國中浮力相關研究

「浮力概念」的學習是國中生學習中感到相當困難的單元之一，學生到了國中二年 級，對於「物體浮在水面上會有浮力」是知道的，但是當問到浮在水面上物體的重力和 浮力哪一個大時，大部分的學生會回答浮力大，因為他浮在上面的錯誤答案。

浮力相關概念研究國內國科會專題研究報告部分有郭重吉、吳武雄(1989)以及江新 合、許榮富、林寶山(1991)針對學生迷失概念進行研究。

林福榮(2001)研究高雄市國二學生發現國二學生有關浮力最主要的另有概念是以質 量、重量、體積做為浮沉的依據、對密度的意義不了解，及對浮體、沉體、浮力原理之 概念及應用不清楚

林俊義(2001)研究國二學生對浮力的迷思概念，有(1)浮沉體的定義與科學家的概念 是不同的(2)決定浮沉的因素指考單一因素，未能以一通用法則解釋所有物體的浮沉，(3)

物體浮起才受浮力，下沉則不受浮力，(4)氣體由水中上升，是因輕或難溶於水而自然上 升，與浮力無關。

郭信宏(2005)從「壓力」與「浮力」概念探討國中生之迷思概念對解題的影響，浮 力方面的迷概念有(1)誤以物重來判斷沉浮及浮力大小，(2)誤以液體密度來判斷浮沉及 浮力大小，(3)誤以物體體積來判斷浮沉及浮力大小，(4)誤以浮力與深度有關。(5)誤以 浮沉來判斷浮力大小。

夏秋蘋(2008)從力的觀點探討九年級學生理解浮力概念困難之研究，發現掌握力的 平衡概念的學生在浮力問題答對率較高。使用力的比較方式來浮力問題可以提高浮力問 題答對率。

吳昆勇(2001)使用阿基米德原理與引導式發現教學法探討學生學習浮力概念成效。

發現學生有(1)單向誤用學到的浮力概念，(2)指利用物體密度、體積、質量(重量)大小來 判斷浮力大小，而忽略其他因素，(3)只要同樣是沉體或浮體，不管物體在水中體積、液 體密度如何變化，浮力都一樣，(4)沉體不受浮力。(5)只注意到題目中的變化量判斷浮 力，(6)物質的性質使浮力改變，(7)浮力和物體與水的接觸面積有關等七項迷思概念。

劉家成(2002)使用動態評量探討國二學生學習浮力單元時心智模型概念類型變化。

侯佳典(2007)研究使用 5E 探索式學習環教學對國二學生浮力概念改變，發現學生浮

鄭文彦(2007)以類比橋融入浮力單元對國中生迷失概念改變之研究中發現，國中生 浮力迷思概念有(1)物體在液體中會沉或浮方面的迷思概念，(2)物體在液體中重量大小 的迷思概念，(3)沉體的浮力迷思概念，(4)浮體的迷思概念。學生可經由類比橋的機制 獲得概念改變。

由以上此可以知道學生對於浮力的認識是停在相當淺的認識。在研究物體所受的浮 力大小和浮沉條件時，就需要聯繫和綜合運用前面學過的許多基本概念和方法，如密度 的概念，重力，兩力平衡，平衡條件，等。如果不注意他們之間的區別和聯繫，常常會 被表面上某些相似或聯繫迷惑，造成理解和應用上的錯誤(夏秋蘋,2008)。

因此學生學習浮力單元時，其學習負擔是相當大的，除了需要接收新的浮力訊息，

學習浮力先關概念，還需要從長期記憶中提取大量訊息如質量、體積、密度、兩力關係 等知識加以整合才能完整的回答浮力問題，學生需要學習新的知識概念，還需複習舊有 質量、體積、密度、兩力關係等知識，再將兩者整合，如果無法整合，學生就會覺得學 習是一件困難的事情。所以降低學生在學習時的負擔，應可增進學生在學習浮力單元的 學習成效。在本研究中，在教學設計原則及多媒體設計原則下，將教材步驟化、結構化，

使用激發式動態呈現方式將學習浮力相關訊息做適當展演，’降低引導學生的注意力以 學習浮力概念，降低學生學習負擔。