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研究生:呂文平
論文名稱:高雄市國三學生「物質、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
論文頁數:170
中文關鍵詞:物性
相關次數:
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本研究利用「物質與物性之概念的認知模式與層次研究」之綜合式筆試問卷(附錄C)施測後所得到之的資料研究高雄市國三學生對物質物性之相關概念及概念圖示的認知樣式、模式、層次和頻率分布的情形。選取對象為高雄市龍華國中三年級學生,筆試部分有效樣本共220人,測後晤談人數為16人。
在診斷工具之筆試部分的信效度方面,題幹選項及理由敘述之α信度係數分別為 0.716、0.896(p<0.05)、而筆試及測後晤談的再測信度係數為0.497(p<0.05),並具有因素效度、不同學習成就群顯著差異的建構效度以及與理化成績達顯著相關(r=.478,p<0.01)的效標關聯效度。
研究結果發現,國三學生主要的迷思概念及頻率分布如下:
(一)在密度方面,有31.1﹪學生是以物體輕重來判斷密度,認為重的物體密度大;另外有21.9﹪學生擁有「密度必為守恆」的迷思概念,認為不論外在因素(溫度、形狀、外觀等)如何改變,密度一定不變。
(二)在物質浮沈之判斷方面,有部分學生會以外觀或輕重來判斷浮沉,認為有洞的會浮(10.1%)或重量重的(6.2%)會沈,輕的會浮起。
(三)在狀態的變化方面,有14.6﹪的學生認為物質狀態改變時,質量可能會變,有35.1﹪的學生認為重量會變,可見學生對質量與重量的分辨仍有困難。
(四)在物質的性質方面,有61.6﹪的學生認為顏色可以留存在它們的組成微粒中、85.9﹪的學生認為味道可以留存在它們的組成微粒中,只有少數的學生能正確認知物質之主要宏觀性質(即質量、可動性、電荷、密度等)才能由整體傳承到部分。
(五)在「氣體」的概念方面,有9.4﹪的學生有認為空氣沒有質量,原因是「空氣看不見」。而因為不知道氣體是具有質量、佔有空間,因此有學生將空氣和「陽光」(5.0﹪)、「溫度」(8.9﹪)等沒有質量或看不見的「物理量」或「現象」和氣體歸為同一類之迷思概念。
(六)在「物質三態」的概念方面,學生是以物質有無如固體般的硬度、堅固性、不可延展性來判斷其為三態何者,因此學生會將粉末(如爽身粉(21.8﹪))、黏稠撞物質(如醬糊(9.9﹪))及柔軟的物質(如衣服(11.4﹪))等,當成是介於固體與液體之間,而不知如何將其分類。
上述結果顯示國三大部分學生對於物質物性的認知大多習慣於從宏觀的角度去解釋,較少進行微觀的層次思維,也就是國三學生較缺乏邏輯思維、科學思維。所以為使學生的認知層次提升,教學上應不只從宏觀的角度去解釋,也應適時從微觀的方向去引導學生學習,使學生習慣於進行微觀抽象本質的思考模式。
第壹章 緒論 1
第一節 研究動機 1
第二節 研究目的 3
第三節 待答問題 4
第四節 研究限制 5
第五節 名詞釋義 6
第貳章 文獻探討 8
第一節 概念的定義 8
第二節 迷思概念與概念研究的重要性 11
第三節 科學理論各主流學派的知識發展觀 17
第四節 「物質物性之微粒理論」的認知與歷史發展分析 27
第五節 概念研究的方法之探討 31
第參章 研究方法 33
第一節 研究理念 33
第二節 研究過程 34
第三節 研究樣本 39
第四節 資料的統計、處理與分析 40
第肆章 研究結果與討論 44
第一節 綜合式筆試問卷之項目分析 44
第二節 綜合式筆試問卷之信度分析 52
第三節 綜合式筆試問卷之關聯分析 56
第四節 綜合式筆式問卷之描述性統計 58
第五節 綜合式筆試問卷對研究背景之單因子變異數分析 62
第六節 綜合式筆試問卷之多元迴歸分析 75
第七節 學生對各相關概念的認知樣式、模式、層次與頻率分
析 81
第八節 測後晤談與綜合式筆試問卷之對比分析 119
第伍章 結論與建議 130
第一節 結論 130
第二節 建議 136
參考文獻 138
附錄 146
中文部分
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