中小學生等速率運動概念發展的研究

張惠婷

指導教授 ： 黃湘武

國立臺灣師範大學/理學院/物理學系/碩士(1999年)

摘要

本研究的主要目的在探討學生有關運動概念的發展特性。探討的概念內容有四方面：（1）等速率運動的守恆概念。（2）兩種不同運動的等時性概念。（3）運動的相對性與客觀性概念。（4）運動速率的測量概念。本研究是以個別面談的方式進行。面談的對象包括國小二年級到國中三年級的學生共213人。受測的學生分布於台北縣、台北市、桃園縣。根據研究結果主要的發現有：
（一）原本是以等速率運動的物體當運動路徑分成兩部分後，對於判斷剛剛物體在兩部分的運動快慢，階層A的學生只根據距離或時間。階層B的學生剛開始會認同速率一樣快，但是卻無法解決為何時間、距離皆不同但是速率還是一樣，因此會退回以距離或時間來決定快慢。階層C的學生具有運動守恆概念，其運動快慢會同時考慮距離與時間而認同物體的速率在兩部分都是一樣快。
（二）在兩個不同運動的等時性問題中，根據學生的特徵可分為三個階層。階層A：即使兩物體同時開始、同時停止，但是學生還是只根據距離或運動快慢決定時間長短。階層B：同時開始、同時停止學生就會認為時間一樣多，但是當運動距離或運動快慢不同時學生就會認為時間不一樣多。階層C：具有兩個不同運動的等時性概念，運動時間的長短不會受到距離及運動快慢的不同所影響。
（三）學生對於兩物體運動的相對性與客觀性的概念發展特性有三個階層。階層A：以超越的現象而判斷其中一物體的速率會越變越快，另一物體的速率會越變越慢。階層B：其中一物體的速率會越變越快，但是另一物體的速率不會改變；或是一物體的速率會越變越慢，但是另一物體的速率不會改變。階層C：具有運動的客觀性，能夠清楚的知道兩物體的運動是獨立的而不會互相影響。
（四）學生在運動速率的測量問題中，其發展特性可分為三個階層。階層A：只測量距離或時間以代表運動的快慢。階層B：學生不一定將距離與時間都量測出來，但是在決定運動的快慢時則會同時考慮距離與時間。階層C：正確測量且由速率大小比出快慢。
本文的分析結果進一步驗證當學生具有速率守恆、運動的等時性、運動的客觀性概念之後，在進行運動速率測量操作上仍然有某方面的困難性。本文的分析結果對於相關教材教法的改進有一定的參考價值。

關鍵字

等速率 ； 運動 ； 概念