光在哪裡？關於光和影子概念的相異構想的調查報告

亞太科學教育論壇, 第三期, 第二冊, 文章十一(二零零二年十二月)
王恬、謝元棟
光在哪裡？關於光和影子概念的相異構想的調查報告

二、調查過程及結果統計

為確認學生是否達到理解概念的程度，需要設計問卷來引出學生的回答，從中深入探測學生的前概念。問卷中的試題要不同于普通教科書上的常規性問題，又並不深奧複雜，而只涉及一些基本的物理概念，一般是非量化的。以下是作者所進行的問卷調查及結果。

研究樣本：

廣州華南師大附中奧林匹克班、重點班、普通班各一個。
南海市重點、普通中學各一間中各抽一班。
初一學生175人。

研究方式：

筆答測驗。擬出一份包括3道題目的測試卷，要求學生按題作答。並聲明此次測驗的目的只為調查，不計成績，請學生想怎麼答就怎麼答。測試時間20分鐘內。

測試對象：沒有學習物理的初一學生（11-12歲）

試卷內容：
1、天亮了，太陽從東方升起，整個大地都有了光；夜晚在房間裏打開燈，房間亮了，有了光。那麼你認為光在哪裡？為什麼？
2、在有太陽的日子裏，樹、房子都會在地上有影子；燈光下，房間中的傢俱如桌、椅、櫃等也都會有影子。你認為影子由什麼形成？

3、如圖所示，晚上房間裏開著燈，桌上有一小堆橡皮泥，上面插一火柴杆（選擇火柴杆的目的是易於取材，效果明顯，當然也可以用類似器材代替）。用一本大且不漏光的書把光線擋住使火柴杆上沒有光。試問在桌上會有火柴杆的影子嗎？為什麼？

統計整理：

因為我們著重想確定的是什麼樣的回答是屬於相異構想的，在排除了可接受的回答及無意義或錯誤的回答後，對每道題含相異構想的回答，作細緻分析統計，得出一些共通的模式，有以下結果：

1、光在哪裡？

光在光源上（109人）百分比62.3%

在實物上（35人）百分比20%

在眼睛裏（等同感覺）（9人）百分比5.1%

2、影子是什麼？

由物體形狀組成（15人）百分比8.6%

由實物組成（10人）百分比5.7%

由光源與物體共同組成（126人）72%

由黑光組成（18人）10.3%

3、被書遮住光之後，火柴杆有沒有影子？

有，書把光遮住了，從而看不到影子（41人）百分比23.4%

有，書與杆的影子都是黑色，重迭了，看不見（29人）百分比16.6%

有，光會擴散（7人）百分比4%