第二章 文獻探討
第三節 研究工具
計
682 366 316 360 322 682第三節 研究工具
本研究工具的開發目的是為更有效且廣泛收集研究所需資料，因此除了積極相關文獻的收 集與分析之外，在研究的過程當中亦逐次開發研究所需之研究工具。在收集學生電與磁迷思概
念的類型及成因中使用了「國小六年級學童電與磁概念半開放式問卷」、「國小六年級學童電與
磁概念國小六年級學童電與磁概念晤談大綱」；而在開發國小六年級學童電與磁迷思概念之診
斷工具上則使用了「國小六年級學童電與磁概念二段式問卷初稿」、、「國小六年級學童電與磁
概念二段式問卷」，茲將其分別介紹如下：
一、國小六年級學童電與磁概念半開放式問卷
研究者參考國內外學者、專家在研究學生電與磁相關概念時所運用的方法，並且對相關文 獻的探討、及對現有課程教材的的整理與分析，然後發展電與磁的概念圖，並根據概念圖作命 題陳述、由研究者自編設計半開放式問卷，因此問卷的內容以國小自然課程中相關的單元為參 考，但也不排除探討學生由日常生活中所獲得的知識。問卷的主要內容大多是開放式的，但也 有部分是選擇題和問答題搭配的題目，通常每題的問題之後，也都會請作答學生寫出為什麼如 此做答的理由，以更進一步了解其想法與概念。
(一)雙向細目表
為了使半開放式問卷及半結構式晤談具有內容效度，研究者依所擷取之命題知識陳述及概
念領域，建立雙向細目表。半開放式問卷及晤談內容之雙向細目表如表3-3-1 所示。半開放式
問卷與晤談之題目共有20 題，涵蓋的領域包括磁鐵的特性、電流通路、電磁感應及電動機等
四個部分。為求半開放式問卷及晤談內容具有完整性，每個概念領域都有一個以上的題目與之 對應，每個命題知識陳述也都有一個以上的問題與之相對應。
表3-3-1 半開放式問卷、晤談雙向細目表
一 二 三 四
題號
領域 1 2 3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 磁鐵的性質 v v v v v v v v v v
磁極定義 v
磁極關係 v v v v v v v v v v v v v
電流通路 v v v v v v v v v v v v v v v
常見類型，如下圖:
表3-3-2 半開放式問卷結果統計表(部份 1) 二、1. 畫出使燈泡發亮的連接圖?
學生的回答 理由 人數
(總人數，包含無理由者) 74 正負極連接燈泡就可亮了 32 電由正極出發到燈泡亮，再回到負極 8 正負極會發出電流，使燈泡亮 7 電由負極出發到燈泡亮，再回到正極 1 (總人數，包含無理由者) 8 正負極會發出電流，使燈泡亮 4 正負極連接燈泡就可亮了 1 (總人數，包含無理由者) 2 電由正極出發到燈泡亮，再回到負極 1
電線連到燈泡 1
(總人數，包含無理由者) 6 電由正極出發到燈泡亮，再回到負極 4
也有只統計類型而無理由者，例如:
表3-3-3 半開放式問卷結果統計表(部份 2) 一、2.你認為磁極是磁鐵的什麼地方?
學生的回答類型 人數
是磁鐵的N、S 極 14
因為那裏磁性最強 3
因為那裏磁場不同 3
是那是磁鐵的南北極 3
因為N 極和 S 極分開，才不會相吸引 2 因為那是比較容易吸東西的地方 2
依東西南北的方向來決定 2
是鐵的一種 1
不一定是看情況決定 1
是磁鐵的正負極 1
最後將半開放式問卷的所有問題，如同上述二表的方法，統計結果資料，整理如 附錄四。
二、國小六年級學童電與磁概念研究晤談大綱
由前述的國小六年級學生電與磁概念半開放式問卷所得到的結果，進行更進一步 的晤談，以期能更深入歸納出國小六年級學童電與磁迷思概念之類型。但由於半開放 式的問卷多為問答題的形式，因此對於語文表達能力較弱或作答意願較低者，常會留 下較多的空白或填答「不知道」，因此對於這些學生是否更具有其他的另有概念或者迷 思概念，更是值得我們探討的。因此研究者依據國小自然課程編之國小六年級學童電 與磁概念半開放式問卷配合圖片或實驗物品等成為國小六年級學童電與磁概念的晤談 大綱為晤談的工具，晤談對象的選取則依受測班級之自然科任教師推薦為高分組及低 分組二群。每一群選取問卷上有注記的學生男女各 6 名，再配合與學生短暫認識交談，
確認其能接受晤談及發表者。因此受晤談學生共有 12 人。
晤談之流程為依據半開放開卷的問題次序，一對一詢問學生之回答，配合問卷的 圖形及實物，進行學生所秉持概念之確認，對於其有不肯定或不能回答的問題，進行 深入的晤談，並對其一些相關方面學生的概念進入訪談。
晤談所使用之實物為以下所列9 種:
1.長條形磁鐵 2.馬蹄形磁鐵 3.圓餅形磁鐵 4.指北針 5.漆包線圈 6.指針和電線
7.線圈指北針電路組 8.單極電動機 9.雙極電動機
每位學生晤談時均予以錄音筆錄音，然後依據數位錄音檔的內容有系統的轉譯成 文字形式，然後將其所呈現的概念予以分析，以了解學生心中真正想法。
例如以題號一、2 的「你認為這些磁鐵的磁極在哪裡? 為什麼磁極是在這裡呢?」
及三、1 的「你認為指北針是什麼做的? 為什麼它是那個東西做的呢?」問題為例作分 析說明，其他重要晤談內容結果分析如附錄五。
一. 2.你認為這些磁鐵的磁極在哪裡? 為什麼磁極是在這裡呢?
說明:1.【 】內為受訪學生代號，第一碼英文字 S 為學生的代表，第二碼為年級，
第三碼為班級代號、第四碼為學生性別(男生為 1、女生為 2)、最後二碼為學生代號。
如【 S61101】表示六年 1 班男生 1 號受談學生。
【 S61101】
Teacher :磁極是什麼你可以解釋一下嗎?N、S 是什麼?那裡是磁鐵的什麼東西?
那裡會怎麼樣?能不能講一下?
S61101 :講不出來!
Teacher :N 和 S 極可以不用區分出來，是問你那裡有什麼特硃的地方?
S61101 :……
Teacher :有什麼特性?
S61101 :這我都忘了!
結果分析:
1.能指出磁極，無法說明磁極的意義。
【 S61104】
Teacher :磁極就剛才有講的 N、S 嘛!對不對?為什麼這些地方會叫 N、S 呢?
S61104 :……
Teacher :是 N 或 S 極都沒關係，為什麼這些地方會叫磁極呢?
S61104 :……
Teacher :還是說磁鐵在那個地方會怎麼樣?
S61104 :如果碰到正跟負的話，會吸在一起!
Teacher :正跟負會吸在一起!也就是相反的會吸在一起!
S61104 :嗯!
Teacher :那相反的呢?
S61104 :會排斥!
Teacher :相同的會排斥，好!
S61104 :嗯!
Teacher :那磁鐵的磁極到底是什麼，你能不能說一下?
S61104 :有分 S 跟 N 極!
Teacher :那 S 跟 N 極是什麼東西呢?
S61104 :是北極和南極!
Teacher :北極跟南極!你可不可以解釋那北極和南極有什麼性質?
S61104 :……
結果分析:
1.認為磁極是磁鐵的 N、S 極。
2.認為磁極是磁鐵的北、南極。
【 S61222】
Teacher :你能解釋一下，磁極是什麼東西嗎?
S61222 :磁極喲!
Teacher :對!
S61222 :磁極就南北極的磁力!
Teacher :南北極的磁力!磁極對磁鐵是什麼東西你能解釋一下嗎?
S61222 :應用磁極的關係製造磁鐵!
Teacher :應用磁極的關係製造磁鐵!好!
S61222 :嗯!
結果分析:
1. 認為磁極是磁鐵的南、北極。
2. 認為磁極是磁鐵的構成要件。
【 S62235】
Teacher :你可以說一下磁極是什麼東西嗎?
S62235 :……
Teacher :就剛才你指的這些地方，是什麼東西?是磁鐵的什麼東西?
S62235 :……磁鐵的正負極!
Teacher :磁鐵的正負極…嗯好!
S62235 :嗯!
結果分析:
1. 認為磁極是磁鐵的正、負極。
由上例我們可以知道【 S61101】不清楚磁極的概念。【 S61104】和【 S61222】
對磁極有 N、S 極的認識，以及地磁南、北極的名詞概念，但對磁極無明確定義、【 S62235】
則對磁極用電池的正負極來解釋磁極的錯誤想法。因此在學生對磁極的想法，經由晤 談可獲得學生的想法及理由。
三、1 你認為指北針是什麼做的?為什麼它是那個東西做的呢??
【 S62222】
Teacher :請問你這個裡面黑色的小針，是用什麼做的?(拿出指北針) S62222 :鐵!
Teacher :用鐵做的是不是?
S62222 :嗯!
Teacher :你怎麼知道它是用鐵做的呢?
S62222 :因為…它會被磁鐵吸住!
Teacher :它會被磁鐵吸住哦!
S62222 :嗯!
結果分析:
1.認為指北針為鐵做的。
2.認為的主要理由是能被磁鐵吸住。
【 S61225】
Teacher :這個指北針或指南針，你認為這個裡面這個東西(指著指針)，是什麼 做的?
S61225 :小磁鐵!
Teacher :小磁鐵做的。
S61225 :嗯!
Teacher :為什麼小磁鐵可以做成指北針的指針呢?
S61225 :……
Teacher :指北針有什麼特性呢?
S61225 :不知道唉!
Teacher :平時我們是怎麼使用指北針的?
S61225 :……
Teacher :就是說指北針有什麼用途?
S61225 :嗯……可以找出東西南北!
Teacher :可以找出東西南北!
S61225 :然後，失出方位的話可以用指北針找出方向!找出自己所在的位置!
Teacher :那磁鐵也會這樣嗎?
S61225 :……
Teacher :你剛剛不是說指北針是小磁鐵嗎?那磁鐵也可以這樣嗎?
S61225 :……
Teacher :那這種磁鐵(指著長條的磁鐵)也會指出南北嗎?我這樣用線把它吊起 來，也會指出南北嗎?
S61225 :………
Teacher :吊著磁鐵，停著的時候會跟指北針指著一樣的方向嗎?
S61225 :停的話……這個我就不知道了!
Teacher :不知道!
S61225 :沒做過!
Teacher :那你還是認為說指北針是小磁鐵做的囉!
S61225 :嗯!
Teacher :你能不能歸納你認為指北針是磁鐵做的主要理由?
S61225 :……
Teacher :你為什麼要說它是磁鐵的理由?還是說你在書上看到的!
S61225 :沒有那個磁鐵電磁鐵跟那個放在指北針上面，指北針會偏轉!它們會 相吸，有不同的方向。
Teacher :因為這樣所以你認為它是磁鐵!
S61225 :嗯!
結果分析:
1.認為指北鐵是磁鐵做的。
2.具有地磁的概念。
3.無法明白指出地球的磁極。
【 S61222】
Teacher :指北針這裡面黑黑的針，是用什麼做的?
S61222 :鐵!
Teacher :為什麼它裡面是鐵做的呢?
S61222 :因為南北極它們擁有磁力!
Teacher :磁力!
S61222 :老師曾經說過站在北極的一個柱子上，指北針、指南針都會亂跑，不 會固定指在同一地方，那就是因為這個磁力擾亂這個指北針和指南針!
Teacher :那指北針就是鐵做的囉!
S61222 :嗯 結果分析:
1.認為指北針是鐵。
2.具有地球磁極的概念。
【S61115】
Teacher :這個是指北針，中間的黑色小針是用什麼做的?
S61115 :鐵!
Teacher :鐵!為什麼它是鐵呢?
S61115 :……
Teacher :為什麼它是鐵呢?
S61115 :……
Teacher :知不知道為什麼它是鐵呢?你怎麼說它是鐵呢?
S61115 :……
Teacher :怎麼證明它是鐵呢?
S61115 :因為……
Teacher :想不起來嗎?
S61115 :用那個磁鐵吸可以吸起來!
Teacher :用磁鐵吸吸就可以吸起來，所以它就是鐵哦!
S61115 :嗯!
結果分析:
1.認為指北針是鐵。
2.主要理由是可由磁鐵吸住。
2.主要理由是可由磁鐵吸住。