本節先對研究假說做檢驗,然後再回答研究問題一~研究問題六。
一、 對研究假說之回應
虛無假說(Ho)1:實驗組與對照組在判斷三大類槓桿工具省力與費力的能 力上無顯著差異(p<.01)。
利用 T 考驗分析實驗組和對照組在後測與延宕測驗中題組一得分,可 以發現實驗組和對照組在判斷三大類槓桿工具省力與費力的能力上都沒 有顯著差異。所以接受虛無假說(Ho)1。
虛無假說(Ho)2:實驗組與對照組在判斷定滑輪省力與費力的能力上無顯 著差異(p<.01)。
利用 T 考驗分析實驗組和對照組在後測中題組二得分,可以發現實驗 組和對照組在判斷定滑輪省力與費力的能力上並沒有顯著差異。所以接受 虛無假說(Ho)2。
虛無假說(Ho)3:實驗組與對照組在判斷動滑輪省力與費力的能力上無顯 著差異(p<.01)。
利用 T 考驗分析實驗組和對照組在後測與延宕測驗中題組四試題得 分,可以發現實驗組和對照組在判斷動滑輪省力與費力的能力上有顯著差 異(p<.01),而且實驗組表現優於對照組。所以拒絕接受虛無假說(Ho)3。
虛無假說(Ho)4:實驗組與對照組在判斷滑輪組省力與費力的能力上無顯 著差異(p<.01)。
利用 T 考驗分析實驗組和對照組在後測與延宕測驗中題組四得分,可
以發現實驗組和對照組在判斷滑輪組省力與費力的能力上達到顯著差異
(p<.05),而且實驗組表現優於對照組。所以拒絕接受虛無假說(Ho)4。
虛無假說(Ho)5:實驗組與對照組在判斷日常生活工具之省力與費力的能 力上無顯著差異(p<.01)。
利用 T 考驗分析實驗組和對照組在後測與延宕測驗中日常生活工具試 題得分,可以發現實驗組和對照組在判斷日常生活工具省力與費力的能力 上達到顯著差異(p<.01),而且對照組表現顯著優於實驗組。所以拒絕接 受虛無假說(Ho)5。
二、研究問題之回應
研究問題 1:「使用融入槓桿原理教材與課本教材,兩種不同的教材內容對 學童判斷三大類槓桿工具的省力費力之影響為何?」
在接受不同教材內容之後,兩組學生並沒有顯著的差異。因為試題中 槓桿原理的題目皆為長型工具,而長型工具比較容易看出物體移動的距離 和手移動的距離之差異,使得對照組學生可以做出正確的判斷。而在接受 槓桿原理教學的實驗組學生必須先從長型工具中判斷出正確的支點、施力 臂、抗力臂,對與某些學生來說會有一定的困難度,且容易有著迷思概念。
所以使得兩組學生在後測及延宕測驗中的表現沒有顯著差異。
研究問題 2:「使用融入槓桿原理教材與課本教材,兩種不同的教材內容對 學童判斷定滑輪的省力費力之影響為何?」
後測中,兩組在判斷定滑輪的能力上並沒有顯著的差異。因為對照組 學生可以透過定滑輪觀察物體移動的距離等於手拉動的距離做出正確的 判斷,而實驗組學生也可以知道定滑輪是屬於支點在中間的簡單機械。所 以兩組在判斷定滑輪省力費力能力上並沒有顯著的差異。但至延宕測驗 中,兩組表現呈現顯著差異(P<.01),且實驗組表現顯著優於對照組。
研究問題 3:「使用融入槓桿原理教材與課本教材,兩種不同的教材內容對
學童判斷動滑輪的省力費力之影響為何?」
兩組學生對動滑輪省力費力判斷能力上達到顯著差異(P<.01)。而 且直至延宕測驗仍有顯著差異(P<.01)。且實驗組明顯優於對照組。對 照組學生無法發現物體移動的距離和手拉動的距離之差異。而實驗組學生 透過題圖可看出支點、施力點、抗力點,進而判斷出動滑輪的省力與費力。
研究問題 4:「使用融入槓桿原理教材與課本教材,兩種不同的教材內容對 學童判斷滑輪組的省力費力之影響為何?」
後測中及延宕測驗中,實驗組學生判斷動滑輪省力費力的能力顯著優 於對照組學生(P<.01)。實驗組的學生在判斷動滑輪是省力工具的能力 上優於對照組學生,所以相對的,可以在滑輪組中明白動滑輪是影響滑輪 組省力的原因。
研究問題 5:「使用融入槓桿原理教材與課本教材,兩種不同的教材內容對 學童判斷日常生活工具的省力費力之影響為何?」
兩組學生在後測以及延宕測驗中,對於日常生活工具省力費力的能力 上有顯著差異(P<.01)。而且對照組優於實驗組。對照組的學生可以由 日常生活經驗中明確的找出物體移動距離和手移動距離的差異。而實驗組 學生並沒有辦法在日常生活工具中準確的找出施力點、抗力點、支點。使 得實驗組的學生在判斷日常生活工具省力費力的能力比不上對照組的學 生。即使經過一段時間,兩組仍為顯著差異(P<.01)。
研究問題 6:「使用融入槓桿原理教材與課本教材,兩種不同的教材內容對 學童迷思概念影響為何?」
由學童在三次測驗中理由選擇的部分可歸納出學童所持有的迷思概 念,說明如下。列出前測、後測、延宕測驗中兩組持有該迷思概念的人數 百分比以說明教學效果。列出該概念係於哪一題第二部分的哪一個選項被 施測,再歸納出人數百分比。故人數百分比的計算為持有該迷思概念的總
人數除以題數再除以組別人數。
(一) 兩種教材都可以改進的迷思概念:
1. 坐翹翹版的時候,要兩個人一樣重,才會平衡。實驗組(23.9%
-6%-1.5%)、對照組(20.3%-4.7%-9.4%)。
本概念出於題一第二部分選項(4)。兩組在後測中,持有該迷思概念 的百分比至少降低 16%,延宕測驗中實驗組持有該迷思概念比率降低,對 照組的比率增加,但皆比前測少。可見兩種教材皆可改善該迷思概念。
2. 用手不方便,用工具比較方便,是判斷簡單工具省力費力的依據。
實驗組(40.3%-0.5%-2.5%)、對照組(40.6%-3.1%-3.7%)。
本概念出於題二第二部分選項(6)、題三第二部分選項(6)、題四第 二部分選項(6)。兩組在後測中,持有該迷思概念的百分比皆降低至少 37%,延宕測驗中兩組持有該迷思概念比率僅上升 2%以下,可見該迷思概 念可被改善。
3. 手施力的方向,是判斷簡單工具省力費力的依據。實驗組(30.1%- 3.5%-3.0%)、對照組(33.3%-6.8%-6.3%)。
本概念出於題二第二部分選項(4)、題三第二部分選項(4)、題四第 二部分選項(4)、題七第二部分選項(6)、題九第二部分選項(3)、題十 第二部分選項(3)。兩組在後測中,持有該迷思概念的百分比降低至少 26%,經過一段時間後,兩組持有該迷思概念比率下降 0.5%,可見該迷思 概念可被改善,且經過一段時間後,兩組持有該迷思概念的人數百分比仍 呈現穩定。
4. 夾到重物就費力,夾到輕物就省力。實驗組(32.8%- 1.5%-0%)、
對照組(31.3%-4.7%-6.3%)。
本概念出於題四第二部分選項(5)。接受不同教材內容後,兩組在持
有該迷思概念的比率上皆降低至少 26%。經過一段時間後,實驗組學生持 有該迷思概念的比率降低,而對照組學生僅上升不到 2%。可見兩種教學皆 可改進學生此類迷思概念。
5. 以離地面的高度作為判斷箱子重量的依據。實驗組(64.7%- 5.5%
-7.0%)、對照組(59.2%-18.4%-25.9%)。
本概念出於題五第二部分選項(4)、題六第二部分選項(4)、題八第 二部分選項(2)。經過教學後,實驗組持有該迷思概念的比率降低至少 59.2%,對照組降低 40.8%。經過一段時間後,實驗組僅上升 1.5%,而對 照組上升 7.5%。可見實驗組對該迷思概念的改善情形及保留程度比對照組 佳。
6. 定滑輪是影響滑輪組省力費力的原因。實驗組(51.5%- 15.7%
-17.2%)、對照組(54.7%-25.0%-32.0%)。
本概念出於題九第二部分選項(2)、題十第二部分選項(1)。經過教 學後,持有該迷思概念比率的實驗組降低 35.8%,對照組降低 29.7%。可 見接受槓桿原理的教學比較可以減低該迷思概念。經過一段時間後,對照 組持有該迷思概念的比率上升 7%,高過實驗組的 1.5%。
7. 將手轉動和物體轉動的圈數作為判斷依據。實驗組(23.1%- 18.7%
-20.1%)、對照組(28.9%-2.3%-8.6%)。
本概念出於題十一第二部分選項(2)、題十二第二部分選項(2)。經 過教學後,實驗組持有該迷思概念的比率僅降低 4.4%,對照組降低 26.6%。
可見接受課本教材比接受槓桿原理教學更可降低持有該迷思概念的比 率,延宕測驗中,對照組持有的比率低於實驗組 11.5%。
(二) 經過一段時間後,無法改善的迷思概念:
1. 坐翹翹板的時候,越輕的要坐越裡面。實驗組
(13.4%-4.5%-13.4%)、對照組(17.2%-9.4%-23.4%)。
本概念出於題一第二部分選項(1)。兩組在接受不同教材內容後,持 有該迷思概念的比率降低 8%以上,但經過一段時間之後,實驗組持有該迷 思概念的比率恢復與未接受教學前相同、對照組比未接受教學前有更多人 持有該迷思概念。該迷思概念在經過一段時間之後,仍無法去除。
(三) 使用槓桿原理的教材內容,會使學生持有的迷思概念:
1.將物體移動的距離視為抗力臂,將手移動的距離視為施力臂。實驗 組(5.97%-10.82%-13.25%)。
本概念出於題二第二部分選項(1)、題三第二部分選項(1)、題四第 二部分選項(1)、題五第二部分選項(1)、題六第二部分選項(1)、題七 第二部分選項(1)、題十一第二部分選項(1)、題十二第二部分選項(1)。
實驗組學生誤把移動的距離當成是力臂,尤其經過教學後持有該迷思概念 的學生比率提升 9.85%。經過一段時間之後則上升 2.43%。可見使用槓桿 原理教學內容會形成學生該迷思概念。
2.支點一定會在中間。實驗組(2.99%-13.93%-20.09%)。
本概念出於題三第二部分選項(2)、題四第二部分選項(2)、題七第 二部分選項(3),經過槓桿原理教學後,實驗組學生持有該迷思概念的比 率上升 10.94%,經過一段時間後又上升 6.16%。
(四) 使用課本內容的教材內容,會使學生有著以下的迷思概念;
(四) 使用課本內容的教材內容,會使學生有著以下的迷思概念;