臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要目的在探討國小學童有關靜磁概念之想法，進而從中分析國小學童有關靜磁之迷思概念，及可能造成迷思概念的原因。並比較不同性別、不同年級的學童對靜磁概念理解的情形。
研究是採質與量並重的研究方法，先以半開放式的問卷廣泛收集學童的想法，再輔以POE晤談方式深入探究學童的概念結構，最後以所收集的資料做為發展「國小靜磁二段式概念診斷測驗」之基礎，繼而對高雄市五所小學三、六年級的學童進行施測。在樣本部分：半開放式問卷施測72人；施測後從中選取20人進行POE晤談；二段式概念診斷測驗總共施測334人。
研究結果發現學童在現行國小磁鐵課程有關磁鐵的本質、磁極方面及磁力方面等三大主題，受到學校的教學及日常的生活用語的影響有20種主要的迷思概念，研究結果基本上與文獻具有相同的結果。而在性別變項上，男女生學童對於磁鐵概念理解並無顯著不同。在年級變項上，六年級學童對磁鐵概念的理解優於三年級學童。另一方面依據學童的主要迷思概念，研究者亦歸納出10項學童對於磁鐵概念的錯誤思考模式，以做為未來進一步研究參考之用，列舉如下：
有關磁鐵本質的部分
一、 直觀模式：直覺地以磁鐵外形判斷磁力的強弱。
二、 等同模式：認為被磁鐵吸引的物質，亦具有如磁鐵般的磁性。
三、 整體模式：認為磁鐵若破裂了，因失去完整性使得磁力消失。
有關磁極的部分
四、 大區段模式：磁鐵的磁力每個部位都一樣。
五、 二區段模式：將磁極在兩端的長條形磁鐵，從中區分為兩段一段為北極，另一段為南極。
六、 三區段模式：將磁極在兩端的長條形磁鐵分為三段，左右兩段是磁極的部分，一段為北極，另一段為南極，另一段則為中間部位。
七、 粒子模式：把「磁性」想像成粒子，N、S極是粒子的聚集處。
有關磁場(超距力)的部分
八、 阻隔模式：阻隔物會阻隔磁力。
九、 傳導模式：磁力經由介質傳導。
十、 阻隔物特性模式：阻隔物本身的特性會影響磁力。

The purpose of this study is to investigate elementary school students’ understanding about static magnetism, and to further analyze the misconceptions that elementary school students may have about static magnetism, as well as the possible reasons that lead to misconceptions. This research also compares the understandings of students with different genders and grade levels toward the concept of static magnetism.
This study adopts qualitative and quantitative research methods. First, semi-opened questionnaires were used to extensively collect the ideas of students, and secondly, accompanied by prediction-observation-explanation (POE) interview to penetrate investigating students’ conception construct; finally, the collected data were used as a foundation to develop a “ two-tiers concept diagnostic test for static magnetism in elementary schools”, and then the test was applied to the third and sixth graders of five elementary schools in Kaohsiung City. As for the samples, semi-open questionnaires were applied to 72 students, and then after the test, 20 students were selected for POE interviews. The two-tiers concept diagnostic test was applied to a total number of 334 students.
The results of the research show that, under the influence of school curriculum and daily conversation, students have 20 types of major misconceptions on the three main topics of current elementary magnetics: natures of magnets, magnetic poles, and magnetic force. The results are basically the same with the results of other research documentations on the same subject. For the variable of gender, male and female students have no significant difference on the understanding of the magnetic concept. For the variable of grade, sixth graders have shown better understanding of the magnetic concept than the third graders. On the other hand, according to the major misconceptions of students, the researcher also concluded that there are 10 erroneous models of thinking that students may have regarding the concept of magnetics, which could serve as references for further researches in the future. The 10 models are listed below:
Regarding the natures of magnets:
1. Visual model: Intuitively determine the strength of the magnetic force by looking at the shape of a magnet.
2. Equalization model: The impression that substances that are attracted by magnets would also have the same magnetism as magnets.
3. Integrity model: The impression that a broken magnet would lose its magnetism due to the loss of integrity as a whole.
Regarding magnetic poles:
4. Large Section model: The magnetic force of a magnet would be the same at any part of a magnet.
5. Two-section model: Divides a rectangular magnet with magnetic poles at 2 sides from the middle into two sections, in which one section represents the north pole and the other section represents the south pole.
6. Three-section model: Divides a rectangular magnet with magnetic poles at 2 sides into three sections, in which the left and right sections are the magnetic poles, and one section represents the north pole, one section represents the south pole, while the other section is the middle part.
7. Particle model: Imagining “magnetism” as particles, and N and S poles are where the particles aggregate.
Regarding the magnetic field (Action-at-a-distance force)
8. Block model: blocking materials would block the magnetic field.
9. Conduction model: Magnetic force conducts through a medium.
10. Blocking Material Characteristic model: The characteristic of blocking material itself would affect the magnetic force.

英文論文摘要 IV
目次 VII
圖次 IX
表次 X
第壹章 緒論 1
第一節 問題背景與研究動機 1
第二節 研究目的與待答問題 3
第三節 名詞釋義 4
第四節 研究基本假設與限制 5
第貳章 文獻探討及理論基礎 6
第一節 建構論與科學學習 6
第二節 概念的研究 8
第三節 二段式概念診斷測驗 16
第四節 靜磁概念之相關研究 20
第參章 研究方法 28
第一節 研究樣本 28
第二節 研究工具之設計 29
第三節 研究工具之信度、效度 39
第四節 研究流程 40
第五節 資料處理與分析 43
第肆章 研究結果與討論 45
第一節 半開放式問卷結果分析與討論 45
第二節 晤談結果與討論 55
第三節 二段式診斷測驗結果與討論 80
第伍章 結論與建議 110
第一節 研究發現與結論 110
第二節 回顧與反省 116
第三節 建議 119
參考書目 120
附錄 118
附錄 一 國小磁鐵概念半開放式問卷 128
附錄 二 晤談題幹 131
附錄 三 國小靜磁概念診斷式問卷─初擬 133
附錄 四 國小靜磁概念診斷式問卷─預試卷4 137
附錄 五 國小磁鐵概念診斷式問卷 143
附錄 六 六年級S6315的晤談原案 149
圖 次
圖 參?1 國小靜磁概念圖 31
圖 參?2 研究流程圖 41
圖 伍?1 大區段模式圖例 115
圖 伍?2 二區段模式圖例 115
圖 伍?3 三區段模式圖例 115
表 次
表 貳?1 國內二段式測驗題的研究內容摘要表 19
表 貳?2 國小靜磁迷思概念類型分類表 24
表 貳?3 國小自然科不同版本磁鐵教材分佈表 25
表 貳?4 靜磁概念表 27
表 參?1 國小靜磁概念命題敘述 30
表 參?2 國小靜磁概念半開放式問卷與概念主題之關聯細目表 32
表 參?3 二段式診斷測驗修正對照表 37
表 參?4 第一次施測總分與重測總分之Pearson相關係數表 39
表 肆?1 半開放式問卷第一題分析表 46
表 肆?2 半開放式問卷第二題分析表 47
表 肆?3 半開放式問卷第三題分析表 48
表 肆?4半開放式問卷第四題分析表 49
表 肆?5 半開放式問卷第五題分析表 50
表 肆?6 半開放式問卷第六題分析表 51
表 肆?7 半開放式問卷第七題分析表 52
表 肆?8 半開放式問卷第八題分析表 53
表 肆?9 半開放式問卷第九題分析表 54
表 肆?10 國小靜磁概念命題敘述與學童想法 76
表 肆?11 學童在磁鐵可吸引鐵磁性物質的概念想法分佈表 81
表 肆?12三、六年級學童在磁鐵可吸引鐵磁性物質的概念想法分佈表 82
表 肆?13 學童在磁鐵磁力強弱不受外形大小影響概念想法分佈表 83
表 肆?14三六年級學童磁力強弱不受外形大小影響概念想法分佈表 84
表 肆?15 學童在磁鐵磁力強弱不受外形影響概念想法分佈表 85
表 肆?16 三、六年級學童在磁力強弱不受外形影響概念想法分佈表 86
表 肆?17 學童在磁鐵兩極磁力相等的概念想法分佈表 87
表 肆?18 三、六年級學童在磁鐵兩極磁力相等的概念想法分佈表 88
表 肆?19 學童在磁極位置定義的概念想法分佈表 89
表 肆?20 三、六年級學童在磁極位置定義的概念想法分佈表 90
表 肆?21 學童在磁極是磁力最強的位置概念想法分佈表 91
表 肆?22 三、六年級學童在磁極是磁力最強的位置概念想法分佈表 92
表 肆?23 學童在磁力是超距力的概念想法分佈表(Ⅰ) 94
表 肆?24 三、六年級學童在磁力是超距力的概念想法分佈表(Ⅰ) 94
表 肆?25 學童在磁力是超距力的概念想法分佈表(Ⅱ) 96
表 肆?26 三、六年級學童在磁力是超距力的概念想法分佈表(Ⅱ) 96
表 肆?27 學童在磁力是超距力的概念想法分佈表(Ⅲ) 98
表 肆?28 三、六年級學童在磁力是超距力的概念想法分佈表(Ⅲ) 98
表 肆?29 學童在長條形磁鐵斷裂處的吸斥概念想法分佈表 101
表 肆?30 三六年級學童在長條形磁鐵斷裂處的吸斥概念想法分佈表 102
表 肆?31 學童對磁極在兩端的長條形磁鐵斷裂後的概念想法分佈表 105
表 肆?32 三、六年級學童對 105
表 肆?33 性別對磁鐵概念理解的差異分析比較表 107
表 肆?34年齡對磁鐵概念理解的差異分析表 108
表 伍?1 命題敘述及關鍵概念與迷思概念關係表 112

中文部分
教育部：九年一貫課程網要（民2000）。教育部。
王春源、郭重吉、黃曼麗(1992)：物質變化相關概念診斷測驗工具之發展。彰師科學教育，3，241-265。
王美芬（1991）：小學生所具有的月亮迷思概念。台灣省第二屆教育學術論文發表會、數理教育組論文集，380-392。
王美芬、熊召弟(1998)：國民小學自然科教材教法。臺北：心理出版社。
王淑琴、郭重吉（1994）：利用DOE晤談探究大學生電學方面的另有架構。彰師科學教育，5，117-139。
王靜如(1997)：現代的學習認知研究與建構論賦與科學教育改革的啟示。屏師科學教育。5，2-13。
全中平（1996）：國民小學五年級學生對學習力與運動概念之分析研究。臺北師院學報。9，405-426。
朱則剛（1996）：建構主義對教學設計的意義。教學科技與媒體。26，3-12。
吳壁純（1997）：國小低年級學童如何看待他們所處的世界。科學教育研究與發展，9，4-17。
辛弘毅（1982）：發展專家系統殼層之雛型以診斷高中生對直流電路的概念結構。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。
林生傳（1997）：我國學生概念發展的水準與特徵研究。教育學刊，13，47-82。
林秀鳳（1996）：國小學童「地球運動」概念之研究。國立屏東師範學院國民教育研究所碩士論文。
林明軫(1994)：國小學童磁鐵與磁力性質迷思概念之初探。臺南師院學生學刊，15，223-250。
林曉雯（1994）：國中生物教師教學表徵的詮釋性研究。國立台灣師範大學科學教育研究所博士論文。
邱照麟(2000)：國小學童「空氣」概念之研究。國立屏東師學院國民教育研究所碩士論文
洪志成（1990）：建構主義初探：兼論其在教育上的啟示。台灣省第一屆教育學術論文發表會論文集。1-14。
祖莊琍(1995)：高中學生物理知識重建歷程的特徵研究。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。
高紹源（1992）：兒童科學想法與科學教學，傳習，10，325-334。
國立編譯館主編(1998)：國民小學自然科學教學指引，第3冊。臺北市：台灣書店。
國立編譯館主編(1999)：國民小學自然科學教學指引，第9冊。臺北市：台灣書店。
張川木（1995a）：促進概念改變的教學法(1)。師大科學教育月刊，185，21-27。
張川木（1995b）：促進概念改變的教學法(2)。師大科學教育月刊，186，10-18。
張惠博（1999）：科學概念之研究發展。民國88年12月國科會召集師範院校自然科教師科學教育研討說明會演講稿。
莊嘉坤（1999）：國小學童生物適應環境概念的發展與教學策略之研究（1）。國科研究計畫報告。NSC 88-2511-S-153-005。
許玫理、郭重吉（1993）：我國國民中學自然科學教師科學哲學觀點之調研究。彰師科學教育，4，183-236。
許健將（1991）：利用二段式測驗探果查高三學生有關共價鍵及分子結構之迷思概念。國立彰化師範大學科學教育研究所碩士論文。
許榮富（1992）。科學教育的科學與認知科學。中華民國第八屆科學教育學術研討會發表論文。
郭重吉、江武雄（1993）：從協助學生建構意義的觀點探討國中理化教學的改進。國科會專題研究成果報告：NSC82-0111-S018-001。
郭重吉、許玫理（1992）：從科學哲學的演變探討科學教育的過去與未來，彰化師範大學學報，3，533-557。
許榮富（1992）：科學教育的科學與認知科學。中華民第八屆科學教育學術研討會發表論文。
陳柏棻(1992)：職前生物教師動物分類另有概念之研究。國立彰化師範大學科學教育研究所士論文。
陳啟明(1991)：發展紙筆測驗以探究高一學生對直流電路的迷思概念。國立彰化師範大學科學教育研究所士論文。
黃台珠（1984）：概念的研究及其意義。科學教育月刊，66，44-56。
甯自強（1993）：「建構式教學法」的教學觀。國教學報，5，33-42。
劉秋木（1993）：科學教育心理學的基礎觀念。花蓮師院學報，3，1-18。
歐陽鍾仁（1987）：科學教育概論。臺北：五南。
蔡玟錦(1990)：發展紙筆測驗以探究高三學生對化學平衡的迷思概念。國立彰化師範大學科學教育研究所士論文。
鄭如琳（2000）：國小教師實施「探究─建構教學模式」之行動研究─從「磁」的概念談起。國立臺北師範學院課程與教學研究所碩士論文。
鄭麗玉（1998）：如何改變學生的迷思概念。教師之友，39(5)，28-36。
謝秀月、郭重吉（1990）。小學、師院學生熱與溫度概念的另有架構。科學教育，2，227-245。
謝青龍（1995）：從「迷思概念」到「另有架構」的概念改變。科學教育月刊，180，23-29。
鍾聖校（1990）：認知心理學。臺北，心理。
鍾聖校（1994）：對科學教育錯誤概念研究之省思。教育研究資訊，2（3）。89-110。
鍾聖校（1995）：國小自然科課程教學研究。臺北，五南。
韓景春（1996）：有迷思概念嗎？。國教天地，116，83-84。
蘇育任（1993）：「兒童的科學」研究之研革與其對國小自然科教學之啟示。初等教育研究所集刊，1，91-104。
Mayer, R. E.(1995)。教育心理學─認知取向(林清山譯)。臺北，遠流出版社。(原著發行於1986)
英文部分
Ausubel, D. P. (1968). Education psychology : A congnitive view . New York : Holt, Rinehart and Winston.
Barrow, L. (1990).Elementary science textbooks and potential magnet misconceptions. School Sciences And Mathematics, 90(8), 716-720.
Barrow, L. (2000).Do Elementary science methods textbooks facilitate the understanding of magnet concepts ? Journal of science education and technology, 9(3), 199-205.
Benson ,G. D. (1989). Epistemology and science curriculum. J.Curriculum Studies , 21(4), 329-344.
Bernstein, R. J. (1983). When is an animal not an animal ? Journal of Biochemical Education , 15(3) , 213-218.
Blosser , P. E.(1987a). Science misconceptions research and some implications for the teaching of science to elementary school students . ERIC Doucment NO : ED 282776.
Blosser , P. E.(1987b). Secondary school students'' comprehension of scionce concepts : Some findings from misconceptions research . ERIC Doucment NO : ED 325-327.
Carr , M. (1996). Interviews about instances and interviews about events. In Treagust, D. F. et al (Ed.). Improving teaching and learning in science and mathematics, 44-53. NY:Teacher College ,Columbia University press.
Driver, R. & Guesne, E.& Tiberghien, A. (1985) . So me features of children''s ideas and their implications fo teaching . In Driver, R. et al (Ed.) . Children''s ideas in science, 193-201 . Open University Press, UK.
Dupin, J. J., & Johsua, S. ( 1987 ) . Conceptions of French pupil concerning electric circuits: Structure and evolution. Journal of Research in Science Teaching, 24(9), 791-806.
Fensham, P. J. Garrard, J. , & West , L. W. (1981). The use of cognitive mapping in teaching and learning strategies . Research in Science Education , 11 , 121-129.
Fisher, K. M.(1985). A misconception in biology : A minoacids and translation . Journal of Research in Science Teaching, 22(1),53-62.
Freyberg, P. & Osborne, R. J. (1981). Who structures the curriculum: teacher or learner ? SET Research Information for Teachers 2, item 6.
Gilbert, J. K., Osborne, R. J., & Fensham, P.J. ( 1982 ) .Children''s science and its consequences for teaching. Science Education. 66(2). 623-633.
Gilbert, J. K. & Watts, D. M.(1983). Concepts, misconceptions and alternative conceptions: changing perspectives in science education. Studies in Science Education, 10,61-98.
Head, J. (1986) . Research into ''alternative framework'': Promise and problems. Science & Technological Education, 4(2), 203-211.
Hills, G. L. C. (1989). Students'' “untutored" beliefs about natural phenomena: Primitive science or commonsense? Science Education, 73(2), 155-186.
Lawson, A. E. (1986). Integrating research on misconception. reasoning patterns and three types of learning cycles. ERIC Document NO. ED 278567.
Neisser, U. (1976) . Cognition and reality . San Francisco : Freeman.
Novak, J. D. (1979) . The reception learning paradigm. Journal of Research in Science Teaching, 16(6), 481-448.
Osbrone, R. J., Bell, B. P., & Gilbert, J. K. ( 1983 ) . Science teaching and children''s views of the world. European Journal of Science Education, 5(1), 1-14.
Pines, A. L. & West, L. H. T. (1986).Conceptual understanding and science learning: An interpretation of research within a sources of knowledge framework . Science Education , 70(5),583-604.0
Posner, G., Strike, K. Hewson, P. & Gerzog, W. (1982). Accommodation of a scientific conception：Toward a theory of conceptual change. Science Education, 66(2), 211-227.
Posner, G. J. , & Gertzog, W. A. ( 1982 ). The clinical interviewed the measurement of conceptual change. Science Education, 66(2), 195-209.
Smith, E., L., Blakeslee, T. D., & Anderson, C. W.（1993）. Teaching strategies associated with conceptual change learning in science. Journal of Research in Science Teaching, 30(2), 111-126.
Smith, E. E. & Medin , D. L.(1981). Categories and concepts Cambridge (Mass). Harvard University Press.
Strike, K. (1983). Misconceptions and conceptual change: Philosophical reflections on the research program. In H. Helm & J. Novak ( Eds. ) Proceedings of the International Seminar: Misconception in Science and Mathematics, 66-78.lthaca, N. Y.:Cornell University.
Sutton, C., & West, L. (1982) Investigating children''s existing ideas about science . ERIC Document NO. ED230424.
Tobin, K. & Tippins, D. (1993). Constructivism as a referent for teaching and learning. In K. Tobin(Ed.), The Practice of Constructivism in Science Education. Washington, DC:AAAS.
Treagust, D. F. (1986) .Evaluating students’ misconceptions by means of diagnostic multiple choice items . Research in Science Education , 16,199-207.
Treagust, D. F. (1988) .Development and use if diagnostic tests to evaluate students’ misconception in science. International Journal of Science Education, 10(2), 159-169.
Viennot, L. (1979). Spontaneous reasoning in elementary dynamics. European Journal of Science Education, I, pp.205-221.
Wandersee, J. H., Mintzes, J. J. & Novak, J. D. (1994). Research on alternative conceptions in science. In D. L. Gabel(Ed.), Handbook of research on science teaching and learning. New York: Macmillan.
White, R. T. (1979) . Describing Cognitive Structure.ERIC Dpcument NO.ED234070.