本節共分為三個部分，第一部分先討論全體學生在氣體擴散診斷試題中的整 體表現，第二部分討論全體學生在氣體擴散的四項次概念中的表現情形，第三部 分討論全體學生在氣體擴散診斷測驗中的答題信心表現。
一、 不同學習階段的學生在氣體擴散診斷試題中的表現
全體受試學生在氣體擴散診斷試題中答題表現差異分析呈現於表 4-2-1-1，
由表 4-2-1-1 得知：全體學生在氣體擴散診斷試題中的平均答對率為 34.7%，標 準差為 18.6，其中，國中學生的平均答對率為 26.2%，標準差為 13.9；高中學生 在氣體擴散診斷試題中的平均答對率為 44.6%，標準差為 18.4。
從表 4-2-1-1 中，以不同學習階段的學生在氣體擴散診斷測驗中的答題表現 做比較，高中學生的平均答題表現（44.6）優於國中學生平均答題表現（26.2），
經獨立樣本 T 檢定得知：t =11.582，顯著性為 .000<.05，所以國中學生與高中學 生在氣體擴散診斷測驗的得分有差異性的影響，並且達顯著水準。
表 4-2-1-1 不同學習階段的學生在氣體擴散診斷測驗中的答題表現差異分析 總人數 平均答對率 標準差 t 值 p 全體學生 414 34.7 18.6
國中學生 223 26.2 13.9
11.582*** .000 高中學生 191 44.6 18.4
***p<.001
從上面的分析可知，高中學生在氣體擴散測驗中的表現優於國中學生，在其 他研究中（吳怡嫺、邱美虹，2006；Johnson, 1998）也發現學生在不斷學習氣體 相關概念後，對於氣體粒子的正確概念隨著年齡增長而有成長的趨勢，與本研究 的結果相近。
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第四章 研究結果與討論
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對照附錄二的二階層氣體擴散診斷試題觀察學生的答題情況可以發現，國中 學生在面對「氣體擴散速率與分子量的關係」試題時，可能會認為壓力或濃度是 影響氣體擴散速率的因素，認為當前述條件一樣時，兩種氣體也會運動得一樣快；
高中學生在面對「氣體擴散速率與分子量的關係」試題時，多數會選擇分子量或 重量的大小為影響氣體擴散速率的因素，但是當試題以情境題呈現時，高中學生 又會傾向認為濃度是影響氣體擴散速率的因素。關於不同試題類型的部分將在第 四節中討論。
在本研究中，多數的國中學生及部分高中學生認為打開分隔氫氣和氦氣兩容 器中間的氣閥時，氫氣和氦氣運動的速率一樣快，與 Chiu（2007）針對中學生 的研究發現相似。
B. 密閉容器兩種氣體擴散的運動方向
表 4-2-2-2 顯示學生在「密閉容器兩種氣體擴散的運動方向」中的回答情形，
從表中得知：國中學生的答對率約在 15.2%到 25.1%之間，高中學生的答對率則 在 29.3%到 51.3%之間。
對照附錄二的二階層氣體擴散診斷試題觀察學生的答題情況可以發現，國中 學生在面對「密閉容器兩種氣體擴散的運動方向」試題時，會選擇兩種氣體都是 雙向（左右/上下）亂動，並且認為壓力或重量是影響氣體運動方向的因素，僅 有少部分學生會選擇氣體運動為影響氣體擴散方向的因素；當高中學生在面對
「密閉容器兩種氣體擴散的運動方向」試題時，多數高中生能知道氣體運動沒有 特定方向，會選擇兩種氣體都是隨機亂動，並且認為氣體運動為影響氣體擴散方 向的因素，也有部分的學生會認為重量或壓力是影響氣體擴散的運動方向的因 素。
第四章 研究結果與討論
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第四章 研究結果與討論
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從前面的觀察分析學生的答題分布可以發現，國中學生的答題分布較高中學 生答題的分布分散一些，推測是因為國中學生沒有學過理想氣體，所以會抱持較 多樣性的想法。而高中學生已經學習過較多氣體粒子相關的概念，所以想法沒那 麼分散，大致上分布在幾個選項之中。
學生在氣體擴散四個次概念中的答題表現
學生在氣體擴散診斷測驗中的四個次概念的答題表現如表 4-2-2-5 所示。由 表 4-2-2-5 得知：在「氣體擴散速率與分子量的關係」次概念中，國中學生平均 答對率為 22.9%，高中學生的平均答對率為 44.0%，經獨立樣本 T 檢定得知：t = 8.069，顯著性為.000 <.05，所以高中學生在「氣體擴散速率與分子量的關係」次 概念中的表現顯著優於國中學生的表現；在「密閉容器兩種氣體擴散的運動方向」
次概念中，國中學生平均答對率為 21.1%，高中學生的平均答對率為 38.0%，經 獨立樣本 T 檢定得知：t = 7.184，顯著性為.000<.05，所以高中學生在「密閉容 器兩種氣體擴散的運動方向」次概念中的表現顯著優於國中學生的表現；在「密 閉容器兩種氣體擴散的運動情形」次概念中，國中學生平均答對率為 38.7%，高 中學生的平均答對率為 59.2%，經獨立樣本 T 檢定得知：t = 9.157，顯著性 為.000<.05，所以高中學生在「密閉容器兩種氣體擴散的運動情形」次概念中的 表現顯著優於國中學生的表現；在「兩種氣體擴散的分布情形」次概念中，國中 學生平均答對率為 19.7%，高中學生的平均答對率為 35.0%，經獨立樣本 T 檢定 得知：t = 5.942，顯著性為.000<.05，所以高中學生在「兩種氣體擴散的分布情 形」次概念中的表現顯著優於國中學生的表現。
第四章 研究結果與討論
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三、 學生在氣體擴散診斷試題中的答題信心表現
國中學生的答題信心指數分布情形
國中學生在氣體擴散診斷試題中的表現如圖 4-2-3-1 所示，由圖 4-2-3-1 得知：
國中學生在氣體擴散診斷測驗中的答題信心較低，大多分布在非常沒信心到沒信 心之間，約佔了全部的 60%，只有不到 20%的學生是選擇有信心或非常有信心。
在四個次概念的信心表現中，「密閉容器兩種氣體擴散的運動情形」的信心程度 稍高於其他的次概念，在「密閉容器兩種氣體擴散的運動方向」這個次概念所表 現的信心程度最低，但在四個次概念的信心程度的表現上大致沒有明顯的差別。
圖 4-2-3-1 國中學生在氣體擴散診斷測驗中的答題信心程度分布情形
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
百 分 比
國中學生在氣體擴散測驗中的答題信心
擴散速率與分子量
氣體擴散的運動方向
氣體擴散的運動情形
氣體擴散的分布情形
第四章 研究結果與討論
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表 4-2-3-1 全體學生在氣體擴散診斷測驗中的答題表現與信心程度相關分析 Pearson 相關 p
國中學生 .050 .462 高中學生 .163* .024 全體學生 .285** .000
* p<.05 **P<.01
推測因為國中學生尚未學過與氣體粒子相關的課程，無法確定自己的答題是 否正確，對於自己的答題信心普遍偏低，而高中學生已經學過理想氣體等與氣體 粒子擴散相關的課程，對於自己的答題情況較能掌握，也能藉由答題信心來正確 反應填答時的把握程度。呂秀娟（2010）的研究中認為學生的學習自信與學習成 就有正相關。朱英慈（2006）的研究中也認為學生的認知能力愈強，對答題信心 有增益的效果。李昭誼（2005）的研究認為，學童會隨著本身建構知識量的多寡，
來評估對於是題的信心程度。
小結
從信心指數的分布來看，國中學生在氣體擴散診斷試題中的信心指數表現大 多分布在非常沒信心到沒信心之間，表示國中學生對於他自己的答案比較沒有把 握，推論國中學生因為沒有學過氣體擴散相關的內容，所以對於答案的信心程度 較低；而高中學生的信心指數分布則以普通信心佔大多數，非常有信心次之，表 示高中學生對自己的答案稍具信心，推論高中學生因為已經學過理想氣體，所以 在面對試題時能有較高的答題信心。從學生在氣體擴散診斷測驗中的答題表現與 信心程度相關分析中來看，全體學生在氣體擴散診斷測驗中的答題表現高低與答 題信心高低呈現顯著正相關。
第四章 研究結果與討論
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