36岁幼儿对重量概念认知之研究以内埔乡某托儿所幼儿概要Word文件下载.docx
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三、研究問題
根據研究目的所述，研究者將本研究問題整理如下：
（一）幼兒對於重量有那些想法？
（二）在基礎認知方面，幼兒是否能經由觸感比較兩物體的輕重？
是否能理解重量相關詞彙的意涵？
其推測物體輕重的判斷線索為何？
（三）在現象推理方面，幼兒對於搬物、浮沈二種現象，其考量因素為何？
存有哪些基本觀點？
其推理機制或問題解決策略為何？
四、名詞解釋
「重量」：
根據康熙字典：
指的是物體受到地心引力的大小，但由於地心引力無法看見，所以須透過觀察物體自由落下的現象和測量工具等來理解。
「另有概念」：
根據陳俊彰（2001）指出學生在接受科學概念之前，對自然現象已有一套自己的看法，而這些看法來自於日常生活的經驗。
「迷思概念」：
是指學生的概念，隱含著錯誤的概念，且此概念與現行廣受接納的科學知識相互衝突或有所差異（Driver,R.,Guesue,E.,&
Tiberghien,A.,1993）。
2、文獻探討
根據Gilbert和Watts（1983）的觀點，則認為大多數學生對自然現象所抱持的看法、原則或信念，可能與專家的看法、原則和信念有所不同，此便稱為學生的迷思概念。
陳淑筠（2002進一步指出三種可能讓兒童產生迷思概念的論點：
1.兒童傾向以自我中心的觀點看世界。
2.兒童似乎對於為科學事物作特殊解釋感興趣，而不會考慮是否與正統的科學概念相符。
3.日常生活用語和科學用語的混淆。
近二十年來兒童科學概念的研究，以建構主義的知識論與學習論為理論基礎下，已成為科學教育最大的影響力量（Mortimer，1995）。
由於相關的另有概念研究數量龐大，僅就最近幾年的研究，歸納較具綜合性的成果，做為本研究之基礎與參考。
兒童常以其日常生活經驗來建構其概念，對重量擁有的另有概念如下：
體積及材質皆相同的兩物體，顏色不同，重量就不一樣（林碧芬，2002）；
體積及材質皆相同的兩物體，形狀不同，重量就不一樣（廖婉君，2002）；
材質體積皆相同的兩物體，形狀不同，重量就不一樣（楊淑嬋，2002）；
不同物質有不同重量，然仍受顏色及形狀影響（盧瑞靑，2003）。
多數幼兒對重量的推測，仍受離地高度、擴展或壓縮、變形或分割、溶解、冷熱效應等因素的干擾（莊麗娟，2004），包括：
物體的重量會隨著離地高度的增加而增加；
重量會依物體放置在測量工具的何處而有所改變；
物體若被壓縮，重量會增加；
若被伸展開來，重量則會減少；
假如沒有空氣存在的話，就不會有重量（BarV,Zinn,B,&
Goldmunts,R,1994）。
兒童其他想法，如：
重量是一種支持力（BarV,etal.,1994）；
重量是一種壓力、重量和地心引力毫無關係等（廖婉君，2002）；
只有「重」的物體才有重量，「輕」的物體就沒有重量（林碧芬，2002），所以如一根羽毛、頭髮、或一粒灰塵等都是沒有重量的（BarV,etal.,1994）。
另外，兒童輕重測量概念的發展確實具有階段性（顏稚仁，2000）；
有重量物體往下掉落地面，沒重量者往上飛等（姜滿，1997）。
近代有關重量概念認知發展的研究，應首推皮亞傑，而皮亞傑的認知發展研究主題範圍極廣，其中與重量有關的研究是以晤談法進行的質量守恆、重量守恆的保留能力推理測驗。
在質量守恆的測驗裏，假如有兩個質量相等的膠泥球，一個保持不變，另一個膠泥球用手捏成長香腸的形狀，將球狀與香腸狀的膠泥排在桌上而問兒童：
那個膠泥比較多？
運思前期（約從二歲至七歲）的兒童會回答香腸形的膠泥較多。
很顯然地，此階段的兒童會因物體的形變而認為質量有所改變，尚沒有物體的質量不會因形變而變的守恆概念。
兒童的質量守恆概念要至具體運思前期（七、八歲）才可完成；
而在重量守恆的測驗裏，則是有兩個重量相等的膠泥球，一個不變，另一個膠泥球用手捏成長香腸的形狀，將球狀與香腸狀的膠泥排在桌上而問兒童：
那個膠泥比較重？
具體運思前期（七、八歲）的兒童會認為形狀改變重量也會改變。
兒童的重量守恆概念要至具體運思後期（九、十歲）才可完成（魏明通,1997）。
其中與重量有關的研究是以晤談法進行的質量守恆、重量守恆的保留能力推理測驗。
目前國內外直接探討「重量概念發展」，大多以「保留概念」為探討焦點，少涉及其他向度。
對輕重的觀點，Galili和Bar（1997）指出，孩子對於重量概念的認知是由「主觀重量」逐漸進入「客觀重量」前者主要由觸感經驗構成（如搬、舉、推動物體），而後者則逐漸關注物體的本質特性。
此外，孩子們對「輕與重」，有其一般性的觀點，重的東西，常代表著：
（1）穩定（stable）如不易被搬動或舉起；
（2）強壯（strong）如能壓碎其他物體;
（3）能克服阻力（overcometheresistanceofthemedia）如能在水中下沈（Baretal.,1994;
Piaget,1972;
Smith,Carey&
Wiser,1985）。
在「重量推測」上，多數兒童對於重量的預測並未成熟，他們常以「大小」作為預測重量的可靠指標（Piaget&
Inhelder,1974）。
另外，兒童常認為極輕物體「沒有重量」，這種現象在SmithC.,Carey,S.,&
Wiser,M.（1985）的研究中，得到進一步的支持。
而在「浮沈」現象中，多數兒童會以重量、大小、外觀作為判斷浮沈的依據（Howe&
McMahon,2003,Inhelder&
Piaget,1958,Rowell&
Dawson,1977）。
一般而言，「重會沈，輕會浮」是最常的迷思，部分孩子會認為船會浮是因為它比水輕（Piaget,1970），甚至認為「能浮在水面上的物體沒有重量」（王龍錫，1991）。
根據莊麗娟（2007）3~6歲幼兒對重量概念認知研究結果顯示，3~6歲幼兒：
（1）已能區辨物體的輕重，唯對於微量重量差異（5克以內）的觸感辨識，需至6歲才成熟；
（2）對「輕、重」字彙的理解萌發尚早，然在極輕物體中，較無法理解「比較重」與「有重量」二詞的意涵；
（3）已能自發採用多元線索，進行重量的預測與現象的推理，「重量」為搬物、落體與浮沈現象的必要考量因素；
（4）在如何搬動重物上，能自發提出「力的合成」、「物的分解」、「力的轉換」等三類型解決方法；
（5）在浮沈推理上，呈現較強烈的認知衝突，並出現「無關聯想」、「隨機線索」、「並立法則」、「協調邏輯」等四種推理機制。
叁、研究方法
一、研究對象與取樣
本研究樣本來自屏東縣內埔鄉某一所托兒所。
已有18年歷史的園所，全園共有9班100多名幼兒，硬體設備完善，努力推動各類語文、音樂、美術、運動等活動，是社區內知名園所。
研究者採立意取樣，主要原因在幼兒年齡、認知能力及父母社經背景上，均涵蓋較廣的分佈範圍，有利於取得較多樣性的樣本；
其師生互動的品質亦較優，有助於在必要時透過教師訪談，確認幼兒在檢視情境中的反應。
基於幼兒概念檢視的難度（如語意溝通不易、關係不易建立、施測極為耗時等），亦為了取得較深入精緻的訊息，在3~6歲每個年齡層中隨機取樣3歲3人、4歲7人、5歲8人、6歲13人，合計共31人，共回收31份訪談問卷。
二、研究工具
本工具在設計上，有六項原則：
（一）合理性：
合理性指的是晤談表必須緊密與主題相關。
（二）一般性：
即晤談表的設置是否具有普遍意義。
（三）邏輯性：
晤談表設計要有整體感，問題與問題間要有邏輯。
（四）明確性：
事實上是問題設置的規範性，提問是否清晰明確清楚。
（五）非誘導性：
不專業調查者經常會在訪問中使用誘導性問題。
（六）便於整理分析：
成功的晤談表除了要考慮緊密結合調查主題與方便資料蒐集外，還要考慮調查結果容易得出說服性。
本晤談表內容分成「基礎認知」及「現象推理」兩大部分。
首先，在「基礎認知」上，以呈現實物並配合操作為主，含「重質感物系列」（6題）及「輕質感物系列」（4題）二類。
每一類目，均同步檢測幼兒對重量的基礎認知與現象推理，此類安排，一者可精減題數，二者有助於資料間的對照，協助必要時的校正。
其次，在「現象推理」中，以呈現故事情節的圖畫-「搬物」（2題），以實物情境呈現-「浮沉」（1題）。
分別檢視幼兒對上述效應，較自然、原發、豐富的聯想與推理。
重量概念晤談表如下：
1.相同物體/不同形狀
重量概念層次一：
分別比較同一物體但不同幾何形狀的重量。
重量概念層次二：
同一物體但不同形狀進行分割或擴展的保留推理。
◎用兩張A4紙張，ㄧ張平面另ㄧ張揉成球狀，看哪一張會感覺會較重？
2.不同物體/形狀相同
分別比較同一幾何形狀但不同物體的重量。
同一形狀但不同物體進行分割或壓縮的保留推理。
◎用眼睛觀察形狀類似的乒乓球和高爾夫球，請問哪一個比較重?
3.相同物體/不同形體
分別比較同一物體但不同幾何形體的重量。
同一物體但不同形狀進行移位或壓縮的保留推理。
◎把相同重量的麵團分別揉成球狀或三角形、方形，請問哪一個形狀會較重呢？
4.不同物體/形體相同
分別比較同一形體但不同物體的重量。
同一形體但不同物體進行移位的保留推理。
◎觀察棒球和網球，哪一個球比較重？
5.不同物體/不同大小
分別比較同一物體但不同大小的重量。
同一物體但不同大小進行視覺干擾的保留推理。
◎觀察長短不同的木頭條，猜猜看哪一個比較重？
6.不同物體/大小相同
分別比較大小相同但不同物體的重量。
大小相同但不同物體進行視覺干擾的保留推理。
◎將塑膠杯和玻璃杯倒入等量的水彩水，顏色的不同想想看哪杯較重？
7.相同物體/不同長度
分別比較長度相但不同長度的重量。
同一物體但不同長度進行視覺干擾的保留推理。
◎把重量相同的黏土捏成不同長度，長度的不同觀察看看是否ㄧ樣重？
8.不同物體/長度相同
分別比較長度相同但不同物體的重量。
長度相同但不同物體進行視覺干擾的保留推理。
◎塑膠繩和麻繩裁成相同長度，觀察看看哪一調會比較重還是ㄧ樣重？
9.相同物體/不同顏色
分別比較同一物體但顏色不同的重量。
同一物體但顏色不同進行視覺干擾的保留推理。
◎把重量相同的麵粉團分別以紅色黑色白色呈現，觀察看看哪一顆麵粉團較重？
10.不同物體/顏色相同
分別比較顏色相同但不同物體的重量。
顏色相同但不同物體進行視覺干擾的保留推理。
◎顏色相同的面紙盒和禮物盒，哪一個比較重?
11.浮沉現象推理
了解孩童對物體浮沉與物體重量的認知。
是不是下沉物體一定比較重。
三、施測、資料處理與分析
本研究在98年12月進行施測，首先以事先準備好的實物呈現在幼兒的面前排成一列，採用類似闖關活動方式進行以提高幼兒的參與興致，31位幼兒分成二組（3~4歲，5~6歲）同時施測，施測者為4位幼保系四年級學生，二人負責對幼兒提問，二人負責晤談表記錄，並以現場錄影之方式蒐集資料，測驗總共進行50分鐘，完成之後先就書面文字資料逐一作檢核與回憶，以求紀錄之正確無誤，事後再逐一交叉比對影音資料與文字資料之正確性，接著將回收的晤談表進行編碼俾便分析。
4、結果與分析
一、晤談結果統計
以實物讓幼兒觀察並回答之晤談結果，分別敘述如下：
（一）、用2張A4紙張，一張平面另一張揉成球狀，看哪一張會感覺比較重？
認為平面比較重：
三歲0人、四歲2人、五歲2人、六歲1人，共5人（16%）。
認為球狀比較重：
三歲1人、四歲4人、五歲6人、六歲4人，共15人（48%）。
認為一樣重：
三歲2人、四歲1人、五歲0人、六歲8人，共11人（36%）。
分析：
認為球形較重者達48%，回答正確者以6歲幼兒最多。
（二）、用眼睛觀察形狀類似的乒乓球和高爾夫球，請問哪一個比較重？
認為乒乓球重：
三歲0人、四歲0人、五歲0人、六歲0人。
認為高爾夫球重：
三歲3人、四歲7人、五歲8人、六歲13人，共31人（100%）。
全部幼兒的回答都正確。
（三）、把相同重量的麵糰分別揉成球狀或三角形，方形，請問哪一個形狀會比較重？
認為球狀重：
三歲1人、四歲4人、五歲3人、六歲4人，共12人（39%）。
認為三角形重：
三歲0人、四歲0人、五歲3人、六歲4人，共7人（23%）。
認為方形重：
三歲0人、四歲1人、五歲0人、六歲0人，共1人（3%）。
三歲2人、四歲2人、五歲2人、六歲5人，共11人（35%）。
與第一題相同之處，認為球形較重者最多，回答正確者以6歲幼兒最多。
（四）、觀察棒球和網球，哪一個球比較重？
認為棒球重：
三歲3人、四歲7人、五歲5人、六歲11人，共26人（84%）。
認為網球重：
三歲0人、四歲0人、五歲2人、六歲2人，共4人（13%）。
三歲0人、四歲0人、五歲1人、六歲0人，共1人（3%）。
認為棒球較重者最多，回答正確者以6歲幼兒最多。
（五）、觀察長短不同的木頭條，猜猜看哪一個比較重？
認為短木頭條重：
三歲0人、四歲0人、五歲1人、六歲1人，共2人（7%）。
認為長木頭條重：
三歲3人、四歲7人、五歲7人、六歲11人共28人（90%）。
三歲0人、四歲0人、五歲0人、六歲1人，共1人（3%）。
認為長木條較重者最多，回答正確者以3~4歲幼兒比例最高（100%）。
（六）、將塑膠杯和玻璃杯倒入等量的水彩水，顏色不同想想看哪杯比較重？
認為塑膠杯重：
三歲1人、四歲0人、五歲1人、六歲1人，共3人（10%）。
認為玻璃杯重：
三歲2人、四歲6人、五歲7人、六歲12人，共27人（87%）。
認為玻璃杯較重者最多。
（七）、把重量相同的黏土捏成不同長度，長度的不同觀察看看是否一樣重？
認為短黏土重：
三歲1人、四歲3人、五歲6人、六歲7人，共17人（55%）。
認為長黏土重：
三歲2人、四歲4人、五歲2人、六歲3人，共11人（35%）。
三歲0人、四歲0人、五歲0人、六歲3人，共3人（10%）。
認為短黏土較重者最多，即使是6歲幼兒也有54%（7人）認為如此。
（八）、將塑膠繩和麻繩裁成相同長度，觀察看看哪一條會比較重還是一樣重？
認為麻繩重：
三歲3人、四歲4人、五歲4人、六歲10人，共20人（65%）。
認為塑膠繩重：
三歲0人、四歲3人、五歲4人、六歲0人，共6人（19%）。
三歲0人、四歲0人、五歲0人、六歲3人，共5人（16%）。
認為麻繩較重者最多，回答正確者以6歲幼兒最多。
（九）、把重量相同的麵粉糰分別以紅色黑色白色呈現，觀察看看哪一個會比較重？
認為紅色重：
三歲1人、四歲5人、五歲4人、六歲4人，共14人（45%）。
認為白色重：
三歲0人、四歲1人、五歲1人、六歲2人，共5人（16%）。
認為黑色重：
三歲0人、四歲0人、五歲2人、六歲1人，共3人（10%）。
三歲1人、四歲1人、五歲1人、六歲6人共9人（29%）。
認為紅色麵團較重者最多，回答正確者以6歲幼兒比例最高（46%）。
（十）、顏色相同的面紙盒和禮物盒，哪一個會比較重？
認為面紙盒重：
三歲0人、四歲0人、五歲1人、六歲1人，共1人（3%）。
認為禮物盒重：
三歲2人、四歲7人、五歲7人、六歲10人，共26人（84%）。
三歲1人、四歲0人、五歲0人、六歲2人，共4人（13%）。
認為禮物盒較重者最多，回答正確者以6歲幼兒最多。
（十一）、形狀相同大小不同的彈珠和塑膠球，觀察看看沉下去或浮起來哪一個會比較重？
認為彈珠重：
三歲1人、四歲2人、五歲4人、六歲13人，共20人（65%）。
認為塑膠球重：
三歲2人、四歲5人、五歲4人、六歲0人，共11人（35%）。
三歲0人、四歲0人、五歲0人、六歲0人，共0人（0%）。
認為彈珠較重者最多，回答正確者以6歲幼兒最多。
現象推理以圖畫的呈現方式讓小朋友回答問題結果，分別敘述如下：
圖一、男孩推石頭上山
（一）、看著圖中的小男生，他正在做什麼呢？
有沒有很辛苦的在推東西呢？
幼兒回答內容：
1.他很用力的推著大球上山，大球很重因為他好大。
（四歲）
2.看到一個男孩推著一個很大的雪球上山，雪球好大一個，感覺好像很重。
（五歲）
3.男生推著大石頭爬上山，大石頭很重，因為他的腳一直在發抖。
（六歲）
圖二、幼兒與花束
（二）、圖畫中有一個男生跟一個女生，兩個人都拿著可愛的花朵，哪一個比較重呢？
1.小男孩拿著好多小紅花，小女孩拿著一枝花，我覺得男生拿的小紅花比較重，因為他有很多。
（三歲）
2.男孩拿著好多個小花，女孩拿著一枝黃色的花，我覺得女孩的比較重，因為看起來好大喔。
3.有兩個人，小男生拿著一束花，小女生拿著一朵大花花，天氣很好，我覺得小男生拿的花比較重，因為他好多個小花，好大一束。
二、幼兒對於重量有哪些想法
研究者發現一名孩子，在猜測「大塑膠球vs.小彈珠誰重？
」，初期相當的躊躇，研究者就說：
「用眼睛看是不是不確定哪一個比較重」，孩子說：
「對」，那我們現在一手拿著大塑膠球另一手拿著小彈珠，現在你覺得哪一方比較重呢?
立刻指出小彈珠比較重，因為小彈珠拿起來比較有重量！
其中固然有若干迷思概念，但大致上仍具有相當程度的合理性幼兒大多數覺得大的一定比小的重，有的幼兒會發揮想像推理。
覺得大的可以裝比較多東西，相對小的裝的比較少，所以大的比較重。
把相同重量的麵糰分別揉成球狀或三角形，研究結果三角形與球形居多，感覺起來會比較大，尤其是球形。
另外，幼兒會利用想像推理空間，利用生活所見的事物去模擬合成。
例如：
三角形重是因為它是我們平常吃的御飯糰，觀察長短不同的木頭條，研究發現90%的幼兒覺得長木條比短木條重較重，但是在觀察相同重量黏土但是捏成長度不同的情況下，有55%的幼兒認為短的黏土比較重，認為長黏土比較重的幼兒僅佔35%，認為一樣重的僅10%。
本研究有另一有趣的發現，一般人對顏色的感覺是有輕重之分的，例如黑色重、淺色輕的概念，然而，在我們的晤談結果是認為白色較重的（16%）、認為黑色較重的（10%）、認為紅色較重的（45%）、認為一樣重的（29%）。
可見，幼兒時期對顏色有輕重感覺的抽象概念尚在發展中，不過可以確信「顏色」的確會影響幼兒對重量的判斷。
三、幼兒在基礎認知方面有哪些想法
有「輕、重」詞彙的情境對於重質感物（含乒乓球.高爾夫球.弾珠.塑膠球）二物重量的比較，直接詢問幼兒「哪個比較重？
」，在31名幼兒中，以觸感區辨重量差異的能力有隨年齡增長的趨勢，當兩物體重量差異較大時（20~60克），例如：
乒乓球比較輕就會被風吹滾動而高爾夫球比較不會或彈珠會沉下水裡但塑膠球就不會，即使是3歲幼兒亦能正確的分辨誰輕？
誰重？
至於微量重量差異的區辨（5克以下），例如：
塑膠繩和麻繩，大致需至6歲時才接近成熟。
3~6歲幼兒運用什麼線索來推測物體的輕重？
從一系列測試中（如乒乓球vs.高爾夫球、棒球vs.網球、短木條vs.長木條、塑膠杯vs.玻璃杯、塑膠繩vs.麻繩等），有下列發現：
即使是3歲幼兒仍會採用多樣線索來進行推測在檢視情境中，但並非3歲幼兒完全懂也有可能是用猜測的，研究者近一步詢問幼兒，發現年紀較小的幼兒都是憑感覺在做測驗。
還發現多數幼兒在判斷物體輕重時，除了「體積」之外，仍能彈性援用其他不同的生活經驗來進行推測。
在所有判斷線索中，體積雖是每一個孩子都會用到的線索，但是幼兒在判斷兩物體輕重時，體積往往不是唯一考量的因素，有時後顏色，大小，長短都會是幼兒判斷輕重的另一種線索。
四、幼兒在現象推裡有哪些想法
「重量」是每個孩子都會考量的因素。
「重就搬不動」是幼兒已經熟悉的法則。
甚至他們會從畫面中主角的反應，來推測不熟悉物體的重量，例如搬運大球爬上坡，有28位（90%）孩子看到圖中男孩腳在發抖，就認定大球是重的。
一般而言，孩子們還是非常容易以物體的大小或數量，來推測它容不容易被搬動。
然而，只有在相同或相似的物體中，他們才會運用這個原則來判斷。
研究者也發現，在說明為什麼搬不動時，愈年幼的孩子，愈會以「人」作為探究的焦點，如「他沒有力氣」、「他走不動」或「他沒有吃飯」，本研究中，有11位（35%）的3、4歲幼兒就曾出現這種傾向（5、6歲幼兒有20位，比例為65%）；
而愈年長的孩子，愈會歸到物體或情境因素，如「斜坡太滑」、「小花很多個就比較重」等。
此外，由於情境的特殊性（斜坡上的推球體），誘發出孩子們對傾斜度的看法，在本研究中，即使是3歲幼兒都能毫不遲疑的認定，坡度愈陡，愈推不動（答對率100%）。
對於坡度愈陡愈推不動，有些孩子自發的提出一些說明：
「這樣東西會更重！
」（4歲）、「因為球是圓圓的，容易滾下來！
就更推不動」（6歲），當斜坡架高（陡）時，孩子們覺得那是件悲慘的事，因為「那個人會被壓扁！
」。
對於斜坡上推不動的球體，1名5歲幼兒覺得必須想個辦法解決：
「用跑的就推得上去！
」，孩子們在斜坡上推動物體的觀念，其實已涉及球體的轉動動能與力學等相關概念，雖然他們的理解還不深入仍待琢磨，但幼兒的的確確從他們的生活及遊戲中，逐步感受並進行理解與推論。
伍、結論與建議
1、結論
本研究結果發現，兒童對重量的另有概念有：
「體積及材質皆相同的兩物體，顏色不同
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