[论文解读] Students' Concepts in Understanding Of Sound

Zdeslav Hrepić|arXiv (Cornell University)|May 19, 2011

Diverse Music Education Insights被引用 3

一句话总结

本研究通过开放性书面测验，调查了小学、中学和大学阶段学生对声音的前概念。研究发现，关于声音传播的持久且连贯的朴素认知框架在各个教育阶段普遍存在，尽管随着教育水平提高，持有此类前概念的学生比例有所下降，表明教育在一定程度上促进了概念理解的进展。

ABSTRACT

The article describes alternative concepts in understanding of sound observed among students at the elementary, high school and college level. The research confirmed some previously found alternative concepts and pointed to several others. A majority of the difficulties were found to be common to all levels. Also the percentage of students, who express alternative concepts, is nearly the same at all educational levels. However the percentage of students who clearly don't have alternative concepts, in general increases with educational level. One set of observed difficulties, as a whole, compose conceptually structured and coherent, but naive picture on propagation of sound. Data were collected through written open-ended test questions on sample of 287 pupils and students in Split, Croatia 1997.

研究动机与目标

• 识别并分析学生在不同教育阶段对声音持有的替代性概念。
• 确定关于声音传播的误解在小学、中学和大学学生中是否具有一致性。
• 评估随着教育水平提高，替代性概念的普遍性如何变化。
• 探讨学生是否发展出更连贯但错误的声音传播心理模型。
• 通过记录在理解声音方面持续存在的概念困难，为物理教育研究做出贡献。

提出的方法

• 1997年在克罗地亚斯普利特对287名学生和小学生进行了书面开放式测试。
• 收集定性回答，以识别学生对声音传播及相关现象的替代性概念。
• 分析回答的连贯性和结构，识别出朴素但系统性的推理模式。
• 将误解分类，尤其关注传播机制方面。
• 比较小学、中学和大学阶段学生误解的频率和性质。
• 使用来自物理教育研讨会的数据，发表于第四届克罗地亚物理教育研讨会论文集。

实验结果

研究问题

• RQ1 学生对声音的本质和传播持有哪些替代性概念？
• RQ2 这些误解在小学、中学和大学阶段的学生中如何变化？
• RQ3 是否存在支撑学生对声音传播朴素理解的连贯、结构化的认知框架？
• RQ4 随着教育水平提高，替代性概念的普遍性是否下降？
• RQ5 声音传播的误解在不同年龄和教育水平的学生中有多一致？

主要发现

• 所有教育阶段的学生中，多数持有对声音的替代性概念，表明概念困难长期存在。
• 在小学、中学和大学阶段，表达替代性概念的学生比例基本保持不变。
• 尽管误解普遍存在，但明确缺乏替代性概念的学生比例随教育水平提高而增加。
• 学生常常持有连贯但科学上错误的声音传播心理模型，表明存在系统但错误的推理。
• 本研究证实了先前已记录的误解，并发现了新的误解，尤其集中在声音波传播领域。
• 研究结果强调了需要有针对性的教学干预，以解决在声音概念中根深蒂固且结构化的误解。