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研究生:葉基倫
論文名稱:融入5E學習環的補救教學對低成就國三學生光學迷思概念影響之研究
論文名稱(外文):The Study of Influences on Optics Misconceptions of the 9th Grade Under-Achievers Accepted Remedial Teaching Integrating into 5E Learning Cycle
指導教授:陳錦章陳錦章引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:216
中文關鍵詞:光學5E學習環概念改變本體論補救教學
外文關鍵詞:optics5E learning cycleconceptual changeontologyremedial teaching
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本研究目的為探討融入5E學習環的補救教學對低成就國三學生光學迷思概念改變的情形及5E學習環教學造成概念改變的機制。本研究依循補救教學「評量-教學-再評量」的循環歷程來設計,先以光學概念診斷測驗作為前測,並配合教學前晤談,來診斷16位低成就學生所具有的光學迷思概念類型。接著利用符合5E學習環與補救教學原則的教材與工具進行補救教學,並在教學結束後即進行光學概念診斷測驗後測與教學後晤談來瞭解其概念改變的情形及5E學習環教學造成概念改變的機制。
研究結果及具體發現如下:
一、發現16位低成就學生在補救教學前,共具有十九個迷思概念類型,與大多數的研究結果相同。此外,低成就學生的迷思概念主要屬於物質類別,這也符合Chi等人(1994)的觀點,即學生會傾向於將物理的概念以“物質”的屬性來予以分類。
二、發現16位低成就學生在補救教學後的概念改變情形,可以分類為三種類型:「迷思正確」、「迷思新迷思」、「迷思未改變」。
三、研究者依Chi本體論的觀點分類,發現「迷思正確」之概念改變類型可再分成三種改變類型,分別為:「同概念類別內」、「同概念類別間」及「跨概念類別間」的概念改變。此外,16位低成就學生在同概念類別內的概念改變比同概念類別間的概念改變較佳,而在同概念類別間的概念改變也比跨概念類別間的概念改變較佳。
四、發現5E學習環教學造成概念改變的機制主要集中在「探索」、「解釋」兩階段,但其他階段同時也有助於部份的迷思概念類型的改變。此外,「同概念類別內」的概念改變機制以「解釋」階段為主,「探索」階段為輔;「同概念類別間」的概念改變機制以「探索」及「解釋」階段為主,「精緻化」階段為輔;「跨概念類別間」的概念改變機制以「探索」階段為主,「解釋」階段為輔。

This study aimed to explore the conceptual changes in optics misconceptions of the 9th grade under-achievers accepted remedial teaching integrating into 5E learning cycle, and the mechanisms of conceptual changes caused by 5E learning cycle teaching. This study was designed to follow the circulating process “examination-teaching-reexamination” of remedial teaching. First, before teaching, the researcher used the diagnosis test of optics misconceptions as the pre-test and conducted the interview with sixteen under-achievers to diagnose the types of optics misconceptions they had. Second, the researcher performed remedial teaching with teaching materials and tools conformed to the principles of 5E learning cycle and remedial teaching. Third, after teaching, the researcher used the diagnosis test of optics misconceptions as the post-test and conducted the interview with sixteen under-achievers to understand the results of conceptual changes and the mechanisms of conceptual changes caused by 5E learning cycle teaching.
The specific results of this study are summarized as follows:
I. Before remedial teaching, the researcher discovers that sixteen under-achievers had nineteen types of optics misconceptions, which are the same as the results of most studies. Besides, under-achievers’ misconceptions belong mainly to the MATTER category. The result is also accordance with the Chi et al. (1994) viewpoint which students would trend to categorize physics conceptions by the MATTER-based attributes.
II. After remedial teaching, the researcher discovers that the conceptual changes of sixteen under-achievers can be divided into three types: “misconception to correct conception”, “misconception to new misconception”, and “unchanged misconception”.
III. According to the categories of conceptual changes of Chi’s ontology, the researcher found that the type of “misconception to correct conception” can be subdivided into three types of changes: “conceptual change within an ontological category in the same conception”, “conceptual change across an ontological category in the same conception”, “conceptual change across an ontological category in the different conception”. Moreover, sixteen under-achievers perform “conceptual change within an ontological category in the same conception” better than “conceptual change across an ontological category in the same conception” and “conceptual change across an ontological category in the same conception” also better than “conceptual change across an ontological category in the different conception”.
IV. The researcher detects the mechanisms of conceptual changes caused by 5E learning cycle teaching are mainly focused on the exploration stage and the explanation stage, but other stages are helpful to the conceptual changes of some misconceptions simultaneously. Furthermore, the mechanism of “conceptual change within an ontological category in the same conception” occurs mainly at the explanation stage, the exploration stage as the secondary. The mechanism of “conceptual change across an ontological category in the same conception” emerges mainly at the exploration stage and the explanation stage, the elaboration stage as the secondary. The mechanism of “conceptual change across an ontological category in the different conception” emerges mainly at the exploration stage, the explanation stage as the secondary.

目錄
中文摘要...............................................Ⅰ
英文摘要...............................................Ⅱ
目錄..................................................Ⅳ
表次..................................................Ⅵ
圖次..................................................Ⅶ

第一章 緒論
第一節 研究背景與動機...................................1
第二節 研究目的與待答問題................................2
第三節 解釋名詞........................................3
第四節 研究之基本假定...................................5
第五節 研究範圍與限制...................................5

第二章 文獻探討
第一節 5E學習環理論及相關研究............................6
第二節 概念改變理論....................................14
第三節 光學迷思概念的實徵性研究..........................28
第四節 補救教學........................................37

第三章 研究方法
第一節 研究設計........................................41
第二節 研究流程........................................41
第三節 研究對象........................................45
第四節 研究工具........................................46
第五節 光學5E學習環....................................51
第六節 資料蒐集與分析...................................57

第四章 研究結果與討論
第一節 迷思概念類型....................................60
第二節 概念改變類型....................................90
第三節 概念改變的機制.................................138

第五章 結論與建議
第一節 結論..........................................169
第二節 建議..........................................177

參考文獻
一、中文文獻..........................................179
二、英文文獻..........................................181

附錄
附錄一 光學概念診斷測驗正式版..........................183
附錄二 學習單之教學活動流程............................190
附錄三 光學5E學習環學習單正式版........................198
表 次
表2-1 學習環的歷史演變...................................7
表2-2 5E學習循環教學模式各階段的教學活動...................9
表2-3 5E學習環教學相關研究彙整表.........................10
表2-4 Thagard的概念改變階層理論.........................17
表2-5 物質類別與過程類別的屬性...........................18
表2-6 事件次類別與CBI次類別的屬性........................21
表2-7 採用Chi的本體論觀點分析概念改變的相關研究彙整表......25
表3-1 光學命題敘述表....................................48
表3-2 光學概念診斷測驗試題分析細目表......................49
表3-3 學習單活動二之教學活動流程.........................54
表3-4 學習單活動二之教材內容.............................55
表3-5 資料編碼表.......................................58
表3-6 待答問題與收集資料之對應關係表......................59
表4-1 迷思概念類型與迷思概念之對應表......................86
表4-2 光學命題與迷思概念類型之對應表......................88
表4-3 光學命題與「迷思正確」概念改變類型對應表...........119
表4-4 「同概念類別內」的概念改變分析表....................121
表4-5 「同概念類別間」的概念改變分析表....................121
表4-6 「跨概念類別間」的概念改變分析表....................122
表4-7 「迷思新迷思」概念改變類型對照表..................127
表4-8 「迷思未改變」的迷思概念類型分析表..................137
表4-9 「迷思正確」概念改變類型的5E學習環各階段機制分析....164
表4-10 「同概念類別內(過程過程)」概念改變的5E學習環各階段機
制分析........................................165
表4-11 「同概念類別間(物質過程)」概念改變的5E學習環各階段機
制分析........................................166
表4-12 「跨概念類別間(過程過程)」概念改變的5E學習環各階段機
制分析........................................167

圖 次
圖2-1 本體樹的組織架構...................................18
圖2-2 根本的和非根本的概念改變示意圖.......................20
圖2-3 Vosniadou對概念改變架構的看法.......................22
圖2-4 概念改變的二分法觀點................................24
圖2-5 概念改變的動態觀點..................................24
圖3-1 研究流程圖.........................................44
圖3-2 光概念圖...........................................47
圖3-3 光學5E學習環的循環模式..............................52

一、中文文獻
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