科學概念測驗

意量表，第五節本研究與其他創造力研究結果之比較。

第一節 科學概念測驗

一、科學概念試題結構分析

﹙一﹚暖暖包教學模組試題內容的主要概念，簡述如下：

1.知道暖暖包的主要成分。

2.了解反應速率與表面積的關係。

3.了解影響鐵生鏽的反應因素及快慢。

4.知道哪些屬於放熱反應。

5.知道測量溫度的儀器。

6.了解物質發生變化的類型。

7.了解暖暖包的反應類型。

8.了解暖暖包中活性碳的功能。

9.知道暖暖包的能量變換情形。

10.知道食品中脫氧劑的主要成分。

﹙二﹚伏打電池教學模組試題內容的主要概念，簡述如下：

1.知道化學電池的定義。

2.知道伏打電池。

3.了解伏打電池的製作原理。

4.知道伏打電池的負極與活性大小的關係。

5.了解伏打電池產生電流的原因。

6.知道測量電流大小的儀器。

7.了解伏打電池串聯的接法。

8.了解伏打電池內部的離子移動方向。

9.了解伏打電池內部溶液與外部導線產生電流的原因。

10.了解伏打電池放電時，正極及負極質量變化情形。

二、統計分析結果

﹙一﹚暖暖包教學模組科學概念前、後測驗分數及分析結果，如表 4-1-1 及表 4-1-2。

表 4-1-1 暖暖包教學模組科學概念前測與後測各題平均分數

組別 題目 前測平均分數 後測平均分數

一 72.7 97.0

二 60.6 84.8

三 33.3 81.8

四 36.4 84.8

五 87.9 93.9

六 75.8 84.8

七 78.8 87.9

八 72.7 81.8

九 81.8 100.0

十 9.1 66.7

實驗組

﹙N＝33﹚

平均 60.9 86.4

表 4-1-2 暖暖包科學概念前、後測驗分數配對 t 檢定摘要表

平均數 t 自由度 顯著性

後測-前測 25.45 12.17 32 .000^*

*p＜.05

後測平均成績較前測平均成績進步 25.45 分。配對檢定結果表示 t 值為 12.17﹙df＝32，p＜0.05﹚，表示其差異具高度顯著意義，也 說明暖暖包教學模組活動的實施對於學生的科學概念測驗成績有影 響。

﹙二﹚伏打電池教學模組科學概念前、後測驗分數及分析結果，如表 4-1-3 及表 4-1-4。

表 4-1-3 伏打電池教學模組科學概念前測與後測各題平均分數

組別 題目 前測平均分數 後測平均分數

一 72.7 87.9

二 27.3 81.8

三 78.8 93.9

四 33.3 78.8

五 39.4 84.8

六 54.5 81.8

七 42.4 87.9

八 36.4 75.8

九 57.6 87.9

十 30.3 84.8

實驗組

﹙N＝33﹚

平均 47.3 84.5

表4-1-4 伏打電池科學概念前、後測驗分數配對t檢定摘要表

平均數 t 自由度 顯著性

後測-前測 37.27 9.68 32 .000^*

*p＜.05

後測平均成績較前測平均成績進步 37.27 分。配對檢定結果表示 t 值為 9.68﹙df＝32，p＜0.05﹚，p 值小於 0.05，表示其差異具高度 顯著意義，也說明伏打電池教學模組活動的實施對於學生的科學概念 測驗成績有影響。

「暖暖包」及「伏打電池」兩個教學模組在科學概念的前、後測 成績皆達到顯著，表示兩個教學模組對於學生科學概念的提升具有助 益。

三、科學概念題目內容分析

第四題 下列哪幾項與暖暖包使用時的熱量變化屬於同一類型？

第七題 下列何者是暖暖包的反應類型？

一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 前測成績 72.7% 60.6% 33.3% 36.4% 87.9% 75.8% 78.8% 72.7% 81.8% 9.1%

後測成績 97.0% 84.8% 81.8% 84.8% 93.9% 84.8% 87.9% 81.8% 100.0% 66.7%

0.0%

20.0%

40.0%

60.0%

80.0%

100.0%

答 對 率

題目

圖 4-1-1 暖暖包教學模組前、後測各題答對率及結果比較 根據表 4-1-5 暖暖包教學模組前測、後測答題情形及結果比較和 圖 4-1-1 暖暖包教學模組前測、後測各題答對率及結果比較，研究者 歸納出下列研究發現：

1.實驗組學生經過 STS 教學後，對於這十題的科學概念都有進步。

2.第十題｢暖暖包的主要成分與下列何種物品的主要成分相同？｣的 進步情形最為顯著（答對率由 9.1％進步到 66.7％），可見大部分 學生對這一題已經相當有概念了，但是仍然有進步空間。

3.第三題｢承第 1 題，其放置在下列何種環境下反應速率較快？｣的進 步情形為第二顯著（答對率由 33.3％進步到 81.8％），由此可見八 成的學生在 STS 教學後，對於｢影響鐵生鏽的反應因素及快慢｣的概 念已經獲得澄清。

4.第四題｢下列哪幾項與暖暖包使用時的熱量變化屬於同一類型？

（甲）冰熔化成水（乙）木頭燃燒（丙）植物進行光合作用（丁）

乾冰昇華｣的進步情形為第三顯著（答對率由 36.4％進步到 84.8

％），這一題的複雜程度較高，因此學生在前測時答對率較低，但 是經過 STS 教學後，已經有八成五左右的學生已經具有正確的概 念。

5.第九題｢認識暖暖包的能量變換情形｣的進步情形最為特殊（答對率 由 81.8％進步到 100.0％），實驗組學生原本對於這一題已經相當 有概念了，但是在經過 STS 教學後，居然可以全部都答對，這是一 件不容易的事情，可見學生們對這一題已經完全有概念了。

﹙二﹚伏打電池教學模組科學概念內容分析：

第四題 伊琳欲製作一個伏打電池，其中活性大的金屬應當作電池的何種電

第七題 雯茵將（甲）鋅（乙）浸食鹽水的布（丙）銅等三種物質組成伏打

第十題 伏打電池放電時，有關正極及負極質量變化情形，下列敘述何者正

3.第四題｢伊琳欲製作一個伏打電池，其中活性大的金屬應當作電池 的何種電極？｣（答對率由 33.3％進步到 78.8％）及第五題｢姵岑 欲測量伏打電池的電流大小，使用下列何者最佳？｣（答對率由 39.4

％進步到 84.8％）的進步情形也非常顯著，其答對率都進步四成 五左右，由此可見學生對這兩題科學概念的提升，相當有進展。

4.第三題｢伏打電池是將兩種不同的金屬片插入何種溶液中，所形成 的電池？｣的進步幅度並不大，其答對率由 78.8％進步到 93.9％，

但是學生對這一題的概念卻是勝過其他題目，可見學生對這一題的 概念接受度最高。