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腦幹掌管心跳呼吸之另有概念

CDIN-S3 有 5 個不同的命題陳述,計算學生答對不同命題陳述 的數目,可以瞭解學生的概念理解程度(表19)。如表 19 的結果顯 示,在S3 中,非常少的學生(1.8%)能同時答對 5 個命題陳述,

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控制心跳和呼吸的相關概念,十分不熟悉,理解程度不高,換句話 說,學生對人腦中有「生命中樞-腦幹」,負責控制生理活動的概念 應該相當模糊。

分析學生填答 S3 時所提供的理由,可以更深入瞭解學生對神經 系統掌控心跳、呼吸的想法。以S3Q1 來說,有 28.3%的學生反對 這個命題陳述,表示這些學生不贊同心跳和呼吸的快慢是由動作器 官負責,也就是心跳呼吸不是由動器負責,這些學生中有20.3%明 確指出心跳和呼吸是由大腦控制;11.4%提到腦部負責控制心跳和 呼吸;有7.6%認為神經可以控制心跳和呼吸;有 4.6%認為心跳和 呼吸是由神經系統負責;而利用科學概念,也就是腦幹控制心跳呼 吸的學生,則只有4.9%。這個結果顯示即使學生能正確判斷 S3Q1 命題陳述不正確,但利用科學概念—「腦幹控制心跳和呼吸」解釋 的學生比例很低,學生多半認為心跳和呼吸由大腦控制。

反對 S3Q2 命題陳述敘述的學生有 28.5%,反對的理由可以分 為三類,第一,11.1%的學生認為神經無法「命令」心臟加速跳動 或肺臟加速換氣;第二,11.9%的學生認為「神經感覺需要多一點 氧氣」的敘述不正確,有些學生指出應該是全身都需要氧氣,或者 細胞需要氧氣,或者腦部、大腦或神經系統需要氧氣,有的學生則 提到不需要氧氣,或神經、心臟或肺臟不需要氧氣;第三,27.8%

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的學生指出是大腦、腦部或神經系統控制心跳和呼吸,其中,認為 心跳和呼吸由大腦控制的學生人數比例最多,有19.2%。能明確說 明由腦幹負責控制心跳和呼吸的學生,僅占反對學生的1.4%,比例 相當低,顯示學生確實缺少腦幹負責控制心跳和呼吸的科學概念。

S3Q3 命題陳述符合科學概念,有 58.4%的學生認同 S3Q3,顯 示大部分學生同意腦的某個區域可以控制心跳和呼吸,但有18.9%

的學生不同意S3Q3,這些學生中,有 13.9%學生認為心跳和呼吸不 是神經系統控制,也就是心跳和呼吸不是腦、大腦、神經或神經系 統控制的;有11.9%的學生認為心跳和呼吸是由心臟和肺臟控制;

有一小部分學生(4.9%)認為心跳加速、呼吸加快是為了加速氧氣 或養分的運送,和並非由腦部控制;另外,4.9%的學生提到心跳和 呼吸是沒辦法控制的。

反對 S3Q4 命題陳述的學生有 33.6%,這些學生中,有 18.9%

明確說明心跳和呼吸不是大腦負責,而明確指出腦幹負責心跳和呼 吸的學生僅占4.1%,顯示學生可能知道心跳和呼吸不是由大腦控 制,但無法知道是由腦幹負責控制。

S3Q5 提到小腦可以控制呼吸和心跳,認同的學生有兩成(21.1

%),他們的贊成理由多半是小腦可以幫助大腦,或者因為小腦可以 協調肌肉活動,心跳呼吸有肌肉活動,所以小腦應該也有幫忙控

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制。反對S3Q5 的學生有 37.2%,這些學生中,有 15.9%提出心跳 和呼吸是由大腦控制的反對理由;有15.0%學生認為小腦並不負責 控制心跳和呼吸;另外,有14.2%學生以小腦功能的說明來反對 S3Q5 的敘述,他們認為小腦負責平衡和協調肌肉活動,無法控制心 跳和呼吸,一小部分的學生則以錯誤的小腦功能,如:記憶、視覺 或思考,作為反對S3Q5 敘述的理由。和 S3Q3、S3Q4 的結果相 似,反對S3Q5 的學生中,僅有 2.1%提到腦幹負責控制心跳和呼 吸,顯示,學生對「腦幹負責控制心跳和呼吸」的概念,確實不清 楚。