學童對磁性手寫板的概念

因初探研究結果與正式研究結果相當接近，故本節將就30位學生在POE活動中呈現 的磁性手寫板概念進行說明。本研究之30位受測學生中，有26位使用過磁性手寫板，2 位沒使用過但有看過，另2位則沒使用過亦未看過。學生運用本身的概念進行磁性手寫 板的「前預測」活動，根據學生在前預測回答的理由與解釋，歸納在前預測活動中，對 於磁性手寫板材質的預測，學生的正確比率分別為37%（手寫筆頭）、30%（粉狀物）及 20%（清除刷）；對於磁性手寫板的設計原理，僅有10%的學生解釋正確。結果顯示雖然 大部分的學生都有接觸磁性手寫板的經驗，對其材質的組成及設計原理卻不甚了解。能 正確解釋原理的學生，主要是因為曾有使用並測試其材質的經驗，例如：

T：你有沒有思考過手寫板是應用什麼原理？

S09：我大概知道。因為它那個字（粉）是用鐵的顏色，筆頭又有磁性，所以它那 個板子下面都是鐵粉，然後筆這樣用上去就會吸引那個鐵粉，畫的時候就會有 鐵粉跑出來，啊要用掉的時候就用刷板把鐵粉那樣刷下來。

T：所以刷子就是刷過去把它抹平，讓它可以重新再使用？

S09：對。（點頭）

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無法正確解釋原理的學生，有些是以外觀做為材質的判斷依據，有些是從其生活經 驗中，做了錯誤的類比，例如：

T：為什麼你覺得手寫筆頭是塑膠呢？

S27：因為它看起來就是塑膠的。

T：外觀是不是？外觀看起來像塑膠？

S27：嗯。（點頭）

T：好，你覺得筆頭的地方是塑膠？

S20：嗯。

T：那板中的粉呢？

S20：用粉筆的粉。

T：粉筆的粉？那就是石灰粉囉？那下面的清除刷，你覺得是用什麼材質可以把它

（粉）清除掉？

S20：（思考許久）用那個白板的那種板擦。

T：那所以是棉布囉？

S20：可以。（點頭）

學生運用本身的概念進行磁性手寫板的POE活動，根據學生在回答的理由與解釋 中，歸納學生呈現以下五種另有概念：一、銅可以和磁鐵吸引。二、能跟磁鐵相吸的物 質就是磁鐵。三、僅同類物質可相吸，如：磁鐵僅可與磁鐵相吸、鐵僅可與鐵相吸、塑 膠可與塑膠相吸……。四、鐵與鐵可相吸。五、無法歸類（猜想、不知道、感覺、直覺）。

茲列舉較具代表性例子說明如下，其中說明理由部分為呈現學童真實的回答情形，研究 者將依學童說明逐字稿及書寫原稿呈現。

一、銅可以和磁鐵吸引

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S16

主題二：粉狀物（解釋）

說明理由：

S16：用這個（磁鐵）放上來（手寫板）的時候，它（手寫板）就會變得黑黑 的，所以是銅。

學童在說明過程中，提到了金屬可與磁鐵吸引，但並未確定哪一類金屬，最後 認為銅應是磁性物質，可以和磁鐵相吸。

二、能跟磁鐵相吸的物質就是磁鐵 S11

主題二：粉狀物（解釋）

說明理由：

S11：因為它（手寫板）用磁鐵可以吸，用其他東西不能吸，所以就是磁鐵。

學童發現將磁鐵靠上手寫板時，粉狀物能被吸引，其他物品則不行，並未思考 到粉狀物可能為磁性物質，直接斷定能與磁鐵相吸的就是磁鐵；研究者再次確認其 想法，學童仍維持不變。

三、僅同類物質可相吸 S10

主題三：清除刷（解釋）

說明理由：

S10：我用塑膠來吸，然後就沒辦法吸，後來我用磁鐵吸就可以。

T：所以你認為塑膠可以跟塑膠相吸、鐵可以跟鐵相吸、磁鐵可以跟磁鐵相吸、

布就可以跟布相吸？

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S10：嗯，對。

T：所以你認為相同材質只能跟自己相吸，不能跟其他東西相吸，是嗎？

S10：對。

學童在前兩活動中即提到認為塑膠可以和塑膠相吸、鐵可以和鐵相吸、布可以 和布相吸等想法，此階段在選擇測試物品時，亦未能思考到塑膠非磁性物質，並認 為同類物質才具有吸引現象；在晤談過程中，研究者亦發現S10學童會有前後說明 矛盾的情形，在磁性方面的概念並不完全。

四、鐵與鐵可吸引 S14

主題一：手寫筆頭（解釋）

說明理由：

T：那你為什麼會認為它是鐵？

S14：因為那麼筆頭可以吸起鐵。

T：吸起鐵？

S14：嗯。

T：所以認為它是鐵？

S14：嗯。

T：所以就是鐵跟鐵是可以相吸這樣？

S14：對。

學童在探究、觀察過程中，發現手寫筆頭和鐵尺會相互吸引，而認為筆頭是鐵，

並提出鐵與鐵可相吸之另有概念。

五、無法歸類（猜想、不知道、感覺、直覺）

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S27

主題一：手寫筆頭（前預測）

說明理由：

T：那你為什麼會覺得它（手寫筆頭）是鋼？

S27：我也不知道耶！

T：那你怎麼會想到是鋼？

S27：直覺啊！

學童在說明過程中，呈現不太願意思考、回答的狀況，而以「直覺」作為說明 理由。

上述資料顯示，學童對於磁性原理存有另有概念。研究者將學童在POE活動中所持 相似概念類型整理結果如表4-1-1，其中「AC」代表學童的另有概念，「SC」代表學童合 乎科學的概念。研究者以三十位學童在活動中所提出之想法次數為總數，分析結果，發 現六年級學童的磁性科學概念，以「鐵可以和磁鐵吸引」出現較多；而另有概念，則以

「能跟磁鐵相吸的物質就是磁鐵」出現較多，其中AC3與AC4稍有重疊，主要是以學童 在過程中是否提及鐵以外之同質物可相吸為依據。從資料中發現，大部分學童能說明出 符合磁性原理的答案，而磁性概念在五年級時即上過相關課程，但學童所支持的理由卻 普遍存著另有概念；

對於「磁鐵同極相斥，異極相吸」(SC2)的科學概念則少有人提及。從學童所持的概 念中發現，學童常以日常生活中的舊有經驗來解釋所面對的問題，亦發現學童在不同的 主題之間多以相類似的解釋理由來支持其所預測的答案，此結果與王玉龍（2006）研究 結果相類似。此外，本研究發現在讓學童自行運用物品以結合探究進行POE活動的方式 中，會讓學童在解釋過程中再次回想測試過程的現象，增加其思考機會，且可以更仔細 觀察到細節（如，磁鐵與鐵粉吸引時，鐵粉的變化），並使藉由前一項主題活動所得之

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合計 34 100 24 100 12 100 附註：次數代表三十位學童在POE主題活動過程相類似概念出現次數的總計；

比例為類似概念出現次數與全體總數之比。