ö
n Ú= k; c X c l Ó Þ À W ¥ Ì ö8 ý ± M Ñ ÷ U ê s] §; c  \ ¥ ö n Ú= k8 ý Æ U Ø Ò Þ; c 6 X ¢ w
Ö «] K ¡t ô p §8 ý 4 G È º
»0 ï F¦ · ö ¶ B* å ] 8 ; · »( 8 M
∗ô
Dz D G §" é ¶ @ / < Æ § Ó ü t o §¹ ¢ ¤ õ , Ø æ· ¡ ¤ 363-791 (2008¸ 7 Z 4 14{ 9 ~ à Î6 £ §)
s
½ ¨ H { 9 ì ø Í> ¦1 p x < Æ § 1, 2 < Ƹ 250" î ` ¦ @ / © Ü ¼ Ð, Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë µ_ ß ¼l ü < j Ë µs 6 x
H ~ ½ Ó ¾ Ó\ É r Ó ü t ^ _ î r1 l x \ @ /ô Ç ¦1 p x < ÆÒ q t[ þ t s ° ú ¦ e H > h¥ Æ ` ¦ ¸ % i . < ÆÒ q t[ þ t É r 1 p x5 Å q î r 1
l
x Ð H 1 p x 5 Å q ¸ î r1 l x, à º¨ î ~ ½ Ó ¾ Ó_ î r1 l x Ð H f ~ ½ Ó ¾ Ó_ î r1 l x, f î r1 l x Ð H / B G î r1 l x _ > h¥ Æ s
K ¸ ± ú ¤ . j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Ó Ð H j Ë µ_ ß ¼l \ ' a ô Ç > h¥ Æ _ s K ± ú ¤Ü ¼ 9, f î r1 l x \ " f H j Ë µõ î
r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ° ú É r ~ ½ Ó ¾ Ó â Ä º s K ¸ Z } ¦, ì ø Í@ / ~ ½ Ó ¾ Ós ± ú ¤Ü ¼ 9, à º¨ î ~ ½ Ó ¾ Ó{ 9 M :_ & ñ ² ú Ò ¦ s f
~ ½ Ó ¾ Ó{ 9 M : Ð Z } ¤ . Õ ªo ¦ f © ~ ½ ÓÜ ¼ Ð ` ¦ H â Ä ºü < ° ú s î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Óõ × æ§ 4 s 6 x H
~
½ Ó ¾ Ós É r â Ä º & ñ ² ú Ò ¦ s © ± ú ¤ H X < s H Ó ü t ^ _ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Óõ ° ú É r ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð j Ë µs 6 x ô Ç H
¸> h¥ Æ ` ¦ ° ú ¦ e H כ ` ¦ · ú Ã º e % 3 .
PACS numbers: 01.40.Fk
Keywords: j˵_ ß¼l, î r1lx~½Ó¾Ó, 1px5Åq¸ î r1lx, 1px5Åq¸ î r1lx, î r1lx©I
I. " e  ] Ø
j Ë
µõ î r1 l x ì r _ > h¥ Æ É r l , \ P , & ³@ / Ó ü t o 1 p x
É
r Ó ü t o ì r _ l í ÷ & ¦ e # Q" f, Õ ª l : r > h¥ Æ _ & ñ S X
ô Ç s K H Ó ü t o \ ¦ < Æ_ þ v H X < B Ä º × æ כ ¹ ¦ É r Ó ü t o
> h¥ Æ _ s K ü < B Ä º x 9 ] X ô Ç ' a > e [1].
j Ë
µ > h¥ Æ \ @ /ô Ç t F K t _ ½ ¨[ þ t × æ © { © Ã º_ ½ ¨
Newton_ î r1 l xZ O g Ë :\ ' a # s À Ò# Q& [2–5]. é ß í
H y j Ë µ\ ' a ô Ç 6 x # Q Õ ª ^ \ @ /K õ < Æ& h > h¥ Æ s # Q Ö
¼ & ñ ¸ + þ A$ í ÷ &# Q e H t \ ¦ ¶ n s H ½ ¨ [6,7]ü <, î r1 l x ¦ e
H Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë µ\ @ /K : £ ¤& ñ ô Ç ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð 6 x
H j Ë µs e H t \ O H t \ ¦ ¸ H ½ ¨ [8–10] Õ ªo ¦ j Ë
µs Å Ò# Q& ` ¦ M : Ó ü t ^ _ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós Ó ü t ^ \ Å Ò# Qt
H j Ë µ_ ß ¼l \ @ /K < ÆÒ q t[ þ t _ f ' a& h > h¥ Æ õ õ < Æ & h
¸ ½ ¨ @ /Â Òì r s % 3 [11–13]. Ó ü t ^ _ î r1 l x \ e # Q
"
f j Ë µ_ ß ¼l ü < 6 x ~ ½ Ó ¾ Ó\ É r # Q t © S ! _ î r1 l x
\
e # Q" f, j Ë µ_ ß ¼l ü < 6 x ~ ½ Ó ¾ Ó 1 p x _ \ # Q
*
ô Ç Ä »+ þ A_ î r1 l x` ¦ < ÆÒ q t[ þ t s # Q 90 > H t , ¢ ¸ô Ç
\
< ÆÒ q t[ þ t _ > h¥ Æ s # Q* ô Çt \ ¦ · ú Ð H כ É r B Ä
º _ p e H ½ ¨ ¦ Ò q ty ) a .
s
½ ¨ H ¦1 p x < ÆÒ q t[ þ t _ Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë µ_ ß ¼l ü
< j Ë µs 6 x H ~ ½ Ó ¾ Óõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ó1 p x _ \ É r #
∗E-mail: [email protected]
Q t î r1 l x © I \ @ /ô Ç ¸> h¥ Æ _ : £ ¤$ í ` ¦ < ÊÜ ¼ Ð +
´ òÖ ¦& h Ó ü t o §Ã º < Æ_ þ v x 9 à º\ O [ O > \ ¦ H X < e # Q
"
f × æ כ ¹ô Ç r & h ` ¦ % 3 ` ¦ Ã º e ` ¦ כ s . s ½ ¨_
½
¨ë H ] j H 6 £ § õ ° ú . ' Í P :, 1 p x5 Å q î r1 l x õ 1 p x 5 Å q ¸ î r 1
l
x H Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë µ_ ß ¼l ü < j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Ó\ @ /ô Ç
¦1 p x < ÆÒ q t[ þ t _ > h¥ Æ É r # Q* ô Ç? Ñ ü t P :, î r1 l x H Ó ü t ^ \
6 x H j Ë µ_ ß ¼l ü < Ó ü t ^ _ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Óõ j Ë µs 6 x
H ~ ½ Ó ¾ Ó\ Ó ü t ^ _ î r1 l x \ @ /ô Ç ¦1 p x < ÆÒ q t[ þ t _ > h¥ Æ
É
r # Q* ô Ç? ! Ó P :, à º¨ î î r1 l x H Ó ü t ^ ü < f î r1 l x` ¦
H Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë µ_ ß ¼l ü < j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Ó\ É r Ó ü t ^ _
î r1 l x \ @ /ô Ç ¦1 p x < ÆÒ q t[ þ t _ > h¥ Æ É r # Q* ô Ç? 1 p x [ j
t ½ ¨ ë H ] j\ ¦ × æd Ü ¼ Ð ½ ¨ % i .
II. ì Å 5 Ó Þ õ m Í U ê s0 n É
1. ì Å 6 V ê s õ m Í ß e È y ¢
½ ¨ @ / © É r { 9 ì ø Í> ¦1 p x < Æ § 1, 2 < Ƹ 8> h < Æ/ å L 250" î
`
¦ @ / © Ü ¼ Ð ¸ ½ ¨ % i . 1 < Ƹ É r 124" î Ü ¼ Ð z < Æ Ò q
t 60" î , # < ÆÒ q t 64" î s ¦, 2 < Ƹ É r 126" î Ü ¼ Ð z < ÆÒ q t 67" î , # < ÆÒ q t 59" î s . ë H ³ ½ ¨\ ¦ : x K " f à º| 9 ô Ç
«
Ñ\ ¦ Ã Ð ¦ # Ó ü t o & ³ © \ @ /ô Ç < ÆÒ q t[ þ t _ > h¥ Æ : £ ¤f ç \
"
f j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Óõ Ó ü t ^ _ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós \ ¦ M : # Q 9¹ ¡ § \ f
-245-
Table 1. Question numbers and Cronbach’s α by motion types and direction of acting force on the moving objects.
Direction of acting Question Cronbach’s
Magnitude of force
force on moving objects Motion types
numbers (α)
No force No force Straight-line motion 4 0.64
Direction of Same Horizontal motion 3 0.62
acting force on direction Vertical motion 4 0.58 Constant moving objects Opposite Horizontal motion 3 0.63
force are parallel direction Vertical motion 4 0.59
Direction of acting force on
moving objects are not parallel Curvilinear motion 4 0.68
Total 22 0.63
Table 2. Percentages of correct answers and means by domain of uniform velocity and acceleration motion (N=250).
Percentages of Motions of Question
correct answers Mean S.D.
objects numbers
(%)
Uniform velocity 4 61.8 2.47 1.28
Uniform acceleration 18 56.8 10.23 3.44
ô Ç [3, 11, 14] H & h ` ¦ ¦ 9 # ë H ½ Ó` ¦ > hµ 1 Ï
%
i . ¦1 p x < Æ § 2 < Ƹ ` ¦ @ / © Ü ¼ Ð 2> h < Æ/ å L \ " f \ Vq
\ ¦ z ´r % i . s \ Vq \ ¦ Ð@ / Ð p q ô Ç ë H ½ Ó
`
¦  Òì r& h Ü ¼ Ð Ã º& ñ x 9 Ð ¢ - a # 22ë H ½ Ó_ ¸½ ¨
\
¦ ¢ - a$ í % i . \ Vq 1 p x` ¦ : x # ¸½ ¨_ ë H ½ Ó [
þ
t` ¦ þ j7 á x ¢ - a$ í % i . ¸½ ¨_ ? /6 x { © ¸ (CVI;
Index of Content Validity) H 83.2 % s ¦, ? /& h ø @ ¸ (Cronbach’s α) H 0.63 s % 3 . ¸½ ¨ H ² ú ` ¦ × þ ô Ç Ê
ê × þ ô Ç s Ä »\ ¦ © [ jy l Õ ü t ¸2 ¤ % i ¦, s ¸
½
¨ H èכ ¹r ç ß 40ì r s ? / Ð # : r \ ¦ z ´r % i .
2. z »8 ý Ä Z ØV Ä
s
½ ¨\ 6 x ) a ¸½ ¨ H ² ú t \ ¦ × þ Ê ê [ O " î ` ¦
> ô Ç [ O " î d | 9 ë H t Ð, y | 9 ë H \ @ / # s `
¦ Ò q ty H ² ú ` ¦ × þ ô Ç Ê ê _ × þ \ @ /ô Ç s Ä »
\
¦ æ ¼ ¸2 ¤ > hµ 1 Ï÷ &% 3 . > hµ 1 Ï ) a ¸½ ¨_ ? /6 x É r Table 1 õ ° ú s j Ë µ_ ß ¼l 0s Õ ª ß ¼l { 9 & ñ ô Ç â Ä º Ð
½
¨ì r % i .
î
r1 l x H Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë µ_ ß ¼l ü < ~ ½ Ó ¾ Ó x 9 Ó ü t ^ _
î r1 l x © I \ ë H ½ Ó[ þ t` ¦ Ó ü # Q" f y y _ % ò % i Z > Ð
< ÆÒ q t[ þ t _ > h¥ Æ : £ ¤f ç , & ñ ² ú × þ Ò ¦ x 9 þ j ¸² ú × þ Ò ¦` ¦
×
æd Ü ¼ Ð ì r$ 3 % i .
¸½ ¨ H j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Óõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ¨ î ' ½ + É M :, ¨ î '
t · ú §` ¦ M : Ð ½ ¨ì r % i . j Ë µõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ¨ î ' ½ + É M
: H 6 x H j Ë µõ Ó ü t ^ _ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ° ú É r â Ä ºü < ì ø Í
@
/ â Ä º Ð ½ ¨ì r % i . j Ë µs 6 x t · ú §` ¦ M :_ © S !
\
H f î r1 l x, 6 x H j Ë µõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ° ú É r â Ä ºü <
ì
ø Í@ / â Ä º\ H à º¨ î î r1 l x õ f î r1 l x, j Ë µõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ó s
¨ î ' t · ú §` ¦ M :_ © S ! \ H / B G î r1 l x Ü ¼ Ð ½ ¨ì r
#
« Ñ\ ¦ ì r$ 3 % i .
III. + s ÇÊ Ý õ m Í À X Ø8 ý
1. Ö « Ò × Æ U Ø Ò ÞÊ Ý Ö « Ò ×y ¢ Æ U Ø Ò Þ; c" e Ì ö8 ý ± M Ñ ÷ Ì
ö8 ý U ê s] §; c 6 X ¢4 G È º
1 p
x5 Å q î r1 l x õ 1 p x 5 Å q ¸ î r1 l x \ @ /ô Ç & ñ ² ú Ò ¦ É r Table 2 ü < ° ú . j Ë µ_ ß ¼l 0{ 9 M : 1 p x5 Å q î r1 l x \ @ /ô Ç < Æ Ò q
t[ þ t _ & ñ ² ú Ò ¦ É r 61.8 % s ¦, j Ë µ_ ß ¼l { 9 & ñ ½ + É M : 1
p
x 5 Å q ¸ î r1 l x \ @ /ô Ç & ñ ² ú Ò ¦ É r 56.8 % Ð 1 p x 5 Å q ¸ î r 1
l
x Ð H 1 p x5 Å q î r1 l x \ @ /ô Ç < ÆÒ q t[ þ t _ & ñ ² ú Ò ¦ s Z } >
z ¤ .
Fig. 1 õ ° ú s 1 p x5 Å q î r1 l x H Ó ü t ^ \ @ /K " f H ‘î r1 l x
~
½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð j Ë µs { 9 & ñ > 6 x ô Ç .’ ¦ Ò q ty # j Ë µs { 9
&
ñ > 6 x , 1 p x5 Å qî r1 l x` ¦ H כ Ü ¼ Ð d ¦ e
#
Q ¸ ú 3 l w ) a > h¥ Æ ` ¦ ° ú ¦ e . 7 £ ¤, & ñ t © I ü < 1 p x5 Å q f î
r1 l x s ¸¿ º Ó ü t ^ \ 6 x H · ú j Ë µs \ O H © S ! s
H > h¥ Æ ` ¦ Ø æì r y s K t 3 l w ô Ç כ Ü ¼ Ð Ò q ty ) a .
5 Å
q ¸ü < 6 x H j Ë µ_ ß ¼l \ ' a ô Ç ë H ] j\ " f < ÆÒ q t[ þ t
É r ‘5 Å q ¸ H j Ë µ_ ß ¼l \ q Y Vô Ç .’ ¦ Ò q ty , × æ [ j
Table 3. Percentages of correct answers and means by magnitude and direction of acting force on objects.
Type of Item Percentage
test numbers (%) Mean S.D.
Magnitude of force 8 52.1 4.16 2.66
Direction of force 13 60.1 7.81 1.97
Fig. 1. The direction of acting force on the moving cart with a constant velocity.
_
e x È ÒÛ ¼ (impetus)s : r õ ° ú s Ó ü t ^ > 5 Å q& h î r 1
l
x` ¦ Ä »t > ÷ & H כ É r % 6 £ § Ó ü t ^ \ ¦ î r1 l x r ~ ´ M : ‘Ó ü t
^
\ K ï r j Ë µs î r1 l x H Ó ü t ^ \ z e ’ ¦ Ò q ty ô Ç
H כ Ü ¼ Ð z ¤ [7].
< ÆÒ q t[ þ t É r ' a$ í \ @ /ô Ç > h¥ Æ ` ¦ 1 p x 5 Å q ¸ î r1 l x \ @ /ô Ç
>
h¥ Æ Ð ¸ 8 ¸ ú s K \ ¦ ¦ e H כ Ü ¼ Ð Ò q ty ) a . ¢ ¸ ô
Ç < ÆÒ q t[ þ t s ° ú ¦ e H @ /³ ð& h ¸> h¥ Æ Ä »+ þ A × æ _
H ‘1 p x5 Å q î r1 l x s 1 p x 5 Å q ¸ î r1 l x ¸¿ º î r1 l x ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð j Ë µ s
6 x ¦ e Ü ¼ 9, 1 p x5 Å q ¸ î r1 l x{ 9 M :\ H j Ë µ_ ß ¼l
{ 9
& ñ ¦, 5 Å q ¸ { 9 & ñ > 7 £ x y è½ + É M : H j Ë µ
¸ { 9 & ñ > & t × ¦ # Q H .’ ¦ Ò q ty H â Ä º ´ ú §
¤ . 7 £ ¤, < ÆÒ q t[ þ t É r j Ë µs 6 x H ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð Ó ü t ^ î r 1
l
x ¦ e Ü ¼ 9, Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë µs { 9 & ñ > 7 £ x
5 Å q ¸ { 9 & ñ > 7 £ x ¦, j Ë µs { 9 & ñ > y è 5
Å
q ¸ { 9 & ñ > y è H כ Ü ¼ Ð Ò q ty H â ¾ Ós e 6
£
§` ¦ · ú Ã º e % 3 .
2. Æ U Ø Ò Þ À W ¥ ö n Ú= k; c X c l Ó Þ À W ¥ Ì ö8 ý ± M Ñ ÷ Ì ö8 ý U
ê
s] §; c 6 X ¢ 4 G È º
î
r1 l x H Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë µ_ ß ¼l ü < j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Ó\
@
/ô Ç & ñ ² ú Ò ¦ É r Table 3 õ ° ú . î r1 l x H Ó ü t ^ \ e # Q" f j Ë
µ_ ß ¼l \ ¦ ¶ n s H ë H ½ Ó\ @ /ô Ç < ÆÒ q t[ þ t _ & ñ ² ú Ò ¦ É r 52.1
% s ¦, j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Óõ î r1 l x \ @ /ô Ç & ñ ² ú Ò ¦ É r 60.1 % Ð
z ¤ .
Fig. 2. The direction of acting force on the moving car with a constant deceleration.
Fig. 2 ü < ° ú s j Ë µ_ ß ¼l \ ' a ô Ç ë H ½ Ó Ð j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Ó
`
¦ Ó ü t # Q Ð H ë H ½ Ó\ @ /ô Ç & ñ ² ú Ò ¦ s Z } , < ÆÒ q t[ þ t s j Ë µ_
~
½ Ó ¾ Ó\ @ /ô Ç s K j Ë µ_ ß ¼l \ @ /ô Ç s K Ð Z }6 £ §` ¦
· ú
à º e . s כ É r < ÆÒ q t[ þ t s 5 Å q ¸ { 9 & ñ > 7 £ x j Ë
µ ¸ { 9 & ñ > 7 £ x ô Ç H Ò q ty , 7 £ ¤ j Ë µ_ ß ¼l H 5 Å q ¸ü <
q
Y Vô Ç H Ò q ty ` ¦ l M :ë H \ j Ë µ_ ß ¼l \ @ /ô Ç & ñ ² ú Ò
¦ s ± ú t H â ¾ Ós e H כ Ü ¼ Ð « Ñ ) a . ¢ ¸ô Ç < ÆÒ q t [
þ
t s î r1 l x ¦ e H Ó ü t ^ _ 5 Å q ¸ { 9 & ñ > 7 £ x
y è H â Ä º\ · ú j Ë µs e # Q ô Ç H כ ` ¦ ¦ 9
t · ú § ¤l M :ë H \ j Ë µ_ ß ¼l \ @ /ô Ç & ñ ² ú Ò ¦ s ± ú É r כ Ü
¼ Ð « Ñ ) a .
3. ¤ç g Ë Æ U Ø Ò ÞÊ Ý ì ÅÇ k Ä Æ U Ø Ò Þ; c" e Ì ö8 ý ± M Ñ ÷ Ì ö8 ý U ê s ]
§; c 6 X ¢ 4 G È º
j Ë
µõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ê ø Íô Ç â Ä º à º¨ î ~ ½ Ó ¾ Óî r1 l x õ f
~
½ Ó ¾ Óî r1 l x \ @ /ô Ç & ñ ² ú Ò ¦` ¦ q §K Ð Table 4õ ° ú s Ã
º¨ î î r1 l x` ¦ ½ + É M :_ & ñ ² ú Ò ¦ s 73.5 %s ¦, f î r1 l x` ¦
½
+ É M : H 64.0 % Ð, à º¨ î î r1 l x` ¦ ½ + É M :_ & ñ ² ú Ò ¦ s f î r 1
l
x` ¦ ½ + É M : Ð Z } ¤ .
s
כ É r < ÆÒ q t[ þ t s { 9 © Ò q t Ö ¸ \ " f ~ 1 > â + « >½ + É Ã º e H
1 l x \ " f à º¨ î ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð_ 5 Å q s y 5 Å qî r1 l x` ¦ â + « >
½
+ É Ã º e ¦, à ÔÏ þ ` O 2 ; Z t s l ½ ¨ Ó s qo Z s ' \ ¦ Ã Û` ¦ M :
f ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð Ö ¼z H ' a$ í § 4 \ @ /ô Ç â + « > Ð ´ ú § É r כ
¸ ô Ç " é ¶ _ ¦ Ò q ty ÷ & 9, f ~ ½ Ó ¾ Ó_ î r1 l x É r j Ë µ
Table 4. Percentages of correct answers and mean by motion type.
Percentages of
Motion Question
correct answers Mean S.D.
type numbers
(%)
Horizontal motion 6 73.5 4.41 1.51
Vertical motion 8 64.0 5.31 2.19
Table 5. Percentages of correct answers by motion types and direction of acting force on the moving objects.
Direction of Percentages of
Force acting force on Motion types Question
correct answers Mean S.D.
the moving object numbers
(%)
No force No force Straight-line motion 4 61.8 2.47 1.28
Direction of Same Horizontal motion 3 76.3 2.28 0.73 acting force on direction Vertical motion 4 75.4 3.01 1.05 Constant the moving object Opposite Horizontal motion 3 70.7 2.12 0.96 force are parallel direction Vertical motion 4 52.6 2.10 1.43
Direction of acting force on
the moving object are not parallel Curvilinear motion 4 17.7 0.70 1.05
Total 22 59.1 2.12 0.80
Fig. 3. The direction of acting force on the jumping man from the trampoline.
s
6 x H ~ ½ Ó ¾ Óõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ° ú É r â Ä º ¸ É r â Ä º
¸ e l M :ë H \ s K l # Q 9î r כ Ü ¼ Ð Ò q ty ) a . : £ ¤ y Fig. 3 õ ° ú É r à ÔÏ þ ` O 2 ; Z t s l ½ ¨\ " f H ò ø Í$ í § 4 \ _ K
f © ~ ½ Ó_ j Ë µõ f ~ ½ Ó_ × æ§ 4 s ° ú s > r F ô Ç ¦ Ò q
ty H < ÆÒ q t[ þ t s ´ ú §s e % 3 .
¿
º Ó ü t ^ s \ " f " f Ð_ î r1 l x` ¦ or v H ü @& h
© ñ 6 x Ü ¼ Ð j Ë µ É r ì ø Í× ¼r î r1 l x s o÷ & H @ / © s > r F
K 9, Õ ª\ @ / # ì ø Í@ / Ð 6 x H s e # Q ô
Ç . Õ ª Q < ÆÒ q t[ þ t É r à ÔÏ þ ` O 2 ; Z t s l ½ ¨\ " fü < ° ú s ò
ø Í$ í § 4 \ _ ô Ç j Ë µs 0 A Ð ` ¦ H | Ã Ð_ ? /Â Ò\ z e
# Q 0 AA á ¤ Ü ¼ Ð î r1 l x > ÷ & ¦ ? /Â Ò_ j Ë µs t × æ
§
4 \ _ K " f A Ð r ? / 9 : r ¦ Ò q ty ô Ç .
4. Æ U Ø Ò Þ V ê s? 0; c 6 X ¢ ] K ¡t ô p §8 ý 4 G È Ä Z ØV Ä õ m Í À X Ø8 ý
Ó ü
t ^ \ 6 x H j Ë µ_ ß ¼l ü < j Ë µs 6 x H ~ ½ Ó ¾ Ó\
É r Ó ü t ^ _ î r1 l x \ @ /ô Ç < ÆÒ q t[ þ t _ > h¥ Æ ` ¦ ¸ l 0 A
# ë H ½ ÓZ > & ñ ² ú Ò ¦` ¦ ì r$ 3 # Ð Table 5ü < ° ú .
Ó ü
t ^ \ j Ë µs 6 x t · ú §` ¦ M :_ î r1 l x, j Ë µõ î r1 l x ~ ½ Ó
¾ Ós ° ú ` ¦ M :_ à º¨ î ~ ½ Ó ¾ Ó ¢ ¸ H f ~ ½ Ó ¾ Ó_ î r1 l x, j Ë µõ î
r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ì ø Í@ /{ 9 M :_ à º¨ î ~ ½ Ó ¾ Óõ f ~ ½ Ó ¾ Óî r1 l x, Õ ª o
¦ j Ë µõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ¨ î ' t · ú §` ¦ M :_ / B G î r1 l x 1 p x
\
' a # ì r$ 3 % i .
Ó ü
t ^ \ 6 x H j Ë µõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ° ú É r ~ ½ Ó ¾ Ó_ à º¨ î
~
½ Ó ¾ Óî r1 l x{ 9 M :_ & ñ ² ú Ò ¦ s 76.3 % Ð © Z } ¤Ü ¼ 9, Õ ª
6 £ § Ü ¼ Ð ° ú É r ~ ½ Ó ¾ Ó_ f î r1 l x 7 £ ¤ f ~ ½ Ó î r1 l x s 75.4
%, ì ø Í@ /~ ½ Ó ¾ Ó_ à º¨ î î r1 l x s 70.7 %, j Ë µs 6 x t · ú §` ¦ M
:_ 1 p x5 Å q î r1 l x s 61.8 %, ì ø Í@ /~ ½ Ó ¾ Ó_ f î r1 l x 7 £ ¤ Ó ü t ^
f © ~ ½ ÓÜ ¼ Ð ¹ ¡ §f { 9 M :_ & ñ ² ú Ò ¦ s 52.6 % Ð ± ú ¤ Ü
¼ 9, j Ë µõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ¨ î ' t · ú §` ¦ M :_ / B G î r1 l x s 17.7 % Ð © ± ú , f î r1 l x Ð H / B G î r1 l x \ " f s K
¸ B Ä º ± ú ¤ .
< ÆÒ q t[ þ t É r j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Óõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ° ú É r â Ä º s K ¸
Z } ¤ ¦, à º¨ î ~ ½ Ó ¾ Óî r1 l x s f ~ ½ Ó ¾ Óî r1 l x Ð s K ¸
Z
} Ü ¼ 9, j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Óõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ì ø Í@ / â Ä º\ s K ¸
© ± ú ¦, f î r1 l x Ð H / B G î r1 l x \ " f & ñ ² ú Ò ¦ s
© ± ú 6 £ §` ¦ · ú Ã º e .
@
/Â Òì r _ < ÆÒ q t[ þ t É r j Ë µõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ¨ î ' t · ú §` ¦ M
:_ / B G î r1 l x \ e # Q" f H © è ß y @ / í\ _ K µ 1 Ï ) a
/ B
N s , / B N s â \ ì ø ͵ 1 ÏÙ þ ¡` ¦ M : 1 p x _ íÓ ü t î r1 l x \
"
f H × æ§ 4 õ î r1 l x H ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð Ó ü t ^ ' 9 H j Ë µ s
1 l x r \ > r F # íÓ ü t î r1 l x` ¦ ô Ç ¦ % i . 7 £ ¤ î r 1
l
x ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð ' H j Ë µs e ¦ Ò q ty H < ÆÒ q t[ þ t s
´ ú
§s e 6 £ §` ¦ · ú Ã º e .
1 l x { 9 & ñ ô Ç 5 Å q§ 4 Ü ¼ Ð " é ¶î r1 l x` ¦ ½ + É M : , / B N 0 A
$ í
s t ½ ¨ Å Ò0 A\ ¦ 1 p x5 Å q " é ¶î r1 l x ¦ e ` ¦ M :ü < ° ú s 1 p x5 Å q
"
é
¶î r1 l x \ " f H 1 p x5 Å q f î r1 l x ½ + É M :_ ' a$ í _ > h¥ Æ ` ¦ & h 6
x # j Ë µs 6 x t · ú § H , " é ¶ d § 4 ` ¦ © _ j Ë µ s
z ´] j Ð 6 x H j Ë µÜ ¼ Ð Ò q ty # " é ¶ d § 4 õ ½ ¨ d
§ 4 _ ß ¼l H ° ú ¦, ~ ½ Ó ¾ Ós ì ø Í@ /# " f " f Ð © W÷ & ¦ '
~ ½ Ó ¾ Ó, 7 £ ¤ ] X ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð_ · ú j Ë µë ß > r F ô Ç ¦ Ò q ty
H â Ä º ´ ú § , q õ < Æ& h > h¥ Æ ` ¦ ° ú ¦ e 6 £ §` ¦ · ú Ã º e
.
< ÆÒ q t[ þ t s 1 p x5 Å q î r1 l x H Ó ü t ^ \ @ /K ‘î r1 l x ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð j Ë
µs { 9 & ñ > 6 x ô Ç .’ ¦ Ò q ty ‘Ó ü t ^ ¹ ¡ §f s l
M :ë H \ j Ë µs 6 x ô Ç ’ ¦ Ò q ty # & ñ t © I ü < 1 p x 5
Å q f î r1 l x © I H ° ú s j Ë µs 6 x t · ú § H 1 l x{ 9 ô
Ç © S ! Ü ¼ Ð d t 3 l w H â Ä º ´ ú § , & ñ t © I ü <
1 p
x5 Å q f î r1 l x s ¸¿ º Ó ü t ^ \ 6 x H · ú j Ë µs \ O H
© S ! s H ' a$ í _ > h¥ Æ ` ¦ Ø æì r y s K t 3 l w ô Ç כ Ü ¼
Ð « Ñ ) a .
IV. + s Ç Â ] Ø
1 p
x5 Å q î r1 l x õ 1 p x 5 Å q ¸ î r1 l x` ¦ H Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë
µ_ ß ¼l ü < j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Ó\ ' a ô Ç ¦1 p x < Æ § < ÆÒ q t[ þ t _ > h¥ Æ
¸ % i . 1 p x5 Å q î r1 l x \ @ /ô Ç & ñ ² ú Ò ¦ s 1 p x 5 Å q ¸ î r1 l x
\
@ /ô Ç & ñ ² ú Ò ¦ Ð Z } > z ¤ . 1 p x5 Å q î r1 l x \ " f < ÆÒ q t [
þ
t É r î r1 l x © I _ o, 7 £ ¤ 5 Å q ¸_ o \ O Ü ¼ Õ ª Ó ü t
^
t ¦ e H Õ ª@ / Ð_ $ í | 9 ' a$ í ` ¦ Ä »t ô Ç H
כ
` ¦ ¸ ú s K t 3 l w ¦ ‘5 Å q§ 4 s { 9 & ñ j Ë µ_ ß ¼l ¸ { 9
& ñ ’ ¢ ¸ H ‘1 p x5 Å q î r1 l x É r j Ë µ_ o \ O ¦ ½ Ó © ° ú
É
r ß ¼l _ j Ë µë ß 6 x ô Ç .’ ¦ Ò q ty H â Ä º ´ ú § ¤ .
î
r1 l x H Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë µ_ ß ¼l ü < Ó ü t ^ \ j Ë µs
6 x H ~ ½ Ó ¾ Ó\ @ /ô Ç > h¥ Æ ¸ \ " f H j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Ó\ ' a ô
Ç ë H ½ Ó_ & ñ ² ú Ò ¦ s j Ë µ_ ß ¼l \ ' a ô Ç ë H ½ Ó_ & ñ ² ú Ò ¦ Ð
Z } > < ÆÒ q t[ þ t s j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Ó\ @ /ô Ç > h¥ Æ ` ¦ j Ë µ_ ß
¼l \ @ /ô Ç > h¥ Æ Ð q §& h 8 ¸ ú s K ¦ e 6 £ §` ¦ · ú Ã
º e % 3 .
Ó ü
t ^ _ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Óõ Ó ü t ^ \ 6 x H j Ë µ_ 6 x ~ ½ Ó ¾ Ó\
É r Ó ü t ^ _ î r1 l x © I \ @ /K " f H f î r1 l x õ / B G î r 1
l
x _ â Ä º f î r1 l x _ & ñ ² ú Ò ¦ s / B G î r1 l x Ð Z } >
z ¤ . f î r1 l x \ " f H j Ë µõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ° ú É r ~ ½ Ó ¾ Ó
â
Ä º, à º¨ î î r1 l x ½ + É M : & ñ ² ú Ò ¦ s © Z } ¤ ¦, 6 £ § Ü ¼
Ð f ~ ½ Ó_ î r1 l x, j Ë µõ î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ós ì ø Í@ /~ ½ Ó ¾ Ó_ à º¨ î î
r1 l x, j Ë µs 6 x t · ú §` ¦ M : 1 p x5 Å q î r1 l x, Õ ªo ¦ f
© ~ ½ Ó_ î r1 l x \ ' a ô Ç & ñ ² ú Ò ¦ s © ± ú ¤ . / B G î r1 l x \
"
f < ÆÒ q t[ þ t É r " é ¶ d § 4 s > r F 9, " é ¶î r1 l x` ¦ H ] X ~ ½ Ó
¾ ÓÜ ¼ Ð j Ë µs > r F ô Ç ¦ Ò q ty , î r1 l x ~ ½ Ó ¾ Ó_ j Ë µõ
×
æ§ 4 s 1 l x r \ > r F ô Ç ¦ Ò q ty H â ¾ Ós ´ ú § ¤ .
" f < ÆÒ q t[ þ t É r 1 p x5 Å q î r1 l x Ð H 1 p x 5 Å q ¸ î r1 l x, Ã º
¨ î
~ ½ Ó ¾ Ó_ î r1 l x Ð H f ~ ½ Ó ¾ Ó_ î r1 l x, f î r1 l x Ð H /
B G î r1 l x, j Ë µ_ ~ ½ Ó ¾ Ó Ð H j Ë µ_ ß ¼l \ ' a ô Ç > h¥ Æ _ s K
\ # Q 9¹ ¡ §` ¦ ¦ e 6 £ §` ¦ · ú Ã º e % 3 . s Qô Ç & h [ þ t
`
¦ ¦ 9 # §Ã º Ö ¸1 l x \ e # Q" f { 9 © Ò q t Ö ¸ õ ' aº e H Ó
ü
t ^ _ î r1 l x[ þ t \ @ /ô Ç ª ô Ç Y V\ ¦ ¸{ 9 # t ¸
H כ s < ÆÒ q t[ þ t _ ` ¦ É r > h¥ Æ + þ A$ í \ ¸¹ ¡ § s | ¨ c כ Ü ¼ Ð Ò q
ty ) a .
Y
c p w à U Ø ô
[1] 4, rÎõ¦N$ · '¸vØO, £ÈQm¹ , CÏ×Q, (1989).
[2] David Hestenes, Malcolm Wells and Gregg Swa- clhamer, The Physics Teacher 30, 131 (1992).
[3] Douglas Huffman and Patricia Heller, The Physics Teacher 33, 138 (1995).
[4] Charles Henderson, The Physics Teacher 40, 532 (2002).
[5] Romi Mualem and Bat-Sheva Eylon, The Physics Teacher 45, 158 (2007).
[6] Kwon Sunggi and Park Jongdu, J. Korea Assoc. Res.
Sci. Edu. 24, 583 (2004).
[7] Won Kun OH and Jaewoo Kim, The Physics Teacher 44, 185 (1992).
[8] Jongwon Park, Jeonah Seo, Byunghoon Chung and Sungjae Pak, J. Korea Assoc. Res. Sci. Edu. 14, 133 (1994).
[9] McDermott, Lilian C, Physics Today 84, 24 (1984).
[10] Dong-Jin Suh and Beom-Ki Kim, SAEMULI (New Phys.) 45, 109 (2002).
[11] Kim Ikgyun, Doctorial Dissertation, Seoul National University, 1991.
[12] Paik Seonghey and Jo Youngjin, J. Korea Assoc.
Res. Sci. Edu. 26, 317 (2006).
[13] I. Galili and V. Bar, International Journal of Science Education 14, 63 (1992).
[14] J. Clement, American Journal of Physics 50, 66
(1982).
High-school Students’ Conceptions about Motion in Accordance with Magnitude and Direction of Force
Hyung-Kyoo Kim, Young-Wook Song and Beom-Ki Kim
∗Department of Physics Education, Korea National University of Education, Chungbuk 363-791 (Received 14 July 2008)
The purpose of this study was to investigate high school students’ concepts about the motion of objects when considering the magnitude and the direction of the applied force. Students have a better understanding of uniform velocity than uniform acceleration, horizontal motion than vertical motion, straight-line motion than curvilinear motion, and the direction of a force than the magnitude of a force. In straight-line motion, the percentage of correct answers of the students was highest when the directions of the force and the motion were is the same and were in the horizontal direction.
Also the orders of the percentages of correct answers were as following: vertical motion in the same direction, horizontal motion in the opposite direction, uniform velocity, and vertical motion of the opposite direction.
PACS numbers: 01.40.Fk
Keywords: Magnitude of force, Motion of objects, Uniform velocity, Uniform acceleration, Curvilinear mo- tion, Straight-line motion
∗E-mail: [email protected]
![CdZnSe/ZnSe W ë s ¤ö n Ú º8 ý u ð S Ê ] Ø + s Ƕ ¥; c .U](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)