以概念演化樹探討跨年級學生理想氣體心智模式之發展歷程

邱 美虹(Mei-Hung Chiu), 吳 文龍(Wen-Lung Wu), 鍾 曉蘭, 李 雪碧(Hsueh-Pi Li)

Research output: Contribution to journalArticle

Abstract

本研究以問卷調查跨年級學生理想氣體概念發展狀況,並利用系統發育分類學(或支序學)方法建立學生概念演化樹,以探討學生理想氣體概念發展的可能歷程。本研究之研究對象為大臺北地區七到十二年級國、高中學生,總人數為646人。本研究有三項研究目的:一、調查跨年級學生理想氣體概念分布;二、透過文獻分析將學生常見之心智模式進行分類及編碼,以系統分類學方法找出概念演化樹;三、比較前述兩項研究結果,建立可能的概念發展路徑。本研究計有三項研究工具,分別為「理想氣體概念編碼工具」:包含13個認知特徵及8種的認知狀態;「理想氣體測驗」:目的為找出跨年級學生認知特徵分布比例;「系統分類學統計軟體PAUP 4.0」:為廣泛運用於系統演化學的統計分析軟體。研究結果顯示概念演化樹43中有兩個發展階段包含粒子本身的特性及粒子間的交互作用,所呈現的概念演化歷程符合相關氣體粒子文獻的發展研究,且對實徵的跨年級概念調查結果也具有相當的解釋力。由概念發展的歷程來看有許多關鍵的概念發展點(包含粒子觀、剛性粒子、隨機運動與分布及粒子間交互作用),其概念容易被學生誤解而發展成不正確的概念。藉由本研究之概念演化樹可提供教師瞭解學生概念發展的歷程,以作為教學和撰寫教科書之參考。
Original languageChinese
Pages (from-to)135-162
Number of pages28
Journal科學教育學刊
Volume21
Issue number2
DOIs
Publication statusPublished - 2013

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