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diSessa 複製 Vosniadou(2002)的研究

diSessa 質疑 Vosniadou 提出的心智模式的融貫性與一致性,所以重 複了 Vosniadou 的研究。避免研究方法的多樣性,所以,他的實驗方法是 與 Ioannides 和 Vosniadou 的相類似。對於概念內容、受試者的年齡範 圍均未變。年齡層分佈為:學齡前 9 人,國小 9 人,國中 6 人,高中 6 人。

共 30 位以 24 個問題組進行晤談,時間約 20~60 分鐘。

diSessa(2004)將研究內容分成兩種型態:

z 第 一 個 型 態 近 似 Vosniadou 的 研 究 , 稱 為 準 - 複 製 研 究

(quasi-replication)。

z 第二個稱為延伸性研究,包含更多力學概念的不同情境面向與詳 細說明。(他使用一個相當簡單的策略,即是「問更多的問題」) diSessa(2004)延伸性研究關注以下四個面向,這是 Vosniadou 的研究 結果所無法說明的。以下分別說明。

(一)、粗略量化的面向

對於力的想法,物理具有相當嚴格的量化敘述,不能期望與直覺物理 相稱的。然而,非物理學家通常會展現出一種相當強的量值感覺。尤其,

非物理家通常會忽略其他的力,他們通常使用基準的敘述方式,如一個力 與其他力恰好相同,合力為零就可以忽略。

diSessa 使用粗略量化(非量化)方式作為必要條件,有以下幾個理由:

1.將專家與生手至於相同的地位。

2.因為天真思考的某些特徵凸顯出此種形式的推理。

3.因為概念改變歷程,對於粗略量化推理,用其他方式去臆測一種特 別形式的角色。

(二)、本體的面向

本體的面向所要探究的問題為「什麼是力的本質,它的本體為何?」

以專家和生手對力學問題的回答如下。

物理學家:力不是一個物體,它也不屬於某個物體。它是不守恆的,

它存在於兩物體之間的作用。更確切地說,它是一種「向量」,具有方向 性的,若是更深入的陳述,即「力」是關係的(relational),它是需要在 兩物體之間作說明。

生手:有些會認為力會隨時間而減弱,並且力會存在於物體內,一部 分較年輕的受試者通常會認為力是某些物體原來即有的,而不是任何作用 的結果。

(三)、合成的面向

合成的面向所要探究的問題為「從直覺或專業的觀點,當許多力同時 作用在同一個物體時,合成的原理為何?」以專家和生手對力學問題的回 答如下。

生手:力可能會抵銷,或是相互「壓倒性獲勝」。

(四)、因果面向

因果面向所要探究的問題為「力存在的結果為何?」以專家和生手對 力學問題的回答如下。

物理學家:牛頓力學的核心是牛頓第二運動定律(F=ma),即是很重要 的因果推論。以專家和生手對力學問題的回答如下。

生手:學生會以不同的方式來作推論。例如速度。

diSessa「準-複製研究」與「延伸性研究」的結果如下所示。

z diSessa 的準-複製研究

1. 未 能 證 實 Vosniadou 主 張 的 融 貫 性 (coherent) 或 一 致 性 (consistent) 在所有 30 位受試者中,僅有 5 位完全符合,並且全部均屬 於重力與其他意義。diSessa(2004)認為 Vosniadou 力的意義太過於含糊 不清,無法診斷受試者的思考方式。

2.並非 90%的受試者皆可以根據 Vosniadou 的意義給予分類,僅有低 於 50%的受試者可以依 Vosniadou 的意義分類。

3.受試者較注意 Vosniadou 所提的更多特徵,並依據這些特徵有系統 地改變他們的答案。

4.從知識片段性的觀點來看,Vosniadou 的實驗室無法完全複製的,

此系統性的困難在於學生本身的多樣性。

z diSessa 的延伸性研究 研究顯示三種結果:

1.diSessa 認為 Vosniadou 力的意義詮釋為類似一種(p-prim-like),

或是相關於規則性的,不足夠建立情境化,而且忽略了競爭性概念 的廣泛範圍,建立起受試者在力學的其他方面如何作推理。

2.受試者在思考新的情境時有實質的差異存在。

3.受試者對力的許多推理是無法以 Vosniadou 論述來說明。

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