本節主要分析實驗組與對照組學生在教學前、教學後以及教學前後，兩組學 生視覺化表徵能力的表現情形為何？在此節分成三個部分來說明，首先探討實驗 組與對照組學生在教學前視覺化表徵能力的表現情形為何？接著分別探討實驗 組、對照組學生在教學前、教學後視覺化表徵能力的表現情形為何？最後探討實 驗組、對照組在教學後在視覺化表徵能力的表現情形為何？
本節探討視覺化表徵能力其教學活動共為 11 節課，依序為 3 節課的飽和烴、
2 節課不飽和烴、1 節實驗操作、1.5 節芳香烴以及 3.5 節官能基的教學。實驗組 與對照組的教學皆以投影片的方式呈現，而實驗組與對照組的教學差異在於實驗 組額外增加視覺化表徵能力(知覺、詮釋、轉換、連結、評估)說明，而對照組主 要以一般教學。
一、兩組學生的前測比較
本研究是以視覺化表徵能力試題來分析兩組學生的起點行為，其中試題內容 分成五個能力向度：知覺、轉換、詮釋、連結、評估。從表 4-2-1 及圖 4-2-1 顯 示教學前兩組學生的得分率及獨立 t 考驗的結果，發現在視覺化表徵能力試題中 的整體表現而言，不論是實驗組或是控制組的得分率都未達 35%，且未達顯著差 異(p=.323，p>.05)。從視覺化表徵能力向度來看，發現教學前兩組學生在知覺的 表現，其得分率未達 55%，未達顯著差異(p=.976，p>.05)；在轉換的表現，發現 教學前兩組得分率也未達 45%，也未達顯著差異(p= -.429，p>.05)；在詮釋的表 現，兩組學生在教學前的得分率也未達 60%，且未達顯著差異(p= -1.442，p>.05)，
其中對照組(57.56%)的得分率高於實驗組(48.57%)；在評估的表現，兩組學生在 教學前的得分率最低，未達 10%，且未達顯著差異(p= -.643，p>.05)。此外也發 現在教學前實驗組的表現依序以知覺(52.00%)的得分率最高，詮釋(48.57%)、轉 換(40.19%)、連結(15.46%)、評估(5.65%)，然而對照組的表現以詮釋(57.56%)的
得分率最高，其次為知覺(51.87%)、接著為轉換(42.77%)、連結(15.79%)、評估 (4.23%)。
表 4-2-1 實驗組與對照組在教學前於的視覺化表徵能力試題之獨立 t 考驗 視覺化表徵
能力向度
得分率% (標準差) t 顯著性(雙尾) 實驗組 (N=37) 對照組 (N=39)
知覺 52.00 (17.44) 51.87 (19.84) .030 .976 轉換 40.19 (29.18) 42.77 (23.07) -.429 .669 詮釋 48.57 (26.38) 57.56 (27.93) -1.442 .154 連結 15.46 (12.01) 15.79 (11.51) -.124 .901 評估 5.65 (9.57) 4.23 (9.65) -.643 .522 總分 32.38 (9.59) 34.44 (8.42) .995 .323
圖 4-2-1 實驗組與對照組在教學前於視覺化表徵能力試題之得分率 另一方面，從表 4-2-2、圖 4-2-2 與圖 4-2-3 發現教學前實驗組與對照組學生 在知覺的表現多數為 Level 2 (54.1%／56.8%)；在轉換的表現大部分為 Level 0 (48.6%／43.2%)；在詮釋的表現實驗組大部分為 Level 1 (54.1%)，而對照組大部 分為 Level 3 (43.2%)；在連結的表現兩組大部分為 Level 0 (64.9%／62.2%)；在 評估的表現兩組大部分為 Level 0 (91.9%／94.6%)。由此可知兩組學生視覺化表 徵能力在教學前表現皆不理想，並且教學前兩組學生視覺化表徵能力相當。
總分
表 4-2-2 實驗組與對照組在教學前於視覺化表徵能力向度之各層級人數百分比 視覺化表徵
能力向度
實驗組(N=37)／對照組(N=39)人數百分比%
Level 0 Level 1 Level 2 Level 3
實 對 實 對 實 對 實 對
知覺 8.1 2.7 32.4 40.5 54.1 56.8 5.4 5.4 轉換 48.6 43.2 16.2 13.5 16.2 21.6 18.9 27.0 詮釋 16.2 16.2 54.1 32.4 5.4 13.5 24.3 43.2 連結 64.9 62.2 35.1 43.2 0.0 0.0 0.0 0.0 評估 91.9 94.6 8.1 10.8 0.0 0.0 0.0 0.0
圖 4-2-2 實驗組在教學前於視覺化表徵能力向度之各層級人數分佈
圖 4-2-3 對照組在教學前於視覺化表徵能力向度之各層級人數分佈
以下說明教學前實驗組與對照組學生在各視覺化表徵能力試題中三個題組，
每個題組有知覺、轉換、詮釋、連結、評估等 5 題，共 15 題之作答情形，分就 依序在知覺、轉換、詮釋、連結、評估等五個向度說明：
從表 4-2-3 與圖 4-2-4 中顯示教學前實驗組與對照組在知覺的答題表現(題組 1-1、2-1、3-1)，結果顯示學生多數分布在 Level 2 (54.1%／56.8%)中，其次為 Level
1 (32.4%／38.5%)，少數分布在 Level 0 (8.1%／2.6%)以及 Level 3 (5.4%／5.1%)。 1-2、2-2、3-2)，結果顯示學生多數分布在 Level 0 (48.6%／41.0%)中，少數分布 在 Level 1 (16.2%／12.8%)， Level 2 (16.2%／20.5%)以及 Level 3 (18.9%／25.6%)。
其中 Level 越高則轉換正確的結構指數越高，舉例來說，在題組 1-2 (烷類與水不 表 4-2-3 實驗組與對照組學生在教
學前於知覺向度各層級人數百分比
圖 4-2-4 實驗組與對照組學生在教學 前於知覺向度各層級人數分佈情形
互溶)、題組 2-2 (直鏈烷類與其沸點的關係)、以及題組 3-2 (幾何異構物)，Level 0 1-3、2-3、3-3)，結果顯示實驗組學生多數分布在 Level 1 (54.1%)中，少數分布在 Level 0 (16.2%)、以及 Level 2 (5.4%)與 Level 3 (24.3%)，而對照組學生多數分布
題組 3-3 (幾何異構物)，Level 3 的學生對表徵的詮釋認為雙鍵不能旋轉，並從烯 1-4、2-4、3-4)，結果顯示學生多數分布在 Level 0 (64.9%／59.0%)中，其次為 Level 1 (35.1%／41.0%)。舉例來說，在題組 1-4 (烷類與水不互溶)、2-4 (直鏈烷類與其
從表 4-2-7 與圖 4-2-8 中顯示教學前實驗組與對照組在評估的答題表現(題組 1-5、2-5、3-5)，結果顯示學生多數分布在 Level 0 (91.9%／89.7%)中，其次為 Level 1 (8.1%／10.3%)。舉例來說，在題組 1-5 (烷類與水不互溶)、2-5 (直鏈烷類與其 沸點的關係)、3-5 (幾何異構物)，Level 1 的學生評估的答案正確，然而其評估的 解釋並不正確，而 Level 0 的學生評估錯誤。
評估 (Level)
人數百分比%
實驗組 (N=37)
對照組 (N=39) 0 91.9 89.7 1 8.1 10.3 2 0.0 0.0 3 0.0 0.0
以上分析教學前實驗組與對照組視覺化表徵能力試題三個題組，每個題組有 知覺、轉換、詮釋、連結、評估等 5 題，共 15 題。不論是實驗組或是控制組的 得分率都未達 35%，且未達顯著差異(p=.323，p>.05)。從視覺化表徵能力向度來 看，發現教學前兩組學生在知覺的表現，其得分率未達 55%；在轉換的表現，發 現教學前兩組得分率也未達 45%；在詮釋的表現，兩組學生在教學前的得分率也 未達 60%；在評估的表現，兩組學生在教學前的得分率最低，未達 10%。顯示 兩組學生依序在評估的能力最低，連結居次，接續是轉換、知覺、詮釋，並且兩 組在教學前視覺化表徵能力相當。
表 4-2-7 實驗組與對照組學生在教 學前於評估向度各層級人數百分比
圖 4-2-8 實驗組與對照組學生在教學 前於評估向度各層級人數分佈情形
二、實驗組學生的前後測比較
實驗組學生經過 11 堂視覺化表徵能力教學後，其表現以成對 t 考驗分析，
結果顯示學生在知覺、轉換、詮釋、連結、評估都有顯著進步，且整體的得分率 達 69.41% (表 4-2-8 及圖 4-2-9)。
另一方面，實驗組在 詮釋(88.97%)的得分率最高，達顯著差異(t=8.350, p<.001)；其次為轉換(81.22%)，也達顯著差異(t=7.695, p<.001)；在知覺(80.95%)，
也達顯著差異(t=8.402, p<.001)；在連結(52.24%)，也達顯著差異(t=7.883, p<.001)；
在評估(41.68%)，也達顯著差異(t=7.696, p<.001))。因此，大多數的學生能透過 視覺化表徵能力教學而提升視覺化表徵能力。
表 4-2-8 實驗組在教學前與教學後於視覺化表徵能力試題的成對 t 考驗 視覺化
表徵能力
得分率%(標準差) 後測-前測
前測 後測
知覺 52.00 (17.44) 80.95 (13.97) 8.350***
轉換 40.19 (29.18) 81.22 (20.22) 7.695***
詮釋 48.57 (26.38) 88.97 (17.46) 8.402***
連結 15.46 (12.01) 54.24 (28.80) 7.883***
評估 5.65 (9.57) 41.68 (28.37) 7.696***
總分 32.38 (9.59) 69.41 (15.86) 14.288***
***：p<.001
圖 4-2-9 實驗組在教學前與教學後於視覺化表徵能力試題之得分率 總分
另一方面，從表 4-2-9、圖 4-2-10 與圖 4-2-11 發現教學前實驗組學生在知覺 的表現大部分為 Level 2 (54.1%)，教學後大部分為 Level 3 (56.8%)；在轉換的表 現，教學前大部分為 Level 0 (48.6%)，教學後大部分為 Level 3 (75.7%)；在詮釋 的表現教學前大部分為 Level 1 (54.1%)，教學後大部分為 Level 3 (86.5%)；在連 結的表現教學前大部分為 Level 0 (64.9%)，教學後大部分分布在 Level 1 (32.4%)、
Level 2 (27.0%)、Level 3 (27.0%)；在評估的表現教學前大部分為 Level 0 (91.9%)，
教學後大部分分布在 Level 1 (29.7%)、Level 2 (16.2%)、Level 3 (21.6%)。
由此可知實驗組學生在教學後視覺化表徵能力有所提升，其中詮釋達 Level 3 的學生最多，其次為轉換，接序為知覺、連結、評估，此外學生在轉換能力 提升最多。
表 4-2-9 實驗組在教學前與教學後於視覺化表徵能力向度之各層級人數百分比
視覺化表徵 能力向度
實驗組(N=37)人數百分比%
Level 0 Level 1 Level 2 Level 3 前 後 前 後 前 後 前 後 知覺 8.1 0.0 32.4 2.7 54.1 40.5 5.4 56.8 轉換 48.6 2.7 16.2 8.1 16.2 13.5 18.9 75.7 詮釋 16.2 0.0 54.1 10.8 5.4 2.7 24.3 86.5 連結 64.9 13.5 35.1 32.4 0.0 27.0 0.0 27.0 評估 91.9 32.4 8.1 29.7 0.0 16.2 0.0 21.6
圖 4-2-10 實驗組在教學前於視覺化表徵能力向度之各層級人數分佈
圖 4-2-11 實驗組在教學後於視覺化表徵能力向度之各層級人數分佈
三、對照組學生的前後測比較
對照組學生經過 11 堂視覺化表徵能力教學後，其表現以成對 t 考驗分析，
結果顯示學生在知覺、轉換、詮釋、連結、評估都有顯著進步，且整體的得分率 達 61.44% (表 4-2-11 及圖 4-2-12)。
另一方面，對照組在轉換的得分率最高(84.74%)，並達顯著差異(t=9.493, p<.001)；其次為詮釋(5.462%)，也達顯著差異(t=7.695, p<.001)；在知覺(76.85%) 方面，也達顯著差異(t=7.053, p<.001)；在連結(36.90%)，也達顯著差異(t=5.886, p<.001)；在評估(24.28%)，也達顯著差異(t=6.511, p<.001))。
表 4-2-10 對照組在教學前與教學後於視覺化表徵能力試題的成對 t 考驗
***：p<.001 視覺化 表徵能力
答對率%(標準差) 後測-前測
前測 後測
知覺 51.87 (19.84) 76.85 (10.73) 7.053***
轉換 42.77 (23.07) 84.74 (18.94) 9.493***
詮釋 57.56 (27.93) 84.18 (16.38) 5.462***
連結 15.79 (11.51) 36.90 (21.18) 5.886***
評估 4.23 (9.65) 24.28 (16.65) 6.511***
總分 34.44 (8.42) 61.44 (9.64) 13.530***
圖 4-2-12 對照組在教學前與教學後於視覺化表徵能力試題之得分率
另一方面，從表 4-2-12、圖 4-2-13 與圖 4-2-14 發現教學前對照組學生在知 覺的表現多數學生為 Level 2 (56.8%)，教學後多數學生為 Level 2 (75.7%)，少數 學生為 Level 3 (27.0%)；在轉換的表現，教學前多數為 Level 0 (43.2%)，教學後 多數學生達 Level 3 (81.1%)，少數學生達 Level 2 (18.9%)；在詮釋的表現，教學 前學生為 Level 1 (32.4%)與 Level 3 (43.2%)，教學後大部分為 Level 3 (81.1%)；
在連結的表現教學前大部分為 Level 0 (62.2%)，教學後大部分分布在 Level 1 (51.4%)、少數學生在 Level 0 (27.0%)、Level 2 (18.9%)；在評估的表現教學前大 部分為 Level 0 (94.6%)，教學後多數學生分布在 Level 1 (45.9%)、Level 0 (48.6%)，
少數學生達 Level 2 (10.8%)。
由此可知對照組學生在教學後視覺化表徵能力有所提升，其中各能力中達 Level 3 以轉換和詮釋的表現最好，其次為知覺，接序為連結、評估，此外多數 學生在轉換能力提升最多。
總分
表 4-2-11 對照組在教學前與教學後於視覺化表徵能力向度之各層級人數百分比
視覺化表徵 能力向度
對照組(N=39)人數百分比%
Level 0 Level 1 Level 2 Level 3 前 後 前 後 前 後 前 後 知覺 2.7 0.0 40.5 2.7 56.8 75.7 5.4 27.0 轉換 43.2 2.7 13.5 2.7 21.6 18.9 27.0 81.1 詮釋 16.2 0.0 32.4 8.1 13.5 16.2 43.2 81.1 連結 62.2 27.0 43.2 51.4 0.0 18.9 0.0 8.1 評估 94.6 48.6 10.8 45.9 0.0 10.8 0.0 0.0
圖 4-2-13 對照組在教學前於視覺化表徵能力向度之各層級人數分佈
圖 4-2-14 對照組在教學後於視覺化表徵能力向度之各層級人數分佈
四、實驗組與對照組學生後測與前測的比較
實驗組與對照組學生在後測的分析比較是以前測為共變數，進行 ANCOVA 分析(表 4-2-12)，結果顯示教學後實驗組學生在視覺化表徵能力的整體表現顯著 優於對照組(F=8.483, p<.001)。另一方面，視覺化表徵能力的整體得分率實驗組 (69.41%)也優於對照組(61.44%)，其中兩組學生在知覺的表現，其得分率分別達 80.95%與 76.85%，未達顯著差異(F=2.026, p>.05)；在轉換的表現，發現教學前 兩組得分率分別達 81.22%與 84.74%，也未達顯著差異(F=.510, p>.05)；在詮釋的 表現，兩組學生在教學後的得分率分別達 88.97%與 84.18%，且未達顯著差異 (F=2.026, p>.05)；在連結的表現，兩組學生在教學後的得分率分別達 54.24%與 36.90%，達顯著差異(F=9.023, p<.001)；在評估的表現，兩組學生在教學後的得 分率分別達 54.24%與 36.90%，達顯著差異(F=10.191, p<.001)。
此外顯示在教學後實驗組的表現依序以詮釋的得分率最高(88.97%)，其次為 轉換(81.22%)、知覺(80.95%)、連結(54.24%)、評估(41.68%)，然而對照組的表現 以轉換(84.74%)的得分率最高，其次為詮釋(84.18%)、接著為知覺(76.85%)、連 結(36.90%)、評估(24.28%)。
表 4-2-12 實驗組與對照組在教學後於視覺化表徵能力試題的共變數分析
***：p<.001 視覺化 表徵能力
得分率%(標準差) 後測(F 值) 實驗組(N=37) 對照組(N=39)
知覺 80.95 (13.97) 76.85 (10.73) 2.026 轉換 81.22 (20.22) 84.74 (18.94) .510 詮釋 88.97 (17.46) 84.18 (16.38) 2.026 連結 54.24 (28.80) 36.90 (21.18) 9.023***
評估 41.68 (28.37) 24.28 (16.65) 10.191***
總分 69.41 (15.86) 61.44 (9.64) 8.483***
圖 4-2-15 實驗組與對照組在教學後於視覺化表徵能力向度之各層級人數百分比
另一方面，從表 4-2-13、圖 4-2-16 與圖 4-2-17 顯示教學後實驗組學生在知 覺的表現多數學生達 Level 3 (56.8%)與 Level 2 (40.5%)，而對照組多數達 Level 2 (75.7%)，少數學生達 Level 3 (27.0%)；在轉換的表現，實驗組與對照組多數學生 達 Level 3 (75.7%與 81.1%)；在詮釋的表現，兩組學生多數達 Level 3 (86.5%與 81.1%)；在連結的表現，實驗組學生分布在各 Level 中，而對照組學生多數學生
另一方面，從表 4-2-13、圖 4-2-16 與圖 4-2-17 顯示教學後實驗組學生在知 覺的表現多數學生達 Level 3 (56.8%)與 Level 2 (40.5%)，而對照組多數達 Level 2 (75.7%)，少數學生達 Level 3 (27.0%)；在轉換的表現，實驗組與對照組多數學生 達 Level 3 (75.7%與 81.1%)；在詮釋的表現，兩組學生多數達 Level 3 (86.5%與 81.1%)；在連結的表現，實驗組學生分布在各 Level 中，而對照組學生多數學生