การวิเคราะห์ความเข้าใจเรื่องวงจรไฟฟ้ากระแสตรงของนักเรียนมัธยมศึกษาตอนปลายโดยใช้แบบทดสอบปรนัย

ชาญวิทย์ คำเจริญ

Abstract


Analyzing High School Students’ Understandings of Direct Current Circuits by Using Multiple Choice Questions

Chanwit Kamcharean

รับบทความ: 5 กุมภาพันธ์ 2564; แก้ไขบทความ: 19 สิงหาคม 2564; ยอมรับตีพิมพ์: 18 กันยายน 2564; ตีพิมพ์ออนไลน์: 24 พฤศจิกายน 2564

DOI: xxx

 

บทคัดย่อ

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเข้าใจเรื่องวงจรไฟฟ้ากระแสตรงของนักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนปลายในอำเภอเมืองเชียงใหม่ จังหวัดเชียงใหม่ รวมทั้งสิ้น 668 คน โดยใช้แบบทดสอบปรนัยเรื่องวงจรไฟฟ้ากระแสตรง ที่ปรับปรุงมาจากแบบทดสอบ The Determining and Interpreting Resistive Electric Circuit Concepts Test (DIRECT) ซึ่งเป็นแบบทดสอบที่มีมาตรฐานและได้รับการยอมรับในวงกว้างในงานวิจัยทางฟิสิกส์ศึกษา โดยกลุ่มเป้าหมายทั้งหมดเคยผ่านการเรียนวิชาฟิสิกส์พื้นฐานเรื่องวงจรไฟฟ้ากระแสตรงมาแล้ว โดยวิเคราะห์ผลจากตัวเลือกของข้อคำถามที่นักเรียนตอบ โดยแบ่งกลุ่มคำถามออกเป็น 4 กลุ่มตามบริบทของเนื้อหาเรื่องวงจรไฟฟ้ากระแสตรงคือ 1) วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 2) พลังงานไฟฟ้า 3) กระแสไฟฟ้า และ 4) ความต่างศักย์ไฟฟ้า ผลการ วิจัยพบว่านักเรียนมีความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนในเรื่องการต่อถ่านไฟฉายและหลอดไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงมากที่สุด (ร้อยละ 91.02) นักเรียนมีความสับสนเรื่องตัวแปรที่มีผลต่อกำลังไฟฟ้าของตัวต้านทานไฟฟ้าและการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านหลอดไฟฟ้า ผลจากการวิจัยสามารถนำไปใช้วางแผน ปรับปรุง การจัดการเรียนการสอนเรื่องวงจรไฟฟ้ากระแสตรงได้

คำสำคัญ: ความเข้าใจของนักเรียน  วงจรไฟฟ้ากระแสตรง  แบบทดสอบปรนัย

 

Abstract

This research aimed to study high school students ’understanding about direct current circuits. The participants were 668 high school students in Chiang Mai. The research instrument used in this study was multiple choice questions which were developed from The Determining and Interpreting Resistive Electric Circuit Concepts Test (DIRECT). DIRECT is standardized and widely accepted in Physics Education Research. The target group was students who had studied fundamental physics on the topic of direct current circuits. The data from the students’ responses to questions on direct current circuits were categorized into groups as follows: 1) direct current circuits, 2) electrical energy, 3) electric current and 4) electric potential. The findings showed that the students had the highest misconception about batteries and bulbs superposition (91.02%). In addition, students still confused on the factor of power on resistors and electric current moving through bulbs. This research findings are able to use for planning and developing the teaching instructions of direct current circuits.

Keywords: Students’ understanding, Direct current circuits, Multiple choice questions


References


Abdullaha, N., and Lim, B. K. (2013). Parallel circuit conceptual understanding test (PCCUT). Procedia – Social and Behavioral Sciences 90: 431–440.

Baser, M. (2006). Effects of conceptual change and traditional confirmatory simulations on pre–service teachers’ understanding of direct current circuits. Journal of Science Education and Technology 15(5): 367–381.

Chandrasegarana, A. L., Treagust, D. F., and Mocerino, M. (2007). The development of a two–tier multiple–choice diagnostic instrument for evaluating secondary school students’ ability to describe and explain chemical reactions using multiple levels of representation. Chemistry Education Research and Practice 8(3): 293–307.

Ding, L., Chabay, R., Sherwood, B., and Beichner, R. (2006). Evaluating an electricity and magnetism assessment tool: Brief electricity and magnetism assessment. Physical Review Special Topics – Physics Education Research 2(1): 010105.

Engelhardt, P. V., Gray, K. E., and Rebello, N. S. (2004). How many students does it take before we see the light? The Physics Teacher 42(4): 216–221.

Engelhardta, P. V., and Beichner, R. J. (2004). Students’ understanding of direct current resistive electrical circuits. American Journal of Physics 72(1): 98–115.

Farrokhniaa, M. R., and Esmailpour, A. (2010). PA study on the impact of real, virtual and comprehensive experimenting on students’ conceptual understanding of DC electric circuits and their skills in undergraduate electricity laboratory. Procedia – Social and Behavioral Sciences 2: 5474–5482.

Hammer, D. (1994). Epistemological beliefs in introductory physics. Cognition and Instruction 12(2): 151–183.

Li, J., and Singh, C. (2017). Developing and validating a conceptual survey to assess introductory physics students’ understanding of magnetism. European Journal of Physics 38: 025702.

Maloney, D. P., O’Kuma, T. L., Hieggelke, C. J., and Heuvelen, A. V. (2001). Surveying students’ conceptual knowledge of electricity and magnetism. American Journal of Physics 69(7): S12–S23.

Mbonyiryivuze, A., Yadav, L. L., and Amadalo, M. M. (2019). Students’ conceptual understanding of electricity and magnetism and its implications: A review. African Journal of Educational Studies in Mathematics and Sciences 15(2): 55–67.

McColgan, M. W., Finn, R. A., Broder, D. L., and Hassel, G. E. (2017). Assessing stu-dents’ conceptual knowledge of electricity and magnetism. Physical Review Special Topics – Physics Education Research 13(2): 020121.

Office of the Basic Education Commission: OBEC. (2017). Indicator and Core Content in Science Learning (Revised B.E. 2017) in Accordance with the Core Curriculum of Basic Education B.E.2008. Bangkok: Author. (in Thai)

Periago, M. C., Bohigas, X. (2005). A study of second–year engineering students’ alternative conceptions about electric potential, current intensity and Ohm’s law. European Journal of Engineering Education 30(1): 71–80.

Peşman, H., and Eryilmaz, A. (1994). Development of a three–tier test to assess misconceptions about simple electric circuits. The Journal of Educational Research 103: 208–222.

Rosenthal, A. S., and Henderson, C. (2006). Teaching about circuits at the introductory level: An emphasis on potential difference. American Journal of Physics 74(4): 324–328.

Sencar, S., and Eryilmaz, A. (2004). Factors mediating the effect of gender on ninth–grade Turkish students’ misconceptions concerning electric circuits. Journal of Research in Science Teaching 41(6): 606–616.

Smaill, C. R., Rowe, G. B., Godfrey, E., and Paton, R. O. (2012). An investigation into the understanding and skills of first–year electrical engineering students. IEEE Transactions on Education 55(1): 29–35.

Turgut, Ü., Gürbüz, F., and Turgut, G. (2011). An investigation 10th grade students’ misconceptions about electric current. Procedia Social and Behavioral Sciences 15: 1965–1971.


Full Text: PDF