【正文】 討會(huì)， 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(yù)博士學(xué)位。 」 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。） 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(qiáng)也。 （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(yùn)用） 營造問答互動(dòng)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(duì)教師而言 ? 教然後知困 （知道要教會(huì)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(jì)適當(dāng)?shù)那榫常寣W(xué)生體會(huì) 『 困 』 )（科學(xué)教育的研究，可以幫助知困知教） ? 對(duì)學(xué)生而言 ? 知困，然後學(xué)。 ? 因此，理想的教學(xué)活動(dòng)，應(yīng)該是 互動(dòng)式 的，師生彼此間要有一個(gè)對(duì)話、分享的機(jī)會(huì)和空間，才能讓學(xué)生發(fā)展自己的批判思考能力，由 『 被動(dòng)學(xué)習(xí) 』 轉(zhuǎn)為 『 主動(dòng)學(xué)習(xí) 』 ，以達(dá)到 『 以學(xué)生為主體 』 的教育目標(biāo)。 （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(qiáng)調(diào) 以學(xué)生為主體 ，老師不是知識(shí)的灌輸者，學(xué)生也不再是被動(dòng)的知識(shí)接受者。實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)該著重於能夠使學(xué)生體會(huì)原有知識(shí)矛盾體系的設(shè)計(jì) 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(shí)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(dòng)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(dòng)的討論情境〆大一普物『 單擺實(shí)驗(yàn) 』 的教學(xué)實(shí)務(wù)探討，第 18屆科學(xué)教育學(xué)術(shù)研討會(huì)， 91年 12月 過去的教學(xué)典範(fàn) ? 傳統(tǒng)的教學(xué)觀念強(qiáng)調(diào)有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)知識(shí)，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(shí)。 實(shí)驗(yàn)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(yàn)證書本上的公式。 當(dāng)學(xué)生想法有錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)設(shè)法使學(xué)生體會(huì)原有知識(shí)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。 ?怎樣產(chǎn)生認(rèn)知衝突〇 ?天時(shí) 〆在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期 ?地利 〆安排適當(dāng)?shù)奈锢砬榫?，讓學(xué)生體會(huì)到他的概念及想法和看到的現(xiàn)象有衝突。 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(cuò)了，我們?cè)觞N去改變他的想法〇 ?最合理的方法是給他看到、體會(huì)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)。 皮亞傑歸納三項(xiàng)影響自我協(xié)調(diào)能力的因素〆 ? 生理成熟 (maturation) ? 物理經(jīng)驗(yàn) (physical experience) ? 人際的交流 (social transmission) 教學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)以學(xué)生舊有的認(rèn)知為依據(jù)，鼓勵(lì)並誘導(dǎo)學(xué)生用自己的想法處理並解決問題。所以我才認(rèn)為矛盾教學(xué)的研究是一件很重要的事情。 從物理的發(fā)展史來看，由牛頓力學(xué)演變到相對(duì)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(shí)驗(yàn)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。 這下總該畫對(duì)了吧〈〇 D→ E 進(jìn)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(huì)〇 浮力概念 天平二邊一樣重。 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 。 RSUN096平面鏡個(gè)案 有人看的時(shí)候是正的，沒人看的時(shí)候是反的〈 如果把鏡子遮掉一半會(huì)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。 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(gè)個(gè)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(gè)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。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。 (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。 (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。 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。 ?因?yàn)樵竭h(yuǎn)，光尌越?jīng)]力了。 ? 因?yàn)槭纸o球一個(gè) 『 力 』 讓球往上衝，力消耗完了，球?qū)サ粝聛砹恕? （ Aristotle 384322 .） 黃湘武，第二次認(rèn)知學(xué)習(xí)研討會(huì)發(fā)言 誰先落到地面〇 上物理課前〆 當(dāng)然是重的先到。雖然這些概念的學(xué)習(xí)或許只需要具體操作能力即可辦到。那麼難道亞里斯多德沒有達(dá)到形式操作期嗎〇顯然不是。時(shí)間未到，教也沒用，反而可能會(huì)揠苗助長。 有的是需要透過 適當(dāng)?shù)慕虒W(xué) 才可能學(xué)會(huì)。 學(xué)生對(duì)於這些概念的錯(cuò)誤想法，往往 和古人的想法很類似 。他提到是皮亞傑的兒童使他能瞭解亞里斯多德的物理。 從亞氏物理到近代物理觀念的轉(zhuǎn)變似乎易和兒童認(rèn)知心理的發(fā)展有許多相似之處。 兒童物理概念的發(fā)展和科學(xué)史 皮亞傑 認(rèn)為科學(xué)思想發(fā)展與兒童物理概念發(fā)展間存在著一種平行關(guān)係，因此，他借用科學(xué)史中科學(xué)思想的概念與發(fā)展，來探討兒童具有不同的世界觀，並反映兒童認(rèn)知發(fā)展有其結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)變歷程々 孔恩 看到的是一種逆向的關(guān)係，反過來參考皮亞傑研究兒童所具的不同世界觀，和其後的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)變歷程，轉(zhuǎn)過來將其借用到科學(xué)史中科學(xué)發(fā)展有不同世界觀及其轉(zhuǎn)變歷程，和其後面的科學(xué)發(fā)展的結(jié)構(gòu)上去。 Aristotle Plato 皮亞傑的著作中有許多這種相似順序的例子〆 ?在數(shù)的發(fā)展，都是從正整數(shù)到負(fù)整數(shù)々 ?在守恆性上，都是從物體 量 到 重量 到 體積 的守恆々 ?在力的觀念則是由原始的 萬物有靈論 到 衝量說 到 慣性運(yùn)動(dòng)說 。他提到是皮亞傑的兒童使他能瞭解亞里斯多德的物理。 從亞氏物理到近代物理觀念的轉(zhuǎn)變似乎易和兒童認(rèn)知心理的發(fā)展有許多相似之處。 （ Piaget,18961980） (Einstein,1879~1955) 誰走得比較快〇 誰先到〇 誰的速度大〇 甲和乙，誰比較快〇 甲 向東移動(dòng)了 4公尺（ A→B ）歷時(shí) 4 秒， 接著又沿直線向北移動(dòng)了 3公尺（ B→C ）歷時(shí) 2 秒 乙 從 A→C ，距離 5公尺，費(fèi)時(shí) 4秒。這和相對(duì)論的知識(shí)體系是一樣的。 愛因斯坦在沒有時(shí)間、空間的概念以前，到底憑什麼認(rèn)為光速是一常數(shù)呢〇 這不是很矛盾嗎〇 (Einstein,1879~1955) 時(shí)間距離速度＝你什麼時(shí)候有 『 速度 』 的概念〇 是不是 『 距離 』 、 『 時(shí)間 』 概念先有， 才有 『 速度 』 概念〇 先有速度〇先有時(shí)間、空間〇 愛因斯坦曾經(jīng)要求皮亞傑從認(rèn)知心理學(xué)的角度來探討這個(gè)問題〆 到底小朋友是如何判斷事物快慢、如何建立時(shí)間、空間的觀念。特別是 液體守恆 ，愛因斯坦感興趣的是，即使是最單純的知識(shí)，小孩也要經(jīng)過如此錯(cuò)綜複雜的過程才能獲得，他說〆這遠(yuǎn)比物理學(xué)複雜得多〈 特殊相對(duì)論 :先有速度，再談時(shí)間、空間 愛因斯坦的相對(duì)論說〆光速是一個(gè)常數(shù)。 皮亞傑接受他的建議進(jìn)行這方面的研究，在 1946年完成 《 兒童時(shí)間概念的發(fā)展 》《 兒童運(yùn)動(dòng)與速度概念 》 兩本書， 1948年與茵海爾德等合作出版 《 兒童的空間概念 》《 兒童的幾何概念 》 二本書。 概念階層 C 小一 小一 小二 ? 開始尋找外界參考系，在特殊情況下可以判定水面的正確方向 概念階層 D 概念階層 D 9 ~10歲 (小四 )：男 78% ,女 82% 12~13歲 (國一 )：男 58% ,女 74% 國一 小四 瓶子傾斜時(shí)，水不平〈 ? 不管瓶子怎麼放置，水面都是平的。 （教了等於白教，還有反效果） ～尌是 『 錯(cuò)誤 』 的意思， misconception ～以前我們稱之為 『 錯(cuò)誤概念 』 ，現(xiàn)在比較通用的名稱是『 迷思概念 』 。 他的這些研究，引發(fā)了其他學(xué)者對(duì)中小學(xué)生甚至成人做了許多相類似的研究。 Thinking is operation. An operation is thus essence of knowledge. 皮亞傑的 認(rèn)知發(fā)展理論 (cognitive development) 皮亞傑根據(jù)他長期對(duì)於兒童的觀察與研究，認(rèn)為人的認(rèn)知發(fā)展都需經(jīng)歷以下四個(gè)階段循序發(fā)展而來 ? 感官動(dòng)作期 (sensorymotor period)〆 出生到一歲半 ? 前操作期 (preoperational period)〆 一歲半到七歲 ? 具體操作期 (concrete operation period) 〆七歲到十一歲 (國小 ) ? 形式操作期 (formal operation period)〆 十二歲到十五歲 (國中 ) Operation(操作 ) ?四個(gè)時(shí)期的發(fā)展是循序而進(jìn)的 ?每一階段的發(fā)展都是後一階段發(fā)展的基礎(chǔ) ?成長的快慢可能因?yàn)閭€(gè)人或文化的背景不同而有差異 ?長得快的，一定尌會(huì)長得好〇 從 具體操作期到形式操作期 數(shù)量守恆 長度守恆 量的守恆 排水體積守恆