力矩之名词表徵演变与概念的溯源.PDF

物理教育學刊物理教育學刊 ChineseChinese Physics EducationPhysics Education 力矩之名詞表徵演變與概念的溯源 71 20020 168,, 第第九十卷第一期七卷第一期, 1-, 161-12 2016, 17(1), 1-12 2008, 9(1), 1-16 10.6212/CPE.2016.170 1.01 力矩之名詞表徵演變與概念的溯源 邱韻如 長庚大學 通識中心 yjchiu@.tw （投稿日期：民國105 年04 月24 日，接受日期：105 年07 月27 日） 摘要 ：本文溯源探討「力矩」之中文與英文名詞表徵的演變與概念發展，並探討 其對教與學的影響。研究的問題起於探討moment of force(力矩) 、momentum(動量) 、 moment of electric dipole(電偶極矩)以及moment of magnetic dipole(磁偶極矩，簡稱磁 矩)等名詞中的「moment 」是什麼意思，以及為何把moment 翻譯為「矩」。本文經 由文本分析，提出與其相關的物理教材內容之表徵現況、潛在問題與教學建議： 科學術語是學習一個新概念時首先遇到的表徵，對於無法難以望文生義的名詞， 並非告知定義或公式就可以瞭解，物理教師必須察覺學生在此的學習困難，更加 花費心思引領學生熟習其概念。 關鍵詞：力矩、名詞表徵、物理教學 壹、前言 wheel 和YoYo(邱韻如, 2008) 、角動量守恆實 驗、陀螺進動實驗等等，讓學生不斷的練習 國中小學生可能會背「力矩=力×力臂」， 運用 「力矩」這個概念，但許多學生還是習 但是，「力矩」的「矩」是什麼意思，恐怕少 慣使用「力」而非「力矩」，他們甚至對用右 有人會問。對國中學生而言，並非只是把「力 手定則來表示力矩的方向，也常常理解困難。 矩=力×力臂」這個定義背熟就能瞭解力矩， 「力矩」究竟難在哪裡？把定義背熟就懂了 尤其當力與力臂不垂直時，力臂的定義更顯 嗎？為何學生還是有許多學習困難？本文從 奇特。 「矩」這個字出發，以文本分析方式，溯源 在普物教學，筆者發現學生在學習力矩 探討「力矩」之概念發展以及名詞表徵演變， 與角動量的關係時 ，不僅對角動量這個新概 由此探其對教與學的影響。 念難以接受，甚至對力矩這個舊概念也變得 陌生了 。筆者藉由阿特武德機、Maxwell’s 2 邱韻如 貳、力矩之「矩」是何意？ 矩」，下面幾個譯名就隨之產生：moment of force 力矩、moment of a couple 力偶矩、 （一）矩與moment moment of momentum 動量矩、magnetic 普物課本裡，力矩的英文是 moment of moment 磁矩。薩本棟指出：惟對於moment of force ，和動量(momentum) 、電偶極矩 inertia 一詞，以其既無方向意義，且不與垂 (moment of electric dipole) 以及