簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 吳貞誼
論文名稱: 學生對一維運動之文字與x-t圖表徵的理解分析研究
A study of junior high school students’ comprehension betweenkinematic x-t graph and text for one dimensional motion
指導教授: 楊文金
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: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 116
中文關鍵詞: 圖文關係運用關係圖能力運動學關係圖
英文關鍵詞: graphing ability, image and text relationship, kinematics graph
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:113下載:10
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本研究旨在探討學生轉換直線運動的文字與x-t圖二種表徵時的理解情形。研究設計分為量化研究和質性研究二部分。量化研究旨在探討學生作「x-t圖」之特徵和自然科知識與作x-t圖能力的關係,對象為屏東市某國中一國三班已學過直線運動概念的34名學生。質性研究旨在探討學生的讀x-t圖能力與作x-t圖能力的關係,並藉由訪談瞭解他們轉換文字與x-t圖時的理解情形。研究方法為從屏東市某國中另一國三班挑選不同讀x-t圖能力的學生,採一對一的方式測驗其作x-t圖能力,之後進行半結構式晤談。
    本研究發現:(一)學生的自然科成績與作x-t圖能力高相關(r=.85,p< .01);(二) 知道x-t圖表示的運動方向之讀x-t圖能力和作x-t圖能力有顯著關係(p= .03< .05);(三)學生作x-t圖之錯誤類型:(1)忘記將座標軸的交點以「0」表示;(2)認為座標軸的交點為實際位置的原點;(3)橫縱軸與x-t圖對調;(4)物理量混淆;(5)畫與負概念有關的運動之直角坐標時,無法正確表示x和t的刻度; (6)未能掌握各物理量「負」概念的意義;(四)大多數受試者知道x代表「位置」,少數受試者認為x代表跟原點的距離;(五)大多數受試者知道運動方向和速度方向相同,少數受試者知道運動方向和位置無關;(六)多數經過作圖協助的受試者對x-t圖表示之「運動方向」和「速度大小」的理解具有一致性。
    根據本研究的結果,對未來直線運動的教學提出下列建議:(一)應將t為自變數和x為應變數的概念納入教學;(二)應多畫含負x的x-t圖;(三)釐清位置、速度等物理量「方向」概念的差異。

    The purpose of this study is to explore the comprehension students hold for rectilinear motion via the transformation between x-t graph and text.
    The study included two domain – quality & quantity strategy. The subjects included 34 junior high school students who have learned the concept of rectilinear
    motion in Ping-Tung County, to collect the traits of x-t graph subjects sketch, and find the correlation of science knowledge and sketching x-t graph ability with quantity
    strategy. Researcher selected another gread-9 class to find the relation of reading x-t graph abilities and sketching x-t graph ability, and to know the comprehension students have while they transform text to x-t graph with quality strategy.
    Based on their response, the major finding as following:
    1. There is high correlation between sketch ability and science score(r=.85p< .01)
    2. There is difference of sketching x-t graph ability between subjects who have
    the reading x-t graph abilities that knows the motion direction x-t graph
    represent or not. (p= .03< .05)
    3. There are six error types in sketching x-t graph: (1) Forget to label “0” at the
    intersection point of axis; (2) Deem the intersection point of axis as the origin
    of position; (3) Exchange the positions of physical quantities x and t; (4)
    Confused with physical quantities, like position and velocity; (5) Unable to
    sketch scales of x-t graph involving negative concepts; (6) Subjects are
    confused with the negative concepts of physical quantities.
    4. Most subjects know x represent position, and less deem x is distance to the
    origin.
    5. Most subjects know the same meaning of direction of motion and velocity,
    and less know the direction of motion is irrelevant to position.
    6. Most Subjects accepting help of sketching graph know “the moving direction” and “the scale of velocity” that x-t graph represent.
    We can conclude some suggestions from this study: (1)Integrating independent variable-(t, time) and dependent variable-(x, position) into curriculum, (2)Sketching
    x-t graph involving negative x more often, (3)Clarifying the difference of direction of position and velocity.

    第一章 緒論.................................................1 第一節 研究動機與重要性.....................................1 第二節 研究目的與研究問題...................................4 第三節 名詞解釋............................................5 第四節 研究範圍、假定與限制.................................6 第二章 文獻探討.............................................7 第一節 文本的圖文關係對概念理解的影響.........................7 第二節 圖文表徵的關係......................................13 第三節 影響圖文閱讀理解的因素...............................19 第四節 直線運動概念的相關研究...............................23 第三章 研究方法............................................26 第一節 研究設計...........................................26 第二節 研究對象...........................................29 第三節 研究工具...........................................30 第四節 資料蒐集程序........................................38 第五節 資料分析...........................................40 第四章 研究結果與討論.......................................41 第一節 學生的自然科知識和讀x-t圖能力與作x-t圖能力的關係........41 第二節 學生作x-t圖之情形...................................49 第三節 學生對直線運動的文字敘述之理解情形.....................72 第四節 作錯x-t圖的協助.....................................79 第五節 x-t圖統整理解測驗之表現..............................86 第五章 結論與建議...........................................94 第一節 研究綜合概要........................................94 第二節 結論...............................................98 第三節 建議..............................................100 參考文獻..................................................102 中文部分.................................................102 英文部分.................................................106 附錄.....................................................109 附錄一:TUG-K位置與時間關係圖測驗..........................110 附錄二:直線運動x-t圖作圖測驗............ .................112 附錄三:x-t圖統整理解測驗.................................116

    中文部分

    方吉正(1995)。國小六年級學生速率文字題的解題研究。未出版之碩士論文,國立屏東教育大學初等教育學系,屏東縣。
    王文科、王智弘(2008)。教育研究法。台北市:五南。
    王幸雯(2000)。兒童速度概念發展之研究。未出版之碩士論文,國立臺灣師範大學家政教育研究所,台北市。
    王春奎、鍾靜(2004)。兒童速率概念之初探研究。師大學報:科學教育類,49(1),41-64。
    王龍錫(1985)。屏東排灣族兒童速度概念之發展。屏東師專學報,3,43-59。
    何東興(2005)。國二學生理化學習焦慮之探討。未出版之Master論文,國立臺灣師範大學科學教育研究所,台北市。
    吳裕聖、曾玉村(2011)。鷹架式概念構圖教學策略對學童生物文章的閱讀表徵與情意之影響。教育心理學報,43(1),1-24。
    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運用能力之影響研究。未出版之碩士論文,國立臺北師範學院數理教育研究所,台北市。
    李如斌(2002)。國中學生「速度概念」之學習狀況分析研究。未出版之碩士論文,國立高雄師範大學物理學系,高雄市。
    李美滿(2002)。探討高二學生對生物課本圖片詮釋之相關因素。未出版之碩士論文,國立臺灣師範大學科學教育研究所,台北市。
    周淑卿(2008)。豈是「一本」能了?─教科書概念的重建。教科書研究,1(1),29-47。
    林俊智(2003)。以系統功能語言學觀點探討不同課文結構對科學文章的理解--以溫度與熱為例
    。未出版之碩士論文,國立臺灣師範大學科學教育研究所,台北市。
    林菁(1994)。圖像複雜度與兒童認知學習。嘉義師院學報,8,171-207。
    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。
    邱月玲(2001)。不同的科學圖文配置對學生閱讀學習的影響--以「月向概念」為例。未出版之碩士論文,臺中師範學院自然科學教育學系,台中市。
    洪文東(1997)。科學文章的閱讀理解。科學教育月刊,5,14-25。
    胡壯麟、朱永生、張德祿、李戰子(2008)。系統功能語言學概論。北京:北京大學出版社。
    高源令(2003)。發展理論。在黃國彥編著,教育心理學(頁27-112)。臺北市:心理出版社。
    康軒文教事業(2009)。國中自然與生活科技第五冊。台北市:康軒文教事業股份有限公司。
    張玉枝(2001)。探討國二學生詮釋地球科學課本附圖的相關因素。未出版之碩士論文,國立臺灣師範大學科學教育研究所,台北市。
    張欣怡(1997)。地球科學不同課文表徵教材對學習表現之研究。未出版之碩士論文,國立臺灣師範大學科學教育研究所,臺北市。
    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。未出版之碩士論文,國立高雄師範大學科學教育研究所,高雄市。
    教育部國語推行委員會(2008)。《重訂標點符號手冊》修訂版。上網日期:2011年,12月5日。檢自:http://www.edu.tw/files/site_content/M0001/hau/f2.html
    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。
    許佩玲(2004)。從系統功能語言學觀點探討不同圖文整合方式之科學課文對閱讀理解的影響--以月相單元為例。未出版之。
    陳勇全(2000)。三年級至八年級學生對牛頓第二運動定律相關概念改變之研究。未出版之碩士論文,國立高雄師範大學物理系,高雄市。
    陳秋萍(2005)。以tug-k測驗探討國三學生讀運動學圖形的表現。未出版之碩士論文,國立臺灣師範大學科學教育研究所,台北市。
    單文經(1996)。插圖的種類與設計原則。教學科技與媒體,28,30-37。
    彭如妹(1999)。從書面教材編撰與學生閱讀理解的關係談空中大學教科書設計編撰。遠距教育,11,34-43。
    曾玉村、王錦玲(2002)。認知科學與教學-以閱讀理解為例。教育研究月刊,95,79-88。
    曾慧敏(2003)。認知取向的教學。在黃國彥編著,教育心理學。台北市:心理出版社。
    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。
    葉佳承、楊文金、廖斌吟、黃柏森(2011,)。兩篇七年級「能量塔」文本之比較分析。教育科學研究期刊,56(2),175-206。
    廖慶榮(2004)。研究報告格式手冊(第四版)。台北:五南。
    甄曉蘭(1997/2002)。教學理論。在黃政傑編著,教學原理(頁27-66)。台北市:師大書苑有限公司。
    蔡銘津(1996)。增進學童閱讀理解的認知結構模式。資優教育季刊,61,19-24。
    鄭翠娟(2004)。以二元編碼探討字母學習困難兒童符號辨識歷程之研究。未出版之博士論文,國立彰化師範大學特殊教育研究所,彰化。
    翰林出版(2009)。國民中學自然與生活科技第五冊。台南市:翰林出版事業股份有限公司。
    簡順永(2002)。高二學生力概念的應用調查分析。未出版之碩士論文,國立臺灣師範大學物理學系,台北市。
    顏若映(1992)。教科書內容設計與閱讀理解之認知研究。教育與心理研究,15,101-128。


    英文部分

    Anglin, G. J., & Stevens, J. T. (1986). Prose-relevant pictures and recall from science text. Perceptual and Motor Skills, 63(3), 1143-1148.
    Beichner, R. (1994). Testing student interpretation of kinematics graphs. American Journal of Physics, 62, 750-762.
    Brasell, H. M., & Rowe, M. B. (1993). Graphing skills among high school physics students. School Science and Mathematics, 93(2), 63-69.
    Cleveland, W. S., & McGill, R. (1985). Graphical perception and Graphical methods for analyzing scientific data. Science, 229, 828-833.
    Dwyer, F. M. (1982). The program of systematic evalution-- a brief review. Interna-tional Journal Instructional Media, 10(1), 23-38.
    Goldberg, F. M., & Anderson, J. H. (1989). Student difficulties with graphical repre-sentations of negative values of velocity. The Physics Teacher, 4, 254-266.
    Hayes, D. A., & Readence, J. E. (1983). Transfer of Learning from illustra-tion-dependent text. the Journal of Educational Research, 76(4), 245-248.
    Hegarty, M., & Just, M. A. (1993). Constructing mental models of machines from text and diagrams. Journal of memory and language, 32, 717-742.
    Helm, H. (1980). Misconceptions in physics amongst South African Students. Phys. EDUC, 15, 92-97.
    Hestenes, D., Wells, W., & Swackhamer, G. (1992). Force concept inventory. The Physics Teacher, 30, 141-158.
    Holliday, W. G. (1977). Differential cognnitive and affective responses to flow dia-grams in science. Journal of Research in Science Teaching, 14(2), 129-133.
    Kress, G., & van Leeuwen, T. (2006). Reading images : the grammar of visual design. London and New York: Routledge.
    Levin, J. R. (1981). On the functions of pictures in prose. In F. J. Pirozzolo & M. C. Wittrock (Eds.), Neuropsychological and cognitive processes in reading. San Diego, CA: Academic Press.
    Levin, J. R., & Lentz, R. (1982). Effects of text illustrations: a review of research. Educational Communication and Technology Journal, 30(4), 87-108.
    Mayer, R. E. (1997). Multimedia learning: are we asking the right question? Educa-tional Psyhologist, 32(1), 1-19.
    Mayer, R. E., & Anderson, R. B. (1992). The instructive animation: helping students build connections between words and pictures in multimedia learning. Journal of Educational Psychology, 84(4), 444-452.
    Mayer, R. E., & Gallini, M. J. (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.
    Merhar, V. K., Planinsic, G., & Cepic, M. (2009). Sketching graphs─an efficient way of probing students' conceptions. European Journal of Physics, 30, 163-175.
    O'Halloran, K. L. (2005). Mathematical Discourse: language, symbolism and visual images London: Continuum.
    Reid, D. J. (1990). The role of pictures in learning biology: part 1, perception and ob-servation. Journal of Biology Education, 24(3), 161-172.
    Reid, D. J. (1990). The role of pictures in learning biology: part 2, picture-text pro-cessing. Journal of Biology Education, 24(4), 251-258.
    Reid, D. J., & Beveridge, M. (1986). Effects of text illustration on children's learning of a school science topic. British Journal of Educational Psychology, 56(3), 294-303.
    Steiner, G. (1999). The construction on mental model (J. A. Smith, Trans.). In Learn-ing: nineteen scenarios from everyday life (pp. 169-197): Cambridge University Press.
    Thomas, J. L. (1978). The influence of pictorial illustrations with written text and previous achievement on the readingcomprehension of fourth grade science students. Journal of Research in Science Teaching, 15(5), 401-405.
    Trowbridge, D. E., & McDwemott, L. C. (1980). Investigation of student understand-ing of the concept of velocity in one dimension. American Journal of Physics, 48(12), 1021-1028.
    Yore, L. D., & Shymansky, J. A. (1991). Reading in Science : Developing an opera-tional conception to guide instruction. Journal of Science Teacher Education, 2(2), 29-36.


    下載圖示
    QR CODE