【正文】 是沒(méi)有水面的水平概念。 概念階層 E 概念階層 E 9 ~10歲：男 10% ,女 % 10~11歲：男 17% ,女 % 11~12歲：男 26% ,女 19% 12~13歲：男 39% ,女 20% 13~14歲：男 47% ,女 28% 14~15歲：男 65% ,女 40% 男女有別 女生各年齡階層之概念發(fā)展情形 男生各年齡階層之概念發(fā)展情形 『 迷思概念 』 的特性 是 『 錯(cuò)誤的 』 〆和課本上的科學(xué)概念是互相矛盾的 是 『 普遍的 』 〆從古到今，從中到外皆然 是 『 不容易改變的 』 〆需要天時(shí)地利人和才能改變 科學(xué)史的研究 ~科學(xué)概念的發(fā)展 ~ 古人是怎麼想的 物理大師與認(rèn)知心理學(xué)大師的相遇 Piaget 18961980 Einstein 1879~1955 1940年代，愛(ài)因斯坦對(duì)皮亞傑的研究相當(dāng)欽佩，他建議皮亞傑研究?jī)和?速度及 時(shí)間 的概念。 皮亞傑提到，後來(lái) (1950年代 )他又與愛(ài)因斯坦相遇時(shí)，愛(ài)因斯坦最有興趣的是守恆的問(wèn)題。 經(jīng)由速度才推論出時(shí)間與空間的概念，如空間會(huì)收縮、時(shí)間會(huì)膨脹等等。 經(jīng)過(guò)皮亞傑的研究，發(fā)現(xiàn)小朋友是先發(fā)展快慢的觀念，然後才有時(shí)間、空間的觀念。 小朋友不是按照距離除以時(shí)間來(lái)解釋快慢，而是按照空間與時(shí)間的順序 (ordering)來(lái)決定的。 請(qǐng)問(wèn)，甲 (A→B→C) 和乙 (A→C) 平均速度？平均速率？其它？ 乙 『 迷思概念 』 的特性 是 『 錯(cuò)誤的 』 〆和課本上的科學(xué)概念是互相矛盾的 是 『 普遍的 』 〆從古到今，從中到外皆然 是 『 不容易改變的 』 〆需要天時(shí)地利人和才能改變 科學(xué)史的研究 科學(xué)概念的發(fā)展 ~古人是怎麼想的 ~ 亞里斯多德你又錯(cuò)了 （ Aristotle 384322 .） (Galileo Galilei,1564~1642) ?伽利略比亞里斯多德聰明嗎〇 ?亞里斯多德笨嗎〇為什麼他的物理有很多都是錯(cuò)的〇 ?為什麼伽利略以後的發(fā)展比以前快〇關(guān)鍵在哪裡〇 科學(xué)史大師與認(rèn)知心理學(xué)大師的相遇 的確，近代很多兒童物理概念的研究發(fā)現(xiàn)，兒童的物理概念具有很多亞里斯多德物理的特性。 Piaget 18961980 Kuhn 1922~1996 孔恩談到他對(duì)皮亞傑心理學(xué)和亞里斯多德物理學(xué)之間平行性的瞭解。 孔恩 (Kuhn,1922~1996)最有名的一本書是 《 科學(xué)革命的結(jié)構(gòu) 》 『 答案 』 相似 『 發(fā)展的順序 』 相似 古人的物理和兒童的物理〆 觀念的轉(zhuǎn)變與發(fā)展的順序 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。 這種階層發(fā)展的認(rèn)識(shí)對(duì)科學(xué)教育研究也提供了很多研究的方向及主題。 Aristotle Plato 科學(xué)史大師與認(rèn)知心理學(xué)大師的相遇 的確，近代很多兒童物理概念的研究發(fā)現(xiàn)，兒童的物理概念具有很多亞里斯多德物理的特性。 Piaget 18961980 Kuhn 1922~1996 孔恩談到他對(duì)皮亞傑心理學(xué)和亞里斯多德物理學(xué)之間平行性的瞭解。 孔恩最有名的一本書是 《 科學(xué)革命的結(jié)構(gòu) 》 『 答案 』 相似 『 發(fā)展的順序 』 相似 是 『 錯(cuò)誤的 』 〆和課本上的科學(xué)概念是互相矛盾的 是 『 普遍的 』 〆從古到今，從中到外皆然 是 『 不容易改變的 』 〆需要天時(shí)地利人和才能改變 『 迷思概念 』 的特性 科學(xué)史的研究 科學(xué)概念的發(fā)展 古人是怎麼想的 都錯(cuò)得很像 迷思概念的特性 兒童的迷思概念具有普遍性，從古到今、從中到外皆然。 而且 不容易改變 。 例如影和像的概念、光的傳播概念、慣性的概念、自由落體的概念 《 等等 有的是隨著認(rèn)知成長(zhǎng)，自然尌會(huì)發(fā)展的。 例如長(zhǎng)度守恆、液體量守恆、水平面概念、排水體積守恆 《《 難道亞里斯多德沒(méi)有達(dá)到形式操作期嗎〇 ? 在歷史上有很多大思想家，如亞里斯多德，他們的理論發(fā)展與我們現(xiàn)在所認(rèn)為兒童的淺薄的想法有些類似。 ? 這事實(shí)證明一件事情，即使有形式操作期的人不一定自然的知道或?qū)W到某些物理或化學(xué)的概念。所以概念的學(xué)習(xí)，有時(shí)需要某種機(jī)會(huì)、某種情境，他才可以學(xué)到或創(chuàng)造出這種概念。 上物理課後〆 學(xué)生是不是真的相信輕重不同的二顆球會(huì)同時(shí)落地〇 還是只是把答案背起來(lái)〇 伽利略在高塔上將兩球一丟， 果真尌一舉打破了亞里斯多德二千年來(lái)的 『 錯(cuò)誤 』 〇 您可以做實(shí)驗(yàn)， 聽(tīng)聽(tīng)學(xué)生怎麼說(shuō)〈 衝力說(shuō) 問(wèn)〆球?yàn)槭颤N會(huì)掉下來(lái)〇 ? 因?yàn)橛?『 地吸引力 』 ，所以球一定要回到地上。 問(wèn)〆為什麼屏幕放得越遠(yuǎn)尌越不亮〇 ?因?yàn)楣庵荒苷丈涞揭欢ǖ墓?fàn)圍。 衝力或衝量 (impetus) （中世紀(jì)） 人是怎麼看到東西的〇 ? 視線說(shuō) 歐幾里德 (Euclid,325~.) ?相遇說(shuō) 柏拉圖 (Plato,427~.) 亞里斯多德 (Aristotle 384322 .) ?發(fā)射說(shuō) 伊璧鳩魯 (Epicurus,341~.) 視線 視線 eidola eidola 影像發(fā)射 ? 成影概念（國(guó)一男生） 相遇說(shuō) 視線說(shuō) 師大工教系三年級(jí)學(xué)生 影子是怎麼形成的〇 ? 光前進(jìn)時(shí)，若遇到障礙物，無(wú)法透過(guò)，則在物體的背後形成陰影。 (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(lái)。 (WCHN070) ? 由於光線照射，在光線前的圈圈在屏幕上產(chǎn)生影像。 《 遠(yuǎn)鏡說(shuō) 》 ? 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。西元 1626年，望遠(yuǎn)鏡的實(shí)物傳入中國(guó)，是年，德國(guó)傳教士湯若望 (1591~1666)與我國(guó)欽天監(jiān)官員李祖白合著 《 遠(yuǎn)鏡說(shuō) 》 一卷。 RSUN096平面鏡個(gè)案 咦〇像怎麼是反的〇 看他怎麼說(shuō)〈 由光線反射，把物體的行像映在鏡子中。 概念的學(xué)習(xí)不是一件容易的事，要天時(shí)地利人和，才能改變。 這些迷思概念既然是錯(cuò)的， (如 自由落體々視覺(jué)概念々影像概念々 ....) 尌教學(xué)生把它忘掉，把正確的記起來(lái)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(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和個(gè)別式自我學(xué)習(xí)的效果研究 ? 黃湘武、邱韻如， 1997 ? 前測(cè)後，一人發(fā)一個(gè)瓶子及一份相同的詴卷，讓學(xué)生看著瓶子畫。 把玻璃瓶放入清水杯中， 現(xiàn)在天平二邊還會(huì)一樣重嗎〇 國(guó)小兒童，大都認(rèn)為還是一樣重 國(guó)中以上則不然 學(xué)過(guò)了，反而錯(cuò)得厲害 浮力 如果把玻璃瓶抽真空，再放入清水杯，玻璃瓶會(huì)沈還是浮〇 抽掉空氣之後，會(huì)變成沈體的理由 矛盾教學(xué)（製造認(rèn)知衝突） 我對(duì)矛盾教學(xué)主要的興趣主要來(lái)自對(duì)科學(xué)史和皮亞傑理論的一些瞭解。 皮亞傑的理論也有類似的情形，因?yàn)樗J(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(guò)程，是一種對(duì)矛盾的體會(huì)後所重新組合的歷程。 (黃湘武，第一次認(rèn)知學(xué)習(xí)研討會(huì) ) 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(jìn)孩子認(rèn)知成長(zhǎng)發(fā)展的原動(dòng)力，也是孩童學(xué)習(xí)及瞭解新事物的認(rèn)知模式。 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。 ?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(shí)系統(tǒng)。 ?人和 〆營(yíng)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(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(wèn)題。 在教學(xué)的過(guò)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(jiàn)的時(shí)間，使學(xué)生有機(jī)會(huì)體驗(yàn)到自己想法的矛盾及參考別人不同的想法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)保留相當(dāng)?shù)淖杂啥?，讓學(xué)生能自由操作各種變因及觀察各種變化。 ? 學(xué)生則是被要求以 『 有耳無(wú)嘴 』 的方式，努力將老師所傳授的知識(shí)消化吸收。 ? 教師應(yīng)由 『 知識(shí)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。 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(shí)的傳遞，教書上怎麼說(shuō)（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(tīng)看 ? 『 停 』 ： 不要馬上把答案講出來(lái) – 要忍耐，讓學(xué)生想 （明知不講） ? 『 聽(tīng) 』 ： 聽(tīng)聽(tīng)學(xué)生怎麼說(shuō) – 你聽(tīng)得懂嗎〇 （迷思概念的診斷） – 換人說(shuō)說(shuō)看〈 （鼓勵(lì)學(xué)生不要怕說(shuō)錯(cuò)） – 和你猜想的一樣嗎〇 （典型的迷思概念〇經(jīng)驗(yàn)的累積） ? 『 看 』 ： 看著辦、見(jiàn)機(jī)行事 – 根據(jù)學(xué)生的回答，問(wèn)問(wèn)題。 （有概念衝突，才可能拋棄舊概念，接受新概念，但不見(jiàn)得學(xué)習(xí)到 『 正確的 』 概念々透過(guò)不斷的 『 知困，然後學(xué) 』 的循環(huán)，才是能真正學(xué)習(xí)到。 故曰〆教學(xué)相長(zhǎng)也。 ? 『 知無(wú)不言，言無(wú)不盡 』 。 終其一生共榮獲了三十多個(gè)全球各地的大學(xué)及學(xué)術(shù)團(tuán)體所頒發(fā)的榮譽(yù)博士學(xué)位，更負(fù)責(zé)主持多項(xiàng)重要國(guó)際聯(lián)合的會(huì)議、組織與團(tuán)體，他一生中所得到的大大小小獎(jiǎng)項(xiàng)不計(jì)其數(shù)。 ? 黃湘武、邱韻如 (1997)〆水平面概念的群體式實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和個(gè)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(yè)。 ? 黃湘武（ 1980）〆皮亞傑認(rèn)知心理學(xué)與科學(xué)教育。 ? 黃湘武等 (1985) 國(guó)中生質(zhì)量守恆、重量守恆、外體積觀念與比例推理能力的抽樣調(diào)查研究，中等教育， 36(1),4465。七十四年度科學(xué)教育學(xué)術(shù)研討會(huì)論文彙編。第一次認(rèn)知與學(xué)習(xí)研討會(huì)。 ? 黃湘武 (1993)〆皮亞傑理論在科學(xué)教育上的應(yīng)用研究。 ? 黃湘武（ 1993）〆皮亞傑理論在科學(xué)教育上的應(yīng)用研究。 參考資料 (2) ? ? ? Binguier著，劉玉燕譯，皮亞傑訪談錄，書泉出版社 ? 孔恩著，程樹(shù)德等譯，科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)流出版社 ? 俞筱鈞，人類智慧探索者