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 國二學生浮力迷思概念之研究 摘 要 本文旨在利用筆試及晤談的方式來探求國二個案班級學生對「浮力」的迷思概念，其筆試測驗採用Biddulph (1983)所發展的工具。施測對象為彰化縣一所國中二年級的一個班級，紙筆測驗施測於個案班級學生後，分析筆試結果，找出6位具有迷思概念的學生，再以臨床晤談的方式探索其浮力相關迷思概念，由紙筆測驗及晤談所得的資料分析學生的看法。 研究結果發現學生主要的迷思概念有： 1.浮沉體的定義與科學家的概念是不同的。 2 .決定浮沉的因素只考慮單一因素，未能以一通用法則解釋所有物體的浮沉。 3 .物體浮起才受浮力，下沉則不受浮力。 4 .氣體由水中上升，是因輕或難溶於水而自然上升，與浮力無關。
 The Research on the Misconceptions of Buoyancy for the 8th Graders. ABSTRACT The purpose of the study is to use paper and pencil test and clinical interviews to investigate the misconceptions of buoyancy for the 8th graders. The paper and pencil test of this study was based on the instrument developed by Biddulph (1983). A class in a junior high school in the Changhua Shiann was selected as the sample. The paper and pencil test was administered to the class. Six students were selected as the interviewee. The data related the misconceptions to buoyancy was analyzed. The major findings were as following : (1) The students got the misconceptions in the meaning of floating. (2) The students used the partial considerations to explain the floating and sinking related to matters. (3) Unless a matter floating on the liquid was viewed that it was exerted by a force of buoyancy . (4) There were no buoyancy force exerted on the bubbles while it rising in the liquid.
 目 次 摘要---------------------------------------------------------------Ⅰ 表次---------------------------------------------------------------Ⅳ 圖次---------------------------------------------------------------Ⅴ 附錄次--------------------------------------------------------------Ⅵ 第壹章 緒論----------------------------------------------------1 第一節 研究背景與動機---------------------------------------1 第二節 研究目的與待答問題---------------------------------4 第三節 研究範圍與限制及基本假定-------------------------5 第四節 名詞釋義----------------------------------------------6 第貳章 文獻探討-----------------------------------------------8 第一節 概念的意義與概念的學習---------------------------8 第二節 學生科學知識認知結構的評估與描述-------------13 第三節 有關於浮力迷思概念之研究------------------------15 第參章 研究方法與步驟--------------------------------------20 第一節 研究對象----------------------------------------------20 第二節 研究工具----------------------------------------------20 第三節 研究程序----------------------------------------------26 第四節 資料分析方法-----------------------------------------28 第肆章 研究結果與討論--------------------------------------33 第一節紙筆測驗結果與討論---------------------------------33 第二節晤談資料分析的結果與討論 ----------------------82 第三節綜合討論---------------------------------------------107 第伍章 結論與建議------------------------------------------109 第一節 結論------------------------------------------------109 第二節 檢討------------------------------------------------111 第三節 建議------------------------------------------------112 文獻參考------------------------------------------------------------114 一、中文部分-----------------------------------------------114 二、英文部分-----------------------------------------------116 表 次 表3-1 紙筆測驗卷分析表----------------------------------------------------------------------23 表4-1-1 題目壹-1：a、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------35 表4-1-2 題目壹-1：b、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------35 表4-2-1 題目壹-2：a、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------38 表4-2-2 題目壹-2：b、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------39 表4-3-1 題目壹-3：a、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------42 表4-3-2 題目壹-3：b、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------43 表4-4-1 題目壹-4：a、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------46 表4-4-2 題目壹-4：b、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------47 表4-5-1 題目壹-5：a、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------50 表4-5-2 題目壹-5：b、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------51 表4-6-1 題目壹-6：a、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------53 表4-6-2 題目壹-6：b、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------54 表4-7-1 題目壹-7：a、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------56 表4-7-2 題目壹-7：b、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------57 表4-8-1 題目壹-8：a、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------59 表4-8-2 題目壹-8：b、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------60 表4-9-1 題目壹-9：a、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------62 表4-9-2 題目壹-9：a、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------63 表4-10-1 題目壹-10：a、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------65 表4-10-2 題目壹-10：b、學生想法百分率（﹪）分佈表-------------------------------------66 表4-11-1 題目壹-11：a、學生想法百分率（﹪）分佈表------------------------------------68 表4-11-2 題目壹-11：b、學生想法百分率（﹪）分佈表------------------------------------69 表4-12-1 題目壹-12：a、學生想法百分率（﹪）分佈表------------------------------------70 表4-12-2 題目壹-12：b、學生想法百分率（﹪）分佈表------------------------------------71 表4-13-1 題目壹-13：a、學生想法百分率（﹪）分佈表------------------------------------73 表4-13-2 題目壹-13：b、學生想法百分率（﹪）分佈表------------------------------------74 表4-14-1 題目壹-14：a、學生想法百分率（﹪）分佈表------------------------------------76 表4-14-2 題目壹-14：b、學生想法百分率（﹪）分佈表------------------------------------77 圖次 圖3-1 專家浮力概念架構圖----------------------------------------22 圖3-2 研究流程圖------------------------------------------------26 圖3-3 資料分析流程圖---------------------------------------------28 圖4-1 題目壹-1附圖----------------------------------------------35 圖4-2 題目壹-2附圖----------------------------------------------38 圖4-3 題目壹-3附圖----------------------------------------------42 圖4-4 題目壹-4附圖----------------------------------------------46 圖4-5 題目壹-5附圖----------------------------------------------50 圖4-6 題目壹-6附圖----------------------------------------------53 圖4-7 題目壹-7附圖----------------------------------------------56 圖4-8 題目壹-8附圖----------------------------------------------59 圖4-9 題目壹-9附圖----------------------------------------------62 圖4-10 題目壹-10附圖---------------------------------------------65 圖4-11 題目壹-11附圖---------------------------------------------68 圖4-12 題目壹-12附圖---------------------------------------------70 圖4-13 題目壹-13附圖---------------------------------------------73 圖4-14 題目壹-14附圖-----------------------------------------------76 附錄次 附錄一 紙筆測驗卷試題------------------------------------119 附錄二 晤談工具--------------------------------------------123 附錄三 晤談轉錄內容--------------------------------------------125 附錄四 晤談學生s02紙筆測驗----------------------------------149 附錄五 紙筆測驗評分者一致性----------------------------------153
 參 考 文 獻一、中文部分：郭重吉、吳武雄主持(1989)。利用晤談方式探查國中學生對重要物理概念的另有架構之研究(I)。國立彰化師範大學科學教育研究所。郭重吉、吳武雄主持(1990)。利用晤談方式探查國中學生對重要物理概念的另有架構之研究(II)。國立彰化師範大學科學教育研究所。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，頁351-379。郭重吉(1990)：學生科學知識認知結構的評估與描述。國立彰化師範大學學報，一期，頁279-320。楊其安(1989)：利用臨床晤談探究國中學生對力學概念的另有架構.彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。張川木(1995)。促進概念改變教學法(1)。科學教育月刊，185期，21-27頁。張銘傑(1996)。利用概念聯想晤談法來探究國二學生的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。董正玲(1990)利用晤談方式探究國小兒童運動與力概念的另有架構。國立彰化師範大學-科學教育研究所碩士論文。鄭湧涇(1998)。概念學習研究對科學教學與師資培育的殷示。國民中學學生概念學習學術研討會論文集，頁18-32。謝秀月(1990)。小學、師院學生熱與溫度概念的另有架構。國立彰化師範大學-科學教育研究所碩士論文。魏明通著(1997)。科學教育。台北:五南出版。熊召弟﹒王美芬﹒段曉林﹒熊同鑫譯(1996)。科學學習心理學。台北:心理出版社有限公司。許榮富、黃芳裕(1995)：當今科學慨念發展研究賦予科學學習的新意義。科學教育月刊，第178期，第2-11頁。黃湘武、黃寶鈿(1987)：學生推理能力與概念發展之研究。認知與學習研討會專輯（第一次）。台北市，行政院國家科學委員會。江新合(1992)：「中學生浮力相關概念發展及其相關迷思概念的分析研究」國科會專題研究成果報告。微縮片：NSC79-0111-S-017-07-D。陳忠志(1987)：大一學生物理學錯誤概念之研究.(一)力學錯誤概念。台北市：行政院國家科學委員會。陳忠志(1987)：力學錯誤概念與教學成效之關係.台北市：行政院國家科學委員會。張川木(1986)：大一、高三學生力學錯誤概念之研究。高雄師大教育研究所碩士論文。劉宏文(1996):概念及概念學習在學科教學上之應用一以弱酸的教學為例。(科學教育月刊)，國立台灣師範大學科學教育中心，192期，頁2-9。歐陽忠仁(1991):(科學教育概論)。台北:五南圖書出版公司，頁129-135。楊文金(1995):(科學教育與常識的關係)。國立台跨師範大學。國科會研究計畫「自然態度與電學概念理解之研究」 (NSC82-0111-s-003-084)二、英文部分:Appleton,-Ken ; And-Others(1984)「Floating and Sinking」First Teacher Trials.ERIC Document Reproduction Service No. ED 252 403Ault, C. 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 1 小學、師院學生熱與溫度概念的另有架構 2 利用臨床晤談探究國中學生對力學概念的另有架構 3 利用晤談方式探究國小兒童運動與力概念的另有架構 4 ５Ｅ探究式學習環教學對國二學生浮力概念改變成效之研究 5 利用概念聯想晤談法來探究國二學生的浮力概念及概念結構 6 國中生在「壓力」與「浮力」單元學習後之迷思概念對解題之影響 7 高中學生「白努利原理」迷思概念之研究 8 以類比橋融入浮力單元對國中學生迷思概念改變之研究 9 發展國中自然與生活科技領域統整教學模組之行動研究—以「獵殺潛艇YD-203」為例 10 國三學生在浮力情境中對作用力辨識與力平衡理解之探討 11 海峽兩岸國中自然教科書之內容分析比較-以牛頓力學為例 12 商職學生「無形資產-專利權」迷思概念診斷工具發展之研究 13 發展與應用二段式診斷測驗工具探討國中學生壓力之迷思概念 14 激發式動態教學對學習成效與認知負荷影響之研究-以浮力為例 15 桃園地區國民小學六年級學生對有關摩擦力之概念研究

 1 張川木(1995)。促進概念改變教學法(1)。科學教育月刊，185期，21-27頁。 2 郭重吉(1990)：學生科學知識認知結構的評估與描述。國立彰化師範大學學報，一期，頁279-320。 3 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，頁351-379。 4 劉宏文(1996):概念及概念學習在學科教學上之應用一以弱酸的教學為例。(科學教育月刊)，國立台灣師範大學科學教育中心，192期，頁2-9。 5 許榮富、黃芳裕(1995)：當今科學慨念發展研究賦予科學學習的新意義。科學教育月刊，第178期，第2-11頁。

 1 國中生在「壓力」與「浮力」單元學習後之迷思概念對解題之影響 2 利用概念聯想晤談法來探究國二學生的浮力概念及概念結構 3 以類比橋融入浮力單元對國中學生迷思概念改變之研究 4 阿基米得原理與引導式發現教學法對學生學習浮力概念的影響 5 發展二段式紙筆測驗探討國中學生「力與運動」之迷思概念 6 發展紙筆測驗以探究高中生對牛頓運動定律之迷思斯概念 7 國內學生自然科學迷思概念研究之後設研究 8 ５Ｅ探究式學習環教學對國二學生浮力概念改變成效之研究 9 論證式探究教學對八年級學生浮力概念改變與論證能力影響之研究 10 國二學生密度概念與浮力概念相關性及教師教學因應策略 11 國小中高年級地心引力迷思概念之探討 12 以探究式實驗活動提升國二學生參與實驗活動及過程技能之行動研究 13 以合作學習教學法改善學生對高中物理的解題能力及學習態度之合作式行動研究 14 創造思考教學對高職邏輯設計課程學習成效之教學實驗研究 15 創造思考教學成效之後設分析

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