【文章內(nèi)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(xué)生的回答） ? 由光照到一物體，所 反射產(chǎn)生的。 (WCHN181) ? 是由光線照出所產(chǎn)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(chǎn)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(yuǎn)鏡說 》 ? 作者認(rèn)為望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡。西元 1626年，望遠(yuǎn)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(yuǎn)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(jīng)過光線照射所產(chǎn)生一個和圓柱體相同的影像，但遇鏡子（固體）所把產(chǎn)生的像折射，使和圓柱體相同的影像出現(xiàn)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)新概念的 絆腳石 但它們也可以是學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)習(xí)和個別式自我學(xué)習(xí)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(xué)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(xiàn)在天平二邊還會一樣重嗎〇 國小兒童，大都認(rèn)為還是一樣重 國中以上則不然 學(xué)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(xué)（製造認(rèn)知衝突） 我對矛盾教學(xué)主要的興趣主要來自對科學(xué)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(xué)演變到相對論及牛頓力學(xué)演變到量子力學(xué)，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(xiàn)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(xiàn)象，故矛盾的產(chǎn)生本身是科學(xué)史發(fā)展的要素。 皮亞傑的理論也有類似的情形，因為他認(rèn)為學(xué)習(xí)是一種 同化 、調(diào)適 、 自我協(xié)調(diào) 、 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(rèn)為矛盾教學(xué)的研究是一件很重要的事情。 (黃湘武，第一次認(rèn)知學(xué)習(xí)研討會 ) 概念的發(fā)展與學(xué)習(xí) 皮亞傑認(rèn)為，人腦具有一種自我協(xié)調(diào) (selfregulation)的本能，這是促進孩子認(rèn)知成長發(fā)展的原動力，也是孩童學(xué)習(xí)及瞭解新事物的認(rèn)知模式。 皮亞傑歸納三項影響自我協(xié)調(diào)能力的因素〆 ? 生理成熟 (maturation) ? 物理經(jīng)驗 (physical experience) ? 人際的交流 (social transmission) 教學(xué)的設(shè)計應(yīng)以學(xué)生舊有的認(rèn)知為依據(jù)，鼓勵並誘導(dǎo)學(xué)生用自己的想法處理並解決問題。 當(dāng)學(xué)生想法有錯誤時，應(yīng)設(shè)法使學(xué)生體會原有知識體系的矛盾 ，然後再引導(dǎo)其 修正 或 重新建構(gòu) 舊有的體系。 同化 (Assimilation) 調(diào)適 (Acodation) 矛盾 在教學(xué)上製造矛盾（認(rèn)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(xiàn)象，然後他自己調(diào)整他自己的結(jié)構(gòu)。 ?這與傳統(tǒng)的教學(xué)法不一樣，傳統(tǒng)的教學(xué)法是學(xué)生不懂老師再講一遍，再不懂老師再講一遍，永遠(yuǎn)都是按照老師的知識系統(tǒng)。 ?怎樣產(chǎn)生認(rèn)知衝突〇 ?天時 〆在適當(dāng)?shù)臅r期 ?地利 〆安排適當(dāng)?shù)奈锢砬榫?，讓學(xué)生體會到他的概念及想法和看到的現(xiàn)象有衝突。 ?人和 〆營造討論的情境（學(xué)生與學(xué)生之間、師生之間、今人與古人之間） 建構(gòu)式教學(xué) 放錄音帶 在教學(xué)上如何能讓學(xué)生產(chǎn)生 『 困 』 〇 教學(xué)的設(shè)計應(yīng)以學(xué)生舊有的認(rèn)知為依據(jù)，鼓勵並誘導(dǎo)學(xué)生用自己的想法處理並解決問題。 當(dāng)學(xué)生想法有錯誤時，應(yīng)設(shè)法使學(xué)生體會原有知識體系的矛盾，然後再引導(dǎo)其修正或重新建構(gòu)舊有的體系。 在教學(xué)的過程中，應(yīng)提供學(xué)生彼此之間或?qū)W生與老師間互相討論及交換意見的時間，使學(xué)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(xué)不應(yīng)只是要求學(xué)生按指定的裝置，記錄儀器顯示的數(shù)據(jù)，然後驗證書本上的公式。實驗教學(xué)的設(shè)計應(yīng)保留相當(dāng)?shù)淖杂啥龋寣W(xué)生能自由操作各種變因及觀察各種變化。實驗教學(xué)也應(yīng)該著重於能夠使學(xué)生體會原有知識矛盾體系的設(shè)計 認(rèn)知衝突的教學(xué)～概念改變 ? 教學(xué)典範(fàn)的改變 – 隨著時代潮流的演變，教學(xué)的典範(fàn)也在轉(zhuǎn)變中 ? 教學(xué)觀念的改變 ? 教學(xué)習(xí)慣的改變 ? 營造問答互動的討論情境 – 邱韻如，以認(rèn)知衝突的教學(xué)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(xué)實務(wù)探討，第 18屆科學(xué)教育學(xué)術(shù)研討會， 91年 12月 過去的教學(xué)典範(fàn) ? 傳統(tǒng)的教學(xué)觀念強調(diào)有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)知識，因此老師是教學(xué)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(xué)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(xiàn)在的教學(xué)典範(fàn) ? 現(xiàn)代的教學(xué)理論則強調(diào) 以學(xué)生為主體 ，老師不是知識的灌輸者，學(xué)生也不再是被動的知識接受者。 ? 教師應(yīng)由 『 知識的傳授者 』 轉(zhuǎn)變?yōu)?『 能力的引發(fā)者 』 ，在課程中扮演能力培養(yǎng)與學(xué)習(xí)引導(dǎo)的角色。 ? 因此，理想的教學(xué)活動，應(yīng)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(xué)生發(fā)展自己的批判思考能力，由 『 被動學(xué)習(xí) 』 轉(zhuǎn)為 『 主動學(xué)習(xí) 』 ，以達(dá)到 『 以學(xué)生為主體 』 的教育目標(biāo)。 教學(xué)觀念的改變 ?學(xué)生才是學(xué)習(xí)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(xué) 』 ?知識的傳遞，教書上怎麼說（教書）→ 引導(dǎo)學(xué)生，教學(xué)生怎麼學(xué)（教學(xué)） 教學(xué)習(xí)慣的改變〆停聽看 ? 『 停 』 ： 不要馬上把答案講出來 – 要忍耐，讓學(xué)生想 （明知不講） ? 『 聽 』 ： 聽聽學(xué)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(xué)生不要怕說錯） – 和你猜想的一樣嗎〇 （典型的迷思概念〇經(jīng)驗的累積） ? 『 看 』 ： 看著辦、見機行事 – 根據(jù)學(xué)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(rèn)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(xué)生 從 『 座中學(xué) 』 到 『 做中學(xué) 』 從 『 學(xué)答 』 到 『 學(xué)問 』 從 『 理所當(dāng)然 』 到 『 理所不然 』 單向式灌輸式 傾聽學(xué)生的想法 診斷出學(xué)生的迷思概念 及學(xué)習(xí)困難 學(xué)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(xué)生是很困難的） ? 知困 （不好教） ，且知困 （學(xué)生的困） ，然後教(如何設(shè)計適當(dāng)?shù)那榫?，讓學(xué)生體會 『 困 』 )（科學(xué)教育的研究，可以幫助知困知教） ? 對學(xué)生而言 ? 知困，然後學(xué)。 （有概念衝突，才可能拋棄舊概念，接受新概念，但不見得學(xué)習(xí)到 『 正確的 』 概念々透過不斷的 『 知困，然後學(xué) 』 的循環(huán)，才是能真正學(xué)習(xí)到。） 禮記〃學(xué)記〆「是故學(xué)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(xué)相長也。 」 怎樣的老師是好老師〇 ? 努力安排很多考詴，督促學(xué)生用功讀書。 ? 『 知無不言，言無不盡 』 。 ? 傳道、授業(yè)、解惑 ? 當(dāng)問題老師 → 製造問題學(xué)生 – 師〆停、聽、看 – 生〆學(xué)問而不是學(xué)答 ? 營造問答互動的討論情境 – 邱韻如，以認(rèn)知衝突的教學(xué)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(xué)實務(wù)探討，第 18屆科學(xué)教育學(xué)術(shù)研討會， 91年 12月 解惑前，先讓學(xué)生有疑惑 教學(xué)，而不是教書 ～ 『 考 』 師 通常的結(jié)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(xué)榮譽博士學(xué)位。 終其一生共榮獲了三十多個全球各地的大學(xué)及學(xué)術(shù)團體所頒發(fā)的榮譽博士學(xué)位，更負(fù)責(zé)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(shù)。 1980年，九月十六日於日內(nèi)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(xué)生水平面及空間概念成長之研究，科學(xué)教育學(xué)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(xué)習(xí)和個別式自我學(xué)習(xí)的效果研究，科學(xué)教育學(xué)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(guān)性