研究生: |
陳秋萍 |
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論文名稱: |
以TUG-K測驗探討國三學生讀運動學圖形的表現 |
指導教授: | 譚克平 |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
科學教育研究所 Graduate Institute of Science Education |
論文出版年: | 2005 |
畢業學年度: | 93 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 141 |
中文關鍵詞: | 圖形功能 、讀圖能力 、運動學圖形 |
英文關鍵詞: | graph functionality, graphing ability, kinematics graph |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:226 下載:45 |
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本研究的主要目的在於效化中譯TUG-K測驗工具,以及瞭解國三學生在運動學圖形的詮釋能力與知識背景和讀圖能力之間的關係,並探討學生詮釋運動學圖形常見的錯誤類型。
研究採二階段設計,第一階段為效化中譯工具,研究對象為大台北區三所學校223名國中三年級學生。第二階段討論學生在運動學圖形的詮釋能力與知識背景和基本讀圖能力之間的關係,研究對象為台北市某國中兩班共81名學生,學生接受「TUG-K中文版測驗」、「直線運動概念測驗」和「讀科學圖形能力測驗」三個問卷。及後根據分組成績選出12位學生,進行事後晤談,以深入瞭解學生詮釋運動學圖形的各種想法。
歸納資料分析的結果,本研究發現:(一) 國三學生所建立TUG-K中文版測驗信、效度在合理範圍,題目鑑別度高;(二) 國三學生在TUG-K測驗的表現良好;(三) 學生運動學圖形的詮釋能力與其在運動學的知識背景相關性較高;(四) 運動學圖形表現較差的學生,詮釋運動學圖形易受文字及線段方向的干擾;(五) 運動學圖形表現較差的學生,不管是解那一類些的圖形,其解題方式常直接將Y軸的數值或Y軸與X軸數值相除視為答案;(六) 對一般學生而言,運動學圖形難度順序為加速度圖、速度圖、位置圖;(七) 學生在運動學圖形詮釋的過程常見的錯誤類型時為文字說明混淆、將圖形視為物體運動的軌跡圖、斜率與高度混淆、變數混淆、非原點/直線斜率錯誤、關係圖混淆;(八) 影響學生讀圖瞭解運動學圖形的情形包括:對運動學的背景知識、文字敘述、讀圖方式、學生個人解題經驗、學生自我預期、圖形的複雜度等因素。
根據本研究的結果,可提出下列建議:(一) 學生詮釋運動學圖形的表現與知識背景的相關性較高,因此教師在提供運動學圖形,應先考量學生是否已理解相關概念;(二) 在教學中,對圖形呈現方式應較多元,避免學生有直接代入公式或是過度練習的情形。在未來的研究方向,可考慮不同的研究對象、題目型態與領域以及討論影響詮釋運動學圖形能力其它因素。
The objective of this study is to validate the translated TUG-K test tool and to correlate the 9th grade student’s comprehension of kinematics graph with their background knowledge and graphing ability, so as to investigate students’ common misinterpretation of comprehending kinematics graphs.
This study is based on the result of a 2-stage research. The first stage is to validate the translated tool, aiming at 233 9th grade junior high school students from three schools in Taipei. The second stage is to investigate how students’ apprehension ability of kinematics graphs relates to their knowledge base and graphing ability. The object of study is the 81 students of two classes in some junior high school in Taipei, and three questionnaires including “TUG-K test in Chinese version”, “rectilinear motion sense test”, and “test of graph in science” are filled out by the students. Twelve students were chosen per their group grades for further interview, for the purpose of deeply investigating the students’ opinion in explaining kinematics graphs.
The result of data-analysis show: (1) Reliability and validities of TUG-K established by 9th grade students were reasonable and discrimination was satisfactory. (2) 9th grade students exhibit high performance in TUG-K Test. (3) Students’ interpretation in kinematics graphs is highly correlated with backgrounds in kinematics. (4) Students with difficulty in kinematics graphs were easily misconceived by texts or segmental direction. (5) Generally, students with difficulty in kinematics graphs tend to give inappropriate answers with y-axis value or calculate y/x value for any problems. (6) For most students, the following difficulty order of kinematics graphs was derived: acceleration-time graph> velocity-time graph>position-time graph (7) Most commonly error patterns were text description confusion, graph as movement path confusion, slope/height confusion, variable confusion, non-origin/slope confusion, graph representation confusion.
(8) The factors affecting interpretation includes: background in kinematics, ext description, graph interpretation, students’ problem-solving experience, students’ self-anticipation, and graph complexity.
Suggestions per this study result are listed as follows: (1) since students’ comprehension to kinematics graph has high correlation to their knowledge pool, instructors should take students perception level into account prior to introducing kinematics graphs to teaching; (2) in teaching, versatile displays of kinematics graphs is recommended to avoid students’ direct substitution of numbers for quick answer and over practicing in exercise problems. Future work may include the investigation of how different objects, problem types, and problem fields influence students’ graphing ability.
一、中文部份
方吉正(1994):國小六年級學生速率文字題的解題研究。屏東市:國立屏東師範學院初等教育學系碩士論文。未出版。
王幸雯(2000):兒童速度概念發展之研究。臺北市:國立臺灣師範大學家政教育研究所碩士論文。未出版。
王龍錫(1985):屏東排彎族兒童速度概念之發展。屏東師專學報,3,43-59。
宋曜廷(2000):先前知識、文章結構和多媒體呈現對文章學習的影響。臺北市:國立臺灣師範大學教育心理與輔導研究所博士論文。未出版。
李美滿(2002):探討高二學生對生物課本圖片詮釋之相關因素。臺北市:國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士論文。未出版。
李如斌(2002):國中學生「速度概念」之學習狀況分析研究。高雄市:國立高雄師範大學物理系碩士論文。未出版。
吳明德(1986):插圖對學習的影響。視聽教育雙月刊,28(3),61-67。
吳慧姿(2001):探討圖像融入STS教學對國小高年級學童圖像資訊應用能力之影響研究。臺北市:國立臺北師範學院數理教育研究所碩士論文。未出版。
林 菁(1994):圖像複雜度與兒童認知學習。嘉義師院學報,171-208。
林麗娟(1996):多媒體電腦圖像設計與視覺記憶的關係。教學科技與媒體,28,3-12。
林麗娟(1999):網頁圖像設計與個別差異之考量。視聽教育,40卷第6期,18-27。
卓明慧(2003):國三學生處理生物學圖片與文字敘述之研究。臺北市:國立彰化師範大學科學教育所碩士論文。未出版。
邱月玲(2001):不同的科學圖文配置對學生閱讀學習的影響-以「月相概念」為例。臺中市:臺中師範學院自然科學教育學系碩士論文。未出版。
洪木利(1983):兒童重力概念之研究。高雄師範學院學報,183-199。
周承岡(2002):發展紙筆測驗以探究高中生對牛頓運動定律之迷思概念。彰化市:國立彰化師範大學物理學系碩士論文。未出版。
許良榮(1996):圖形與科學課文學習關係的探討,教育研究資訊,4(4),121-131。
張玉枝(2002):探討國二學生詮釋地球科學課本附圖的相關因素。臺北市:國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士論文。未出版。
張欣怡(1997):地球科學不同課文表徵教材對學習表現之研究。臺北市:國立臺灣師範大學科學教育所碩士論文。未出版。
張淑美(2003):不同形式圖文搭配的教材對氣象單元學習成效之研究。高雄市:國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文。未出版。
湯清二(1979):高中學生具體操作及形式操作期推理能力研究。教學學院學報,4,480-490。
單文經(1996 ):插圖的種類與設計原則。教學科技與媒體,28,30-37。
陳明印(1998):教科書圖表設計的理論基礎與運用。研習資訊,15(6),54-59。
陳亭君(2003):探討國三學生的工作記憶容量與讀、解計算題與圖文題表現之關連性。臺北市:國立台灣師範大學科學教育研究所碩士論文。未出版。
陳啟明(2000):不同題目表徵型式及相關因素對國小五年級學生解題表現之影響。嘉義市:國立嘉義大學國民教育研究所碩士論文。未出版。
陳勇全(2000):三至八年級學生對牛頓第二運動定律相關概念改變之研究。高雄市:國立高雄師範大學物理學系碩士論文。未出版。
陳龍川(1988):兒童皮亞傑認知能力、場地獨立/依賴與自然科運用圖形能有關係之研究。花蓮師院學報,2,109-170。
陳其英(1998):國一數學資優生問題同構轉化能力及外在表徵對解題影響之研究。臺北市:國立臺灣師範大學科學教育研究所碩士論文。未出版。
楊其安、郭重吉(1989):利用臨床晤談探究國中學生對力學概念的另有架構。第五屆科學育學術研討會論文彙刊。
黃秀英(1999):國中生物科文本調整與學生閱讀理解之研究。高雄市:高雄師範大學特殊教育學系碩士論文。未出版。
黃瓊瑱(1996):我國國小自然科教科書之分析研究。臺北市:國立政治大學教育學系碩士論文。未出版。
黃敏晃(1991):淺談數學解題。教與學,23,2-15。
楊牧貞(1997):圖形表徵與文字表徵之腦側化。應用心理學報,6,119-135。
鍾文勳(2001):國民小學高年級學童對運動速率與力另有概念之研究。臺北市:國立臺台師範學院數理教育研究所碩士論文。未出版。
萬義昺(1995):國中生曲線圖基本能力個案研究。臺北市:國立臺灣師範大學院地球科學研究所碩士論文。未出版。
謝添裕(2002):國小學童對不同型式以及不同圖文配置之科學文章其閱讀理解與閱讀觀點之研究。臺中市:國立臺中師範學院自然科學教育學系碩士論文。未出版。
謝琇玲(1996):插圖對學生閱讀學習的影響研究。高雄工學院學報,3,305-315。
藍雅齡(1998):讀圖訓練對國二學生理解地球科學圖形之影響。臺北市:國立臺灣師範大學院科學教育研究所碩士論文。未出版。
藍嘉淑(2000):圖片在國中生物教學的角度及其對學生圖片理解之影響。高雄市:高雄師範大學科學教育所碩士論文。未出版。
羅素貞(1996):問題表徵與問題解決。屏東師院學報,9,149-167。
羅綸新、姚伊美(1996):圖形效益與互動性多媒體教學。視聽教育月刊,37卷第5期,25-29。
傅肇箕(2003):彰化縣國小六年級學童「力與運動」概念學習之研究。臺中市:國立臺中師範學院自然科教育研所碩士論文。未出版。
鄭茹芬(2003):國中學生在力學課程後對力與運動概念認知之現況調查研究。臺北市:國立臺灣師範大學物理系碩士論文。未出版。
簡順永(2002):高二學生力概念的運用調查分析。臺北市:國立臺灣師範大學物理系碩士論文。未出版。
蔡枚芳(1998):兒童牛頓第二運動定律相關次概念之研究。高雄市:國立高雄師範大學物理系碩士論文。未出版。
二、英文部份
Anglin, G. J., & Stevens, J. T. (1987). Prose-relevant pictures and recall from science text. ERIC Document Reproduction Service No. ED285524.
Ausubel, D.P.(1968). Education Psychology; A Cognitive View. N.Y. Holt , Rinehart and Winston.
Beicher, R. J. (1994). Testing student interpretation of kinematics graphs. American Association of Physics Teachers, 62(8), 750-756.
Brasell, H. M. & Rowe, M. B. (1993). Graphing skills among high school physics students. School Science and Mathematics, 93(2), 63-69.
Clement, J. (1989). The concept of variation and misconception in cartesian graphing. Focus on Learing Problem in Mathemctics, 11(2), 77-87.
Cleveland, W. S. & McGill, R. (1985). Graphical perception and craphical metohds for analyzing scientific data. Science, 229, 828-833.
Dwyer, F. M. (1982). The program of systematic evaluation--A brief review. International Journal Instructional Media, 10(1), 23-38.
DeCorte, E., & Verschaffel, L., & DeWin, L.(1985). Influence of rewording verbal problems on children,s problem representations and solutions. Journal of Educational Psychology, 77, 460-470.
Goldberg, F. M. & Anderson, J. H. (1989). Student difficulties with graphical representations of negative values of velocity. The Physics Teacher, 4, 254~266.
Gallagher, J. (1979). Basic skills common to science and mathematics. School Science and Mathematics, 79, 333-565.
Halloun, I. ,& Hestenes, D. (1985). Common sense concepts about motion. American Journal of Physics, 53(11), 1056~1065.
Helm, H. (1980). Misconceptions in physics amongst South Afric an students.Phys. EDUC, 15, 92~97.
Hestenes, D., Wells, W., & Swackhamer, G. (1992). Force concept inventory. The Physics Teacher, 30, 141~158.
Holiday, W. G. (1976). Teaching verbal chains using flow diagrams and texts. AV Communication Review, 24, 63-78
Holliday, W. G. (1977). Differential cognitive and affective responses to flow diagrams in science. Journal of Research in Science Teaching , 14(2), 129-133.
Lord, T. R. (1978). The influence of pictorial illustrations with written text and previous achievement on the reading comprehension of fourth grade science students. Journal of Research in Science Teaching, 15(5), 401-405.
Levin, J. R. (1982). Picture as prose-learning devices. In A. Flammer & W.Kintsch (Eds.), Discourse processing (p.412-444). New York:North Holland.
Levin, W. H., & Lentz, R. (1982). Effects of text illustrations:A review of research. Educational communication and Technology Journal, 30(4), 87-108.
Mayer, R. E., & Gallini, J. K. (1990). When is an illustration worth ten thousand words? Journal of Educational Psychology, 82(4), 715-726.
Mckenzie, D. L., & Padilla, M. J. (1986). The construction and validation of the Test of Graphing in Science (TOGS). Journal of Research in Science Teaching, 23, 571-579.
Paivio, A. (1986). Dual coding theory. In Mental Representations:A Dual Coding Approach. New York:Oxford university.
Reid, D. J. (1990a). The role of pictures in learning biology: Part 2, picture-text processing. Journal of Biology Education, 24(4), 251-258.
Reid, D. J. (1990b). The role of pictures in learning biology: Part 1,perception and observation. Journal of Biology Education, 24(3), 161-172.
Science-A Process Approach. (1965). Commentary for teachers. American Association for the Advancement of Science.
Trowbridge, D. E. & McDermott L. C. (1980). Investigation of student understanding of the concept of velocity in one dimension. American Journal of Physics, 48(12), 1021-1028.
Thomas, J. L. (1978). The influence of pictorial illustrations with written text and previous achievement on the reading comprehension of fourth grade science students. Journal of Research in Science Teaching, 15(5), 401-405.
Wavering, M. J. (1989). Logical reasoning necessary to mark line graphs. Journal of Research in Science Teaching, 26, 373-379.
Wientraub, S. (1967). Reading graphs, charts and diagrams. Reading Teacher, 20, 345-349.
Winn, W. (1993). An account of how readers search for icformation in diagrams. Contemporary Educational Psychology, 18, 162-185.