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高三學生液體界面現象迷思概念的來源及迷思概念如下:

(一)概念混淆

學生對於兩個相似科學概念產生混淆,而以先前所學過的科學概念解釋即 將所學的科學概念的迷思概念如下:

1.『表面張力』與『浮力』概念混淆

(1)若物體受到浮力作用則不會有在水面下的體積;

(2)若受到表面張力作用則會有一部份在水中的體積;

(3)物體不沈入水中皆是受到浮力作用。

2.『內聚力』與『水壓力』概念分不清楚

都是水中的作用力,以水壓來解釋內聚力,離液面越深則內聚力越大。

3.『大氣壓力現象(托里切利真空)』與『毛細現象』概念產生混淆 只要將細管插入水中水面上升或下降的情況就是大氣壓力現象。

4.『濡濕』現象與『浮力』現象概念分不清楚 物體的在水中的濡濕情形以浮力概念來解釋。

(二)概念連結缺失

學生在兩個科學概念連結上產生缺失迷思概念例如:

1.『形狀』與『能量』

物體形狀越集中,則能量越大。

2.『表面粒子能量大小』與『表面張力大小』

表面粒子能量越大,液體的表面張力越大。

3.『沸點高低』與『表面張力大小』

沸點越高的液體,表面張力越大。

4.『溫度高低』與『表面張力大小』

溫度越高的液體,表面張力越大。

5.『表面張力大小』與『毛細現象大小』

表面張力越大的液體,毛細現象越大。

(三)對基本定義的不甚了解

基本定義的部分了解或是誤解例如:

1.表面張力

(1) 表面張力為內聚力與附著力交互作用結果,只考慮到內聚力而 忽略附著力的效應;

(2) 有物體在水面上才有表面張力;

(3) 特殊液體上不用放置物體就有表面張力存在;

(4) 液體體積越多則表面張力越大。

2.濡濕情況與不濡濕情況

(1) 密度大的液體成球珠狀在任何界面上皆成球珠狀;

(2)密度大的液體液面收縮下降;密度小的液體液面延展上升。

3.浮力:浮力使得物體浮在水上,重一點的物體在水中會有一部份體積,

輕一點的物體就沒有在水中的部分。

(四)由語言因素造成迷思概念

以字義來判斷性質,如『內聚』力,方向向內。

(五)直覺的想法

不經由推理或經驗去理解事物,由直覺判斷,如一項變因增加,則另一項變因也增 加,溫度越高,則表面張力越大。

(六)經驗影響

有體驗過或是看過科學現象才存在,沒看過或是沒體驗過的科學現象的就不 存在。

(七)教科書的影響

先前在教科書看過的概念,如教科書上皆強調水銀成球珠狀,因此認為水銀 在任何界面都是球珠狀;在教科書上看到力或是速度的方向沿物體運動的切 線方向,因此認為任何作用力的方向恆為切線方向。或是教科書論述不清:

如『粒子動能越強則分子與分子間的作用力就減弱』,並沒有清楚陳述其因 果關係應該為『粒子動能越強則會容易移動,故粒子間的空隙變大,作用力 減弱』。

第二節 結論與建議