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研究生:顧文婷
論文名稱:「溶解過程」概念改變心智模式之研究
指導教授:劉嘉茹劉嘉茹引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄師範大學
系所名稱:科學教育研究所
學門:教育學門
學類:普通科目教育學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:91
語文別:中文
中文關鍵詞:迷思概念周圍概念概念改變心智模式
外文關鍵詞:misconceptionsurrding conceptsconceptual changemental model
相關次數:
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本研究之目的在以Chi(1992)及Chi等人(1994)本體分類論的觀點探討國三學生對於「溶解過程」概念改變之心智模式,根據上述觀點,研究者運用所發展的前測試題為工具選取台北市某國中國三學生共103位中符合研究需求的十四位學生做為研究對象進行競爭概念活動,以說明學生在「溶解過程」概念改變的心智模式。
研究結果證實,學生對於「溶解過程」的概念出現許多的迷思概念,本研究只針對學生持有物質在溶解過程中,溶質分子和溶劑分子結合這部分做進一步的研究探討。發現學生對於「溶解過程」中溶質和溶劑分子結合所持有的心智模式有下列四種類型( :水分子; :糖分子):

CA型: +  (融合成一顆的糖水分子)。
CB型: +  (糖分子和水分子靠在一起的糖水分子)
CC型: +  (水分子將糖分子包圍的糖水分子)

CD型: +  (糖分子將水分子包圍的糖水分子)

當學生持有原子結合概念時,對於溶解平衡概念的認知會趨向於靜態平衡的概念。
在本研究中發現當學生若能具有「粒子之間是有空間的(empty space)」或「粒子持續不斷的運動」概念時,學生在解釋溶解平衡時,會由靜態的溶解平衡轉變成動態的溶解平衡。在屬於科學概念學習上較微觀的、抽象的及動態的「溶解平衡」概念學習起來會比較容易。在此研究中稱這些能幫助概念改變但卻常被忽略的概念稱為周圍概念,在研究中亦探討周圍概念能促進概念改變的作用機制。
本研究亦說明了對未來研究上的期許與建議,希望未來的研究者能在不同的單元上找出重要的周圍概念,讓在科學教學上的老師得到進一步的幫助。
This purpose of this study is to investigate the mental models of ninth graders in conceptual change on dissolving process based on the theory of ontology (Chi, 1992 & Chi et al., 1994). Fourteen students out of one hundred and three students In Taipei city were selected for this study by the pre-test.
The results revealed that the students had many misconceptions about the process of dissolving. In this research, we focused on the part of the combination of solute and solvent in the process of dissolving and found there were four kinds of mental models owned by the students:

Type CA +  (become one particle)
Type CB +  (sugar particle sticks with water particle)
Type CC +  (water particle surround sugar particle)
Type CD +  (sugar particle surround sugar particle)

When the students had the concept of combination particles, they thought that the dissolving process will reach static equilibrium.
We discovered that if the students have the concepts of ‘empty spaces” or ‘continue moving of particles’, they will have the concept of dynamic equilibrium and learn the concepts of equilibrium of dissolving in microscopic, abstract, and dynamic level more easily. The concept of dynamic equilibrium is called ‘surrounding concept’. It is easily ignored, but it helps students learn the major concepts. In this study, we also studied the mechanism of conceptual change with the help from surrounding concepts.
第壹章 緒論……………………………………………1
第一節 研究背景與動機……………………………………………1
第二節 研究目的與研究問題………………………………………2
第三節 研究範圍與研究限制………………………………………2
第四節 名詞釋義……………………………………………………3
第貳章 文獻探討………………………………………4
第一節 概念改變……………………………………………………4
第二節 心智模式……………………………………………………13
第三節 粒子概念……………………………………………………20
第四節 「溶解過程」迷思概念的探討……………………………26
第參章 研究方法………………………………………31
第一節 研究設計……………………………………………………31
第二節 研究對象……………………………………………………31
第三節 研究工具……………………………………………………33
第四節 研究流程……………………………………………………36
第五節 資料處理與分析……………………………………………38
第肆章 研究結果………………………………………39
第一節 學生對「溶解過程」之先有概念…………………………39
第二節 學生活動後「溶解過程」概念改變情形…………………57
第三節 「溶解過程」概念改變之心智模式………………………71
第四節 周圍概念對概念改變之作用機制…………………………97
第五節 概念改變理論之比較………………………………………104
第伍章 結論與建議……………………………………110
第一節 結論…………………………………………………………110
第二節 建議…………………………………………………………114


參考文獻………………………………………………116
中文部份……………………………………………………………116
英文部分……………………………………………………………117

附 錄…………………………………………………121
附錄一…………………………………………………………………122
附錄二…………………………………………………………………129
附錄三…………………………………………………………………137
附錄四…………………………………………………………………140




表目次
表2-1-1 事件概念與滿足限制條件的概念所具有的特質………………10
表2-1-2 Thagard概念改變的九個階層…………………………………11
表2-3-1 各種不同階層的粒子模型假設和另有假設……………………25
表2-4-1 「溶解過程」相關研究迷思概念整理表……………………………29
表3-2-1 正式施測研究對象編碼…………………………………………33
表3-3-1 「溶解過程」概念前測測驗之雙向細目表……………………34
表3-3-2 「溶解過程」概念後測測驗之雙向細目表……………………35
表4-1-1 第一大題學生作答情形…………………………………………39
表4-1-2 第二大題學生作答情形…………………………………………40
表4-1-3 第三大題學生作答情形…………………………………………41
表4-1-4 學生在第六大題的答題分佈人數及百分比分佈表……………46
表4-1-5 學生在第七大題的答題分佈人數及百分比分佈表……………46
表4-1-6 學生在第八大題的答題分佈人數及百分比分佈表……………47
表4-1-7 學生在第十大題的答題分佈情形………………………………48
表4-1-8 學生前測試題迷失概念整理表…………………………………49
表4-1-9 前測試題中溶液性質概念分佈情形……………………………53
表4-1-10 前測試題中溶解過程概念分佈情形…………………………54
表4-1-11 前測試題中溶解平衡概念分佈情形…………………………55
表4-1-12 前測試題中粒子特性概念分佈情形…………………………56
表4-2-1 前測評分標準…………………………………………………65
表4-2-2 實驗組和對照組前測對各中心概念的差異比較……………66
表4-2-3 後測評分標準…………………………………………………67
表4-2-4 實驗組和對照組後測對各中心概念的差異比較……………68
表4-3-1 溶解概念編碼及說明…………………………………………71
表4-3-2 實驗組學生前、後測心智模式改變情形……………………72
表4-3-3 對照組學生前、後測心智模式改變情形……………………84
表4-3-4 實驗組學生活動前後心智模式變動情形……………………87
表4-3-5 對照組學生活動前後心智模式變動情形………………………89
表4-3-6 實驗組和對照組後測心智模式人數及百分比分布情形………91
表4-3-7 本研究心智模式與突現過程類別之對應關係…………………92
表4-3-8 達根本概念改變及未達根本概念改變人數及百分比分布情…93
表4-3-9 達根本概念改變及未達根本概念改變人數及百分比分布情形…94


圖目次
圖2-1-1 新的本體樹組織架構……………………………………………8
圖2-1-2 心智狀態本體分類………………………………………………9
圖2-2-1 Vosniadou的架構理論…………………………………………16
圖2-2-2 概念改變的動態歷程……………………………………………18
圖4-1-1 溶質溶劑分離代表圖……………………………………………42
圖4-1-2 CA型學生糖及食鹽溶解過程圖…………………………………43
圖4-1-3 CB型學生糖及食鹽溶解過程圖…………………………………44
圖4-1-4 CD型學生糖及食鹽溶解過程圖…………………………………45
圖4-2-1 ECB01在活動二後所呈現之圖形…………………………………57
圖4-2-2 ECC01在活動一後所呈現之圖形…………………………………58
圖4-2-3 ECD01在活動二後所呈現之圖形…………………………………58
圖4-2-4 ECC01在活動三後所呈現之圖形…………………………………59
圖4-2-5 CCB01在前測試題中呈現的溶解圖形……………………………62
圖4-2-6 CCB01在文本活動後呈現的溶解圖形……………………………63
圖4-2-7 CCC01在前測試題中呈現的溶解圖形……………………………64
圖4-2-8 CCC01在文本活動後呈現的溶解圖形……………………………64
圖4-2-9 前測概念比較圖……………………………………………………67
圖4-2-10 後測概念比較圖…………………………………………………69
圖4-3-1 CCC01在後測試題粒子概念圖……………………………………85
圖4-3-2 CCC02在後測試題粒子概念圖……………………………………86
圖4-3-3 CCD01在後測試題粒子概念圖……………………………………86
圖4-3-4 實驗組學生心智模式變動情形……………………………………88
圖4-3-5 對照組學生心智模式變化情形……………………………………90
圖4-3-6 達根本概念改變各概念百分比關係圖……………………………94
圖4-3-7 未達根本概念改變各概念百分比關係圖…………………………95
圖4-4-1 經閱讀相關概念達根本概念改變之特質…………………………97
圖4-4-2 經閱讀相關概念達根本概念改變之特質的實例………………98
圖4-4-3 經閱讀相關概念未達根本概念改變之特質……………………99
圖4-4-4 經閱讀相關概念未達根本概念改變之特質的實例……………99
圖4-4-5 經競爭概念達根本概念改變之特質……………………………100
圖4-4-6 經競爭概念達根本概念改變之特質的實例……………………101
圖4-4-7 經競爭概念未達根本概念改變之特質…………………………102
圖4-4-8 經競爭概念未達根本概念改變之特質的實例…………………102
圖4-5-1 Lakatos概念改變示意圖………………………………………105
圖4-5-2 Strike和Posnor概念改變整理示意圖………………………107
圖4-5-3 概念改變關係圖…………………………………………………108
中文部份
王美芬、熊召弟、段暁林、熊同鑫(譯) (1998)。S. M. Glynn & R. H. Yeany著。科學學習心理學。台北:心理。
任宗浩(2001)。心智模式動態變化之研究-物理現象的觀察與詮釋。科學教育學刊,9(2),147-168。
邱美虹(2000)。概念改變研究的省思與啟示。科學教育學刊,8(1),1-34。
邱美虹、翁雪琴(1995)。國三學生「四季成因」之心智模式宇推論歷程之探討。科學教育學刊,3(1),23-68。
林振春(2000)。心智模式與學習性組織。成人教育,53,18-26。
林振霖(民81)。我國學生分子概念發展與診斷教學的研究。國科會八十年度「科學教育專題研究計畫」。
洪振方(民76)。學生空氣體積及壓力之粒子模型概念與推理能力之相關研究。國立台灣師範大學化學研究所碩士論文,未出版,台北。
郭重吉(1988)。從認知的觀點探討認知的學習,教育學院學報,13,351-378。
楊永華、王澄霞(1984)。中小學化學領域中的「溶液」主題單元概念的深廣度與化學實驗之連貫性與適用性之研究。科學教育月刊,75,P12-31。
劉元生(民83):實驗教學對於國中學生溶液概念改變的影響。臺北市:國立台灣師範大學碩士論文。
劉嘉茹(2000)。以研究綱領與本體分類論的觀點探究概念改變機制之研究。台灣師範大學科學教育研究所博士論文,未出版,台北。
劉嘉茹、侯依伶(2002,五月)。心智狀態對科學概念的研究。論文發表於彰化師範大學科學教育研究所主辦之「化學教育」學術研討會,彰化。

英文部分
Abraham,M.R., Grzybowski,E.B.,Renner,J.W., & Mark,E.A.(1992). Understanding and misunderstanding of eight graders if five chemistry concepts found in textbooks. Journal of Research in Science Teaching, 29(2),P105-120.
Blanco,A., & Prieto, T.(1997). Pupils’ views on how stirring and temperature affect the dissolution of a solid in a liquid: a cross-age study(12 to 18). International Journal of Science Education, 19(3), P303-315.
Buckley, B.C., & Boulter, C.J.(2000). Investigating the role of representations and expressed models in building mental models. In J.K. Gilbert & C.J. Boulter (Eds.), Developing models in science education (pp. 119-135). Netherlands: Kluwer.
Carey,S.(1985). Conceptual change in childhood. The MIT press, Cambridge, Massachusetts.
Carey,S.(1986). Cognitive Science and Science Education. American Psychologist, 41(10),P1123-1130.
Chi,M.T.H.(1992).Conceptual change within and across ontological categories:Implications for learning and discovery in science. In R. Giere (Ed.), Cognitive models of science: Minnesota studies in the philosophy of science(P129-186). Minneapolis: University of Minnesota Press.
Chi,M.T.H.(1997). Creativity:Shifting across ontological categories flexibly. In T.B. Ward,S.M,Smith, & J.Vaid(Eds.),Creative thought:An investigation of conceptual structures and processes(P.209-234). Washington, DC:American Psychological Association.
Chi,M.T.H.,Slotta,J.D., & deLeeuw,N.(1994). From things to processes:A theory of conceptual change for learning science concepts, Learning and instruction,4,P27-43.
Driver,R.(1985). Beyond appearances:the conservation of matter under physical and chemical transformation. In R. Driver(Ed.), Childrens’ ides in Science(Open University Press, Milton Keynes).
Driver,R, Guesne,E, & Tiberghien,A.(1985). Some features of children’s ideas and their implications for teaching. In R. Driver,E.Guesne, & A. Tiberghien(Eds.), Children’s ideas in science. Open University Press:Milton Keynes.
Ebenezer,J.V. & Erickson,G.L.(1996).Chemistry Students’ Conceptions of Solubility:A Phenomenongraphy, Science Education,80:P181-201.
Garnett,P.J., Garnett,P.J.,and Hackling,M.(1995).Students’ alternative conceptions in chemistry:a review of research and implications for teaching and learning. Studies in Science Education 25:P69-95.
Happs.J.(1980).Particles. Learning in science project. Working Paper No.18.ED document 235026。
Harrision,A.G., & Treagust,D.F.(1995). Students’ Preferred models of atomic and molecular structure. Paper presented at the annual meeting of the American Educational Research Association, San Francisco,CA.
Johnson-Laird,P.N.(1983).Mental models:Towards a cognitive science of language, inference, and consciousness. Great Britain:Cambridge University.
Jonassen, D. H. & Henning, P. (1999). Mental models:Knowledge in the head and knowledge in the word. Educational technology, 39(3), 37-42.
Kevin, O., & Michael, H. (2001). Developing and refining mental models in open-ended learning environments:A case study. Education technology research and development, 49(4),5-32.
Lakatos,I.(1970). Falsification and the methodology of scientific research programmer. In I. Lakatos and A. Musgrave, eds., Criticism and the growth and the knowledge,91-195. Cambridge:Cambridge University press.
Nakhleh,M.B.(1992). Why some student don’t learn chemistry:Chemical misconception. Journal of Chemical Education,69,191-196.
Norman, D. A.(1983). Some observations on mental models. In D. Gentner & A.L. Stevens (Eds.), Mental models (pp. 7-14). NJ: Lawrence Erlbaum.
Novak,J.D.(1988). Learning science and the science of Learning. Studies in Science Education.15, P77-101.
Osbome,R.J. and Wittrock,M.C.(1983). Learning science:A generative process. Science education,67,P489-508.
Osbome,R.J. and Freybery,P.(1985).Learning in science:The implications of children’s science. Auckland,NZ:Heinemann.
Pfundt,F. & Duit,R.(1991). Biblipgraphy:Students’ alternative frameworks and science education. (3rd ed.). Keil, WestGermany:IPN.
Posner,G.J.,Strike,K.A., Hewson,P.W.,& Gertzog, W.A.(1982). Accommodation of a scientific conception: toward a theory of conceptual change. Science education,66(2),211-227.
Prieto,T., Blacoc,A.,& Rodrigues, A.(1989).The ideas of 11 to 14-year-old students about the nature of solution. International Journal of Science Education,11(4),165-176.
Stavy,R.(1990). Children’s conceptior of changes in the state of matter:From liquid(or solid) to gas. Journal of Research in Science Teaching, 27(3), 247-266。
Vosniadou, S.(1994). Capturing and modeling the process of conceptual change[special issue]. Learning and instruction,4,45-69.
Vosniadou, S. & Brewer, W. F. (1992). Mental models of the earth:A study of conceptual change in childhood. Cognitive psychology, 24, 535-585.
Weatley,G.H.(1991). Constructivist Perspectives on Science and Mathematics Learning. Science Education,75(1),P9-21.
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