【文章內容簡介】 若遇到障礙物，無法透過，則在物體的背後形成陰影。 影子是怎麼形成的〇 （國中學生的回答） ? 由光照到一物體，所 反射產生的。 (WCHN181) ? 是由光線照出所產生的影像，投射 在紙上，便是影子的由來。 (CSHN0105) ? 光照到物體，無法透過去，被 折射 到別的地方去，因此形成影子。 (WCHN070) ? 由於光線照射，在光線前的圈圈在屏幕上產生影像。 (CHSN0814) ?有什麼共同的特性〇 ?反射、折射、投射、等等，是什麼意思〇 ?有很多都是 『 影像發(fā)射 』 的意思。 《 遠鏡說 》 ? 作者認為望遠鏡微妙的地方在於能「易象」 ? 是鏡之妙，妙乎能易物象也。何謂易象〇 蓋凡物之有形者，必發(fā)越本象於空明中以射人目 ，若象目交接之間無所阻礙，則象從徑線直射入目矣 〈 西元 1609年伽利略製成第一架天文望遠鏡。西元 1626年，望遠鏡的實物傳入中國，是年，德國傳教士湯若望 (1591~1666)與我國欽天監(jiān)官員李祖白合著 《 遠鏡說 》 一卷。 反射～平面鏡成像概念 ? 魔鏡魔鏡，這世界上誰最漂亮〇 ? 人照鏡子，是 什麼 在反射〇 ? 光〇像〇二者都有〇 ? 怎麼反射〇 ? 來看 3個個案〈 U77N002 ? 誰在反射〇什麼東西在反射〇 RSUI029 『 折射 』 和 『 反射 』 的意思一樣嗎〇 經過光線照射所產生一個和圓柱體相同的影像，但遇鏡子（固體）所把產生的像折射，使和圓柱體相同的影像出現在鏡面上。 RSUN096平面鏡個案 咦〇像怎麼是反的〇 看他怎麼說〈 由光線反射，把物體的行像映在鏡子中。 RSUN096平面鏡個案 有人看的時候是正的，沒人看的時候是反的〈 如果把鏡子遮掉一半會怎樣〇 RSUN096 ? 合理嗎〇 ? 普遍嗎〇 迷思概念的改變 這些迷思概念很頑固，很難忘掉，所以也難改變。 概念的學習不是一件容易的事，要天時地利人和，才能改變。 這些迷思概念是學習新概念的 絆腳石 但它們也可以是學習新概念的 踏腳石 。 這些迷思概念既然是錯的， (如 自由落體々視覺概念々影像概念々 ....) 尌教學生把它忘掉，把正確的記起來不尌好了〇〈 研究瞭解這些迷思概念有什麼用〇 水平面概念的群體式實驗學習和個別式自我學習的效果研究 ? 黃湘武、邱韻如， 1997 ? 前測後，一人發(fā)一個瓶子及一份相同的詴卷，讓學生看著瓶子畫。 這下總該畫對了吧〈〇 D→ E 進步 E→ D 退步 看著畫沒多大用處， 甚至還有反效果〈 那要怎麼教才會〇 浮力概念 天平二邊一樣重。 把玻璃瓶放入清水杯中， 現在天平二邊還會一樣重嗎〇 國小兒童，大都認為還是一樣重 國中以上則不然 學過了，反而錯得厲害 浮力 如果把玻璃瓶抽真空，再放入清水杯，玻璃瓶會沈還是浮〇 抽掉空氣之後，會變成沈體的理由 矛盾教學（製造認知衝突） 我對矛盾教學主要的興趣主要來自對科學史和皮亞傑理論的一些瞭解。 從物理的發(fā)展史來看，由牛頓力學演變到相對論及牛頓力學演變到量子力學，這些理論有所改變，主要原因是舊的理論不能解釋某些實驗的現象或者是說舊的理論有矛盾存在，所以尌有新的理論去解釋所看到的物理現象，故矛盾的產生本身是科學史發(fā)展的要素。 皮亞傑的理論也有類似的情形，因為他認為學習是一種 同化 、調適 、 自我協(xié)調 、 平衡化 的過程，是一種對矛盾的體會後所重新組合的歷程。所以我才認為矛盾教學的研究是一件很重要的事情。 (黃湘武，第一次認知學習研討會 ) 概念的發(fā)展與學習 皮亞傑認為，人腦具有一種自我協(xié)調 (selfregulation)的本能，這是促進孩子認知成長發(fā)展的原動力，也是孩童學習及瞭解新事物的認知模式。 皮亞傑歸納三項影響自我協(xié)調能力的因素〆 ? 生理成熟 (maturation) ? 物理經驗 (physical experience) ? 人際的交流 (social transmission) 教學的設計應以學生舊有的認知為依據，鼓勵並誘導學生用自己的想法處理並解決問題。 當學生想法有錯誤時，應設法使學生體會原有知識體系的矛盾 ，然後再引導其 修正 或 重新建構 舊有的體系。 同化 (Assimilation) 調適 (Acodation) 矛盾 在教學上製造矛盾（認知衝突） ?原來小朋友想錯了，我們怎麼去改變他的想法〇 ?最合理的方法是給他看到、體會到某種矛盾的現象，然後他自己調整他自己的結構。 ?這與傳統(tǒng)的教學法不一樣，傳統(tǒng)的教學法是學生不懂老師再講一遍，再不懂老師再講一遍，永遠都是按照老師的知識系統(tǒng)。 ?怎樣產生認知衝突〇 ?天時 〆在適當的時期 ?地利 〆安排適當的物理情境，讓學生體會到他的概念及想法和看到的現象有衝突。 ?人和 〆營造討論的情境（學生與學生之間、師生之間、今人與古人之間） 建構式教學 放錄音帶 在教學上如何能讓學生產生 『 困 』 〇 教學的設計應以學生舊有的認知為依據，鼓勵並誘導學生用自己的想法處理並解決問題。 當學生想法有錯誤時，應設法使學生體會原有知識體系的矛盾，然後再引導其修正或重新建構舊有的體系。 在教學的過程中，應提供學生彼此之間或學生與老師間互相討論及交換意見的時間，使學生有機會體驗到自己想法的矛盾及參考別人不同的想法。 實驗教學不應只是要求學生按指定的裝置，記錄儀器顯示的數據，然後驗證書本上的公式。實驗教學的設計應保留相當的自由度，讓學生能自由操作各種變因及觀察各種變化。實驗教學也應該著重於能夠使學生體會原有知識矛盾體系的設計 認知衝突的教學～概念改變 ? 教學典範的改變 – 隨著時代潮流的演變，教學的典範也在轉變中 ? 教學觀念的改變 ? 教學習慣的改變 ? 營造問答互動的討論情境 – 邱韻如，以認知衝突的教學策略營造問答互動的討論情境〆大一普物『 單擺實驗 』 的教學實務探討，第 18屆科學教育學術研討會， 91年 12月 過去的教學典範 ? 傳統(tǒng)的教學觀念強調有系統(tǒng)的學習知識，因此老師是教學的主角，以 『 我說你聽 』 的單向灌輸方式，清晰有條理的解釋或傳遞教科書的知識。 ? 學生則是被要求以 『 有耳無嘴 』 的方式，努力將老師所傳授的知識消化吸收。 （講光抄、背多分） 現在的教學典範 ? 現代的教學理論則強調 以學生為主體 ，老師不是知識的灌輸者，學生也不再是被動的知識接受者。 ? 教師應由 『 知識的傳授者 』 轉變?yōu)?『 能力的引發(fā)者 』 ，在課程中扮演能力培養(yǎng)與學習引導的角色。 ? 因此，理想的教學活動，應該是 互動式 的，師生彼此間要有一個對話、分享的機會和空間，才能讓學生發(fā)展自己的批判思考能力，由 『 被動學習 』 轉為 『 主動學習 』 ，以達到 『 以學生為主體 』 的教育目標。 教學觀念的改變 ?學生才是學習的主角 ?『 給他魚吃 』 不如 『 教他釣魚 』 ?『 怎麼教 』 比 『 教什麼 』 還重要 ?『 教書 』 → 『 教學 』 ?知識的傳遞，教書上怎麼說（教書）→ 引導學生，教學生怎麼學（教學） 教學習慣的改變〆停聽看 ? 『 停 』 ： 不要馬上把答案講出來 – 要忍耐，讓學生想 （明知不講） ? 『 聽 』 ： 聽聽學生怎麼說 – 你聽得懂嗎〇 （迷思概念的診斷） – 換人說說看〈 （鼓勵學生不要怕說錯） – 和你猜想的一樣嗎〇 （典型的迷思概念〇經驗的累積） ? 『 看 』 ： 看著辦、見機行事 – 根據學生的回答，問問題。 （明知故問） – 怎麼問〇這尌要看專業(yè)的發(fā)揮囉〈 （認知衝突策略的運用） 營造問答互動的討論情境 教師 從 『 我說你聽 』 到 『 你說我聽、我說你聽 』 從 『 知無不言 』 到 『 明知不講 』 到 『 明知故問 』 學生 從 『 座中學 』 到 『 做中學 』 從 『 學答 』 到 『 學問 』 從 『 理所當然 』 到 『 理所不然 』 單向式灌輸式 傾聽學生的想法 診斷出學生的迷思概念 及學習困難 學然後知不足，教然後知困 ? 從 菁英教育 到 全民教育 ? 對教師而言 ? 教然後知困 （知道要教會學生是很困難的） ? 知困 （不好教） ，且知困 （學生的困） ，然後教(如何設計適當的情境，讓學生體會 『 困 』 )（科學教育的研究，可以幫助知困知教） ? 對學生而言 ? 知困，然後學。 （有概念衝突，才可能拋棄舊概念，接受新概念，但不見得學習到 『 正確的 』 概念々透過不斷的 『 知困，然後學 』 的循環(huán)，才是能真正學習到。） 禮記〃學記〆「是故學然後知不足，教然後知困，知不足然後能自反也，知困然後能自強也。 故曰〆教學相長也。 」 怎樣的老師是好老師〇 ? 努力安排很多考詴，督促學生用功讀書。 ? 『 知無不言，言無不盡 』 。 ? 傳道、授業(yè)、解惑 ? 當問題老師 → 製造問題學生 – 師〆停、聽、看 – 生〆學問而不是學答 ? 營造問答互動的討論情境 – 邱韻如，以認知衝突的教學策略營造問答互動的討論情境〆大一普物『 單擺實驗 』 的教學實務探討，第 18屆科學教育學術研討會， 91年 12月 解惑前，先讓學生有疑惑 教學，而不是教書 ～ 『 考 』 師 通常的結果是 『 言者諄諄，聽者藐藐 』 皮亞傑（ Jean Piaget,18961980） 1936年（ 40歲），皮亞傑獲頒哈佛大學榮譽博士學位。 終其一生共榮獲了三十多個全球各地的大學及學術團體所頒發(fā)的榮譽博士學位，更負責主持多項重要國際聯(lián)合的會議、組織與團體，他一生中所得到的大大小小獎項不計其數。 1980年，九月十六日於日內瓦與世長辭，享年 84歲 參考資料 (1) ? 黃湘武、邱韻如、莊福泰 (1995)〆我國學生水平面及空間概念成長之研究，科學教育學刊，第三卷第二期， 167188頁。 ? 黃湘武、邱韻如 (1997)〆水平面概念的群體式實驗學習和個別式自我學習的效果研究，科學教育學刊，第五卷第一期， 5984頁。 ? 黃湘武 (2022)〉 水平面概念與水平面高度測量概念發(fā)展的相關性