在了解了本研究中學生臉部微表情變化和學習歷程後，接下來要了解學生在 可燃的鐵實驗中學到了什麼概念？可燃的鐵實驗教給了學生什麼？由於先前章 節提及本研究中的「可燃的鐵」概念問卷中，組與組之間並無顯著差異。因此本 章節將對三組學生在氧化還原、反應速率和可燃的鐵實驗試題中各題的答題結果 進行試題分析，並討論受測學生在本研究的學習成果。
表 4-3-1 為三組學生在不同類型試題前後測答對率的差異比較，研究者將三 組學生（共 115 名）前後測問卷中不同題型（氧化還原 11 題、反應速率 7 題和 可燃的鐵實驗 9 題）分別計算出各題型的答對率，並進行相依樣本雙樣本平均數 考驗（paired t-test）。分析結果發現，受測學生在三種不同題型中都有良好的表 現，不論是氧化還原、反應速率還是可燃的鐵實驗相關試題前後測都有達到顯著 差異（三種題型 p 值皆小於.001），既然得到如此的結果，接下來的內容將會深 入對每種題型中各試題進行分析。
表 4-3-1 三組學生不同類型試題前後測答對率(%)差異比較
題型 前測答對率 後測答對率 t 值 p 值 氧化還原 68.0 77.2 -5.58 .000***
反應速率 66.8 80.7 -6.72 .000***
可燃的鐵實驗 61.2 73.8 -7.12 .000***
*：p < .05 **：p < .01 ***：p < .001
一、各組受測學生於氧化還原試題之試題分析
表 4-3-2 為三組學生在 11 題氧化還原試題中，各題前後測答對率的差異比 較，研究者將氧化還原的 11 題試題依照所有受測學生前後測答題情形計算出前
表 4-3-2 三組學生氧化還原試題各題前後測答對率(%)差異比較
題號 前測答對率 後測答對率 t 值 p 值 1 79.1 72.2 1.72 .088 2 93.0 90.4 .90 .368 3 86.1 82.6 .85 .396 11 42.6 64.4 -4.30 .000***
12 60.0 80.9 -3.49 .001**
13 22.6 52.2 -5.23 .000***
14 89.6 93.9 -1.39 .167 15 83.5 83.5 .00 1.000 16 40.9 66.1 -4.83 .000***
17 78.3 86.1 -1.69 .095 18 70.4 76.5 -1.22 .225
*：p < .05 **：p < .01 ***：p < .001
結果發現，「可燃的鐵」概念問卷的前三題題目前後測答對率都未達顯著，
除了未達顯著外，更發現這三題題目的前測答對率都略為比後測答對率高。這三 題題目主要是為了要確定學生有無正確的氧化還原概念，以作為理解可燃的鐵實 驗的先備知識，所以這三題試題的內容包括了「鐵生鏽和燃燒現象是何種反應？」、
「何種氧化還原反應反應速率較快？」的試題，而這些內容其實都是受測學生國 小自然課的上課內容，大部分的學生們都擁有基本的氧化還原反應的先備知識，
也因此學生們在這三題題目的前測答對率都高達八成或八成以上，然而在本研究 的教學影片中未再次正式提及氧化還原反應的快慢以致後測答對率的現象發生，
但前測的高答對率已足以證明「學生在受測前已擁有足夠的氧化還原先備知 識」。
素的概念在教學影片中是一大重點，但相較於反應速率與可燃的鐵實驗間的關係，
燃燒三要素與可燃的鐵實驗間的關係較為薄弱。分析結果發現，除了第 15 題，
其餘七題題目的後測答對率皆高於前測答對率，這樣的結果表示受測學生有成功 的學習到大部分的燃燒三要素概念。而依照題目內容進行探討，由第 11 題至第 13 題，這三題題目主要在討論「燃燒和滅火與燃燒三要素的關係」以及「金屬 的可燃性」，在教學影片中有直接提及到燃燒與滅火分別需要幾項燃燒要素的存 在，也因此第 11 題和第 12 題前後測顯著性都有到達顯著（第 11 題 p = .000；第 12 題 p = .001），而第 13 題更直接的問到了金屬可否燃燒的問題，由前測答對率 極低的現象（22.6%）即可發現金屬可否燃燒對大部分國二學生是一個普遍的迷 思概念，受測學生在施測前大部分不認為金屬能夠燃燒，甚至在研究者對即將升 上國三的學生進行研究預測時也發生相同的現象，而本研究中不僅教學影片有直 接提及金屬可燃燒的概念，教學的主要內容就是在說明金屬鐵粉的燃燒現象，也 因此在第 13 題的部分學生前後測答對率有極大的差異，t 值也是這八題中最小的
（t = -5.23），代表學生在經過可燃的鐵實驗影片教學後對於金屬可否燃燒已產生 概念改變。
另外，第 14 題到第 18 題這五題題目研究者以題組題的方式出題，試圖測驗 學生們對於「燃燒和滅火與燃燒三要素的關係」可否進行應用。其中第 14 題和 第 15 題分別測驗學生們對燃燒三要素的基本知識，以實際的例子測驗學生燃燒 三要素和例子中實際的對應情形，而燃燒三要素的基本概念在學生們國小階段便 已有初步的認識，因此這類的題目對學生而言並不構成困難，也因此他們的前測 答對率便高達八成以上（89.6%、83.5%），且前後測並無顯著差異（第 14 題 p = .167；
第 15 題 p = 1.000）。而第 16 題到第 18 題則對學生們燃燒與滅火和燃燒三要素間 的關係以應用題的方式測驗，結果發現，除了第 16 題二氧化碳滅火器滅火的題 目，學生們並不是很了解二氧化碳滅火器的原理，也因此在教學前後在前後測達 到顯著（p = .000）。而第 17、18 題也因為學生們對燃燒三要素原本就有一定程
研究者發現，由概念問卷中第 11、12 題以及第 16、17、18 題互相比較發現，
學生在燃燒三要素應用題（第 16、17、18 題）的前測結果中顯現出對燃燒三要 素有一定程度的理解，但卻無法在燃燒三要素理論的歸納題組（第 11、12 題）
中得到好的成績，代表學生們在先前的燃燒概念學習流於現象的解釋，而未對燃 燒概念的現象進行歸納。教學成果也表現出學生們能夠接受燃燒三要素理論的歸 納結果（第 11 題 p = .000；第 12 題 p = .001）。
二、各組受測學生於反應速率試題之試題分析
表 4-3-3 為三組學生在 7 題反應速率試題中，各題前後測答對率的差異比較，
研究者將反應速率的 7 題試題依照所有受測學生前後測答題情形計算出前後測 答對率，並進行相依樣本雙樣本平均數考驗（paired t-test）。
表 4-3-3 三組學生反應速率試題各題前後測答對率(%)差異比較
題號 前測答對率 後測答對率 t 值 p 值 4 76.5 82.6 -1.41 .162 5 70.4 88.7 -3.87 .000***
6 53.9 54.8 -1.56 .877 7 83.5 87.0 -.85 .396 8 67.8 84.4 -4.48 .000***
9 57.4 85.2 -5.71 .000***
10 58.2 81.7 -4.44 .000***
*：p < .05 **：p < .01 ***：p < .001
結果發現，7 題反應速率試題的後測答對率皆高於前測答對率，代表可燃的 鐵實驗教學對於反應速率的概念教學是有效的。概念問卷中的反應速率試題皆以
達顯著，此一結果與研究者預測相同，因為反應速率概念與本研究中的教學實驗 有著最直接的關係。而第 4、6、7 題中，第 4 題和第 7 題都是直接且巨觀的表面 積與反應速率試題，學生在前測就已經能夠掌握這兩題，也因此這兩題的前測答 對率都偏高（76.52%、83.48%），且前後測無顯著差異。而第 5 題則是因為在題 目中以微觀方式出題，並在題目中探討到碰撞學說的基本概念，而這些概念在教 學中並未直接提及，對學生而言屬於遠遷移，也因此前後測答對率都偏低。
三、各組受測學生於可燃的鐵實驗試題之試題分析
表 4-3-4 為三組學生在 9 題可燃的鐵實驗試題中，各題前後測答對率的差異 比較，研究者將可燃的鐵實驗的 9 題試題依照所有受測學生前後測答題情形計算 出前後測答對率，並進行相依樣本雙樣本平均數考驗（paired t-test）。
表 4-3-4 三組學生可燃的鐵實驗試題各題前後測答對率差異比較
題號 前測答對率 後測答對率 t 值 p 值 19 73.0 69.7 1.00 0.319 20 61.7 60.9 .15 0.880 21 47.8 38.3 1.88 0.063 22 70.4 76.5 -1.35 0.179 23 36.5 86.1 -9.12 .000***
24 51.3 73.0 -3.54 0.001**
25 97.4 94.8 1.00 0.319 26 94.8 73.9 4.983 .000***
27 16.5 90.4 -17.21 .000***
*：p < .05 **：p < .01 ***：p < .001
可燃的鐵實驗試題是研究者依可燃的鐵實驗的主要原理「接觸面積與反應速 率」設計題目，題目中使用了「鐵釘」、「鋼絲絨」和「鐵粉」三種不同表面積的 鐵，另外還使用了「擺放兩週」、「以酒精燈點燃」和「由高處落下」三個情境搭 配出九個題目。結果發現，除了第 23、24、27 題後測答對率大於前測，且 p 值 達顯著（第 23 題 p = .000；第 24 題 p = .001；第 27 題 p = .000），其餘題目皆未 達顯著或是後測答對率未大於前測。其中第 23 題和第 27 題分別是「鋼絲絨可否 在酒精燈下燃燒？」以及「鐵粉由高處落下可否燃燒？」的題目，而學生們在施 測過程中已經目睹了相關的現象，也因此都能答對且前後測達顯著。而第 24 題 為「鐵粉若以酒精燈加熱會發生的變化」，學生在這題的前後測達顯著，這樣的 結果可以表現出學生雖未能直接看到鐵粉以酒精燈加熱燃燒的現象，但本研究的 反應速率與表面積概念的教學已經能讓學生進行如此的推論，換句話說，本研究 對反應速率與表面積概念的教學是極具成效的。然而在第 19、20、21 三題，題 目是以擺放兩週為情境問學生不同表面積的鐵會產生的變化，然而在教學影片中 並未直接提及緩慢氧化還原變化（如鐵生鏽）相關內容，也因此這三題題目學生 的後測答對率略為少於前測答對率，但未達顯著著（第 19 題 p = .319；第 20 題 p = .880；第 21 題 p = .063）。另外第 22 題和第 25 題則是問學生「鐵釘以酒精燈 加熱」和「鐵釘由高處落下」的變化，學生在一般的生活經驗中就可得知鐵釘加 熱或由高處落下並不會產生變化，因此前後測未達顯著（第 22 題 p = .179；第 25 題 p = .319）是可預期的。然而第 26 題則是問學生「鋼絲絨由高處落下」會 產生的變化，由於教學影片中只提到「酒精燈加熱可使鋼絲絨燃燒」和「鐵粉由 高處落下會燃燒」此二現象，並提到這些現象都與表面積有關，也因此當題目中 問到「鋼絲絨由高處落下」時，學生們由教學中學習到鋼絲絨的表面積相較於鐵 釘是較大的，也學到表面積與反應速率有關，但並未親眼驗證鋼絲絨由高處落下 的現象，也因此導致前測答對率較後測高，且達顯著（p = .000）的現象。雖然 這樣的結果是可預期的，但研究中應盡量避免此種題目，或應該在教學中加入鋼
四、小結
由試題分析結果中可發現，「可燃的鐵」概念問卷對於反應速率和表面積相 關的概念此類與實驗影片教學最直接相關的內容特別的有效，也代表著問卷設計
由試題分析結果中可發現，「可燃的鐵」概念問卷對於反應速率和表面積相 關的概念此類與實驗影片教學最直接相關的內容特別的有效，也代表著問卷設計