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研究生:姚昭銘
研究生(外文):Yao chio-ming
論文名稱:高中學生「白努利原理」迷思概念之研究
論文名稱(外文):A Study on the Misconceptions for the Topic of “Bernoulli’s theorem” in the High School Students
指導教授:連坤德連坤德引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄師範大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:白努利原理迷思概念二段式診斷工具
相關次數:
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本研究主要探討高中學生對「白努利原理」所具有的迷思概念,了解迷思概念形成的原因及類型,並建立迷思概念二段式測驗試題。
本研究選擇的研究樣本為高中一、二、三年級學生,研究者從高雄縣市高中選擇五所學校,每個年級各共五班,總共十五班學生做二段式問卷的正式測驗,施測人數一年級有184人,二年級有205人,三年級有186人,有效問卷數一年級183份,二年級有效問卷數203份,三年級有效問卷數182份。測驗工具經由開放式問卷、多次對學生晤談、二段式測驗試測後完成。
測驗結果一、二、三年級分開分析,了解學生學習「白努利方程式」後的迷思概念,並建立試卷的表面效度與內容效度。
從測驗的結果分析,「白努利原理」學生的迷思概念,主要可歸納為下列七項類型:1.「氣流無作用」,2.「氣流直線運動」3.「誤用連通管原理」,4.「水深替代水位」,5.「水龍頭現象」,6.「流速操控壓力」,7.「位能影響流速」,;七項「白努利原理」內容迷思概念的成因:1.由正式或非正式教學而來。2.由日常生活經驗或觀察自然界現象類化而來。3.因概念知識不足而來。4.因錯誤理解課程知識而來。5.因類似的概念或不當的類比而來。6.因過度推論既有知識而來。7.因推論、分析能力不足而來。
二段式測驗試題由整體測試結果分析,代表內部一致性的α值為0.658,具有良好的信度,分別從一、二、三年級的答案配合課程內容分析,亦具有良好的建構效度,專家的內容效度與對學生的晤談結果都可提供試卷具有良好效度的證據。
The main purpose of this research is to investigate the high school students’ misconceptions for the unit “Bernoulli’s theorem”, to understand the reasons and modes of these misconceptions, and to develop it two-tier diagnostic examine.
The samples were taken 15 classes of students from 5 senior high schools in Kaohsiung city and county. There are 5 classes for each grade to join the Two-tier diagnostic implement. The tested students include 184 of 10th grade, 205 of 11th grade, 186 of 12th grade. The valid samples were 183 of 10th, 203 of 11th,182 of 12th.The two-tier diagnostic implement is accomplished by open-questionnaire, qualitative interviews, and two-tier choice pretest.
The results of test are distributed according to the grade of students. The analysis of result is to realize that these misconceptions cause of students learned Bernoulli’s theorem, and to establish the surface and content validity of two-tier diagnostic instrument.
Analyzed from the result of examine, the misconceptions of students in “Bernoulli’s” were generalized as the following 7 modes1:1.airflow is no effect,2. airflow is a straight-line motion,3. misuse communicating vessel’s principle,4. water depth replace water position,5. phenomenon of faucet,6. flow velocity control pressure,7.potential energy affect flow velocity;. Among them, 7 modes describe the causes of misconceptions in “Bernoulli’s”:1.from formal or informal teaching,2. assimilated daily life experience or survival of nature,3.subject knowledge inadequate,4. wrong understand program knowledge,5. due to similar knowledge or analogy,6. excessively infer prior knowledge,7 insufficient ability of inference or analysis。
To analyze of result of test, the two-tier diagnostic instrument have high reliability. Cronbach α equals 0.658. Individually different grade analysis and class’ knowledge analysis supported the two-tier diagnostic instrument with high construct validity. Expert analyzed the two-tier diagnostic instrument and qualitative interviews supported the two-tier diagnostic instrument with high content validity and high construct validity.
目錄
第一章 緒論 ……………………………………………… 1
第一節 研究背景與動機 …………………………………………… 1
第二節 研究目的 ………………………………………………… 2
第三節 研究限制 ………………………………………………… 3
第四節 基本假設 …………………………………………………… 4
第五節 名詞釋義 …………………………………………………… 5
第貳章 文獻探討 …………………………………………………… 6
第一節 迷思概念的意義與成因 ……………………………………6
第二節 學生白努利原理的迷思概念 …………………………………8
第三節 迷思概念的診斷工具 ……………………………………… 9
第參章 研究方法與步驟 ………………………………………… 11
第一節 研究設計與流程 …………………………………………… 11
第二節 研究樣本…………………………………………………… 13
第三節 研究工具…………………………………………………… 14
第四節 資料處理與分析 …………………………………………… 15
第肆章 研究結果與分析 ………………………………………… 16
第一節 「白努利原理」迷思概念類型分析 ……………………… 16
第二節 「白努利原理」迷思概念形成的原因…………………… 30
第三節 「白努利原理」迷思概念二段式測驗試題……………… 35
第伍章 結論與建議 ……………………………………………… 39
第一節 結論 …………………………………………………… 39
第二節 建議 …………………………………………………… 41
參考文獻……………………………………………………………… 43
附錄 ……………………………………………………………… 47
圖次
圖3-1 研究流程 ……… ………………………………………………11
圖3-2發展二段式問卷流程 ………………………………………………12
圖4-1一年級學生答對比例圖 ………………………………………………18
圖4-2二年級學生答對比例圖 ………………………………………………18
圖4-3三年級學生答對比例圖 ………………………………………………19
圖4-4高中學生完全答對人數比例圖 ……………………………………19
表次
表3-1對學生問卷、晤談及測驗人數一覽表………………………………………13
表4-1 高中一、二、三年級答對人數百分比………………………………………17
表4-2 第一題三年級測驗學生選答選項分析 ……………………………………20
表4-3 第二題三年級測驗學生選答選項分析 ……………………………………21
表4-4 第三題三年級測驗學生選答選項分析 ……………………………………21
表4-5 第四題三年級測驗學生選答選項分析 ……………………………………22
表4-6 第五題三年級測驗學生選答選項分析 ……………………………………24
表4-7 第六題三年級測驗學生選答選項分析 ……………………………………24
表4-8 第八題三年級測驗學生選答選項分析 ……………………………………26
表4-9第七題三年級測驗學生選答選項分析 ……………………………………27
表4-10第九題三年級測驗學生選答選項分析 ……………………………………27
表4-11第十題三年級測驗學生選答選項分析 ……………………………………28
表4-12 二段式開放式問卷雙向細目表……………………………………………35
表4-13 二段式測驗初稿雙向細目表………………………………………………36
表4-14 二段式測驗雙向細目表……………………………………………………37
表4-15 二段式測驗結果分析表……………………………………………………37
表4-16二段式測驗個別試題信度分析表 …………………………………………38
附錄次
附錄一 「白努利原理」教師訪談內容 ……………………………………………47
附錄二 「白努利原理」迷思概念開放式問卷………………………………………48
附錄三 「白努利原理」迷思概念初試試題…………………………………………51
附錄四 「白努利原理」迷思概念試題 ……………………………………………59
附錄五 一、二年級測驗結果分析 ……………………………………………65
一、中文部分
張文智(2003):國民小學中高年級學童河流地貌概念及迷思概念之研究。國立嘉義大學國民教育研究所碩士論文。
吳青香(2003):國民小學高年級學生植物繁殖迷思概念之研究。國立嘉義大學國民教育研究所碩士論文。
連坤德、陳忠志、吳永和(2002):高中物質科學物理篇下。台南翰林出版事業股份有限公司。
連坤德、陳忠志、吳永和(2002):高中物質科學物理篇下教師手冊。台南:翰林出版事業股份有限公司。
林明瑞(2002):高中物質科學物理篇下。台南:南一書局。
管傑雄、孫允武、林中一、羅芳晁(2002):高中物質科學物理篇下。台北:三民書局。
褚德三(2002):高中物質科學物理篇下。台北:龍騰文化事業公司。
蔡嘉興(2002):資訊融入理化科教學促進國中生電磁概念學習之行動研究。教育部行動研究結案報告。
郭孟儒(2002):國小五年級學童小數迷思概念及其成因之研究。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文。
吳麗娟(2002):國小五年級學童光合作用迷思概念之探討。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文。
彭文貴(2002):國小六年級學童對植物生殖概念及其迷思概念之研究。國立台中師範學院自然科學教育學系碩士論文。
李采褱(2002):國小中、高年級學童光迷思概念研究。國立屏東師範學院數理教育研究所碩士論文。
李欣怡(2002):國中學生天氣概念之迷思概念研究。國立臺中師範學院自然科學教育學系碩士論文。
童進昌(2002):國小高年級學童天氣迷思概念之研究。國立臺中師範學院自然科學教育學系碩士論文
陳舜佳(2002):中小學學生對金屬迷思概念之研究。國立臺中師範學院自然科學教育學系碩士論文。
林義益(2002):遠距測驗中階層式迷思概念診斷方法之研究。中原大學資訊工程研究所碩士論文。
林俊義(2002):國二學生浮力迷思概念之研究。國立彰化師範大學物理學系在職進修專班碩士論文。
林楷植(2002):發展二段式紙筆測驗探討國中學生「力與運動」之迷思概念。國立彰化師範大學物理學系在職進修專班碩士論文。
張良誠(2002):國小中高年級地心引力迷思概念之探討。國立嘉義大學國民教育研究所碩士論文。
黃明豐(2002):國小高年級學童地震迷思概念之研究。國立嘉義大學國民教育研究所碩士論文。
李世峰(2002):高中學生應用勒沙特列原理判斷非均勻相系化學平衡的迷思概念探討。國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
史嘉章(2002):發展二階層試題以探討國高中學生氣體迷思概。國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
劉俊庚(2002):迷思概念與概念改變教學策略之文獻分析-以概念構圖和後設分析模式探討其意涵與影響。國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士論文。
陳淮璋 黃萬居(2002):國小學童對水溶液概念的認知與迷思概念之初探。科學教育研究與發展季刊,第29期,頁1-16。
張靜儀(2002):科學迷思概念的研究與概念改變教學。屏師科學教育第16期,頁49-56。
李曉雯(2001):國小四年級學生「月相」迷思概念之研究。臺南師範學院國民教育研究所碩士論文。
陳廣勇(2001):小學童對物質微小粒子的概念與迷思概念研究。國立臺中師範學院自然科學教育學系碩士論文。
唐健文(2001):學生「電流磁效應」及「感應電流」迷思概念及二段是診斷工具之研究。國立高雄師範大學物理學系碩士論文。
張容君(2001):展二段式紙筆測驗探討國中學生「燃燒」之概念。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。
張賴妙理、鄭湧涇(2000):運用診斷測驗探究國一學童對光合作用的另有概念。中華民國第十六屆科學教育學術研討會彙編。台北:國立台灣師範大學。
劉正湖(2000):國中自然地理迷思概念之探討。國立臺灣大學地理學研究所碩士論文。
吳明隆(2000):SPSS統計應用實務。台北:松崗。
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張銘傑(1997):利用概念聯想晤談法來探究國二學生浮力概念及概念結構。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。
高紹源(1996):閱讀高中化學教科書對高一學生所具有知迷思概念影響之研究-勒沙特列原理。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。
梁筱蘭、簡一治(1996):大學生分子生物學的另有概念。第十二屆科學教育學術研討會彙編。彰化:國立彰化師範大學。
謝青龍(1996):從「迷思概念」到「另有架構」的概念改變。科學教育月刊,80期,頁23-28。
裘維鈺(1995):國小學童植物概念及其相關迷思概念之研究。國立台中師範學院初等教育學系碩士論文。
張文智(1993):國民小學中高年級學童河流地貌概念及迷思概念之研究。國立嘉義大學國民教育研究所碩士論文。
吳明清(1992):教育研究。台北:五南出版社。
郭重吉(1988):從認知觀點探討自然科學的學習。國立彰化教育學院學報,13期,351-379。
台灣師範大學物理網站http://phy.ntnu.edu.tw/demolab/wwwboard0/messages/
中山大學West bbs-西子灣站http://bbs3.nsysu.edu.tw/txtVersion/windsurfing/
台北市立實踐國中http://www.sjjh.tp.edu.tw/dep/schaff/equipe/science/scintist/scien88/212.htm
http://www.lapavoni.com.tw/isroot/hsiao/MoreInfo/coffee21.htm
二、英文部分
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