中小学的自然课程中,有关密度、物质三态变化、化学平衡、氧化还原、莫耳等概念的教学,与学生是否具有守恒的推理能力丝丝相关,因此探讨学生在液体量与重量守恒之认知发展的情况是有其教学上的重要性及意义. 本研究主要目的:(1)探讨小学一、二、三年级学童液体量及重量守恒概念的发展情形;(2)比较男女学童在液体量及重量守恒概念发展的差异;(3)设计学习环的教学活动单元,以促进学童概念的转变;(4)分析学习环教学策略对男女学童概念改变的影响;(5)探测实验组与控制组在教学前后概念改变的情况.研究对象包括大台北地区三所小学一、二、三年级学童,共计1036人. 本研究采用准实验研究法,将学童分为实验组与控制组,使前测、教学、后测之程序进行研究,实验组施行学习环教学活动,控制组则按传统方式进行教学.研究工具包括液体量及重量守恒推理能力的前后测与促进概念改变的学习环教学活动. 主要研究发现如下: 学童在液体量与重量守恒概念的发展顺序大致与皮亚杰所宣称的结果是一致的.液体量守恒概念约在小学三年级左右发展完成,重量守恒概念发展则较液体量守恒概念的发展为晚. 小学一、二、三年级男女学童,在液体量或重量守恒概念推理能力的发展上,没有达到统计上的显著差异. 接受学习环教学的实验组学童,前后测达到守恒概念的人数经过统计上的考验,呈现显著的差异.由此可以看出,透过学习环教学实验活动确实能对实验组学童的守恒概念的改变,产生了正向的影响. 学习环教学活动对男女不同性别学童的概念改变,在统计上并没有显著的差异.经过教学后,学童思考形态渐趋多元化,推理能力也更加进步.学习环的教学对实验组学童认知结构的改变,亦有正面的影响。