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根據本研究的研究結果以及心得,將分別對研究提出檢討以及改進、對教科書、現 場教學提出建議,以及爾後數學或物理的乘法結構的相關研究提出建議。

一、 乘法結構研究過程改進

1、本研究採方便取樣。受到學生即將畢業時間緊迫、學生對象的限制、人力不足、畢 業班任課老師的配合程度、學生已有學校故較不認真等因素影響,故無法在樣本中全盤 取樣。本研究在施測學生之中選四十位填寫較完整的問卷做為樣本。學生所使用的乘法 結構可詳細討論,但因為受實驗對象人數的限制,在統計數據上面應採謹慎態度。

2、本研究中晤談分析,選答對率高低各三人,且有意願的學生進行晤談。藉由晤談方 式以了解學生答題想法。晤談分析受限學生意願影響,晤談時間受限學校作息。學生接 受晤談意願很高,可惜無法將晤談時間拉長,或將晤談樣本數增加更多,以了解更多學 生的實際想法。故建議增加晤談時間和晤談樣本數。

3、施測範圍為國三上學期的理化,但施測時間為國三下學期。建議將施測時間改為國 三上,以免學生對於已學過的單元不熟悉、遺忘,且時間點不會遇到學生正逢升學之際,

而導致施測時間過於緊湊,學生填寫意願降低。

4、研究範圍為國三上加速度與牛頓第二運動定律,兩者皆與加速度有相關,但兩者範 圍頗相近。若研究者選擇兩公式範圍差異很大時,結果不知會有何差異,本研究沒有考 慮此部分,建議增加此部分之討論。

5、本研究問卷施測時間為一節課,共 45 分鐘。問卷題目共有 34 題,學生作答時間平 均每題一分鐘多。對於程度較佳的同學能夠寫完,但對程度較差的同學,由於所需時間

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較長,故後面幾乎空白。此為研究者未考量之處,建議應增加施測時間,讓程度好壞的 學生皆能完成問卷。

二、對教科書編者的建議

1、建議在「○ = ○×○」類型公式中能介紹各種乘法結構。在乘法結構測驗中可知學生實 際在寫題目時會使用各種算法,且各種乘法結構皆從定義出發,但學生的不當使用會導 致迷思概念產生,故建議在教科書中將各種乘法結構寫清楚,以及該注意部分。若學生 在可理解不同乘法結構,則可類推至其他類似「○ = ○×○」型式的公式中,或許可以減 少學生的困難。

2、在教材中應多舉例子,本研究中提出許多學生常見的錯誤,例如:「物體有受力就有 加速度」、「物體未受力則沒有速度」。建議在學生易混淆之處旁作註解,例如代號或單 位重複使用時,像是 P 為壓力也同功率,或是第 2 秒內和 2 秒內等。而學生對於「變化 量」和「牛頓」感到困難,尤其是學生難以接受「牛頓」為單位,為何要有牛頓此單位?

牛頓與公斤重之間換算如何?故建議在變化量和牛頓可多加著墨引導。

3、建議在密度章節加強正反比的訓練。理化公式類型「○ = ○×○」的題目中無論是圖或 文字題皆為比例結構的題目,學生在國一下的數學接觸正反比,但學生的正、反比概念 很弱,例如認為 a 變大,b 也變大時,代表 a 和 b 成正比;或二維座標中未通過原點斜 直線為成正比等。而在本研究的乘法結構測驗反比題目中,明顯答對率較低,學生對於 成反比有學習困難,反比題目也用正比的列式。正反比中須有定值才能討論,專家常用 的順手,學生卻產生許多正反比的迷思,常忽略定值的存在。而密度公式 M=V×D 中為 學生第一個遇到「○ = ○×○」類型的公式,若能在密度時將正反比弄清楚,之後在此類 型的題目中能幫助學生理解。

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4、課本例題建議增加不同結構的題目。在不同結構中學生能更了解自己在計算過程哪 裡不會,若多為同一結構,學生計算題目容易機械化不靈活。例如本研究的乘法結構測 驗中,筆者能看出學生在計算某種結構題目時,觀念的錯誤之處。但每位學生都為不同 個體,老師若要了解學生是否理解,必須從學生寫題目的算式理解,故建議在例題中安 排不同結構題目,可讓老師甚至學生自己了解在哪部分觀念不清楚。

5、F=m×a 課本例題中應增加觀念題與單一概念的計算題目。筆者在分析課本例題時發 現 F=m×a 課本例題中單獨考加速度和質量的題目並不多,多為與加速度定義混和測驗,

但學生對於牛頓第二運動定律觀念有許多錯誤之處,故建議在牛頓第二運動定律中多考 觀念題,且在計算題部分建議多考單一概念的計算題目。另外在課本中多為從 F=ma 聯 結到加速度定義題目,但基測中也有從加速度定義聯結到 F=ma 的題目,建議可列相關 題目讓學生練習。

三、教師於現場教學的建議

1、現場教學教師可在教學生乘法相關公式時,討論不同結構所具有的物理意義以及使 用不同乘法結構的意涵。實際上老師使用不同教法時,常未強調一些該注意的細節,例 如強調背後的物理概念,或沒有特別強調變化量、不變量等。教師常常使用能快速求得 答案的方法,專家常認為很基本,故可忽略不提,在教學敘述時易忽略,但對生手來說,

這些關鍵的部分如果教師沒有特別強調,學生在自己作題時會覺得困難,難以理解實際 物理概念,甚至產生迷思概念。而由研究結果得知,即使老師不提,學生仍然會使用不 同的方法去解題,即使在使用方法時錯誤。故建議現場教師在教物理時,可詳述不同乘 法結構的不同,以及使用時注意的事項。

2、在教學現場中,老師通常只會講解如何代公式,很少有其他的教法。但學生必須學

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習不同的思考方式,才能在變化很多的不同題型中掌握該如何下手。建議現場教學教師 能提供不同教學方法,除了能讓學生靈活思考外,也可讓學生挑選適合自己的算法。在 拆開法部分,老師可以教學生不同思考模式,尤其是教導計算能力較差的學生,可使用 此方法幫助學生理解,但仍必須從定義出發,以免造成學生的誤解。在比例法部分,在 教學現場中很常使用,但學生正反比概念尚未發展成熟,無法將之發展成計算物理的工 具,故建議老師教導乘法公式時,先幫學生複習正反比的概念以及對應的二維座標圖 形。

3、本研究歸納許多學生學習國中物理的困難,可供新進教師或欲知道學生困難處的教 師參考。在此研究對象為新北市及基隆市的學生,若要推論至其他地區請謹慎考慮。

4、根據晤談分析結果得知,學生讀圖能力以及讀表的能力不佳,尤其在讀圖時常忽略 讀座標上的物理量而判斷錯誤。建議在教學上教師可教導學生仔細判讀不同圖形所代表 的意義,以及教導不同斜率所代表的意義。

5、學生並不知道何謂斜率,在 v-t 圖的理解是以相似三角形(相似三角形於國三學到)。 切線、法線學生也都沒學到,故在教學用詞上要注意。

6、為因應基本學力測驗,考試多為選擇題的情況,學校裡無論是大小考也皆以選擇題 為主、填充題為輔,甚至皆為選擇題。只求答案不求算式的情況下,學生可能會認為老 師不注重算式,答案對即可。而在看到學生考試結果同時,老師也並不知道學生到底哪 裡不同,哪裡有迷思概念,也不知如何修正。故建議在平時考之中可以考填充題,可讓 老師了解學生在概念上到底哪裡出了問題。

四、未來研究方向建議

1、研究任務分析對學生的實際影響

任務分析很重要,在施測前能了解題目可能的難易度,盼以後能有許多相關研究,

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歸納整理在任務分析中困難的題目,學生作答的實際表現,以比對任務分析結果和答對 率。也可將任務分析作為工具,藉由比對學生的實際算法,了解學生在哪個步驟不會,

可更了解學生在學習國中物理困難之處。

2、乘法結構建議考量教師影響這部分

當老師教法一致,學生對乘法結構為何有不同的認知,在此部分研究者沒有詳細討 論,以後盼有相關研究能針對教師上課風格以及學生認知做討論。

3、第一型乘法結構(比例法)可搭配圖形討論

在此研究中,第一型乘法結構為考慮同物理系統中改變時,對另一物理系統的影響,

也就是討論成正比或反比的情況。本研究圖形較少,以後盼有研究能理解學生在圖形中 對第一型乘法結構的理解。

研究乘法比例問題很有意義,將結構實際概念化是必要的,特別在物理中,研究比 率的問題很有意義。(張貞瑩、陳立杰,2005)。

4、施測題型可使用二段式選擇題的紙筆測驗

本研究大多題型皆為計算題,好處為能直接地看到學生的算法,壞處為學生容易失 去耐心完成此問卷,故回收數量只有四成,故本研究結果宜視為是屬於初步探索的結果,

可供日後更大型研究作參考的依據。若乘法結構測驗採用選擇題,學生又會猜題導致研 究失去價值,且看不到思考過程。故以後有相關物理上乘法結構研究,建議以兩段式選 擇題搭配呈現,樣本回收數量較多,結果會較具參考性。

5、乘法結構研究結果可否推論至其他物理乘法公式上

在物理中有很多公式的型都非常相像,以後盼有其他研究能討論同型但不同的公式,

在乘法結構上學生的表現。也可否討論在不同的型的公式中(例如比熱公式:H=ms∆T),

在乘法結構上學生的表現。也可否討論在不同的型的公式中(例如比熱公式:H=ms∆T),

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