臺灣博碩士論文加值系統

國小五年級學童光合作用概念改變教學策略之研究
摘要
本研究旨在探討國小五年級學生的植物光合作用迷思概念，進而發展概念改變之教學策略。本研究主要以準實驗研究法，選取五年級四個班當研究樣本，二班為實驗組，二班為控制組。實驗組的教學採用Osborne和Freyberg（1985）四段式概念改變教學策略，先從日常生活經驗著手，進行POE(Prediction-Observation- Explanation)，藉以引出迷思概念，並嘗試以「概念卡通」（concept cartoon）呈現概念衝突情境，挑戰學生的迷思概念，輔以科學史的故事加以引導，加上合作學習共同討論，最後呈現日常生活情境，驗證其概念應用。
資料收集方面，在教學前、後分別施以概念圖測驗，並收集教學過程中的討論結果、小組概念圖、POE問卷資料，最後進行概念圖以及命題敘述的分析。資料處理與統計分析後，本研究發現：
一、迷思概念
1、有極多數學生認為土是「光合作用」的要素。
2、大多數的學童知道氧是光合作用的產物，結果誤認為光合作用的目的就是和呼吸作用有關。
二、概念改變教學之成效
實驗組經由概念改變教學後在概念圖的關係、階層、關鍵概念、總分平均都顯著優於前測，且命題總數和正確命題數也都顯著優於前測，在「光合作用」產物和目的也有顯著進步，所以可以證明此概念改變教學有顯著的成效。

A study of 5th grade pupils’ conceptual change teaching strategy of photosynthesis.
Abstract
The purpose of the study is to explore elementary school 5th grade pupils’ misconceptions of photosynthesis. Next, is to develop conceptual change teaching strategy. The research approach is a quasi-experimental design, choose four classes of 5th grade for sample, two are experimental group, the other are control group. The teaching method use Osborne and Freyberg (1985) four stages conceptual change teaching strategy on experimental group. From daily life experiments, adopting POE ( Prediction-Observation-Explanation) to draw misconceptions out. Try to use concept cartoon that display the situation of conception conflict, challenging students’ misconception, to assist the story of science history and cooperate learning type that discuss together. Last, show daily life situations in order to test student’ conception application.
On collection of data, take concept map test before the students being taught and after the students being taught. Collect the results of teaching process, team’s concept maps, POE questionnaire data, to analyze concept maps and propositions. The findings were as follows:
1. Misconceptions
(1) Many students think the earth is one of the elements for photosynthesis.
(2) Many students, who know oxygen is photosynthesis’ element were misunderstanding the purpose of photosynthesis is relation to respiration.
2. Teaching effect
After conceptual change teaching, experimental group have relationship, hierarchy, key conception, total scores and the numbers of proposition and correct proposition. Also, have remarkable deference on product and purpose of photosynthesis. Then,

目 錄
第壹章 緒論 1
第一節 問題背景與研究動機 1
第二節 研究目的與待答問題 3
第三節 名詞釋義 4
第四節 研究範圍與限制 6
第貳章 文獻探討 7
第一節 概念的研究 7
第二節 迷思概念的研究 11
第三節 光合作用迷思概念的實徵研究 16
第四節 有關概念改變的研究 31
第五節 有關光合作用教學的研究 47
第六節 光合作用概念改變教學整合模式 55
第參章 研究方法 58
第一節 研究設計與流程 58
第二節 研究對象 61
第三節 研究工具及信效度................................………………………....61
第四節 資料處理 ….68
第五節 教學設計 ......................................…………………………… 69
第六節 實施程序........................................……………………………...77
第肆章 研究結果 78
第一節 學童在教學前相關概念探討之分析.............…………………..78
第二節 教學過程之紀錄分析 86
第三節 學童在教學後相關概念探討之分析 92
第四節 學童相關概念在教學前後的改變情形 101
第伍章 結論與建議 116
第一節 結論 113
第二節 建議 121
參考文獻 125
中文部分 125
英文部分 128
附 錄
附錄一 自然科問卷 127
附錄二 科學史故事 128
附錄三 光合作用概念卡通 131
附錄四 校園照片 132
附錄五 小組討論題目 133
附錄六 小組概念圖 134
附錄七 小組討論題目及回答 146
圖次目錄
圖2-1 Thagard知識改變分類架構................................. 34
圖2-2 Chi本體樹的組織架構..................................... 36
圖2-3 Driver和Oldham概念改變教學程序.........................39
圖2-4 柴夫歐得漢修訂的教學模式................................. 40
圖2-5 教學架構圖 55
圖3-1 研究流程圖 58
圖3-2 國小光合作用專家概念圖 62
表次目錄
表2-1 光合作用的生物概念和迷思概念對照表......................17
表2-2 Haslam（1986）鑑定出的迷思概念..........................18
表2-3 中學生有關植物光合作用和呼吸作用的迷思概念..............20
表2-4 教學前後學生對「光合作用」有關主題的想法與迷思概念......24
表2-5 光合作用迷思概念相關文獻研究一覽表......................28
表2-6 Thagard概念改變的階層...................................34
表2-7 Osborne和Freyberg的四階段教學流程 45
表2-8 學生對光合作用各方面了解的人數及百分比 49
表2-9 對概念組合和概念間了解的人數及百分比 49
表2-10 光合作用改變教學設計大綱 56
表3-1 國小光合作用命題敘述 61
表3-2 概念圖評分者信度 63
表3-3 概念圖及命題評分標準紀錄表 65
表3-5 命題敘述紀錄表 66
表3-6 「光合作用」概念改變教學教案設計 69
表3-7 研究實施程序 76
表4-1 實驗組和控制組學生概念圖前測描述統計量 78
表4-2 實驗組和控制組學生概念圖前測獨立樣本檢定 79
表4-3 實驗組和控制組學生命題敘述前測描述統計量 79
表4-4 實驗組和控制組學生命題敘述前測獨立樣本檢定 80
表4-5 兩組學生命題敘述前測比較紀錄表 81
表4-6 兩組前測在光合作用要素的命題敘述作答考驗 82
表4-7 兩組前測在光合作用產物的命題敘述作答考驗 83
表4-8 兩組前測在光合作用目的的命題敘述作答考驗 83
表4-9 POE問卷分析表 86
表4-10 實驗組和控制組學生概念圖後測描述統計量 89
表4-11 實驗組和控制組學生概念圖後測獨立樣本檢定 89
表4-12 實驗組和控制組學生命題敘述後測描述統計量 90
表4-13 實驗組和控制組學生命題敘述後測獨立樣本檢定 90
表4-14 兩組學生命題敘述後測比較紀錄表 91
表4-15 兩組後測在光合作用要素的命題敘述作答考驗 92
表4-16 兩組後測在光合作用產物的命題敘述作答考驗 93
表4-17 兩組後測在光合作用目的的命題敘述作答考驗 93
表4-18 兩組後測在光合作用反應場所的命題敘述作答考驗 94
表4-19 實驗組概念圖前後測統計 96
表4-20 控制組概念圖前後測統計 97
表4-21 實驗組前後測命題資料分析 99
表4-22 控制組前後測命題資料分析 100
表4-23 實驗組學生命題敘述前後測比較紀錄表 101
表4-24 控制組學生命題敘述前後測比較紀錄表 102
表4-25 實驗組光合作用要素前後測答項改變分析 104
表4-26 控制組光合作用要素前後測答項改變分析 105
表4-27 實驗組光合作用產物前後測答項改變分析 107
表4-28 控制組光合作用產物前後測答項改變分析 108
表4-29 實驗組光合作用目的前後測答項改變分析 109
表4-30 控制組光合作用目的前後測答項改變分析 110
表4-31 實驗組光合作用反應場所前後測答項改變分析 111
表4-32 控制組光合作用反應場所前後測答項改變分析 111

參考文獻
中文部分
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