拋體運動常見之另有概念

一、 另有概念與學習

學生在課堂中正式進行科學概念的學習之前，通常已經在生活中已有相關的 經驗。這些由生活事件或現象的經驗形成的想法有時因為無法客觀及考慮其他影 響條件，而與現行科學家的想法與理論不同，被稱為「另有概念（Alternative Conception）」或「迷思概念（Misconception）」(Smith , diSessa, & Roschelle, 1994)，

也因此 Posner, Strike, Hewson, 和 Gertzog (1982)指出「學生並非如同白板（Blank Slate）一般進入課堂中」，即學生是帶著關於他們日常生活現象如何及為何運作 的完整理解。在教學過程中，學習者基於過去的背景知識、態度、與經驗產生自 己對於目標的意義與詮釋。從認知模型的角度來看，學生從自己對於世界的觀點 針對現象或事件建立了合感知的（Sensible）、同步（Coherent）的理解(Osborne &

Wittrock, 1983;引自 Dilber, Karaman, & Duzgun, 2009)。

關於學生的另有概念，至今為止還沒有文獻能夠有效指出何種教學方法能夠 使其完全轉換(Başer & Geban, 2007)。但在科學學習中教學策略相當重要，因為 可以促進有意義的學習以及避免迷思概念的產生。由過去的一些研究可以得知，

電腦模擬動畫對於中學生至大學生的階段，不只可以增進問題解決能力並可以相 當程度協助改變迷思概念(Dilber et al., 2009)。電腦模擬動畫可以簡化在現實生活 中太複雜的現象，且學生可以藉由操作（如改變參數）立即獲得視覺化的回饋，

由此過程詮釋模擬動畫中的科學概念並與自己的概念做對照，最後形成並驗證其 假設(Carlsen & Andre, 1992)。由上述文獻，本研究可以預期使用使用電腦模擬的 三組科技使用組別均會產生概念改變。且如同本章第一節所述，由於平板電腦的 重力加速度感測器特性可以使學生由手部就感知模擬動畫中物體所受的重力方 向與大小，所以應更容易與生活經驗產生關連，進而促使更多另有概念的改變。

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Prescott 和 Mitchelmore (2005)

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物體的重量只跟質量有關。 Dilber et al. (2009) Gilbert 和 Watts (1983) 重力大小與物體狀態有關，即運動中的物

體受到的重力大於靜止的同樣物體。

Prescott 和 Mitchelmore (2005)

重力大小會因不同的物體本身性質而有 差異（如氣球與太空人的靴子）。

Gilbert 和 Watts (1983)

增加氣體壓力會使自由落體的速度更慢。 Dilber et al. (2009) 水平與垂直方向運動會互相影響。 Dilber et al. (2009) 邱維宣（2002）

若在重力加速度比地球弱的星球以同樣 速度拋射同一物體，能達到的最大高度會 比較小。

Dilber et al. (2009)

以上列之參考文獻中，邱維宣（2002）之研究對象為高中一年級學生、Dilber et al. (2009)之研究對象為 16 至 17 歲即高一或高二學生、Gilbert 和 Watts (1983) 則是整理先前眾多研究結果，對象由國中至大學生不等、Muller et al. (2008)之研 究對象為大一物理相關科系的學生、Prescott 和 Mitchelmore (2005)則以高三學 生為研究對象。本研究以高中一年級為對象，於國中時已曾約略接觸過拋體運動 概念但未深入探究，因此雖以上述之另有概念為開放性問題之編碼基礎，但可預 期這些另有概念不會盡數出現在本研究中。

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