本節共分為三個部分，第一部分先討論學生在氣體擴散診斷試題中的表現以 及自然科教師預測學生的答題情形，第二部分中分別以不同學習階段中最多數學 生回答的選項為答案，計算國中自然科教師及高中自然科教師預測學生回答的答 對率，探討不同教學階段的教師在氣體擴散四個次概念中預測的準確情形，第三 部分討論教師對於預測其學生的答題表現的答題信心程度分布。
一、 學生在氣體擴散試題中的表現及教師預測學生的答題情形
這部分主要是分析不同學習階段的學生在氣體擴散診斷試題中的表現，以及 自然科教師預測學生在氣體擴散診斷試題中的答題表現，在這部分中我們將氣體 擴散概念分四個次概念討論。下面將逐題討論教師及學生的答題情形，並與學生 實際的作答情形作比較。在這部分的表格中，選項後面加上*記號表示該選項為 正確答案，而以框框表示最多人選擇的選項。
A. 氣體擴散速率與分子量的關係
由表 4-3-1-1 可知：在第 1-1 題中，有 50%的國中教師認為學生會選擇（A）
選項，30.6%的國中教師認為學生會選擇（C）選項，對照表中國中學生的表現，
有 44.8%的國中學生選擇（C）選項，僅有 38.6%的國中學生選擇了正確答案（A）
選項，從其中的差異我們可以推論，國中教師對於學生在此概念的理解和學生實 際的表現之間仍存有差異。
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在高中部分，有 95.5%的高中教師認為學生會選擇（A）選項，另外 4.5%的 教師則認為學生會選擇（C）選項，對照表中高中學生的表現，有 58.1%的學生 選擇了正確答案（A）選項，還有 35.1%的學生選擇了（C）選項，從表中看來 高中教師對學生在此概念有較多的了解。
表 4-3-1-1 第 1-1 題教師預測學生及學生實際答題的人數百分表(%)
題目 1-1. 當活栓打開，兩氣體的運動快慢何者較快?
答題選項 國中學生 國中教師預測 高中學生 高中教師預測
(A) *氫氣 38.6 50.0 58.1 95.5
(B) 氮氣 11.2 8.3 6.3 0
(C) 一樣快 44.8 30.6 35.1 4.5
(D) 兩氣體在原容器中不動 5.4 11.1 0.5 0
未答題 0.0 0.0 0.0 0.0
由表 4-3-1-2 可知：在第 1-2 題中，有 52.8%的國中教師認為學生會選擇（A）
選項，16.7%的國中教師認為學生會選擇（D）選項，對照表中國中學生的表現，
僅有 18.8%的國中學生選擇正確答案（A）選項，而有 28.3%的國中學生選擇了
（D）選項，與教師預測的結果差距頗大，從差異中顯示出國中教師對於學生在 此概念的理解與學生實際的表現之間有所差異。
在高中部分，有 86.4%的高中教師認為學生會選擇（A）選項，有 4.5%的教 師則認為學生會選擇（D）選項，對照表中高中學生的表現，有 54.5%的學生選 擇了正確答案（A）選項，還有 20.4%的學生選擇了（D）選項，從表中看來高 中教師對學生在此概念有較多的了解。
第四章 研究結果與討論
72
由表 4-3-1-3 可知：在第 5-1 題中，有 61.1%的國中教師認為學生會選擇（E）
選項，19.4%的國中教師認為學生會選擇（B）選項，對照表中國中學生的表現，
有 52.5%的國中學生選擇（E）選項，而有 25.6%的國中學生選擇了（A）選項，
僅有 9.4%的國中學生選擇正確答案（B）選項，國中教師預測的結果與學生回答 的情況大致相符，但其中仍存有差異。
在高中部分，有 54.5%的高中教師認為學生會選擇（B）選項，有 27.3%的 教師認為學生會選擇（E）選項，對照高中學生的表現，有 63.4%的學生選擇了
（E）選項，有 18.3%的學生選擇了正確答案（B）選項，差異中顯示出高中教 師對於學生在此概念的理解與學生實際的表現之間有所差異。
表 4-3-1-3 第 5-1 題教師預測學生及學生實際答題的人數百分表(%)
題目 5-1. 影響小安聞到味道先後次序的最主要是因為花香味的何種因素所致?
答題選項 國中學生 國中教師預測 高中學生 高中教師預測 (A) 分子活性 25.6 11.1 12.6 4.5 (B) *重量 9.4 19.4 18.3 54.5
(C) 壓力 6.3 0.0 2.6 0.0
(D) 溫度 2.2 0.0 1.6 0.0
(E) 濃度 52.5 61.1 63.4 27.3
(F) 能量 4.0 8.3 1.6 9.1
未答題 0.0 0.0 0.0 4.5
由表 4-3-1-4 可知：在第 5-2 題中，有 52.8%的國中教師認為學生會選擇（G）
選項，25.0%的國中教師認為學生會選擇（D）選項，對照表中國中學生的表現，
有 37.2%的國中學生選擇（G）選項，而有 21.5%的國中學生選擇了（B）選項，
僅有 13.0%的國中學生選擇正確答案（D）選項，國中教師預測的結果與學生回 答的情況大致相符，但其中仍存有差異。
第四章 研究結果與討論
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由表 4-3-1-5 可知：在第 11-1 題中，有 55.6%的國中教師認為學生會選擇（C）
選項，30.6%的國中教師認為學生會選擇（B）選項，對照表中國中學生的表現，
有 49.3%的國中學生選擇（B）選項，而有 32.7%的國中學生選擇了選擇正確答 案（C）選項，國中教師預測的結果與學生回答的情況大致相符，但其中仍存有 差異。
在高中部分，有 72.7%的高中教師認為學生會選擇（C）選項，有 22.7%的 教師則認為學生會選擇（B）選項，對照高中學生的表現，有 56.0%的學生選擇 了正確答案（C）選項，有 22.5%的學生選擇了（B）選項。在本題中教師預測 的結果與學生實際的表現相去不遠，我們可以推論教師對學生在此概念有較多的 理解。
表 4-3-1-5 第 11-1 題教師預測學生及學生實際答題的人數百分表(%)
題目 11-1. 一小段時間後，玻璃管中會產生白色煙圈(氨氣與鹽酸的氣體反應會 產生氯化銨白色煙霧微粒)，產生的白色煙圈會接近圖中的哪一點?
答題選項 國中學生 國中教師預測 高中學生 高中教師預測 (A) 甲點 17.9 13.9 21.5 4.5 (B) 乙點 49.3 30.6 22.5 22.7 (C) *丙點 32.7 55.6 56.0 72.7
未答題 0.0 0.0 0.0 0.0
第四章 研究結果與討論
75
由表 4-3-1-6 可知：在第 11-2 題中，有 66.7%的國中教師認為學生會選擇（B）
選項，19.4%的國中教師認為學生會選擇（E）選項，對照表中國中學生的表現，
各有 23.8%的國中學生選擇（B）、正確答案（E）選項，與教師預測的結果有 些差距，從差異中顯示出國中教師對於學生在此概念的理解與學生實際的表現之 間有所差異。
在高中部分，有 68.2%的高中教師認為學生會選擇（B）選項，有 27.3%的 教師則認為學生會選擇（E）選項，對照高中學生的表現，有 53.4%的學生選擇 了正確答案（B）選項，另外有 24.6%的學生選擇了（E）選項，從表中看來大 部分高中教師預測的結果與學生回答的情況大致相符，但其中仍存有差異。
表 4-3-1-6 第 11-2 題教師預測學生及學生實際答題的人數百分表(%)
題目 11-2. 影響白色煙圈在玻璃管中出現位置的因素為何?
答題選項 國中學生 國中教師預測 高中學生 高中教師預測 (A) 活性 16.1 2.8 12.0 0.0 (B) *重量 23.8 66.7 53.4 68.2 (C) 壓力 16.6 5.6 4.2 0.0 (D) 溫度 11.2 0.0 4.2 4.5 (E) 濃度 23.8 19.4 24.6 27.3
(F) 能量 8.1 5.6 1.6 0.0
未答題 0.4 0.0 0.0 0.0
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由表 4-3-1-7 可知：在第 14-1 題中，有 47.2%的國中教師認為學生會選擇（A）
選項，33.3%的國中教師認為學生會選擇（C）選項，對照表中國中學生的表現，
有 43.7%的國中學生選擇（C）選項，而有 27.5%的國中學生選擇了選擇正確答 案（A）選項，國中教師預測的結果與學生回答的情況大致相符，但其中仍存有 差異。
在高中部分，有 86.4%的高中教師認為學生會選擇（A）選項，有 9.1%的教 師認為學生會選擇（C）選項，對照高中學生的表現，有 44.5%的學生選擇了正 確答案（A）選項，有 34.0%的學生選擇了（C）選項，從表中看來學生的表現 與教師的預測結果之間有些差距，代表僅有部分高中教師掌握到學生在此概念的 想法。
表 4-3-1-7 第 14-1 題教師預測學生及學生實際答題的人數百分表(%)
題目 14-1. 當活栓打開，兩氣體的運動快慢何者較快?
答題選項 國中學生 國中教師預測 高中學生 高中教師預測 (A) *氫氣 27.5 47.2 44.5 86.4 (B) 氮氣 18.0 19.4 17.8 4.5 (C) 一樣快 43.7 33.3 34.0 9.1 (D) 兩氣體在原容器中不動 10.8 0.0 3.7 0.0
未答題 0.0 0.0 0.0 0.0
由表 4-3-1-8 可知：在第 14-2 題中，有 41.7%的國中教師認為學生會選擇（A）
選項，19.4%的國中教師認為學生會選擇（D）選項，對照表中國中學生的表現，
有 27.4%的國中學生選擇（D）選項，而有 19.7%的國中學生選擇了選擇正確答 案（A）選項，與教師預測的結果有些差距，從差異中顯示出國中教師對於學生 在此概念的理解與學生實際的表現之間有所差異。
第四章 研究結果與討論
77
在高中部分，有 77.3%的高中教師認為學生會選擇（A）選項，有 13.6%的 教師認為學生會選擇（D）選項，對照高中學生的表現，有 45.0%的學生選擇了 正確答案（A）選項，有 23.0%的學生選擇了（D）選項，高中教師預測的結果 與學生回答的情況大致相符，但其中仍存有差異。
表 4-3-1-8 第 14-2 題教師預測學生及學生實際答題的人數百分表(%) 題目 14-2. 承 14-1，你認為理由為何?
答題選項 國中學生 國中教師預測 高中學生 高中教師預測 (A) *溫度相同下，氫氣及氮氣
因分子量不同，分子量小的 運動較快
19.7 41.7 45.0 77.3
(B) 溫度相同下，氫氣及氮氣因 分子量不同，分子量大的運 動較快
11.2 16.7 9.9 4.5
(C) 溫度相同下，氫氣及氮氣因 活性不同，活性大的運動較 快
16.1 11.1 6.8 0.0
(D) 溫度相同下，氫氣及氮氣因 壓力同為一大氣壓所以運 動一樣快
27.4 19.4 23.0 13.6
(E) 溫度相同下，氫氣及氮氣因
溫度相同，所以運動一樣快 7.2 11.1 7.3 0.0
(F) 溫度相同下，氫氣及氮氣因
濃度相同，所以運動一樣快 13.0 0.0 6.3 4.5
(G) 兩氣體在原容器中不動，皆
為靜止 5.4 0.0 1.6 0.0
未答題 0.0 0.0 0.0 0.0
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小結
從上面的分析我們可以發現，國中學生的答題情況較分散，較少多數學生一 起選某個選項的情況，推測是因為國中學生到八年級才剛開始接觸理化相關課程，
學習過的相關課程僅有「空氣的組成與性質」及「物質變化的粒子觀點」，國中 學生對氣體的概念大多是由生活經驗而來，所以國中學生對於氣體的概念會抱持 多樣性的想法，而國中教師在「氣體擴散速率與分子量的關係」中預測學生可能 的回答時，面對學生多樣性的想法，也較難準確預測學生的想法，造成預測失準 的情況。高中教師預測學生的想法與學生回答的情況雖存在有差異，但大致相符，
代表高中自然科教師對於高中學生在「氣體擴散速率與分子量的關係」中持有的 想法有較多的了解，推測是因為高中學生已經學過理想氣體單元，所以學生對於 氣體概念有較多的認識，教師對於學生所持有的想法亦有較多的了解。唯高中學 生在面對情境題時，有部分高中學生改以濃度來解釋影響氣體擴散速率的原因，
這是高中老師沒有預料到的部分。