一、 科學教育方面之建議
（ㄧ）加強教育大學學生「大氣壓力與表面張力」概念知識
由研究結果發現，教育大學學生對「大氣壓力與表面張力」知識不足，雖然理工背景 的學生得分率（59.52％）大於非理工背景的學生（44.46％），但整體成績仍不高（13.23 分），答對率約只有一半（52.92％），因此建議教育大學學生能針對此科學概念加強理解 知識。另一方面，教學也應重視概念的理解與應用，加強培養學生「大氣壓力與表面張力」
的概念知識。
（二）教學中可增加學生科學解釋的機會
本研究經由「大氣壓力與表面張力」實驗的問卷，以了解學生的「大氣壓力與表面張 力」解釋能力。研究發現學生在第一題到第五題的解釋理由部分，除了第二題理工背景學 生及第三題，其餘答對率皆不到六成，顯示學生的解釋能力不足，學生在針對科學現象提 出科學解釋時，往往無法選擇完整且恰當的解釋，因此建議教學上除了科學概念知識之學 習外，教學者應適時的給予學習者進行科學解釋的機會，教學者並可依據概念解釋現象、
科學理論，進行學生在科學解釋上的因果關係及邏輯上的了解。
（三）運用教學策略達到學生科學解釋能力的成長
理工背景的學生與非理工背景的學生在「大氣壓力與表面張力」概念知識部分是達顯 著性（P＝ .000），但不同背景的學生在「大氣壓力與表面張力」解釋能力的部分卻是未
達顯著性的（P＞ .05），顯示理工背景的學生在科學解釋部份是有待提升的。而在謝州恩
（2004）研究中明確的指出教學中運用小組討論的方式，將有助於學生科學解釋能力的成 長。依此建議教學者，可於一概念教學後讓學生分組討論，針對現象提出合理的解釋，加 強學生的科學解釋能力。
二、 對未來研究的建議
（ㄧ）擴大研究對象範圍
本研究由於時間、人力等因素，僅針對教育大學學生進行問卷實施，未能探討至其他 ㄧ般大學的學生上，因此若能擴大研究對象的範圍，應能更大範圍了解不同背景的大學學 生在科學概念知識及科學解釋能力的不同。
（二）增加研究的科學概念
本研究設計僅以「大氣壓力與表面張力」的相關科學現象，未來的研究者可擴大研究 的範圍，設計一系列的問卷，以探討學生對科學知識及科學解釋的理解程度，並加以探討。
參考文獻
一、中文部分
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二、西文部分
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附錄一 大氣壓力與表面張力之概念調查
各位親愛的同學：您好！
非常感謝您撥冗填答本測驗。這是一份有關於表面張力、大氣壓力「概 念調查」，主要是要了解您對表面張力、大氣壓力的，調查結果的看法主 要將回饋於未來大學的科學課程與教學，您的回答具有相當重要的參考價 值，我們非常期望與感謝能獲得您的支持填寫這份測驗。
順頌 時綏！
台中教育大學科學應用與推廣學系 研究生 羅佩娟 指導老師 許良榮 敬上 基本資料：
（1）學號：
（2）性別：□男。 □女。
（3）科系：□理工（含數學系、體育系）相關科系。
□非理工科系。
（ ）1、大氣壓力的應用在日常生活中隨處可見，請問下列何者所應用的原理 與大氣壓力無關？（A）電動吸塵器 （B）中醫療程的拔罐器 （C）玻 璃窗上的塑膠吸盤 （D）潛水艇。
（ ）2、茶壺蓋上常有留一個小孔，請問它的目的是什麼？（A）節省材料 （B）
方便繫繩 （C）可知水位高低 （D）使茶壺內外壓力相等，方便茶水 流出。
（ ）3、小明吃冰時喜歡加煉乳，媽媽在幫他開煉乳罐頭時，會在罐頭上至少 鑿兩個洞，請問如此做的目的為何？（A）在不是真空狀態下，煉乳較 易流出 （B）兩個洞的總面積較大，煉乳較易流出 （C）使罐頭內外 的大氣壓力相等，煉乳較易流出（D）使罐頭內的大氣壓力大於罐頭外 的大氣壓力，煉乳較易流出。
（ ）4、壓力的單位 1 大氣壓（atm）等於：（A）76 m-Hg（B）76 cm-Hg（C）
760 cm-Hg（D）76 mm-Hg。
（ ）5、某一人站立於一空地上，則此人所受到大氣壓力的方向為何？（A）向 下 （B）由腳底向上 （C）兩側 （D）每ㄧ方向。
◎請翻頁繼續作答◎
（ ）6、如右下圖，在光滑地球表面上的 A 點，該點受到大氣壓力的淨作用的
作用方向為何？（A）↙ （B）← （C）↘ （D）↓。
（ ）7、把一個平囗玻璃杯裝滿水，然後用一塊薄塑膠板緊接在杯囗上，再將 杯子倒轉，使杯囗朝下，如右下圖，此時塑膠板受到大氣壓力的作用，
所以不會掉下來，而此時大氣壓力作用在該塑膠板的方向為何？（A）
兩側（B）向下（C）向上（D）不一定。
（ ）8、如下圖，一顆球吊掛在房間的天花板下，則該球受到的大氣壓力作用 的方向為何？（A）只有側壓力（B）只有向下的壓力（C）只有向上的 壓力（D）每個方向都有壓力。
（ ）9、當人類行呼吸作用的「吸氣」動作時，肺臟內的空氣壓力和外界的大 氣壓力，兩者的大小關係為何？（A）肺臟壓力＞外界的壓力（B）肺 臟壓力=外界的壓力（C）肺臟壓力＜外界的壓力（D）和壓力無關。
（ ）10、大氣壓力形成的原因為何？（A）空氣的浮力造成的 （B）大氣互相 擠壓造成的（C）大氣的流動造成的（D）大氣的重量造成的。
（ ）11、在高山上的大氣壓力比在平地的大氣壓力？（A）大（B）小（C）一 樣（D）無法確定，要視天氣而定。
◎請翻頁繼續作答◎
（ ）12、在一密閉容器中充滿液體（不可壓縮），任何一部分受到壓力，此壓 力將不改變大小的傳至容器內的每一部份，此原理稱為（A）阿基米德 原理（B）巴斯卡定律（C）托里切利原理（D）連通管原理。
（ ）13、若一氣泡由水池底部升至水面時，體積增為原來的三倍。若水的溫度 不變，則水池底部壓力是多少大氣壓？（該水面的大氣壓力為一大氣 壓）（A）9（B）3（C）1/3（D）1/9。
（ ）14、關於靜液的壓力，下列何者不正確？ (A)靜液中一點之壓力作用方 向是向上的 (B)距液面等深處壓力均相等 (C)靜液中物體所受之 壓力作用方向與其表面互相垂直 (D)若液體注入連通管內，則液面 等高。
（ ）15、作用於靜止流體內任一小方塊的壓力,其上壓力.下壓力.旁壓力大小 為何?（A）上壓力<旁壓力<下壓力(B)上壓力>旁壓力>下壓力(C)皆 相同(D) 不能確定。
（ ）16、在 1atm 情況下，水銀柱的高度是 76 公分高，下列敘述中哪種情況 可能會使水銀柱的高度增加？(A)地表附近的重力場強度減小 (B)盛 水銀的玻璃管截面積減少 (C)地表附近的重力場強度增加 (D)大氣密 度變大。
（ ）17、A、B 兩量筒，半徑比為 2：1，若桶內分別注入等體積的甲、乙兩種 液體，甲、乙液體的密度比為 2：1，則 A、B 兩量筒底部所受的壓力 比為？(A)1：1(B)1：2(C)2：1(D)1：4 。
◎請翻頁繼續作答◎
（ ）18、一垂直放置的 U 形管，將其一開口端封閉，而另一端開口維持，在其 內注入ㄧ定量的水銀，如圖所示，若大氣壓力為 76 釐米汞柱，則 U 形 右側管壁端內的空間為：（A）是真空（B）有空氣，氣壓是 66 釐米汞 柱（C）有空氣，氣壓是 76 釐米汞柱（D）有空氣，氣壓是 86 釐米汞
柱。
（ ）19、下列液體中,表面張力最大的是？（A）水 （B）煤油 （C）丙酮 （D）
乙醚 。
（ ）20、表示表面張力係數的單位下列何者較恰當？（A）達因/釐米 （B）
毫牛頓/平方公分 （C）達因 （D）釐米/秒。
（ ）21、下列敘述何者正確？ (A)液體的表面有使其表面積縮小之力稱為表 面張力(B)同液體溫度愈低，表面張力愈小 (C) 液體的表面張力不只 出現在表面層而已 (D) 容易揮發的液體比不容易揮發的液體,表面張 力係數要大。
（ ）22、下列有關界面現象的敘述 , 何者為正確？ (A)將同一支毛細管插入 不同之液體中，管內液面升降高度均相同 (B)毛細管內液柱高度，僅 與液體管壁間之附著力有關，不受重力影響(C) 毛細管放入液體內 , 管內液面爬升 , 表示內聚力大於附著力 (D)將毛細管插入液體中 , 若管內液柱上升 , 則液面呈凹形。
（ ）23、一細針長 2 公分，重 0.5 公克，恰可浮在液面上，則此時液 面的表面張力至少為（A）1（B）1/2（C）1/4（D）1/8 gw/cm。
（ ）24、若有ㄧ毛細管中液體的內聚力大於附著力時，毛細管內的液面較管外 液面（A）為高而呈凸面（B）為低而呈凸面（C）為高而呈凹面（D）
為低而呈凹面。
（ ）25、毛細管內的液體和毛細管之間的毛細現象係由於（A）淨力（B）附著 力（C）摩擦力（D）重力。
~謝謝您的填答~
附錄二 大氣壓力與表面張力之實驗調查
各位親愛的同學：您好！
非常感謝您撥冗填答本測驗。這是一份有關於表面張力、大氣壓力的 實驗調查，主要是要了解您對表面張力、大氣壓力的看法，調查結果主要 將回饋於未來大學的科學課程與教學，您的回答具有相當重要的參考價 值，非常期望與感謝能獲得您的支持填寫這份測驗。
順頌 時綏！
台中教育大學科學應用與推廣學系研究生 羅佩娟
指導老師 許良榮 敬上 基本資料：學號
填答注意事項：1.以下皆為單選題，共五題。
2.請於前一頁全部填答完畢後，再翻下一頁繼續填答。
第一題
如右圖（圖一）將杯子放 入水中，再以薄的塑膠片壓在 杯口，一起將杯子拿出水面。
輕輕小心的將手移開後，請預
測杯子中的水會不會流出來？
□會 □不會 （圖一）
你的理由為何？
□ 1.因為水的表面張力將塑膠片吸住。
□ 2.大氣壓力向上壓著塑膠片，主要是水可以把塑膠片吸起來。
□ 3.大氣壓力支撐了塑膠片與水的重量。
□ 4.向下的水壓大於一大氣壓。
□ 5.因為杯中水擠壓，塑膠片吸住杯口，使得空氣無法進入。
□ 6.因為地心引力作用。
□ 7.其他。你的理由為____________________________________。
此頁填答完畢後，再翻下一頁
◎翻頁後，請勿再翻回本頁！謝謝！◎
塑膠片
？
已知上述實驗一的實驗結果是：杯子中的水不會流出來。
您認為以下對於水不會流出來的解釋何者最完整與恰當？
□ 1.因為水的表面張力將塑膠片吸住。
□ 2.大氣壓力向上壓塑膠片，所以水可以吸住塑膠片。
□ 3.大氣壓力支撐了塑膠片與水的重量。
□ 4.向上的大氣壓力等於向下的水壓。
□ 5.水擠壓，塑膠片吸住杯口，沒有空氣進入。
□ 6.因水有張力存在。
□ 7.其他。你的理由為____________________________________。
第二題
同第一題的實驗過程，但是 將塑膠片換成紗網(玻璃窗用的) 蓋住杯口（如右圖二），請預測 杯子中的水會不會流出來？
（圖二）
□會 □不會 你的理由為何？
□ 1.杯內的水壓大於外界的大氣壓力。
□ 2.紗網洞上的水有毛細現象的作用力。
□ 3.網狀的洞會破壞水的表面張力。
□ 4.因為有地心引力作用。
□ 5.因為空氣會進入杯內。
□ 6.水的表面張力填滿紗網的洞。
□ 7.因為紗網有洞。
□ 8.其他。你的理由為____________________________________。
此頁填答完畢後，再翻下一頁
◎翻頁後，請勿再翻回本頁！謝謝！◎
紗網
？
已知上述實驗二的實驗結果是：杯子中的水不會流出來。
您認為以下對於水不會流出來的解釋何者最完整與恰當？
□ 1.向上的大氣壓力等於向下的水壓。
□ 2.水會吸住塑膠片。
□ 3.杯子外面的大氣壓力大於杯子裡面的大氣壓力。
□ 4.水有吸附力而黏在網子上。
□ 5.水會擠壓，使空氣無法進入。
□ 6.因為水具有表面張力，使得沙網如塑膠片一樣，使空氣無法進入杯子。
□ 7.其他。你的理由為____________________________________。
第三題
接續第二題的實驗，此時如 果將杯子略為傾斜（如右圖三），
請預測杯子中的水會不會流出 來？
□會 □不會 （圖三）
你的理由為何？
□ 1.水的表面張力不夠大。
□ 2.右側水壓會等於一大氣壓。
□ 3.空氣被水堵住，且水的表面張力還在。
□ 4.傾斜後，表面張力因水壓的差異而被破壞。
□ 5.因為空氣會進入杯內。
□ 6.其他。你的理由為____________________________________。
此頁填答完畢後，再翻下一頁
◎翻頁後，請勿再翻回本頁！謝謝！◎
？
已知上述實驗三的實驗結果是：杯子中的水會流出來。
您認為以下對於水會流出來的解釋何者最完整與恰當？
□ 1.水的表面張力變小，所以水會流出來。
□ 2.水壓大於空氣壓力。
□ 3.杯中的水會受地心引力的影響而流下。
□ 4.杯內的水壓因傾斜的關係而改變，右邊水壓較大，會破壞表 面張力。
□ 5.空氣進入杯內，破壞表面張力。
□ 6.其他。你的理由為____________________________________。
第四題
同第二題的實驗將紗網蓋 住杯口，此時如果將杯子挖 個洞，讓空氣可以進入杯子
（如右圖四），請預測杯子中 的水會不會流出來？
（圖四）
□會 □不會
你的理由為何？
□ 1.水的表面張力不足以支撐水的重量。
□ 2.空氣進入杯內，使得杯內的大氣壓力小於杯外的大氣壓力。
□ 3.空氣進入杯內，導致壓力不平均。
□ 4.杯內的空氣壓力加上水壓會大於大氣壓力。
□ 5.水會受地心引力的影響。
□ 6.水的表面張力仍停留於網子上。
□ 7.其他。你的理由為____________________________________。
此頁填答完畢後，再翻下一頁
◎翻頁後，請勿再翻回本頁！謝謝！◎
挖洞
？
已知上述實驗四的實驗結果是：杯子中的水會流出來。
您認為以下對於水會流出來的解釋何者最完整與恰當？
□ 1.杯內、杯外氣壓一樣，水的表面張力不足以支撐水的重量。
□ 2.空氣進入杯中，杯內的大氣壓力大於杯外的大氣壓力。
□ 3.空氣進入杯內，導致壓力不平均。
□ 4.杯內的壓力大於一大氣壓。
□ 5.空氣進入杯中，將杯中的水壓下來。
□ 6.水的表面張力沒辦法支撐住大氣壓力的力量。
□ 7.其他。你的理由為____________________________________。
第五題
如下圖五，將吸管插入水中，用手抵住吸管的上方的孔再離開水杯，
此時將吸管傾斜後，吸管中的水會不會流出來？
□會 □不會
（圖五）
你的理由為何？
□ 1.空氣不會進入吸管內。
□ 2.水壓比較小，空氣不易進入管內。
□ 3.水的表面張力可以避免空氣進入，大氣壓力支撐著水的重量。
□ 4.吸管因傾斜，水的重量在右側較重，所以水壓會大於大氣壓 力。
□ 5.吸管傾斜後，表面張力因為水壓的差異而被破壞。
□ 6.主要是因為水與吸管間有吸附力。
□ 7.其他。你的理由為____________________________________。
此頁填答完畢後，再翻下一頁
◎翻頁後，請勿再翻回本頁！謝謝！◎
？