臺灣博碩士論文加值系統

國小學童對植物生長概念改變教學之研究
摘要
本研究旨在透過行動研究的方式探究國小四年級學生對於種子植物生長概念所持有的另有概念，運用概念圖、5E學習環的教學技巧及晤談等輔助教學；再經由教學構思、札記與省思、學生晤談及資料的彙整、分析等檢核方式進行教學。研究結果發現：
學生對於植物生長的另有概念包括將根與莖的名詞定義錯誤，認為植物是「先長莖再長根」或「先長果實，後開花」；並對植物器官的功能不熟悉；缺乏植物的「花」、「果實」具有傳宗接代等繁殖概念；「溫度」條件對種子發芽而言是非必要的；植物有「施肥」就長得更好，沒有施肥也不會怎樣；知道植物可以用種子繁殖，除了種子以外可以繁殖的器官學生多數只看過落地生根用葉子繁殖，缺乏更多的實際經驗。
概念改變教學的結果發現當研究者運用5E學習環作為教學策略，學生透過親師間的互動、並以小組合作的方式表達出複雜的想法，於課程中進行討論、觀察、上台報告與對其他學生論點的批判，挑戰自己原有知識與新的概念之間所產生的矛盾，誘使其進一步建構出新的概念，加深對植物生長概念的認識。
在研究者的省思方面，透過多樣的教學情境，學生以自行建構的方式學習新的概念時，較能產生學習的興趣。此外，學生為了爭取自己的榮譽，能踴躍的發表並對別組的發言內容進行質問，因此討論情形很熱烈，上課也比較專心。因此，營造一個快樂的學習環境、為學習帶來樂趣，學生能從其中累積知識將是研究者最大的收穫。

The Changes of Elementary School Students’ Concepts about Plant Growth
Abstract
The study is aimed at exploring the fourth graders’ alternative conception towards the growth of seedy plants by the use of action research. The teaching experiments are made first with the aid of concept mapping, 5E’s learning cycle, and interviews with students. Next, they are examined through teaching designs, fieldnotes, reflection, and the analysis and integration of information. The result of the study is summarized as follows:
Alternative conceptions about plant growth are frequently found among students. For example, they often have incorrect definitions of roots and stems. Besides, they have the wrong notion that the growth of stems is prior to that of roots and that the birth of fruit comes before that of flowers. They are even unfamiliar with the functions of plant organs. Also, they don’t know that plants multiply by means of flowers and fruit. What’s worse, they think that the temperature condition is not necessary for seeds to come into leaf and that plants can also grow well without fertilization. Finally, they lack more practical experiences in plant multiplication except that plants can multiply from seeds or leaves.
In the process of teaching, the researcher uses 5E’s learning cycle as the teaching method. With the help of the interaction between parents and teachers and group cooperation, the learners express their complex ideas by holding discussions, making observations and reports on the platform, criticizing other groups’ viewpoints. Thus, they can challenge the conflict between their original knowledge and new concepts. Then they can be induced to develop new concepts and have a better idea of the concept about plant growth.
As for the researcher’s reflection, by way of a variety of teaching activities, students learn new concepts on their own and also take more interest in learning. In addition, for the sake of their own honor students will make active presentation and question the reports of other groups. As a result, they will have a hot discussion and be more attentive in class. In a word, the greatest profit of the researcher is create a happy learning environment, make learning interesting, and thus help students accumulate their knowledge.

目錄
目 錄 ……..………………………………………..……………… Ⅰ
圖 次 ……..………………………………………..……………… Ⅲ
表 次 ……..………………………………………..……………… Ⅳ
中文摘要 …..………………………………………..……………… Ⅴ
英文摘要 …..………………………………………..……………… Ⅵ
第壹章 緒論..………………………………….……………………. 1
第一節 研究背景與動機…………………….……………………. 1
第二節 研究目的與待答問題..……..……………….……………. 3
第三節 研究限制……………………..…………………………… 4
第四節 名詞解釋……………………………….…………………. 5
第貳章 文獻探討……………………………..…………………….. 7
第一節 建構主義的知識論……………….………………………. 7
第二節 科學概念與科學學習…………………………………… 9
第三節 概念改變的相關研究…………………………………… 12
第四節 植物生長的相關研究…………………………………… 24
第參章 研究方法與步驟………………………………………….. 29
第一節 研究者的角色背景……………………………………… 29
第二節 研究的情境……………………………………………… 30
第三節 研究設計與流程………………………………………… 31
第四節 研究對象與研究工具…………………………………… 35
第五節 教學活動設計…………………………………………… 40
第六節 研究的信效度分析……………………………………… 61
第肆章 研究結果與討論…………………………..………….…... 62
第一節 學生對植物生長另有概念之分析……………………... 62
第二節 學生植物生長概念教學成效之分析…………………... 76
第三節 植物生長概念之前、後測分析………………………... 88
第伍章 結論與建議…………………………………………………101
第一節 結論…………..……….….………………..………….… 101
第二節 建議…………..……….……….………..…………….… 105
參考文獻………………………………………………………………108
一、中文部分…………..………….………………………………108
二、英文部分…………..……….……….………….……..………111
附 錄
附錄一 概念改變教學教案……………..……….……….………115
附錄二 學習單(空白)－小叮噹闖通關（一）…..…….……….122
附錄三 學習單(學生)－小叮噹闖通關（一）…..…….…….…123
附錄四 學習單(空白)－小叮噹闖通關（二）……...……….…124
附錄五 學習單(學生)－小叮噹闖通關（二）…..…….……….126
附錄六 學習單(空白)－小叮噹闖通關（三）…..…….……….128
附錄七 學習單(學生)－小叮噹闖通關（三）…..……….…….129
附錄八 學習單(空白)－小叮噹闖通關（四）…..……….…….130
附錄九 學習單(學生)－小叮噹闖通關（四）……..…….…….131
附錄十 學習單(空白)－小叮噹闖通關（五）……..…….…….132
附錄十一 學習單(學生)－小叮噹闖通關（六）……..…..……134
附錄十二 晤談綱要…….……………..…….……………….…. 136
附錄十三 晤談舉隅…….……………..……..……………….… 137
附錄十四 座位表…….……………………....……………….… 139

參考文獻
一、中文部分
王美芬、熊召弟（1997）：國民小學自然科教材教法。台北市：心理出版社。
吳宜澄、盧姵綺(2003)：論文寫作格式手冊。台北縣：桂冠圖書股份有限公司。
余民寧（1996）：概念構圖法：合作學習抑個別學習。教育與心理研究。
余民寧（1997）：有意義的學習--概念構圖之研究。台北：商鼎文化出版社。
汪克仁、耿正屏（1993）：國中學生植物運輸概念的發展。科學教育，4，237-243。
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，NSC-0111-S-153-002。
林曉雯（2000）：建構主義教學策略－學習環的基本理念及國小自然科學教學設計舉隅。屏師科學教育，11，43-51。
林曉雯（2001）：國小自然科教師試行「學習環」之合作行動研究。屏東師院學報，14，953-986。
林清山（1997）：教育心理學─認知取向。台北：遠流出版社。
林素卿(2002)：教師行動研究導論。高雄：復文圖書出版社。
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。
姜嘉瑤（2000）：不同學習風格的兒童在概念改變教學情境下學習情形。國立新竹師範學院數理教育研究所碩士論文(未出版)。
段曉林(1996)：我的數學符合建構主義嗎。建構與教學，5。
南一書局（2003）：國民小學自然與生活科技教學指引第三、五冊(三上、五上)。台南市：南一書局。
施惠（1998）：自然科師資培育教材教法研究－天文篇。台北市：五南圖書出版有限公司。
張美玉（1998）：建構取向的科學教室內師生互動實例。科學教育學刊，6(2)，149~168。
張世忠（1998）：社會建構教學與科學概念。教育資料與研究，30-36。
張川木(1995)：促進概念改變教學法(一)。科學教育月刊，185， 21-27。
張川木(1996)：促進概念改變教學法(二)。科學教育月刊，186， 10-18。
陳慧娟（1998）：科學寫作：有效促進概念改變的教學策略。中等教育，49(6)，123-129。
陳忠志（2002）：學生迷思概念對教學的影響。屏東師院學術演講內容。
莊嘉坤（1997）：科學教育面面觀。屏東：國立屏東師範學院。
莊毓文（1976）：兒童科學教育。台灣省國民教育輔導叢書，台灣生政府教育廳編譯。
郭方端（1972）：自然科植物教材研究。台灣省國民學校教師研習會。
郭重吉（1990）：學生科學知識認知結構的評估與描述。國立彰化師範大學學報，1， 279-281。
郭重吉（1992）：從建構主義的觀點探討中小學數理教育的改進。科學發展月刊，20（5），548-570。
黃萬居（1993）：概念圖在國小自然科教學之應用。教師天地，66，63~67。
黃萬居（1997）：談建構主義的自然科教學。教育資料與研究，18，35-37。
黃湃翔（1999）：概念改變的教學模式。http://www.swp.ks.edu.tw/m19/concept.htm。（2004/3/14）
裘維鈺、蘇育任（1994）：國小學童植物概念及其相關迷思概念之探究。中華民國第十一屆科學教育學術研討會論文彙編。
楊明達(2001)：國小科學教師專業成長之行動研究－以5E學習環教學模式為例。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文(未出版)。
熊召弟、王美芬、段曉林、熊同鑫譯（1996）：科學學習心理學。台北市：心理出版社。
謝真華（1999）：概念構圖教學對國小四年級學童在自然科學習成效之研究。國立台南師範學院國民教育研究所碩士論文。
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）。
蘇雅芳(2003)：國小五年級學童「開花植物生長發育與繁殖」概念改變教學策略之研究。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文（未出版）。
二、英文部分
Ault, C. R., Novak, J. D., & Gowing, D. B.(1984). Constructing Vee Maps for Clinical Interviews on Molecule Concepts.Science Education, 68(4) , 41~462。
Ausubel, D. P.(1968) . A Cognitive View.Education Psychology, New York: Holt, Rinehart, and Winston.
Abimbola, I.O.(1988). The Problem of Terminology in the Study of Student Conceptions in science. Science Education, 72(2) , 180-181.
Bybee, R.W., & Landes, N.M.(1988). The biological science curriculum study（BSCS）.Science and Children, 25(8) , 36-37.
Bell, B.(1981). What is a Plant？－Some Childrens Ideas.New Zealand Science Teacher, 31 , 10-14.
Brophy, J. (1986). Teacher effects research and teacher quality.
Paperpresented at the annual meeting of the American Educational Research.Association, San Francisco, CA.
Barman, C.R.(1992). An evaluation of the use of a technique design to assist prospective elementary teacher use the learning cycle with science textbooks. School Science and Mathematics, 92(2) , 59-63 .
Carey, S.(1986). Cognitive science and science education. American Psychologist, 41(10) , 1123-1130.
Champagne, A.B., Gunstone, R. & Klopfer, L.(1985). Effecting changes in cognitive structures among physics students. In L. West and A. Pines(eds.), Cognitive Structure and Conceptual Change. London: Academic Press.
Clement, J.(1983). Use of analogies and spatial transformations by experts in solving mathematics problems. Proceedings of the Fifth Annual Meeting of the International Group for the Psychology of Mathematics Education, North American , 101-111。
Driver, R. & Oldham, V.(1986). A Constructivist Approach to Curriculum Development in science, Studies in Science Education, 13 , 105-120.
Gardner, H.(1991). The unschooled mind. US: Basic Books.
Gilbert, J. K., Watts, M., & Osborne, R.(1985). Eliciting student views using an interview－about－instances technique. Cognitive Structure and Conceptual Change. Orlando：Academic Press.
Helm, H.(1980). Misconceptions in physics among south afrucan students. Physics Education, 15 , 92-105.
Jones, M.G., Carter, G., & Rua, M.J.(2000). Exploring the development of conceptual ecologies：communities of concepts related to convection and heat. Journal of Research in Science Teaching, 37, 139-159.
Jewell, N.(2002). Examining Children''s models of seed. Journal of Biological Education, 36（3）, 116-121.
Kinchin, I.M.(2000). Conceptual mapping in biology.Journal of Biological Education, 34 , 61-68.
Keogh, B., & Naylor, S.(1999). Concept cartoons,teaching and leaning in science：an evaluation.International Journal of Science Education, 21 , 431-446.
Kinchin, I.M.(2000). From”ecologist” to “conceptual ecologist”：the utility of the conceptual ecology analogy for teachers of biology. Journal of Biological Education, 34（4）, 178-183.
Linder, C.J.(1993). A challenge to conceptual change.Science Education, 77（3）, 293-300.
Louise, M.T.(1996). A Multidimensional Framework for Interpreting Conceptual Change Events in the Classroom. Science Education, 81（4）, 387-393.
Novak, J.D. & Gowin, D.B.(1984). Learning how to Learn. Cambridge,
London:Cambridge University press.
Novak, J.D. (1977). A Theory of Education. Cornell University Press.
Nussbaum, J. & Novick, S.(1982). Alternative frameworks, conceptual conflict and accommodation: toward a principal teaching strategy. Instructional Science, 11 , 183-200.
Osborne, R. J., & Cosgrove, M. M.(1983). Children’s conceptions of the changes of state of matter. Journal of Research in Science Teaching, 20(9) , 825-838.
Pines, A. L., & West, L. H. T.(1986). Conceptual under-standing and science learning：an interpretation of research with in a sources-of-knowledge framework. Science Education, 70(5) , 583-604.
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 , 211-277.
Pedro, C.(1999). Photosynthesis and ‘inverse respiration’ in plants: an inevitable misconceptions. International Journal of Science Education, 21(4) , 363-371.
Roth, K.(1985). Food for plants：Teacher''s guide.The Institute for Research on Teaching 252 Erickson Hall Michigan State University East Lansing, Michigan 48824-1034（ERIC Document Reproduction Service No.ED256624）
Rogoff, B. (1990). Apprenticeship in thinking: Cognitive development in
Social context. New York: Oxford University Press.
Solomon, J. (1987). Social influences on the construction of pupils'' under-standing of science. Studies in Science Education, 14, 63-82.
social context. New York: Oxford University Press.
Slavin, R. (1984). Students motivating students to excel: Cooperative
incentives, cooperative tasks, and student achievement. The ElementarySchool Journal, 85(1) , 53-63.
Stavy, R.(1991). Using analogy to overcome misconceptions about conservation of matter. Journal of Research in Science Teaching, 28(4) , 305-313.
Tunnicliffe, S., & Reiss, M.(2000). Building a model of the
environment：how do children see plants？Journal of Biological Education, 34 , 172-177.
White, R., & Gunstone, R.(1992). Prediction-Observation-Explanation. Probing Understanding. 44-46 . The Falmer Press.