. (1991). Reading science texts for conceptual change. In C. M. Santa & D. E. Alvermann (Eds.), Science Learning: processes and applications, 48-63.
International Reading Association.
Strike, K. A. & Posner, G. J. (1992). A revisionist theory of conceptual change .In R. A. Duschl & R. J. Hamilton (Eds.), Philosophy of science, Cognitive psychology, and educational theory and practice. Albany, NY: State University of New York Press, 147-176.
Thagard, P. (1992). Conceptual revolutions. Princeton, NJ: Princeton University Press.
Trumper, R., & Gorsky, P. (1993). Learning about energy: The influence of alternative frameworks, cognitive levels, and closed-mindedness. Journal of Research in Science Teaching, 30(7), 637-648.
van Hiele, P. M. (1986). Structure and insight: A theory of mathematics education.
Orlando, FL: Academic Press.
Vosniadou, S. (1994). Capturing and Modeling the Process of Conceptual Change. In S. Vosniadou (Guest Editor), Special Issue on Conceptual Change, Learning and
Instruction, 4, 45-69.
White, R., T. & Gunstone, R. F. (1992). Probing understanding. London: Falmer Press.