酸鹼概念二階層診斷測驗前測問卷分析

本節主要針對酸鹼概念二階層診斷測驗前測問卷部份進行逐題的統計分 析，以下分別將針對每一的檢測概念與各組的答題結果分布進行陳述與說明：

前測試題1-1 1-2：

1. 這學期的校外教學去了烏來，當地的解說老師告訴大家，烏來的溫泉是屬於無 色無味的碳酸氫鈉泉，是俗稱的「美人湯」，洗起來皮膚會感覺滑滑的，甚至 飲用適當的碳酸氫鈉泉可以中和胃酸引起的不適感。

( )1-1.根據以上的線索，這種碳酸氫鈉泉可能屬於酸性、鹼性，或中性呢？

(1)酸性 (2)鹼性 (3)中性 ( )1-2.承上題您所選的答案，理由是：

(A)因為洗後皮膚會感覺滑滑的。

(B)因為碳酸氫鈉名稱中有「酸」字作為命名。

(C)因為可以中和胃酸所引起的不適感。

(D)因為碳酸氫鈉名稱中有「氫鈉」作為命名。

(E)因為可以飲用。

(F)因為為無色無味的水溶液。

(G)因為可以沖淡胃酸所引起的不適感。

(H)其他，請寫出你的理由：

表4-1.1.1、前測試題 1-1 和 1-2 答題選項百分比分布 總學生

選項 A B C D E F G H 小計

1 3 11 3 7 1 4 5 0 34 2 4 2 8 0 2 1 12 1 30 3 11 1 2 2 5 7 6 2 36 18 14 13 9 8 12 23 3 100

本題主題為酸鹼中和，係命題陳述：中和反應是指酸性溶液和鹼性溶液相遇，

各自失去原有的酸性和鹼性所發展出來的檢測試題。學生必須從題目所提供的線 索，來判斷碳酸氫鈉泉的酸鹼性。本題最接近科學概念的選項分別為第一層：(2) 鹼性；第二層：(C)因為可以中和胃酸所引起的不適感。在本題的測驗結果中發現，

第一層選擇酸性的有34%，鹼性的有 30%，中性的有 36%。選擇酸性的學生中，

有11%的學生選擇(B)選項，認為是因為碳酸氫鈉名稱中有「酸」字作為命名。有 7%的學生選擇(D)選項，認為是因為碳酸氫鈉名稱中有「氫鈉」最為命名。有 5%

的學生選擇(G)選項，認為是因為可以沖淡胃酸所引起的不適感。有 4%的學生選 擇(F)因為為無色無味的水溶液。另外有 3%的學生分別選擇(A)因為洗後皮膚會感 覺滑滑的。(C)因為可以中和胃酸所引起的不適感。可發現造成學生錯判為酸性的 原因，最主要是學生根據符號特徵模式進行判斷，只見碳酸氫鈉中有「酸」字，

即判斷為酸性。事實上(B)(D)選項均屬於符號特徵的判斷模式，若將所有選擇(B)(D) 選項的學生加總，可發現確實有23%的學生是直覺使用符號特徵模式來進行判斷。

第一層 36%判斷為中性的學生，有 11%第二層的理由為(A)因為洗後皮膚會感 覺滑滑的。有7%第二層的理由為(F)因為為無色無味的水溶液。有 6%理由為(G) 因為可以沖淡胃酸所引起的不適感。有5%理由為(E)因為可以飲用，其它選項均 僅1%~2%。可看出 36%判斷為中性的學生中有 23%( (A 選項 11%+F 選項 7%+E 選項5% )是使用現象模式進行判斷；(G)選項屬於推論模式的理由，有 6%的學生 選擇此選項，而此選項是「沖淡」胃酸，雖然這組選擇有錯誤的部份，但若他的

淡胃酸所引起的不適感。另外有8%正確選擇(C)因為可以中和胃酸所引起的不適 感。4%選擇(E)因為可以飲用。顯然正確選擇鹼性的學生，有相當大的比例是用推 論模式而來，但卻有較多的學生是使用「沖淡胃酸」而非「中和胃酸」，雖然題目 也提到中和的字眼，但學生還是較多認為鹼性沖淡酸性的方式，可以發現在這些 小學生會認為酸與鹼是互相獨立而不會互相反應，當酸鹼中和時，僅是以「沖淡」

的方式使酸與鹼的特性不會如此明顯。另外也可能是小學生尚未接觸過「中和」

字眼，對於「沖淡」較為熟悉，因此較多選擇使用「沖淡胃酸」。

本題中，二階層均正確選擇的僅有 8%。但此為前測問卷，原本預期回答狀況 就會較為多元。見表4-1.1.2 表 4-1.1.3。

表4-1.1.2、實驗組前測試題 1-1 和 1-2 答題選項百分比分布

選項 A B C D E F G H 小計

1 2 8 2 6 0 6 10 0 34 2 0 2 6 0 4 2 6 2 22 3 10 2 4 4 6 10 6 2 44

12 12 12 10 10 18 22 4 100

表4-1.1.3、對照組前測試題 1-1 和 1-2 答題選項百分比分布

選項 A B C D E F G H 小計

1 4 14 4 8 2 2 0 0 34 2 8 2 10 0 0 0 18 0 38 3 12 0 0 0 4 4 6 2 28 24 16 14 8 6 6 24 2 100

前測試題1-3 1-4：

( )1-3.如果將碳酸氫鈉泉滴在石蕊試紙上，石蕊試紙的變色狀況會是？

(1) 紅色石蕊試紙變藍 (2)藍色石蕊試紙變紅 (3)都不變色 ( )1-4.承上題你的選擇，你的理由是？

(A)因為碳酸氫鈉泉是酸性的，所以會讓藍色石蕊試紙變成紅色。

(B)因為碳酸氫鈉泉是鹼性的，所以會讓紅色石蕊試紙變成藍色。

(C)因為碳酸氫鈉泉是中性的，所以會使藍色石蕊試紙變成紅色。

(D)因為碳酸氫鈉泉是中性的，所以不會讓石蕊試紙變色。

(E)因為碳酸氫鈉泉沒有所謂的酸鹼性，不會讓石蕊試紙變色。

(F)其他，請寫出你的理由：

表4-1.2.1、前測試題 1-3 和 1-4 答題選項百分比分布

選項 A B C D E F 小計

1 7 7 1 0 0 3 18 2 25 20 8 0 2 1 56 3 1 0 0 15 7 3 26 33 27 9 15 9 7 100

本題之主題為酸鹼指示劑，為命題陳述：酸鹼指示劑是指顏色隨溶液酸值改 變之物質，用來指示溶液的酸鹼值。( 鹼可以使石蕊試紙呈現藍色及或他指示劑 呈現鹼性顏色。 )本題檢測學生對酸鹼指示劑的了解，在本單元前，學生亦未曾 接觸過酸鹼指示劑的概念，但有部分學生表示在校外安親補習班的實驗活動中有 接觸過石蕊試紙，也有部分學生在電視廣告中見過石蕊試紙，因此本題亦針對學 生對石蕊試紙的想法進行初步了解。

表 4-1.2.1 中可發現，正確的選項為 7%的學生認為因為碳酸氫鈉泉是鹼性的，

所以會讓紅色石蕊試紙變成藍色。但有25%的學生認為因為碳酸氫鈉泉是酸性 的，所以會讓藍色石蕊試紙變成紅色。有15%的學生認為因為碳酸氫鈉泉是中性 的，所以不會讓石蕊試紙變色。如果只針對石蕊試紙的特性來說，這些學生在石 蕊試紙的概念上並沒有錯，僅是在於碳酸氫鈉泉的判斷有誤而導致錯誤。如此說 來，以未進教學的前測問卷來說，國小五年級學生似乎有47%已經初步擁有石蕊 試紙的概念了。另外較有趣的是也發現有9%的學生認為碳酸氫鈉泉沒有所謂的酸

謂的酸鹼性，甚至不認為不變色是因為中性溶液，而是溶液本身根本沒有酸鹼性。

我們再細分為實驗組與對照組來看，在教學前兩組雖然有些差異，但分布比 例差異也並沒有很顯著。

表4-1.2.2、實驗組前測試題 1-1 和 1-2 答題選項百分比分布

選項 A B C D E F 小計

1 8 6 2 0 0 2 18 2 22 14 12 0 2 2 52 3 0 0 0 20 10 0 30

30 20 14 20 12 4 100

表4-1.2.3、對照組前測試題 1-1 和 1-2 答題選項百分比分布

選項 A B C D E F 小計

1 6 8 0 0 0 4 18 2 28 26 4 0 2 0 60 3 2 0 0 10 4 6 22 36 34 4 10 6 10 100

前測試題2-1 2-2：

這天，小柏老師又帶大家到陽明山國家公園進行校外教學。看到了著名的陽明山 溫泉，老師想起前陣子介紹的烏來溫泉，特別停下腳步，告訴大家：「陽明山國家 公園是屬於典型的火山地形，這邊的溫泉與烏來不一樣，他有一股濃濃的硫磺味，

是屬於硫磺泉，可以使藍色石蕊試紙呈現紅色。泡這種溫泉時要特別注意，因為 這種溫泉帶有點刺激性，所以皮膚較乾燥或較易過敏起疹子的人，是不建議浸泡 這種溫泉的！而且這種溫泉也不能像碳酸氫鈉泉可以中和胃酸，甚至不能飲用！」

( )2-1.根據以上的線索，請問這種硫磺泉的酸鹼性是屬於哪一種呢？

(1)酸性 (2)鹼性 (3)中性

( )2-2.承上題您所選的答案，理由是：

(A)因為可以使藍色石蕊試紙呈現紅色。

(B)因為硫磺泉名稱中有「硫」字作為命名，與硫酸一樣是酸性。

(C)因為不能中和胃酸所引起的不適感。

(D)因為具有刺激性，會使皮膚過敏起疹子。

(E)因為具有濃濃的硫磺味。

(F)因為硫磺泉名稱中有「硫磺」作為命名。

(G)因為洗後皮膚會感覺滑滑的。

(H)因為不能飲用。

(I )因為為無色無味的水溶液。

(J )因為不可以沖淡胃酸所引起的不適感。

(K)其他，請寫出你的理由：

表4-1.3.1、前測試題 2-1 和 2-2 答題選項百分比分布

選項 A B C D E F G H I J K 小計 1 16 8 7 12 3 4 0 3 1 1 0 55 2 7 2 0 21 3 0 1 4 0 1 1 40 3 1 0 1 1 0 0 0 2 0 0 0 5

24 10 8 34 6 4 1 9 1 2 1 100

本題之主題為酸鹼指示劑，為命題陳述：酸鹼指示劑是指顏色隨溶液酸值改 變之物質，用來指示溶液的酸鹼值。( 酸可以使石蕊試紙呈現藍色及或他指示劑 呈現酸性顏色。 )所設計出來的題目。此題將各種判斷模式巧妙的安排在敘述中，

本題的統計結果有 16%的學生正確選擇此兩者答案。有 21%的學生認為硫磺 泉為鹼性，因為具有刺激性，會使皮膚過敏起疹子。也有12%的學生認為硫磺泉 為酸性，是因為具有刺激性，會使皮膚過敏起疹子。顯示總共有33%的學生是以 刺激性作為判斷酸鹼性的依據，是屬於現象模式的判斷。雖然對皮膚的刺激性的 確是酸鹼的特性，但由於酸與鹼均同時具備這項特性，因此使用刺激性來判別酸 鹼是很不洽當的。正確用來判斷酸鹼的應該使用酸鹼指示劑，在本題中應選擇石 蕊試紙的判斷方式為最科學的模式。

表4-1.3.2、實驗組前測試題 2-1 和 2-2 答題選項百分比分布 實驗組

選項 A B C D E F G H I J K 小計 1 4 12 6 16 4 6 0 2 0 2 0 52 2 12 0 0 22 2 0 2 2 0 2 0 42 3 0 0 2 2 0 0 0 2 0 0 0 6

16 12 8 40 6 6 2 6 0 4 0 100

表4-1.3.3、對照組前測試題 2-1 和 2-2 答題選項百分比分布

選項 A B C D E F G H I J K 小計 1 28 4 8 8 2 2 0 4 2 0 0 58 2 2 4 0 20 4 0 0 6 0 0 2 38 3 2 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 4

32 8 8 28 6 2 0 12 2 0 2 100

前測試題3-1 3-2：

2. 很多人喜歡喝綠茶，但卻不喜歡綠茶中的澀味，為了去除這種澀味，商家發展 出許多特別的產品，像是葡萄柚綠茶，在綠茶中加入些果汁就可以去除綠茶的 澀味，比例適當時，也剛好會失去果汁原本的酸酸的味道。

( )3-1.你覺得葡萄柚汁，它的酸鹼性是哪一種？

(1)酸性 (2)鹼性 (3)中性

( )3-2.承上題你的選擇，你的理由是？

(A)因為梅子汁、葡萄柚汁的味道都是酸的。

(B)因為可以消除綠茶的澀味，所以果汁是酸性的。

(C)因為吃起來酸酸的食物，到身體中會變鹼性的

(D)因為植物的汁液具有植物鹼，果汁也是植物的汁液，所以是鹼性。

(E)因為果汁中大部分都是水，水是中性的。

(F)因為可以飲用。

(G)其他，你的理由是：

表4-1.4.1、前測試題 3-1 和 3-2 答題選項百分比分布

選項 A B C D E F G 小計

1 18 28 2 6 0 2 0 56 2 1 2 5 12 2 1 0 23 3 1 2 1 1 14 1 1 21

20 32 8 19 16 4 1 100

本題之主題為酸鹼中和，為命題陳述：中和反應是指酸性溶液和鹼性溶液相 遇，各自失去原有的酸性和鹼性所設計出來的題目。本題第一層的選項中，有56%

的學生做出正確判斷為酸性。但仍有23%的學生認為酸酸的果汁是鹼性，有 21%

的學生認為果汁為中性。

所有學生中，有 28%的學生運用推論模式( (B)可以消除綠茶的澀味，所以果 汁是酸性的 )做出正確判斷。18%的學生選擇(A)因為梅子、葡萄又知的味道都是 酸的。事實上在國小的教材中的確是將酸味作為判斷為酸性的其中一種依據。但 這樣的判斷方式仍屬於現象模式的判斷。