概念图学习策略.docx

概念构图促进国中学生「密度」概念学习之研究喻鸿钧高雄县立大社国民中学TEL:[phone]E-mail:[e-mail]周进洋国立高雄师范大学科学教育研究所TEL:[phone]E-mail:[e-mail]摘要本研究的主旨是在运用以概念构图协助、加强学生密度概念的改变做探讨。本研究是透过高雄县30位国二学生经由开放式诊断工具和晤谈收集学生的迷思概念经密度单元教学后让学生运用概念图对本身的学习做一监控厘清并统整密度概念促进新的分化达成有意义的学习。本研究主要发现是学生密度迷思概念的主要来源有下列四种:日常生活经验、日常生活用语、质朴的比例观念和错误的模拟。其次产生迷思概念的原因是由于学生以重量代替密度、以质量代替密度、以形状代替密度和没有建立质量/体积的比例概念。在密度单元教授后学生透过概念构图去表征对密度的认知从而促使学生对密度概念做组织、统整对于学生密度概念的建立和厘清有明显的帮助。关键词：后设认知学习概念构图研究动机『密度』D=M/V对许多国中生而言是一个困难的单元。一方面是它牵涉到比例概念(Gennaro1996)的问题。另一方面则是学生将本身的迷思概念带到课堂造成对密度概念学习的严重干扰（郭重吉1989；Hewson1986）。密度也是一个重要的单元对往后的学习会造成影响可从三方面来说：(1)、比例的概念的建立密度是物体的质量除以体积D=M/V。这种比例的观念在往后的学习要运用类似的「思考技能」还有压力（P=F/A）和奥姆定律（R=V/I）等。(2)、对流的概念的阐述在理化课本「热的传播」单元和在地球科学中「滞留锋」所造成的阴雨现象如果没密度概念说明难以向学生解释清础。(3)、浮力原理密度是学好浮力单元的先备知识(priorknowledge)。密度的观念是牵涉到物体的两个性质：质量和体积。两者之间有一个比例的连结关系。而概念图的优点正是可以将概念间做有意义的连结。(Novak&Gowin1984)。如果将概念构图应用在密度概念的教学上概念构图究竟能对学生的密度概念学习产生何种影响？有何帮助？是否值得向其它教师推荐？研究者以密度单元运用概念图做了一连串的研究、探讨。研究目的和研究方法本研究的目的是要了解学生用概念构图去呈现其密度认知结构经过构图的历程对学生的密度概念有何帮助？学生要有好的密度概念构图正本清源要从学生的迷思概念着手。教师在了解学生的迷思概念后才能发展有效的教学改变学生的认知学生也才能有正确的密度概念构图呈现。研究者拟定了以下四项研究问题做为研究探讨的主题：1.学生对「密度」的主要迷思概念为何？如何产生的？2.学生所画的概念图的类型和所代表的意义为何?3.概念构图促进学生密度概念变化情形如何?4.学生对概念构图感受如何？(一)研究样本和工具本研究样本是位于高雄县某国中二年级某班的全体同学共三十名其中男生14名、女生16名。为配合研究目的研究者应用了以下四项的研究工具:一、「密度概念」开放式诊断性纸笔前测工具。二、概念图。三、「密度概念」开放式诊断性纸笔后测工具。四、晤谈。(二)研究步骤密度教学前测(1hr)晤谈教会画概念图(2hrs)密度教学后测(1hr)晤谈课文授课(1-2hrs)、实验（1hr）、学生画概念图密度教学图一、研究步骤示意图研究结果与发现经由研究流程研究者有如下的结果和发现：（一）「密度」的迷思概念类型和迷思概念的来源学生密度的主要迷思概念有以下四类：1.以重量代替密度：学生认为重量大的物体会沉重量轻的物体会浮。将重量替代密度造成了学生对沉浮的误判。超过一半学生有此迷思概念（53%N=30）。2.以质量代替密度：学生认为质量相等的两种物体沉浮的状况就会相同形成以质量代替密度的迷思概念。近一半的学生有此迷思概念（47%N=30）。3.以形状代替密度：学生认为细长状或者扁平状的物体就会浮像竹竿、浮板会浮。有两成的学生有此迷思概念（20%N=30）。4.没有建立质量/体积的比例概念：学生认为增加同一物质的质量(或体积)则该物质的密度增加；反之减少同一物质的质量(或体积)密度则会减少。缺乏质量/体积的比例概念形成学生对密度的误判。超过两成的学生有此一迷思概念（23%N=30）。这结果和王龙锡（1991）、Biddulph&Osborne（1984）的研究归纳出儿童主要是以物体的「重量」、「大小」和「外观」做为判别浮沈之考虑类似。研究者发现学生密度迷思概念的主要来源有以下的四项：1.日常生活经验：石头、铁块很重在水中会沉；保利龙、塑料袋很轻在水中会浮。造成学生认为重的物体会沉轻的物体会浮的迷思概念。2.日常生用语：「沉重」、「轻浮」和