力学事例における大学生の力の認知とルール適用との関連

力学分野の問題解決の先行研究より，学習者が力を正しく認知できないという知見が得られている。これに基づき，本研究では大学生84名を対象に「行為者」と「物体の運動」という構成要素に基づく力の認知が，２力のつりあいルールの事例での２力認知を妨害するかを検討した。その結果，２力非明示問題において，行為者が存在する事例，物体が運動する事例での２力認知率が高かったことから，学習者の力の認知には，事例における行為者の存在及び物体の運動という２要因の関与が示唆された。また，ルールの所有状況と２力認知の有無との間に有意な連関が見られなかったことから，２力のつりあいルール所有者も非所有者と同様に，行為者と物体の運動に基づいて力を認知しており，ルールを適用できる事例が限定的になっていることが明らかになった。以上の知見から，行為者と物体の運動に基づいて力を認知することが，事例における力の認知に制約を与え，結果としてルールの適用が阻害されると推察された。