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研究生:林宜聰
論文名稱:高雄市高三學生物質、物性之相關概念及概念圖示的認知樣式、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:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:214
中文關鍵詞:認知結構迷思概念模式認知樣式概念圖示認知層次典範機械典範
相關次數:
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本研究利用自行發展的兩段式診斷工具,選取高三學生205人來探討高雄市高三學生對物質微粒理論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。
研究結果顯示,物質微粒理論相關概念之綜合式筆試問卷的α信度,在題幹及理由題項分別為: 0.548、0.860,且鑑別度達顯著,並具建構效度及效標關聯效度。本研究針對理由敘述所獲得之學生的認知樣式、模式、層次、頻率分布進行分析歸納出幾點:
(一) 密度向度:多數學生認為物體密度大於水則沉;小於水則浮(層次十六)、密度是物質的特性,同一物質的密度不隨外在環境的改變而改變(層次七)、密度的大小不能由重量(或質量)單獨決定,也要考慮體積大小(層次十)、密度與體積有關,受熱膨脹,體積改變,故密度改變(層次十四)、雖細分(外形改變),但還是原來的東西,本質不變,所以密度不會改變(層次十四)。
(二) 固體向度:多數學生認為「融化是固態變成液態」(層次五)、「溶解是溶解質在溶劑(水)中溶解」(層次四)、方糖細分後「微粒的物性不變」(層次一)、固態物質=體積或外形固定的物質(層次四)、固體形狀不易改變的原因多數學生認為「固體分子間的束縛力(鍵結力)較大」(層次十三)。
(三)液體向度:多數學生認為「液態物質是形狀可變的物質」(層次三)、水是氫元素和氧元素化合而成的(層次二)、墨水由高濃度往低濃度擴散(層次四)、「水達到沸點後溫度不再上升」(層次四)、曬衣服會變乾因為「水蒸發」(層次四)、煮沸甜的綠豆湯時,鍋蓋上會形成很多小水珠,小水珠不會甜的原因是「小水珠是水蒸發(蒸散), 在鍋蓋上聚集起來的」(層次二)。
(四)氣體向度:多數學生認為「空氣是由一些氣體混合而成」(層次二);至於空氣是如何組成的多數學生認為「空氣的組成成份以混合的方式組成空氣」(、層次一)、夏天時把一杯冰水放在桌上,過不久玻璃杯外就會出現一些小水滴是因為「空氣中的水蒸氣遇冷所產生」(層次十)、香水放在房中(或車中)逐漸減少的過程是因「香水蒸散掉了」(層次三)。
(五)測後晤談可以獲得較高層次的認知模式,其細節或許可用來修正筆試統計上的誤差。
目 錄
目 錄 Ⅰ
表 次 Ⅲ
圖 次 Ⅴ
附 錄 次 Ⅴ
摘 要 Ⅵ
第壹章 緒論 1
第一節 研究動機及背景 1
第二節 研究目的與待答問題 2
第三節 研究限制 3
第四節 名詞釋義 4
第貳章 文獻探討 6
第一節 概念及概念改變之相關研究 6
第二節 學生的概念建構與科學學習 8
第三節 物質微粒理論的知識論分析 10
第四節 歷年學童物質物性相關概念的研究 13
第五節 概念研究方法的探討 16
第參章 研究方法及步驟 17
第一節 研究設計理念 17
第二節 研究流程 17
第三節 研究樣本 21
第四節 研究工具的設計 22
第五節 資料的處理與分析 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 32
第三節 綜合式筆試問卷之描述性統計 35
第四節 綜合式筆式問卷之關聯分析 39
第五節 綜合式筆試問卷對研究背景之單因子變異數分析 43
第六節 綜合式筆試問卷之多元迴歸分析 54
第七節 學生對氣體相關概念的認知樣式、模式、層次
與頻率分析 60
第八節 測後晤談與綜合式筆試問卷之對比分析 72
第伍章 結論與建議 82
第一節 結論 82
第二節 建議 87
參考文獻 89
附錄 97
參考文獻
中文部分
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英文部分:
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1. 37. 許榮富、黃芳裕(1995):當今科學概念發展研究賦予科學學習的新意義,科學教育月刊,V178, P2─13。
2. 36. 許榮富、楊文金、洪振方(1990):學習環的理論基礎及其內涵分析──物理概念教學理念的新構思, 物理會刊,12卷五期,P375─398.
3. 35. 許榮富(1990):科學概念發展與診斷教學研究合作計畫芻議。科學發展月刊, 18(2),150─157。
4. 34. 許榮富、楊文金、洪振方(1990):學習環的理論基礎及其內涵分析──物理概念教學理念的新構思, 物理會刊,12卷五期,P375─398.
5. 33. 許榮富、黃芳裕(1995):當今科學概念發展研究賦予科學學習的新意義,科學教育月刊,V178, P2─13。
6. 32. 郭重吉(1992):從建構主義的觀點探討中小學數理教學的改進。科學發展月刊,第20卷,第五期。
7. 30. 郭重吉(1988):從認知的觀點探討自然科學的學習。教育學院學報,V13,頁335─362.
8. 29. 郭重吉(1990):學生科學知識認知結構的評估與描述。彰化師範大學學報第一期,273─319.
9. 28. 郭重吉(1992):從建構主義的觀點探討中小學數理教學的改進。科學發展月刊,第20卷,第五期。
10. 26. 郭重吉(1990):學生科學知識認知結構的評估與描述。彰化師範大學學報第一期,273─319..
11. 25. 郭重吉(1988):從認知的觀點探討自然科學的學習。教育學院學報,第十三期,頁335─362
12. 24. 郭重吉、許玫理(1992):從科學哲學觀點的演變探討科學教育的過去與未來。彰化師範大學學報。
13. 23. 郭重吉(1990):學生科學知識認知結構的評估與描述。彰化師範大學學報,第一期,頁273─319.
14. 22. 郭重吉 (1988) : 從認知觀點探討自然科學的學習。教育學院學報,第十三期。
15. 19. 洪木利(1998):兒童概念成熟度之研究。物理教育第二卷第二期,頁65-87。