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研究生:葉威成
論文名稱:高雄市學生「物質、物體、物性之相關概念及概念圖式」的認知樣式、模式、層次與頻率分佈的分析研究
指導教授:林財庫林財庫引用關係
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:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
中文關鍵詞:物質物體物性認知樣式模式層次與頻率分佈
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摘要
本研究利用我們所發展的兩段式診斷工具來研究高雄市中小學生對物體、物質、物性相關概念及概念圖示的認知樣式、模式、層次、頻率分布以及認知的發展情形。施測對象包括小四至高三共1677位有效樣本,測後晤談人數為24人。
研究結果顯示,物體、物質、物性等概念之綜合式筆試問卷的α信度(p<0.05)為:國小0.737;國中0.764;高中0.798。筆試及測後晤談的再測信度為0.835(p<0.01)。診斷工具之各題項的鑑別度皆達顯著或極顯著水準,整體並具有建構效度及與基本學力測驗的效標關聯效度。由筆試及晤談資料的分析得到以下結論:
(一)國小階段的學生對於物體的主要認知樣式為「物體是固定外形的東西(21.64%)」,屬於「宏觀感性的認知層次」(層次一);對於物質的主要認知樣式為「物質是外形不固定的東西(23.45%)」,屬於「宏觀感性的認知層次」(層次一)。
(二)國中階段的學生對於物體的主要認知樣式為「物體是固態的東西(26.97%)」,屬於「宏觀感性的認知層次」(層次一);對於物質的主要認知樣式為「物質是外形不固定的東西(31.46%)」,屬於「宏觀感性的認知層次」(層次一),與國小相似。但屬於「微觀具體認知層次」(層次六)的答案開始增加(國小0.82%à國中5.62%),顯示出學生層次的成長。
(三)高中階段的學生對於物體的主要認知樣式為「物體是有顏色、大小、輕重的實物(26.98%)」,屬於「宏觀理性的認知層次」(層次三);對於物質的主要認知樣式為「物質是外形不固定的東西(24.63%)」,屬於「宏觀感性的認知層次」(層次一),和「物質是一種或一種以上的元素、化合物或兩者組成的東西(13.60%)」,屬於「微觀具體的認知層次」(層次六)。
(四) 物體、物質、物性的概念認知發展情形為宏觀感性à微觀具體。學生年級愈高,層次由宏觀而趨向微觀思考,而概念層次主要的轉變在於國中階段,但大多數(46.57%)的學生是以宏觀的觀點去思考。概括而言學生的認知是由感覺經驗的常識性思維層次進到抽象、本質的科學思維。
(五)發現有學生無法區分物性和物質其他特徵的迷失概念,對於物質和物性觀念混亂不能作有效區分,以某些物性(如透光性、軟硬)來作為物質的區分方法,或認為物性可以獨立存在(香水=水+香味,所以香味(物性)可以獨立存在),未達可以分類的層次。
(六)由測後晤談的分析得知,學生的認知樣式並不穩定,在晤談過程中會發生改變,而且一般而言會往高層次的方向改變,不過因為晤談技巧的掌握不易,由晤談而得的新認知樣式並不多。
第壹章 緒論 1
第一節 問題背景及研究動機 1
第二節 研究目的 2
第三節 待答問題 3
第四節 研究限制 4
第五節 名詞釋義 5
第貳章 文獻探討 6
第一節 概念及科學概念與迷失概念的討論 7
第二節 物質物性微粒理論之教材內容的認知分析 12
第三節 國內外有關物體、物質、物性概念 15
第參章 研究方法及步驟 17
第一節 研究流程 17
第二節 研究樣本 21
第三節 研究工具的發展 22
第四節 資料的處理與討論 25
第肆章 結果與討論 27
第一節 綜合式筆試問卷之項目分析 27
第二節 綜合式筆試問卷之因素分析 35
第三節 綜合式筆試問卷之描述性統計 40
第四節 綜合式筆式問卷之關聯分析 45
第五節 綜合式筆試問卷對研究背景之單因子變異數分析 69
第六節 綜合式筆試問卷之多元迴歸分析 73
第七節 學生對物質、物體、物性相關概念的認知樣式、模式、層次與頻率分析……………….……………………. 82
第八節 測後晤談與綜合式筆試問卷之對比分析 99
第伍章 結論與建議 102
第一節 結論 102
第二節 建議 108
參考文獻 111
附錄 121
中文部分
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