國中學生電腦模擬單擺建模歷程個案研究
林振欽、洪振方
摘 要
本研究旨在探討國中學生使用電腦模擬單擺建模的歷程,以了解各個階段的建模特性。研究選取四位國中八年級學生進行個案研究。研究基於 Justi和 Gilbert(2002)的建模架構,修改作為單擺建模分析歷程的原型。研究工具包括抽象和預測變因結果問卷,以及研究者自行發展之電腦模擬單擺軟體,讓學生以電腦模擬進行單擺實驗並由電腦擷取畫面。過程中學生採取放聲思考法,以及接受研究者事後晤談。歸結本研究的結果:(1)個案學生抽象出的變因具有多樣性。(2)預測變因結果與變因解釋,顯示學生具有一些另有概念。(3)建模歷程中個案學生能對預測結果做修正,但不像科學家一樣做周密的思維實驗。(4)在電腦模擬建模的歷程中,個案學生易於檢測變因結果。(5)學生最後能建立正確的模型。(6)歸納學生單擺建模的歷程圖,顯示個案學生建模歷程中實驗變因順序有固定式也有變化的。
關鍵字:心智模型、科學建模、單擺、電腦模擬、模型