學位論文
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Item 探討高中生平面向量概念學習情況與評量工具之研發(2014) 王信翰本研究之主要目的為探討高中學生學習平面向量概念之學習困難，並試著找出學生學習平面向量之後所應具備的能力為何？根據所探討的平面向量概念，訂定學生平面向量能力的四大向度，並依據訂定之四大向度發展評量工具進行施測，探討學生學習向量課程後是否達到應具有之能力。藉由探討錯誤成因，並依據訪談高中教師任課時之向量教學過程，期望瞭解高中生平面向量概念之學習情況。 本研究之研究對象為臺北市某市立高中之高二自然組學生42位，及嘉義市某公立高中之自然組學生40位，利用研究者自行開發之向量能力紙筆測驗題本為研究工具，包括向量表徵、向量定義與概念、向量運算、向量內積與投影四大向度試題。而探討出學生錯誤成因之後訪談兩位任課教師，探究其學習過程與造成錯誤的原因及學生之學習困難。 本研究之研究結果如下： 1. 學生學習向量課程後所具備之向量能力四大向度分別為瞭解、詮釋及轉換向量表徵；瞭解向量的定義與其性質；能操作、理解向量之運算並瞭解向量之幾何意義；瞭解內積之幾何意義並計算向量之內積。 2. 部分學生會將位移向量與方向向量之意義產生混淆。 3. 在本研究中發現有部分學生將一向量的單位向量視為其本身。 4. 部分學生認為兩向量平行且反向的情況下不存在夾角。 5. 當兩向量的始點未重合的時候，部分學生仍然將兩向量的終點連線進行向量加法。 6. 本研究中發現部分學生認為兩個向量若為平行，則不可做內積。Item 中學生的視覺表徵能力與分子概念理解之探究(2010) 詹婉約; Chan, Wan-Yueh本研究旨在探討學生對視覺表徵及分子概念的理解、以及視覺表徵及分子概念理解之間的關連。本研究發展視覺表徵能力指標(Visual representational ability index, VRAI)，透過解構的方式瞭解視覺表徵能力，視覺表徵能力指標具有兩大向度，一為視覺表徵能力的四個成分，這些成分為化學中重要的視覺化技能，即知覺、詮釋、轉換和連結、及選擇和評估；二為視覺表徵能力層級，由層級一到層級五。本研究具有兩個測驗工具，一為視覺表徵能力測驗，一為分子概念理解測驗，預試對象為25位九年級學生，信度Cronbach’s Alpha分別為0.88及0.84，正式施測對象為343位國中學生。 研究結果包含視覺化表徵能力、分子概念理解、及視覺表徵能力層級的部分。在視覺化表徵能力方面，第一，由成分一「知覺」的研究結果可知學生對表徵的理解可能與以下因素有關，（一）當表徵中呈現的是單一訊息時，較多重訊息的表徵理解為佳；（二）即便表徵所體現的同為巨觀層級的概念，可在日常經驗中觀察的概念較無法在日常經驗觀察的概念理解為佳；（三）即便只需要對表徵做表面性的描述，微觀表徵對學生而言還是概念負載的；（四）學生傾向於以化學式的表面特徵詮釋表徵。第二，由成分二「詮釋」的研究結果顯示，（一）概念負載有助於學生對表徵的語法規則描述；（二）學生偏向於以表徵所觀察到的表面特徵解釋表徵。第三，由成分三「轉換與連結」的研究結果顯示，大部分學生偏向於以表徵所觀察到的表面特性做表徵間的連結。第四，由成分四「選擇和評估」的研究結果歸納學生對表徵的理解可能有以下趨勢，（一）當表徵所體現的概念具有過程屬性時，較易被學生理解，當表徵所體現的概念牽涉分子本身的認識時，學生較不易理解；（二）學生無法由二維的表徵知覺三維的空間相對位置。 在分子結構概念理解方面，由巨觀層級的研究結果可知，當概念牽涉物質的特性時，則學生的答題表現較那些可直接觀察的概念為低。由微觀層級的研究結果可知，（一）學生傾向於以物質粒子的觀點詮釋原子與分子；（二）學生對化學過程相關概念的理解較原子與分子本身的理解為佳。 在視覺表徵能力層級方面，整合四個成分的整體結果進入「視覺表徵能力指標(VRAI)」後，發現以下幾點，（一）高表現的學生也可能無法在所有解釋表徵的情境下，採取語意層次的解釋；（二）低表現的學生僅能描述巨觀表徵所體現的現象，即便僅需對微觀表徵的外觀進行描述，也無法選擇出正確答案。 本研究針對教學及研究提出幾點建議，就教學建議來說，（一）有關原子與分子觀的概念，即便教科書中包含了各種原子與分子相關的視覺表徵，但可能較不容易被學生理解，在教學上需要被強調；（二）在學習原子與分子之概念時，或許能夠以學生較熟悉的化學過程導入，或者以簡單的過程符號進行原子、分子屬性的解說；（三）教學時宜幫助學生釐清物質粒子觀與原子分子觀的異同；（四）加強學生對微觀表徵的閱讀能力。就研究建議來說，（一）「表徵解構架構修正」中不具有將不同能力學習者分級或歸類的標準，為待確立的表徵架構；（二）閱讀微觀表徵及符號對學習者而言是個複雜的過程，這個過程需要進一步的研究發現。Item 高中學生在不同層級及不同表徵的物理解題取向(2016) 蘇毅中; Su, Yi-Chung本研究旨探討高中學生面對不同層級與不同表徵的物理試題其解題取向及表現。研究資料來源為自行設計的物理測驗試題和空間能力測驗。物理測驗試題為計算題，物理測驗試卷為兩種層級（高層級與低層級）與兩種表徵（文字與圖片）的試題交叉構成，共四種版本。依學生對試題的解題內容分為兩類取向：運動學取向與能量守恆取向。研究對象為大台北地區兩間學校的高二學生，共6個班級150人，試卷於班級內隨機分配，學生依空間能力測驗分為高、低空間能力兩組。 研究結果顯示，學生面對低層級的試題，傾向使用運動學取向解題，且使用運動學解題較易得到分數；而面對高層級的試題，學生傾向使用能量守恆取向解題，且以此取向較易得到分數。當學生面對不同表徵的試題，其解題取向皆以運動學取向解題為主。而不同空間能力的學生沒有特定的解題取向傾向。學生在物理解題時常見的錯誤可分為「與物理概念有關」、「與物理概念無關」兩大類，可細分為9項，其中「忽略系統完整受力」、「物理公式錯誤」此兩項在所有錯誤類型中佔所占比例最高，此兩類屬於與物理概念有關的錯誤類型。 本研究顯示學生對於物體運動的相關物理試題，大多數情況顯示學生傾向使用運動學進行解題。然而學生不論使用何種解題取向，須協助學生物理系統的分析與物理量的使用。