本節是根據學生在第二節中浮力情境題本的答題表現，根據學生回答的理由，
針對其迷思概念的部份進行晤談，以瞭解學生在浮力情境中，辨識作用力和力平衡 概念應用的困難。
一、物體的浮沉判斷
（1）學生能判斷浮沉情形（S05012，高分組男生）
T：將一個保麗龍球放入水中，你覺得保麗龍球在水中的位置是？
S：B 圖。
T：你可以說明你的理由嗎？
S：因為保麗龍的密度小於水，所以會形成浮體。
T：那為什麼不是 A 圖呢？
S：因為物體必須有部份體積位於液體中，才會產生浮力。
（2）學生無法判斷浮沉情形（S09121，低分組女生）
T：將一個保麗龍球放入水中，你覺得保麗龍球在水中的位置是？
S：A 圖和 B 圖都有可能吧。
T：那在什麼情況下，物體會形成 A 圖，什麼時候會變成 B 圖？
S：要看保麗龍的大小啊！保麗龍越大時越重，就會變成 B，保麗龍很小時，就變成 A 圖。
124
在判斷物體浮沉方面，具有科學概念的學生，會利用比較物體與液體的密度大 小，或是利用物體所受浮力與重力的關係，來判斷浮沉情況。而部份學生仍持有迷 思概念，認為質量小的物體容易上浮，而質量大的物體則容易下沉。
二、浮體所受作用力的辨識
（1）學生能辨識浮體所受的重力與浮力（S05012，高分組男生）
T：除了浮力之外，物體還有受其他作用力作用嗎？
S：重力。
T：那浮力與重力之間有什麼關係嗎？
S：浮力和重力大小相等、方向則是相反。
（2）學生誤將壓力視為一種作用力（S07018，中分組男生）
T：那你可以說出物體受哪些力量作用嗎？
S：重力、浮力...，嗯，應該還有大氣壓力吧。
T：那這些作用力之間有什麼關係嗎？
S：重力和大氣壓力相加會等於浮力。
T：那如果在真空的環境中，物體在液體中的位置會不會改變？
S：嗯，沒有大氣壓力的話，我想物體應該會往上浮一點。
（3）學生缺乏辨識作用力的能力（S09121，低分組女生）
T：那你能找出物體所受的作用力嗎？
S：應該有重力吧。
T：還有其他作用力嗎？
S：沒有了。
在辨識物體所受作用力的方面，部份學生物將壓力視為一種作用力，造成在應 用力平衡概念時容易出現錯誤。部份學生在學習浮力單元之後，其科學概念仍為零 散的知識，僅能找出物體所受部份的作用力。
125
三、懸掛於彈簧的物體，其作用力的辨識與浮力變化的判斷
（1）學生能知道物體所受浮力的大小，和其液面之下的體積有關（S05121，高分 組女生）
T：在鋁塊沉入水中的過程，彈簧秤的讀數有何變化？
S：彈簧秤的讀數會逐漸減小，但是當鋁塊完全沉入水中之後，讀數就不再改變了。
T：為什麼呢？可以說出你的理由嗎？
S：物體所受的浮力，和物體在液面之下的體積成正比，當物體在液面之下的體積 不變時，浮力也不再改變。
（2）學生以直觀方式判斷物體在液體中的位置對浮力的影響（S05134，低分組女 生）
T：在鋁塊沉入水中的過程，浮力有何變化？
S：會變小。
T：為什麼？
S：因為重力比浮力大，所以才會沉下去呀。
在懸掛於彈簧上的物體，其浮力變化的判斷方面。具有科學概念的學生，能了 解物體在液面下的體積不變時，其浮力並不會改變。然而部份學生仍以直觀方式判 斷浮力大小，認為在較深處是因為浮力減小，才會造成物體下沉。
四、物體位於兩種不相溶的液體中，其作用力的辨識與浮力變化的判斷
（1）學生能根據物體的浮沉，辨識物體所受的作用力，並能應用力平衡概念判斷 浮力的大小。（S09002，高分組男生）
T：物體在三個燒杯中，所受的浮力大小？
S：甲＝乙＞丙
T：為什麼？請說明你的理由？
126
S：因為在甲、乙兩個燒杯中，物體只受重力與浮力作用，且形成平衡狀態，所以 浮力等於重力。而在丙燒杯中物體為沉體，表示物體的浮力小於重力。
（2）學生習慣利用浮力的公式判斷浮力大小，卻未能掌握到所有影響浮力的因素，
以至於利用自己的觀點去詮釋現象。（S07131，中分組女生）
T：物體在三個燒杯中，所受的浮力大小？
S：乙＞甲＞丙
T：為什麼？請說明你的理由？
S：丙是沉體，所以浮力最小。而甲和乙都算是浮體，但乙在液面之下的體積大於 甲，所以浮力較大。
（3）學生利用直觀方式判斷浮力大小，而未能應用科學概念。（S05008，低分組男 生）
T：物體在三個燒杯中，所受的浮力大小？
S：甲＞乙＞丙
T：為什麼？請說明你的理由？
S：浮力越大，物體就會上升的越高呀。
T：那浮力大小跟物體本身的輕重有關嗎？
S：應該沒有吧！
當物體位於兩種液體中時，學生用力平衡概念則可以輕易判斷浮力的大小。而 部份學生仍以浮力公式判斷浮力大小，但卻未能考量全部的因素，以至於容易出現 錯誤。而部份學生仍以直觀方式判斷浮力大小，認為在較深處是因為浮力減小，才
127
會造成物體下沉。
五、判斷受其他外力作用的物體浮力變化
（1）學生能根據物體的浮沉，辨識物體所受的作用力。然而在判斷兩物體間的作 用力卻出現了錯誤。（S07009，高分組男生）
T：在圖一中，甲物體受到哪些作用力的作用？
S：浮力和重力。
T：那這些作用力之間有什麼關係？
S：重力和浮力大小相同，而方向相反。
T：在圖一中，乙物體受到哪些作用力的作用？
S：浮力、重力還有燒杯支撐力。
T：那這些作用力之間有什麼關係？
S：重力等於浮力和支撐力的和。
T：在圖二中，甲物體受到哪些作用力的作用？
S：浮力和重力，還有乙對甲的作用力。
T：乙對甲的作用力？這個作用力怎麼產生的？
S：應該等於乙的重力。
T：在圖二中，乙物體受到哪些作用力的作用？
S：浮力和重力和甲物體的支撐力。
T：甲物體的支撐力？其大小為？。
S：乙物體的重力，因為甲給乙的作用力與乙給甲的作用力是作用力與反作用力啊！
（2）學生能根據物體的浮沉，辨識浮體所受的作用力。卻無法找出沉體所有的作 用力。也無法辨識出兩物體之間的作用力。（S05133，中分組女生）
T：在圖一中，甲物體受到哪些作用力的作用？
128
S：浮力跟重力吧。
T：那這些作用力之間有什麼關係？
S：重力和浮力方向相反。
T：大小呢？
S：兩力相等。
T：在圖一中，乙物體受到哪些作用力的作用？
S：浮力、還有重力。
T：那這些作用力之間有什麼關係？
S：重力大於浮力，所以物體才會沉。
T：除了重力和浮力之外還有其他力嗎？
S：沒有了。
T：在圖二中，甲物體受到哪些作用力的作用？
S：浮力和重力，還有乙的重力。
T：在圖二中，乙物體受到哪些作用力的作用？
S：浮力和重力。
T：那為什麼乙物體在兩張圖中，位置會不一樣？。
S：因為圖二中有甲物體呀！乙碰到了甲，所以不會沉到底部。
T：如果乙物體很重呢？
S：應該就會沉下去了。
在判斷兩物體之間作用力時，部份學生未能將物體的正確力圖畫出，以至於判 斷作用力之間關係時容易產生錯誤。而部份學生在辨識作用力時，因缺少部份作用 力而形成零碎的概念結構。
129
第伍章 結論與建議
本研究主要探討學生面對浮力情境時，是否具備辨識作用力和應用力平衡觀念 的能力。是以選擇國三學生，利用自行編制的評量題本，和藉由晤談方式，以深入 探討學生在處理浮力相關概念的題目所遭遇的困難。本章將歸納各項研究的結果，
並對教學者以及將來相關概念的研究者提出建議。