研究工具

總施測人數為國小四年級 413 人，國小六年級 431 人，國中二年級 394 人，

刪除問卷中五題以上（含五題）不符合作答方式，包含規律填答、單層未選、重 複選答或空白太多之樣本人數（小四 26 人，小六 19 人，國二 9 人），有效樣本 數為小四 387 人，小六 412 人，國二 385 人，總計 1184 人。如表 3-2-4 說明。

表 3-2-4 各年級抽樣人數

學習階段 總人數 抽樣誤差 抽樣班級數 抽樣人數 有效樣本 小學四年級 16298 人 4.9% 12 班 413 人 387 人 小學六年級 15517 人 4.8% 12 班 431 人 412 人 國中二年級 14569 人 4.9% 12 班 394 人 385 人 小計 46384 人 4.9% 36 班 1238 人 1184 人

第三節 研究工具

本研究在探討國小學童「燃燒」概念之迷思概念，為了有效達到研究目的，本 研究先以概念圖確定命題方向，再以晤談和自編之評量問卷蒐集相關資料；晤談 工作，主要作為先探知學生對物質燃燒分類的一般想法；而自編評量問卷是根據 晤談整理的結果，再參酌相關文獻，編製出問卷了解學生對物質燃燒的相關概念。

壹、晤談

依據許良榮（民 90）晤談資料，選取有關燃燒概念的晤談內容，再予以擴 張，作為晤談大綱（附錄一），其目的在於求更深入與廣泛的探求樣本所具有物 質「燃燒」的迷思概念，進行進一步的資料蒐集。為求資料蒐集的完整及正確而 訪談技巧則參考郭重吉（民 89）及 Novak（2000）（引自張靜儀，民 90）所提供 技巧如下：

一、訪談前

1. 藉由文獻及教學經驗慎選晤談焦點，設計合適事例或事件；訪談題目應先 設計好，但題目並非一成不變，應視情況修改部分內容。

2. 先對少數學生進行初步的晤談，藉以修正晤談的內容與技巧。

二、訪談時

1. 以輕鬆的方式開始，並說明晤談的目的，時時注意晤談目的在於了解學生 的意義，而非尋求由外在規範來評估的答案。

2. 交相運用封閉式與開放式問題。針對先前的問題，提出問題請學生補充說 明，以便了解學生想法。

3. 當學生提出意料之外的回答時，可以重述學生問題，請其進一步解釋，但 不要改變學生用詞。

4. 當學生表示懷疑或猶疑不絕時，應加以追問；當學生回答前後矛盾時應予 以澄清。

5. 訪談進行時，訪談者要隨時注意受訪者的反應。包括不出聲、在椅子上亂 動、臉部表情不對。

6. 當學生回答愈來愈短、等很久不說話，最好放棄。

7. 為便於轉錄，對話時要指明所討論的卡片內容。

8. 若錄音造成受訪者的憂慮，則寧可採用筆錄的方式，在進行訪談前做互相 介紹時，就要先徵求受訪者是否同意錄音。

三、訪談者原則

1. 訪談者要能決定何時間問下一題；速度不要過快或太慢。

2. 訪談勿對受訪者提出對或錯的評論，以免造成受訪者說出迎合的答案。不 做批評是一個重要的原則。

3. 訪談者愈少說話愈好，使訪談能順利進行。

4. 訪談者若已經知道受訪者所有概念，則無須再進行下一次的訪談。

貳、雙層試題

以晤談結果作為設計問卷基礎，試題分成兩個部份，一個部份是「物質是否 可燃」的想法，題目從第一題至第六題；另一個部份是「物質燃燒」概念，從第 七題至第十五題，共計九題，題目內容包含燃燒條件、燃燒現象及燃燒結果。試 題與晤談分析結果之檢核表如表 3-3-1 及表 3-3-2 所示。且國中與國小使用不同 問卷，差異在學習程度及用詞不同。每一年級均採取雙層式試題。

表 3-3-1 物質是否可燃分類理由晤談結果與雙層試題對照表

項次 原因 國小 國中

A1 塑膠（不）可以燒 × 3a4

A2-1 氣體（不）能燒 1a1、2a1

A2-2 固體都可以燒 5a1

A3 金屬（不）可燃 2b2、6a2、6b2

A4 太硬、太輕、太滑不能燒 1a1、2b4、5b1、3a1 1a1、2b4、5b1、1b3、3a1

B1 含有油的成分可燃燒 4a1

B2 含酒精成分 4a2

B3 物質中含氧 × 5b4

C1-1 爆炸不算燃燒 2b2、4b2

C1-2 爆炸是燃燒 1a3

C2-1 高溫熔化，不是燃燒 2b1、5b3、3b4、6b4

C2-3 熔化是燃燒 5a2

C3 是否產生紅熱現象 2a3

C4 是否有煙 2b3、3a3、6b3

C5 溫度夠高 2a4、6a4 ×

D1 是否有臭（焦）味或毒氣產生 1a4、3b2、3b1

D2 保麗龍會燒焦，不會弄出火 3b3

D3 是否產生新物質 1b4

E1 活性大、沸點高 × 4a4

E2 燃點高低 × 2a4、6a4

F1 日常生活中觀察或使用 1b3、2a1、2a2、4a3、4b1、5a3、6a3 2a1、2a2、4a3、4b1、5a3、6a3

F2 課本寫的 6b4

G2 直覺 4b3、6a1

註：1.表中代號為 A 為外在屬性，B 為內含成分，C 為燃燒過程，D 為燃燒結果，E 為化學性質，

F 為經驗學習，G 為直覺。

2.題號第一碼代表題號，第二碼英文字代表第一層選項，第三碼數字代表第二層選項號碼。

表 3-3-2 燃燒概念晤談結果與雙層試題對照表

變成液體、氣態 10a2、11a1、13c1

還是可以燃燒 11a2、12a2

成分相同 ^12a1、12a3

有一些東西被蒸發 10a4、12b1、13a1

變成灰 14b1、15b2

物質不能再燃燒 ^{12b2 ×}

化學變化 × 10b2

產生新物質 10a1、11b2、13b1、10b2、14b1 10a1、11b2、13b1、14b1

外觀改變 ^11b3

結構改變 × 12b2

物質減少 10b4、10b3、13a2、14a2 東西不見了 10a3、11b1、13a3 燃

註：題號第一碼代表題號，第二碼英文字代表第一層選項，第三碼數字代表第二層選項號碼。

問卷編修後，先進行預試，委請國小兩位資深自然科教師（年資五年以上）、

國中兩位資深理化科教師（年資五年以上），以及二位具化學領域背景之科學教 育專家（在師院任教，並具博士學位）；分依本身任教階段，就本研究所編修之 國小、國中之不同年級的物質燃燒問卷進行專家效度考驗，專家審閱之建議事項 如表 3-3-3 說明，本研究依據專家回饋建議修訂之。

表 3-3-3 國小問卷專家之回饋與修正

專家意見 國小 國中

各題詞句的增添與修正 彙整專家意見修正

第 6 題：b4 黃金很安定；學生理解上有無問題；

語意不清

修正為不會和氧作用 修正自然狀態下的黃金 很安定

第 8 題：題目可改為二氧化碳為何可以滅火？ 考量此題是為了判斷學生對燃燒時助燃物的了 解，所以不修正

第 8 題：b1 因為燃燒一定要有氧：紙燃燒是特 定狀況，建議改成「因為紙燃燒需要氧」

修正成「因為紙燃燒需要氧」

第 8 題：b3 因為可以助燃的是氧氣：

語意不清容易誤解

修正為「二氧化碳不會助燃，只有氧氣會助燃」

第 9 題：第一層改成可以/不可以 修正 第 13 題：a2 因物質和氧結合就會產生氧化物；

氧化物對國小學生的認知應無法理解。

修正為燃燒就是和氧結合

第 13、14 題：題目加上密閉系統 修正

第 13、14 題：欲測質量守恆，題目應再考量 修正為密閉系統情境，並讓整個系統於秤上。

第 13、14 題與第 15 題：題目對調 修正

修訂之問卷的預試，以台中市一所國小及台中縣一所國中，作為預試施測對 象，各年級選取兩班，三個年級共六班，施以重測信度考驗。施測問卷回收後，

刪除前、後測一次未測、部份或全部空白、部份或全部選答過多之問卷，得各年 級有效問卷分別為61、66及74人。重測信度考驗方面，本研究欲探求的是受試者 是否能穩定的選答某些選項，因此，不以答對、答錯或分數查驗試題的穩定性，

而是將受試者的選答以名義變數方式處理（例如第一層選1，第二層選2，以「12」

編碼），查驗受試者在前、後測的選答是否穩定一致（及選答相同選項），並以 列聯係數（contingency coefficient）檢驗學生在前測及後測之選答關連性。

從表3-3-4發現，各年級雙層試題之列聯係數皆達顯著相關(p<.01)，且發現各年 級雙層試題前-後測選項相同之人數百分比，各題均在三成以上（表3-3-5），尤 其小六及國二各題選答相同的人數更有四成以上，顯示學生在前測-後測的選答 頗為一致。在修正、調整問卷內容後，本研究正式施測的問卷如附錄二。

表 3-3-4 各年級雙層試題前後測之列聯係數

題目 小四（n=61） 小六（n=66） 國二（n=74）

1. 你認為氫氣會燃燒嗎？ .835** .715** .767**

2. 你認為黃金會燃燒嗎？ .819** .875** .693**

3.你認為保麗龍會燃燒嗎？ .909** .798** .759**

4.你認為汽油會燃燒嗎？ .879** .762** .591**

5.你認為玻璃會燃燒嗎？ .813** .829** .621**

6. 你認為鐵會燃燒嗎？ .843** .800** .733**

7.你認為燃燒是不是一定要點火？ .851** .704** .602**

8.你認為紙在真空中可以燃燒嗎？ .836** .785** .716**

9.二氧化碳可以幫助物質燃燒嗎？ .828** .694** .627**

10.你認為「酒精燃燒」與「酒精蒸發」一樣嗎？ .832** .752** .616**

11.你認為蠟燭燃燒後產生的東西和原來物質相同嗎？ .784** .788** .577**

12.你認為木頭燃燒後產生的東西和原來物質相同嗎？ .817** .698** .606**

13.你認為燃燒一定會產生二氧化碳嗎？ .853** .796** .753**

14.你認為酒精燃燒之前與之後的「總質量」變化如何呢？ .851** .730** .766**

15.你認為木頭燃燒之前與之後的「總質量」變化如何呢？ .864** .725** .693**

**P<.01

表 3-3-5 各年級雙層試題前後測各題選項相同之百分比

題目 小四（n=61） 小六（n=66） 國二（n=74）

1. 你認為氫氣會燃燒嗎？ 44.3﹪ 42.4﹪ 48.6﹪

2. 你認為黃金會燃燒嗎？ 31.1﹪ 62.1﹪ 40.8﹪

3.你認為保麗龍會燃燒嗎？ 59.0﹪ 50.0﹪ 43.2﹪

4.你認為汽油會燃燒嗎？ 59.0﹪ 69.7﹪ 48.6﹪

5.你認為玻璃會燃燒嗎？ 54.1﹪ 62.1﹪ 55.4﹪

6. 你認為鐵會燃燒嗎？ 44.3﹪ 56.0﹪ 41.9﹪

7.你認為燃燒是不是一定要點火？ 44.3﹪ 57.6﹪ 50.0﹪

8.你認為紙在真空中可以燃燒嗎？ 47.5﹪ 68.1﹪ 40.5﹪

9.二氧化碳可以幫助物質燃燒嗎？ 41.0﹪ 51.5﹪ 50.0﹪

10.你認為「酒精燃燒」與「酒精蒸發」一樣嗎？ 50.8﹪ 51.5﹪ 45.9﹪

11.你認為蠟燭燃燒後產生的東西和原來物質相同嗎？ 42.6﹪ 54.5﹪ 40.8﹪

12.你認為木頭燃燒後產生的東西和原來物質相同嗎？ 45.9﹪ 57.6﹪ 44.6﹪

13.你認為燃燒一定會產生二氧化碳嗎？ 37.7﹪ 42.4﹪ 49.7﹪

14.你認為酒精燃燒之前與之後的「總質量」變化如何呢？ 45.9﹪ 51.5﹪ 41.9﹪

15. 你認為木頭燃燒之前與之後的「總質量」變化如何呢？ 49.1﹪ 45.5﹪ 41.9﹪