臺灣博碩士論文加值系統

摘要
本研究主要目的在探討國小學童對「水的三態變化」概念的理解程度與認知結構，及可能存在的迷思概念，研究結果可做為國小教師在教學及課程設計的參考，以協助學童達到有效的學習。
本研究屬於描述性研究，利用紙筆測驗及臨床晤談，探討國小學童有關「水的三態變化」概念及學童概念的可能來源。在紙筆測驗階段選取四、五、六年級學童共536人，先施以開放式紙筆測驗，歸類受試者的想法，接著施行選擇式紙筆測驗，經百分率統計分析，以瞭解學童的認知情形，再抽選30位學童繪出概念圖，做為瞭解學童概念結構之輔助，最後從概念圖樣本挑選九位表達能力較佳的學童進行晤談，深入探討受訪者的想法及其來源。
主要之研究結果及建議如下：
一、愈高年級學童對「水的三態變化」相關概念聯結愈完整，教學因素造成某些題目四年級學童表現優於六年級。
二、國小學童大多對「水固態、液態的轉變」較具有正統科學概念，對「水氣態、液態的轉變」較具迷思概念。
三、國小學童雖能運用科學術語，但常只是表面的認識，無法與具體的科學現象緊密聯結。
四、有關「可逆過程重量守恆」部分，學童具有物質狀態改變，重量也改變的迷思概念。
五、有關「水狀態的轉變」部分，學童對水蒸氣及凝結存有較多迷思概念。
六、有關「水循環」部分，學童對雲、霧及露的形成仍存有迷思概念。
七、學童「水的三態變化」概念的來源，受日常生活經驗、已存知識、正式教學、社會情境因素、學童認知層次影響。
八、教學者可利用本研究結果，採取適當的教學策略，協助學童學習，減少學童迷思概念的產生。

Abstract
The purpose of this study was to investigate elementary school students’ understanding levels, cognitive structure and possible existing misconceptions about the change of three states of water. The result of this study could be viewed as a useful reference for teachers to design proper teaching programs and curriculum in order to help students learn effectively.
This study was a descriptive research project. Both paper-pencil tests and face-to-face interviews were adopted for studying children’s conceptions of the change of three states of water and the probable origin of the conceptions. 536 students from the 4th, 5th, and 6th grades were tested by an open-ended test at the first stage of the paper-pencil test. Following that, a multiple-choice test and its results were analyzed statistically for understanding the children’s cognitive situation. Next, to obtain the children’s conceptual structure, the results of 30 students were randomly selected for a conceptual chart. Finally, a face to face interview was given to 9 of those who were able to give better expression of their thought for a further study on interviewees’ thinking process and the origin of their thoughts.
The results and suggestions from this study were as follows:
1.The higher the grade, the more completed the connection between the change of three states of water and related concepts. However, 4th graders did a better job than 6th graders in some questions for some reasons of teaching techniques.
2.Most children had correct scientific conception of solid-liquid change and misconception of gas-liquid change.
3.Although children were able to use scientific terms, usually they only had a superficial understanding of the terms and were unable to make a specific connection between the terms and scientific phenomena.
4.In reference to weight conservation of the reversibility of the process, children believed that the weight of a matter changed followed by the change of the state.
5.In reference to the change of three states of water, children had more misconceptions of vapor and condensation.
6.In reference to water cycle, misconceptions of the formation of clouds, fog and dew still existed.
7.The origin of children’s concepts of the change of three states of water was deeply affected by daily life experiences, existing knowledge, official lessons given, social factors and hierarchy of cognition.
8.The results could be used for teachers to develop proper teaching strategies to help students have better learning and decrease the occurrence of misconceptions.

第壹章 緒論
第一節 研究背景與動機
第二節 研究目的及問題
第三節 名詞釋義
第四節 研究基本假定與限制
第貳章 理論基礎與相關文獻探討
第一節 知識論的科學哲學觀
第二節 科學學習的心理學基礎與概念學習的歷程
第三節 兒童的科學觀
第四節 迷思概念研究
第五節 概念研究的方法
第六節 「水的三態變化」概念相關研究
第七節 綜合討論
第參章 研究方法
第一節 研究樣本
第二節 研究工具
第三節 研究工具的信度及效度
第四節 研究流程
第五節 資料處理方式
第肆章 研究結果與討論
第一節 紙筆測驗結果分析與討論
第二節 晤談結果分析與討論
第三節 測驗結果對國小自然科課程與教學之啟示
第伍章 結論與建議
第一節 結論
第二節 建議
參考文獻
中文部分
英文部分
附錄一 開放式紙筆測驗試題
附錄二 選擇式紙筆測驗試題
附錄三 紙筆測驗概念圖試題
附錄四 國小學童概念圖
附錄五 晤談內容分析

參考文獻
一、中文部分
牛頓出版股份有限公司（1997）：國民小學自然教學指引一到十二冊。台北市：牛頓出版股份有限公司。
王克先（1987）：學習心理學。台北市：桂冠圖書股份有限公司。
王春源、郭重吉和黃曼麗（1992）：物質變化相關概念診斷測驗工具之發展。國立彰化師範大學科學教育，3，241-265。
王美芬和熊召弟（1995）：國民小學自然科教材教法。台北市：心理出版社。
王美芬和賴阿福（1993）：國小一、二、三年級學生「生物構造配合功能」的概念發展研究（Ⅰ）。國科會研究計畫成果報告，NSC-81-0111-S-135-5001-N。
王靜如（1997）：現代的學習認知研究與建構論賦予科學教育改革的啟示。屏師科學教育，5，2-13。
伍振鶩（1988）：教育哲學。台北市：師大書苑。
朱則剛（2000）：教育傳播與科技。台北市：師大書苑。
江新合（1992）：中學生浮力相關概念發展及其相關迷思概念的分析研究。高雄師大學報，3，139-177。
余民寧（1997）：有意義的學習-概念構圖之研究。台北市：商鼎文化出版社。
吳俊升（1955）：教育哲學大綱。台北市：商務出版社。
林秀鳳（1996）：國小學童「地球運動」概念之研究。國立屏東師範學院國民教育研究所碩士論文（未出版）。
林清山（1991）：教育心理學：認知取向。台北市：遠流出版社。
林顯輝（1993）：國小兒童水循環概念之研究。國科會專題研究研究報告，NSC81-0111-S-153-002。
林顯輝（1995）：國小兒童蒸發與凝結概念之研究。國科會專題研究研究報告，NSC83-0111-S-153-002。
林顯輝、林秀鳳和潘惠冠（1995）：符合科學教育新目標的自然科教科書。屏師科學教育，1，13-24。
邱照霖（2000）：國小學童空氣概念之研究。國立屏東師範學院國民教育研究所碩士論文（未出版）。
洪文東和黃萬居（1994）：高屏地區國小高年級學生對酸鹼概念之認識。八十二學年度師範學院教育學術論文發表會。台南市：國立台南師範學院。
洪瑞英（1998）：高中生的「化學平衡」概念之研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文（未出版）。
張春興和林清江（1988）：教育心理學。台北市：東華書局。
張春興（1989）：張氏心理學辭典。台北市：東華書局。
張敬宜（1997）：國小高年級學童蒸發、凝結與沸騰概念之研究。科學教育學刊，5（3），321-346。
張敬宜（1998）：教師對國小四年級學童蒸發、凝結與沸騰概念瞭解之研究。台北師院學報，11，453-472。
張惠博(l999)：迷思概念的研究方法。「科學概念學習研究」研習會。台北市：國立台灣師範大學。
教育部編（1999）：國民教育九年一貫課程綱要－自然與生活科技學習領域。台北市：教育部。
許榮富（1990）：科學概念發展與診斷教學研究合作計畫芻議，科學發展月刊，18（2），150-157。
許榮富（1992）：科學教育的科學與認知科學。中華民國第八屆科學教育學術研討會發表論文。
郭生玉（1999）：心理與教育研究法。中和市：精華書局。
郭重吉（1988）：從認知觀點探討自然科學的學習。教育學院學報，13，351-378。
郭重吉（1990）：學生科學知識認知結構的評估與描述。彰化師範大學學報，1，279-319。
郭重吉（1992）：從建構主義的觀點探討中小學數理教學的改進。科學發展月刊，20（5），548-570。
郭重吉（1998）：概念改變的教學與研究：以數理科為例。師資培育機構國民中學教材教法研討會專題演講文稿。
陳珊珊（1993）：我國國三學生酸鹼平衡概念之研究。台灣師範大學化學教育研究所碩士論文（未出版）。
陳啟明（1991）：發展紙筆測驗以探究高一學生對直流電路的迷思概念。彰化師範大學科學教育研究所碩士論文（未出版）。
陳瓊森（1998）：從建構主義觀點談概念行程及概念改變。國民中學學生概念學習學術研討會。台北市：國立台灣大學。
黃台珠（1984）：概念的研究及其意義。科學教育月刊，66，44-55。
黃才立和劉德明（1992）：物質變化的概念分析研究。國科會專題研究計劃，NSC81-0111-S-026-01-N。
黃光雄（1990）：教育概論。台北市：師大書苑。
黃寶鈿、陳世雄（1993）：從重量守恆推理能力探究學生對物質變化的錯誤概念。師大學報，38，175-201。
黃寶鈿（1996）：熱與溫度概念之認知衝突教學與認知發展的研究。國科會專題研究報告，NSC85-2511-S-003-018。
裘維鈺(1995)：國小學童植物概念及相關迷思概念之探究。台中師院初等教育研究所碩士論文(未出版)。
詹志禹和吳碧純（1991）：邏輯實證論的迷思。思與言，30（1），101-121。
熊召弟、王美芬、段曉林和熊同鑫（譯）（1996）：科學學習心理學。台北：心理出版社。Glynn, S. M. , Yeany, R. H. & Britton, B. K.（1991）：The psychology of learning science.
趙一葦（1998）：當代教育哲學大綱。台北市：正中書局。
趙寧（1998）：教學設計之呈現方式在概念學習上的應用。台北市：師大書苑。
劉德明（1992）：物質變化的概念分析研究。花蓮師院學報，1，11-14。
劉德明（1993a）：小學生對物質變化現象的迷失概念。花師數理教育，2，12-15。
劉德明（1993b）：小學生的物質變化概念之自由揀選研究。花師數理教育，2，129-163。
劉德明（1995）：小學生的物質變化與物質概念之研究。花蓮師院學報，第5期，65-113。
蔡美麗（1990）：胡塞爾。台北市：東大出版社。
鄭麗玉（1993）：認知心理學。台北市：五南圖書出版公司。
謝秀月（1990）：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（1994）：對科學教育錯誤概念研究之省思。教育研究資訊，2（3），89-110。
鍾聖校（1995）：國小自然科教學研究。台北市：五南圖書出版公司。
鍾聖校（2000）：自然與科技課程教材教法。台北市：五南圖書出版公司。
蘇育任(1993)：『兒童的科學』研究之沿革與其對國小自然科教學之啟示。初等教育研究所期刊，1，91-104。
二、英文部分
Ausubel, D. P. (1963). The psychology of meaningful verbal learning. New York: Grune & Stratton.
Ausubel, D. P. (1968).Educational psychology: A cognitive view. New York: Holt: Rinehart & Winston.
Bar, Varda (1989). Children’s view about the water cycle. Science Education, 73(4),481-500.
Bar, V., & Travis, A. S. (1989). Children’s views concerning phase changes. Journal of Research in Science Teaching, 28（4）,363-382.
Bloom, J. W. (1991). Contexts of meaning : young children’s understanding of biological phenomena, International Journal of Science Education, 12(5), 549-561.
Bruner, J. (1963). The process of education. New York: Vintage Books.
Dewey, J.(1900). Psychology and social practice. Psychological Review, 7, 105-124
Driver, R., Guesne, E. & Tiberghien, A. (1985 ). So me features of children’s ideas and their implications for teaching. In Driver, R. et. al. ( Ed. ) .children’s ideas in science , 193-201. Open University Press, UK.
Eaton, J. F., Anderson, C. W., & Smith, E. L. (1984). Students’ Misconceptions Interfere with Science Learning : Case Studies of Fifth-Grade Students. The Elementary School Journal, 84(4), 365-379.
Gagn’e, R. M. (1974). Essentials of learning from instruction. New York: Drydem Press.
Gilbert, J. K., Osborne, & Fensham, P. J. (1982). Children’s science and its consequences for teaching. Science Education, 66(4), 623-633.
Gilbert, J. K., Watts, D. M., & Osborne, R. J. (1985). Eliciting student views using an interview-about-instances technique. In L. H. T. West, A. L. Pines(Eds), Cognitive structure and conceptual change , 221-231. New York :Academic Press, Inc..
Glynn, S. M., Yeany, R. H. & Britton, B. K. (Eds.) (1991). The Psychology of Learning Science. New Jersey: Lawrence Eblbaum.
Hamlyn, D. W. (1987). A history of western philosophy.Taipei: Yeh The.
Hashweh, M. Z. (1988). Descriptive studies of students’ conceptions in science. Journal of Research in Science Teaching, 25(2), 513-529.
Maslow, A. H. (1968). Toward a psychology of being (2nd ed.). New York: Van Nostrand.
Novak, J. D. (1977). A Theory of Education. Cornell University Press.
Novak, J. D. (1979). The reception learning paradigm. Journal of Research in Science Teaching, 16, 513-529.
Novak, J. D. & Gowin, D. B. (1984). Learning How to Learn (3nd ed.). Cambridge: Cambridge University Press.
Piaget, J. (1965). The child’s conception of the world. NJ: Littlefield, Adams.
Pines, A. L., & West, L. H. T. (1986). Conceptual understanding and science learning : an interpretation of research with in a sources-of-knowledge framework. Science Education, 70(5), 583-604.
Reed, S. K.(1988). Cognition: Theory and applications. Pacific Grove, California: Books/Cole.
Rogers, C. R. (1969). Freedom to learn. Columbus, OH: Charles E. Merill.
Saettler, P.(1990). The evolution of American technology. New York: McGraw-Hill.
Selman, R. L., Krupa, M. P., Stone, C. R. & Jaquette, D. S. (1982). Concrepe operational thought and emergence of the concept of unseen force in children’s theories of electromagnetism and gravity. Science Education, 66(2), 181-194.
Solomon, J. (1993).The social construction of children’s scientific knowledge. In P. J. Black & A. M. Lucas (Eds.), Children’s in formal ideas in science. New York: Routledge. 85-101.
Stavy, R. & Stachel, D. (1985). Children''s ideas about ‘solid’ and ‘liquid’. Archives de Psychologie, 53, 331-344.
Stavy, R. (1990). Conception of changes in the state of matter: from liquid(or solid) to gas. Journal of Research in Science Teaching, 27(3), 247-266.
Treagust, D. F. (1988). Development and use of diagnostic tests to evaluate students’ misconceptions in Science. International Journal of Science Education, 10(2), 159-169.
Von Glasersfeld, E. (1984). An introduction to radical constructivism. In P. Watzlawick（Ed.）. The invented reality. New York: W. W. Norton & Co.
Von Glasersfeld, E. (1987). Learning as a constructive activity.In C. Janvier (Ed.), Problems of representation in the teaching and learning of mathematics, 3-17. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates
Von Glasersfeld, E. (1989). Cognition, construction of knowledge and teaching. Synthese. 80, 121-140.
Weaver Gabriela C. (1997). Strategies in K-12 science instruction to promote conceptual Change. Science Education, 82, 455-472.
Yager R. E. (1991). The Constructivist Learning Model-Towards real reform in science education. The Science Teacher,58（6）, 52-57.