探索運用心智模型以進行科學預測與解釋之歷程:以熱對流現象為例

Abstract

本研究旨在瞭解學生的心智模型，並以熱對流現象為例，深入探討其如何運用進行心智模型進行科學解釋與預測。本研究以30位具理工背景的大學生為對象，採用半結構式晤談的方式探測其對熱對流現象的心智模型，並廣泛收集受訪者所針對晤談問題所做的口語、繪圖與與書寫回應。針對不同類型的質性資料，本研究以紮根理論基礎，透過恆常比較的方式建構出學生所持熱對流心智模型之主要模式。初步的分析指出，學生所持的心智模型類型和其預測、解釋相關熱對流現象之正確性，有密切的關聯。本研究之成果除了可協助教師深入理解學生對熱對流現象之心智模型外，亦可提供研究者更多元的資訊來檢核心智模型的相關理論，為心智模型的發展與應用提供建設性的回應。