診斷工具中各題的答題情形

第 1 題：取碳酸鈣顆粒狀、粉末狀各 10 公克，分別加入兩杯相 同濃度的 50 mL 鹽酸中，則哪一杯中的二氧化碳產生較快？ (A)顆粒 狀 (B)粉末狀 (C)都一樣 (D)不一定。

表 四-16：第 1 題 實驗組和對照組前測、後測之成對樣本 T 檢定 平均數(標準差) 平均數(標準差)

實驗組 對照組

前測 後測 前測 後測

全組 .58(.923)*** 1.74(.682)*** .65(.886)*** 1.31(.960)***

男生組 .80(1.104)** 1.87(.516)** .58(.881)** 1.50(.885)**

女生組 .38(.806)*** 1.63(.806)*** .71(.902) 1.16(1.003) 高分組 1.00 (1.069)* 2.00 (.000)* .50 (.760)*** 1.86 (.535)***

中分組 .53 (.915)** 1.87 (.516)** 1.00 (.961) 1.41 (.931) 低分組 .25 (.707)* 1.25 (1.035)* .14 (.535) .57 (.938)

*p<.05，**p<.01，***p<.001

表 四-17：第 1 題 實驗組、對照組 各得分人數佔全體人數百分比

實驗組 各得分人數百分比 對照組 各得分人數百分比 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 前測 29 0 71 前測 27.3 10.9 61.8 後測 87.1 0 12.9 後測 65.5 0 34.5

此題所要探討的概念為反應物的顆粒大小(接觸面積)對反應速 率的影響，在生活上有許多實例可驗證，對於學生而言，屬於較淺顯 易懂的概念，故整體而言，實驗組與對照組前後測之成對樣本 T 檢定 皆達顯著差異(P 值皆小於.001)。不過，相較之下，實驗組不管在高 分組、中分組、低分組，皆達顯著差異(P 值皆小於.05)，但對照組在

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中、低分組未達顯著差異，表示採 POEC 教學法更能讓學生加強學習 效果，尤其是中低學習成就的學生。

第 2 題：取碳酸鈣顆粒狀、粉末狀各 10 公克，分別加入兩杯相 同濃度的 50 mL 鹽酸中，直到兩杯反應都結束後，哪一杯中二氧化碳 產生的量較多？ (A)顆粒狀 (B)粉末狀 (C)都一樣 (D)不一定。

表 四-18：第 2 題 實驗組和對照組前測、後測之成對樣本 T 檢定 平均數(標準差) 平均數(標準差)

實驗組 對照組

前測 後測 前測 後測

全組 1.55(.850)* 1.94(.359)* 1.40(.894) 1.35(.947) 男生組 1.60(.828) 2.00(.000) 1.54(.833) 1.25(.989) 女生組 1.50(.894) 1.88 (.500) 1.29(.938) 1.42(.923) 高分組 1.75 (.707) 2.00 (.000) 1.86 (.535) 1.86 (.535) 中分組 1.47 (.915)* 2.00 (.000)* 1.41 (.888) 1.41 (.931) 低分組 1.50 (.926) 1.75 (.707) .93 (.997) .71 (.994)

*p<.05，**p<.01，***p<.001

表 四-19：第 2 題 實驗組、對照組 各得分人數佔全體人數百分比

實驗組 各得分人數百分比 對照組 各得分人數百分比 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 前測 77.4 0 22.6 前測 67.3 5.5 27.3 後測 96.8 0 3.2 後測 67.3 0 32.7

此題所要探討的概念為反應物的顆粒大小(接觸面積)對生成物 產量的影響，由於課本中在本章節並無特別強調此一概念，而是在「化 學反應」一章中會提及此概念。但是，學生在上完化學反應速率後，

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常會造成混淆，產生迷思概念。例如，對照組在前測部份答對的同學，

後測卻答錯了(1 分前測佔 5.5%，後測卻佔 0%；而 0 分前測佔 27.3%，

後測增為 32.7%)。不過，實驗組在高分組及中分組的後測平均成績 為 2 分，代表高分組和中分組後測皆完全答對，代表採 POEC 教學法 在此題概念的釐清上，非常有效。

第 3 題：在 20 mL 的濃鹽酸和 20 mL 的稀鹽酸中，分別加入碳 酸鈣粉末 20 公克，則哪一杯中的二氧化碳產生較快？ (A)濃鹽酸 (B) 稀鹽酸 (C)都一樣 (D)不一定。

表 四-20：第 3 題 實驗組和對照組前測、後測之成對樣本 T 檢定 平均數(標準差) 平均數(標準差)

實驗組 對照組

前測 後測 前測 後測

全組 .84(1.003)*** 1.90(.396)*** 1.16(.977)*** 1.78(.599)***

男生組 1.07(1.033)** 2.00(.000)** 1.25(.944)* 1.75(.676)*

女生組 .63(.957)*** 1.81(.544)*** 1.10(1.012)** 1.81(.543)**

高分組 1.00 (1.069)* 2.00 (.000)* 1.07 (.997)* 1.93 (.267)*

中分組 .93 (1.033)** 2.00 (.000)** 1.22 (.974)** 1.85 (.534)**

低分組 .50 (.926)* 1.63 (.744)* 1.14 (1.027) 1.50 (.855)

*p<.05，**p<.01，***p<.001 表 四-21：第 3 題 實驗組、對照組 各得分人數佔全體人數百分比

實驗組 各得分人數百分比 對照組 各得分人數百分比 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 前測 41.9 0 58.1 前測 56.4 3.6 40 後測 93.5 3.2 3.2 後測 87.3 3.6 9.1

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此題所要探討的概念為反應物的濃度對反應速率的影響，實驗組 與對照組皆達顯著差異(P 值皆小於.001)。原因應是此題概念在日常 生活的例子多，且易理解，故兩組的高分組與中分組成績皆達顯著差 異，且幾乎接近全對。不過，在低分組方面，僅實驗組達顯著差異(P 值小於.05)，代表 POEC 教學法在此一概念上，對低分組而言，較傳 統教學法有效。

第 4 題：在 20 mL 的濃鹽酸和 20 mL 的稀鹽酸中，分別加入碳 酸鈣粉末 20 公克，直到兩杯反應都結束後，若兩杯中碳酸鈣皆有剩 下，則哪一杯中二氧化碳產生的量較多？ (A)濃鹽酸 (B)稀鹽酸 (C) 都一樣 (D)不一定。

表 四-22：第 4 題 實驗組和對照組前測、後測之成對樣本 T 檢定 平均數(標準差) 平均數(標準差)

實驗組 對照組

前測 後測 前測 後測

全組 .55(.888) .84(.969) .42 (.762) .36 (.589) 男生組 .67(.976) 1.13(.990) .46(.779) .54(.721) 女生組 .44(.814) .56(.892) .39(.761) .23(.425) 高分組 .75 (1.035)* 1.50 (.756)* .71 (.994) .71 (.825) 中分組 .53 (.915) .67 (.976) .41 (.747) .19 (.396) 低分組 .38 (.744) .50 (.926) .14 (.363) .36 (.497)

*p<.05，**p<.01，***p<.001

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表 四-23：第 4 題 實驗組、對照組 各得分人數佔全體人數百分比

實驗組 各得分人數百分比 對照組 各得分人數百分比 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 前測 25.8 3.2 71 前測 16.4 9.1 74.5 後測 38.7 6.5 54.8 後測 5.5 25.5 69.1

此題所要探討的概念為反應物的濃度對生成物產量的影響，此題 正確概念為同體積的兩鹽酸溶液，濃度高則所含溶質的量較多，在反 應後碳酸鈣有剩下的情形下，鹽酸的量較多者，即濃度高者，產生二 氧化碳的量較多。但是，有許多學生會單純以濃度高，所以生成物的 量就多作解釋。如同在前幾題中的回答，以為「反應快，產生的量就 多」，以相同的迷思概念來回答此題。這在實驗組與對照組皆發現此 一情形，但是從成對樣本 T 檢定中，可看出實驗組在高分組前後測仍 達顯著差異(P 值小於.05)，代表 POEC 教學法在此一概念在高分組方 面較傳統教學法為佳。

第 5 題：取相同濃度的鹽酸，一杯 100 mL，另一杯 50 mL，分 別加入碳酸鈣粉末 10 公克，則哪一杯中的二氧化碳產生較快？ (A) 100 mL (B) 50 mL (C)都一樣 (D)不一定。

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表 四-24：第 5 題 實驗組和對照組前測、後測之成對樣本 T 檢定 平均數(標準差) 平均數(標準差)

實驗組 對照組

前測 後測 前測 後測

全組 1.03 (.983) 1.23 (.990) .67 (.924) .64 (.930) 男生組 1.40(.910) 1.73(.704) .71(.955) .67(.963) 女生組 .69(.946) .75(1.000) .65(.915) .61(.919) 高分組 1.25 (1.035) 1.75 (.707) 1.29 (.994) 1.29 (.994) 中分組 1.27 (.961) 1.33 (.976) .56 (.892) .56 (.892) 低分組 .38 (.744) .50 (.926) .29 (.611) .14 (.535)

*p<.05，**p<.01，***p<.001

表 四-25：第 5 題 實驗組、對照組 各得分人數佔全體人數百分比

實驗組 各得分人數百分比 對照組 各得分人數百分比 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 前測 48.4 6.5 45.2 前測 30.9 5.5 63.6 後測 61.3 0 38.7 後測 30.9 1.8 67.3

此題所要探討的概念為反應物的量(體積)對反應速率的影響，此 一概念，教材中較無著墨，所以實驗組與對照組成績普遍不佳，僅由 上表中可看出，實驗組的高分組、中分組、低分組平均成績皆有所提 昇，但未達顯著差異。不過，對照組的高分組、中分組平均成績持平，

低分組的平均成績甚至退步。

第 6 題：取相同濃度的鹽酸，一杯 100 mL，另一杯 50 mL，分 別加入碳酸鈣粉末 10 公克，直到兩杯反應都結束後，若兩杯中碳酸 鈣皆有剩下，哪一杯中二氧化碳產生的量較多？ (A) 100 mL (B) 50 mL (C)都一樣 (D)不一定。

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表 四-26：第 6 題 實驗組和對照組前測、後測之成對樣本 T 檢定 平均數(標準差) 平均數(標準差)

實驗組 對照組

前測 後測 前測 後測

全組 .87 (.991) 1.29 (.973) .69 (.940) .84 (.996) 男生組 .80(1.014) 1.47(.915) .96(.999) 1.08(1.018) 女生組 .94(.998) 1.13(1.025) .48(.851) .65(.950) 高分組 1.25 (1.035) 1.50 (.926) 1.21 (.975) 1.43 (.938) 中分組 .60 (.910) 1.33 (.976) .56 (.892) .52 (.893) 低分組 1.00 (1.069) 1.00 (1.069) .43 (.852) .86 (1.027)

*p<.05，**p<.01，***p<.001

表 四-27：第 6 題 實驗組、對照組 各得分人數佔全體人數百分比

實驗組 各得分人數百分比 對照組 各得分人數百分比 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 前測 41.9 3.2 54.8 前測 32.7 3.6 63.6 後測 64.5 0 35.5 後測 41.8 0 58.2

此題為延續上一題，希望進一步了解學生對於「反應物的量(體 積)對生成物產量的影響」，但由上表可見學生成效不佳，猜測原因應 是此題概念屬於「化學反應」一章，而本章對於反應物的量的影響較 無著墨，因而「化學反應」中的概念無法與本章作釐清，故學習成效 不佳。不過，就上表而言，可看出在中分組方面，實驗組的成績提昇 較對照組為佳。

第 7 題：取兩杯同體積、同濃度的鹽酸，將這兩杯分別放在室溫 (約 25 ℃)和加熱到 45 ℃後，分別加入 10 公克碳酸鈣粉末，則哪一 杯中的二氧化碳產生較快？ (A)25 ℃ (B) 45 ℃ (C)都一樣 (D)不

45 一定。

表 四-28：第 7 題 實驗組和對照組前測、後測之成對樣本 T 檢定 平均數(標準差) 平均數(標準差)

實驗組 對照組

前測 後測 前測 後測

全組 .65 (.950)*** 1.87 (.499)*** 1.02 (.991)** 1.51 (.858)**

男生組 .40(.828)*** 2.00(.000)*** 1.00(1.022) 1.50(.885) 女生組 .88(1.025)* 1.75(.683)* 1.03(.983)* 1.52(.851)*

高分組 .75 (1.035)* 2.00 (.000)* 1.36 (.929) 1.86 (.535) 中分組 .27 (.704)*** 1.87 (.516)*** 1.15 (.989) 1.56 (.847) 低分組 1.25 (1.035) 1.75 (.707) .43 (.852)* 1.07 (.997)*

*p<.05，**p<.01，***p<.001

表 四-29：第 7 題 實驗組、對照組 各得分人數佔全體人數百分比

實驗組 各得分人數百分比 對照組 各得分人數百分比 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 前測 32.3 0 67.7 前測 49.1 3.6 47.3 後測 93.5 0 6.5 後測 74.5 1.8 23.6

此題所要探討的概念為反應物的溫度對反應速率的影響，由上表 可看出除低分組外，在顯著性上，實驗組的學習成效皆比對照組為佳。

雖然實驗組的低分組未達顯著差異，但在後測的平均成績也較對照組 為佳。可知在此一概念，採 POEC 教學法較傳統教學法為佳。

第 8 題：取兩杯同體積、同濃度的鹽酸，將這兩杯分別放在室溫 (約 25 ℃)和加熱到 45 ℃後，分別加入 10 公克碳酸鈣粉末，直到兩 杯反應都結束後，哪一杯中二氧化碳產生的量較多？ (A) 25 ℃ (B)

46 45 ℃ (C)都一樣 (D)不一定。

表 四-30：第 8 題 實驗組和對照組前測、後測之成對樣本 T 檢定 平均數(標準差) 平均數(標準差)

實驗組 對照組

前測 後測 前測 後測

全組 1.23 (.956)* 1.71 (.693)* .87 (.982)* 1.16 (.996)*

男生組 1.07(1.033) 1.60(.828) .88(.992) .92(1.018) 女生組 1.38(.885) 1.81(.544) .87(.991)* 1.35(.950)*

高分組 1.50 (.756) 1.75 (.707) 1.29 (.994) 1.57 (.852) 中分組 1.07 (1.033) 1.73 (.704) 1.00 (1.000) 1.26 (.984) 低分組 1.25 (1.035) 1.63 (.744) .21 (.579) .57 (.938)

*p<.05，**p<.01，***p<.001

表 四-31：第 8 題 實驗組、對照組 各得分人數佔全體人數百分比

實驗組 各得分人數百分比 對照組 各得分人數百分比 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 前測 58.1 6.5 35.5 前測 41.8 3.6 54.5 後測 83.9 3.2 12.9 後測 58.2 0 41.8

此題所要探討的概念為反應物的溫度對生成物產量的影響，由上 表可看出實驗組與對照組皆達顯著差異，表示兩教學法在提昇此概念 的成效皆有效果。不過，實驗組平均成績的提昇較對照組為佳，尤其 是在中分組方面，實驗組與對照組的前測平均成績相差不多，但是後 測的平均成績，實驗組成績提昇是對照組的 2 倍多，表示 POEC 教學 法在此一概念較傳統教學法具學習成效。

第 9 題：取兩杯同體積、同濃度的雙氧水，一杯有加入二氧化錳，

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另一杯沒有加入二氧化錳，則哪一杯中的氧氣產生較快？ (A)有加入 二氧化錳 (B)沒有加入二氧化錳(C)都一樣 (D)不一定。

表 四-32：第 9 題 實驗組和對照組前測、後測之成對樣本 T 檢定 平均數(標準差) 平均數(標準差)

實驗組 對照組

前測 後測 前測 後測

全組 1.87 (.499) 2.00 (.000) 1.47 (.879)* 1.75 (.673)*

男生組 1.87(.516) 2.00(.000) 1.50(.885) 1.67(.761) 女生組 1.88(.500) 2.00(.000) 1.45(.888)* 1.81(.601)*

高分組 2.00 (.000) 2.00 (.000) 2.00 (.000) 2.00 (.000) 中分組 1.87 (.516) 2.00 (.000) 1.59 (.797) 1.78 (.641) 低分組 1.75 (.707) 2.00 (.000) .71 (.994)* 1.43 (.938)*

*p<.05，**p<.01，***p<.001

表 四-33：第 9 題 實驗組、對照組 各得分人數佔全體人數百分比

實驗組 各得分人數百分比 對照組 各得分人數百分比 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 2 分(%) 1 分(%) 0 分(%) 前測 93.5 0 6.5 前測 72.7 1.8 25.5 後測 100 0 0 後測 87.3 0 12.7

此題所要探討的概念為催化劑的有無對反應速率的影響，而雙氧 水的催化劑在國小課本就有提及，對於學生算是基本常識，即使在前 測時答錯的學生，經過「反應速率」此一章節的教學，不管是何種教 學法，皆能很快了解本概念。故實驗組後測是全對，而對照組也有 8 成多是全對。

第 10 題：取兩杯同體積、同濃度的雙氧水，一杯有加入二氧化

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錳，另一杯沒有加入二氧化錳，直到兩杯反應都結束後，哪一杯中氧 氣產生的量較多？(A)有加入二氧化錳 (B)沒有加入二氧化錳(C)都一 樣 (D)不一定。

表 四-34：第 10 題 實驗組和對照組前測、後測之成對樣本 T 檢定 平均數(標準差) 平均數(標準差)

實驗組 對照組

前測 後測 前測 後測

全組 1.84 (.454) 1.94 (.359) 1.13 (.982)** 1.56 (.834)**

男生組 1.93(.258) 2.00(.000) .96(.999)* 1.50(.885)*

女生組 1.75(.577) 1.88(.500) 1.26(.965)* 1.61(.803)*

高分組 1.88 (.354) 2.00 (.000) 1.71 (.726) 1.86 (.535) 中分組 1.93 (.258) 2.00 (.000) 1.30 (.953) 1.63 (.792) 低分組 1.63 (.744) 1.75 (.707) .21 (.579)** 1.14 (1.027)**

*p<.05，**p<.01，***p<.001

表 四-35：第 10 題 實驗組、對照組 各得分人數佔全體人數百分比 實驗組 各得分人數百分比 對照組 各得分人數百分比

表 四-35：第 10 題 實驗組、對照組 各得分人數佔全體人數百分比 實驗組 各得分人數百分比 對照組 各得分人數百分比