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研究生:程文香
研究生(外文):Wen-Hsiang Cheng
論文名稱:中小學學生的熱迷思概念與科學史發展比較之研究
論文名稱(外文):A Study on the Comparison between Primary and High School Student’s Heat Misconception and the Development of History of Science
指導教授:許良榮許良榮引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:臺中師範學院
系所名稱:自然科學教育學系
學門:教育學門
學類:普通科目教育學類
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:105
中文關鍵詞:迷思概念科學史
外文關鍵詞:heatmisconceptionhistory of science
相關次數:
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本研究旨在探討中小學學生的「熱」迷思概念與科學史發展之比較,以提供「熱」概念教學之參考。研究的問題主要為不同年級學生的熱迷思概念有否有差異?與科學史的發展是否類似?以及學生之熱迷思概念有哪些類型?
研究對象分別為國小四年級、六年級、國中二年級、高中一年級的學生。研究方法為問卷調查法及半結構式晤談。問卷抽樣共295人,施測後進行百分比同質性考驗並做個別晤談(二十位)。
問卷調查研究結果發現:1.中小學學生「熱」的各項迷思概念有的和科學史類似,有的和科學史不類似;2.問卷各題之選答人次在各年級均達顯著差異。晤談結果發現:1.學生對「熱」和「溫度」混淆不清,認為「熱」就是溫度;2. 認為「熱」是一種物質,如火、煙、水蒸氣等;3.有75%的受訪學生認為熱是一種運動,但其觀點與科學家所接受的概念不同;4.半數以上的學生不了解潛熱的意義;5.學生缺乏熱平衡及比熱的概念。
最後本研究提出對於熱的教學以及未來研究之建議。
The purpose of this study was to compare students’ concepts of heat with the development in the history of science. Three research questions guided this study are: 1) Whether different grade students hold different misconceptions about heat, 2) Is there a similarity between the development of science history and students’ heat conception, and 3) What types of misconceptions do students possess.
The subjects consisted of grades four and six students in elementary school, the sophomores in junior high school, and the freshmen in senior high school. The methods employed in present study were survey questionnaire (N=295) and semi-structured interview (N=20).
Findings from questionnaires showed that: 1) some students’ heat concepts were parallel to history of science, but some were not; and that 2) there were significant difference based on Chi-square test in responding each question item among grades. The interview results indicated that: 1) students confused heat with temperature and considered that heat is equivalent to temperature; 2) students regarded heat as a kind of material, such as fire, smoke, and vapor, 3) 75% of interviewed students believed that heat is a kind of movement, but their concepts were different with contemporary science, 4) more than half of the students were not able to comprehend the meaning of latent heat, and 5) students lacked understanding of thermal equilibrium and specific heat.
According to the results of the study, some suggestions for teaching the concepts of heat and future research were offered.
第一章 緒論-------------------------------------1
第一節 研究背景與動機-----------------------------1
第二節 研究目的與問題-----------------------------2
第三節 名詞解釋-----------------------------------2
第四節 研究範圍與限制-----------------------------3
第二章 文獻探討---------------------------------4
第一節 科學史與科學學習---------------------------4
第二節 兒童的科學概念與認知觀點-------------------9
第三節 熱學的科學史發展歷程----------------------12
第四節 學童對「熱」之相關迷思概念----------------20
第三章 研究方法與步驟--------------------------27
第一節 研究方法----------------------------------27
第二節 實施步驟----------------------------------27
第三節 研究對象----------------------------------29
第四節 研究工具----------------------------------31
第五節 資料的收集與分析--------------------------34
第四章 研究結果與討論--------------------------36
第一節 熱的本質----------------------------------36
第二節 熱平衡------------------------------------49
第三節 比熱--------------------------------------58
第四節 潛熱--------------------------------------64
第五節 綜合討論----------------------------------67
第五章 結論與建議------------------------------74
第一節 結論--------------------------------------74
第二節 建議--------------------------------------81
參考文獻
一、中文部份--------------------------------------83
二、英文部份--------------------------------------87
附錄
附錄一:問卷-------------------------------------------89
附錄二:問卷統計分析表---------------------------------91
附錄三:晤談轉錄舉隅(國中生)-------------------------98
附錄四:晤談結果分析表--------------------------------103
附錄五:中小學課程中有關熱概念單元--------------------104
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1. 許良榮(民88a):科學史與科學教學--一些省思與建議。物理教育,第三卷第一期,93-101頁。
2. 陳文典、劉德生(民83):國小學童對熱與溫度概念的認知。科學教育學刊,第二卷第二期,77-113頁。
3. 陳育瑛 、洪振方(民87):以熱學思想史的動態過程探究科學理論的建構及教學上的啟發。科學教育月刊,第209期,2-11頁。
4. 柯俊良、洪振方(民88):科學史融入教學的教師專業成長模式。科學與教育學報,第三期,161-186。
5. 侯志洋、許良榮(民90):國小自然科教師對科學史教學的態度之初探研究。科學教育月刊,第242期,2-13頁。
6. 洪木利、陳和玉、溫武男(民88):科學史融入高中物理之教學研究。物理教育,第三卷第一期,36-57頁。
7. 林清山(民65):科學教育的心理學基礎(上)。科學教育月刊,創刊號,27-36頁。
8. 邱美虹(民89):概念改變研究的省思與啟示。科學教育學刊,第八卷第一期,1-34頁。
9. 巫俊明(民86):歷史導向物理課程對學生科學本質的了解、科學態度及物理學科成績之影響。物理教育,第一卷第二期,64-84頁。
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11. 郭重吉(民77):從認知觀點探討自然科學的學習。彰化教育學院學報,第十三期,351-379頁。
12. 郭重吉(民80):國中學生熱與溫度概念的另有架構。彰化師範大學學報,第二期,435-462頁。
13. 廖麗貞、洪振方(民89):科學史、哲融入大學生命科學通識教育教學模式之初探。高雄師大學報,第11期,241-265頁。
14. 鄭秀如、林煥祥(民86):科學史對高中學習成就之影響。科學與教育學報,第二期,205-222頁。
15. 謝秀月、郭重吉(民80):小學、師院學生熱與溫度概念的另有架構。科學教育,第二期,227-247頁。