貳、學生對物質燃燒概念的探究
第二節 雙層試題施測結果
本節將就三個年級學生的選答情形，依題目類型--物質是否可燃、燃燒的條 件及燃燒結果，逐題說明。
壹、物質是否可燃的選答結果
雙層試題中第一題至第六題探討學生對物質是否可燃的分類概念，施測結果 如下說明：
（一） 氫氣是否會燃燒的問題
表 4-2-1 看出各年級學生對於氫氣是否會燃燒的選答情形：認為氫氣會燃燒 的學生，隨著年級而增加，從小四的 34.4﹪、小六的 62.0﹪到國二的 66.5﹪；
而認為氫氣不能燃燒的學生比例，由小四到國二分別為 65.6﹪、38﹪及 33.6﹪，
是隨著年級而降低。然而，在選答第二層時，能正確選出「因為氫氣容易爆炸，
爆炸也是燃燒的一種現象。」的學生比例，卻從小四到國中分別降為 21.7﹪、47.3
﹪、59.7﹪，顯示學生對於氫氣的燃燒，仍持有一些迷思概念。另外，小四學生 在此題中未符合標準作答方式（包含重複選答、未作答或單層作答）的學生高達 10.3
﹪，但在小六及國二並無此現象，其中原因，值得進一步研究。
其中持有「因為燃燒是產生二氧化碳，但氫氣反應不會產生二氧化碳」觀點 的學生最多，由小四到國二分別為 28.2﹪、16.5﹪、7.1﹪。而認為「因為氫氣 只會爆炸，不會燃燒」，在小四及國二都有超過一成的學生（12.9﹪及 14.8﹪）
持有此想法。另外，值得注意的是：國二的學生認為「因為氫氣很輕，逸散很快」
的學生比例（12.8﹪），比小四 7.4﹪及小六的 5.8﹪都來的高。以圖 4-2-1 說明 在「氫氣是否會燃燒」的答題中，學生選答超過 10﹪的分佈情形。
表 4-2-1 氫氣是否會燃燒各選項選答人數
四年級
（二） 黃金是否會燃燒的問題
各年級都有超過六成的學生認為黃金不會燃燒，從小四到國二分別為 67.0
﹪、76.7﹪、69.1﹪，但從表 4-2-2 可以看出，正確選答「黃金只會熔化，不 會燃燒」的學生，從小四到國二分別是 32.6﹪、53.4﹪及 56.1﹪，有逐漸增多 的趨勢。
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30%
40%
50%
60%
小四 小六 國二
不會，因為黃金很穩定黃金只會熔化，不會燃燒。
c 會，因為只要溫度到達燃點，就立刻燃燒。
不會，因為金屬都不能燃燒。
會，因為黃金製品經由燃燒製成。
圖 4-2-2 黃金是否能燃燒各年級選答分佈圖（註：圖中實線為正確概念）
（三） 保利龍是否會燃燒的問題
從表 4-2-3 的選答人數表中可以發現，認為保利龍可以燃燒和不可以燃燒的 人數，在各年級均佔一半左右的學生，（認為可燃的小四到國二分別為 53.3﹪、
50.7﹪、54.3﹪；不可燃的則是 46.7﹪、49.3﹪及 45.7﹪），顯示部分學生對於 保利龍是否可燃存在迷思概念，尤其各年級只有近三成的學生，正確選答「保利 龍是可燃物」，各年級分別為 30.5﹪、27.9﹪及 26.5﹪，國二學生低於小學生的 原因，可能是多了「因為保利龍是有機物」的選項，選答人數佔 3.1﹪。而選答
「因為保麗龍加熱會產生黑煙，有黑煙產生就是燃燒」的學生數由小四 17.6﹪、
小六 21.1﹪到國二的 23.1﹪有逐漸升高趨勢，顯示愈高年級容易將燃燒現象與 反應物混淆。
表 4-2-3 保利龍是否會燃燒各選項選答人數
另外，認為保利龍不會燃燒的學生中，選答比例傾向於「因為保利龍遇熱會 產生毒氣」，各年級均有三成左右的學生（分別為 33.1﹪、32.5﹪及 24.2﹪），
是否與日常生活經驗中的垃圾分類，學校指導保利龍會產生毒氣不要任意燃燒有 關，因而影響學生判斷。在國二學生中則有 14.6﹪認為「因為保利龍加熱只會變 軟熔化」，國小學生持此項理由的則不到一成（6.4﹪及 8.8﹪）。以圖 4-2-3 說明
「保利龍是否可燃」的答題中，學生選答超過 10﹪的分佈情形。
（四） 汽油是否會燃燒的問題
表 4-2-4 發現各年級均有九成左右的學生認為汽油可以燃燒，而選擇正確理 由「因為汽油會和氧起劇烈的反應」的比率有隨著年級增加而升高的趨勢，從小 四的 11.6﹪到小六的 16.7﹪及國二的 22.9﹪，但還是顯示有部分學生存在迷思 概念，尤其各年級均有五成左右學生選答「因為汽油含有酒精的成分」（小四 49.9
﹪、小六 56.6﹪、國二 46.0﹪），還有二成左右的學生選答「因為「油」類的都 會燃燒」（小四 27.9﹪、小六 21.1﹪國二 20﹪），顯示學生傾向於將「油」及「酒 精」擴展至可燃物。另有 10.4﹪的國二學生選答「因為汽油的沸點低」，有混淆
「沸點」與「燃點」之現象。以圖 4-2-4 說明「汽油是否可燃」的答題中，學生 選答超過 10﹪的分佈情形。
表 4-2-4 汽油是否會燃燒各選項選答人數 四年級
(n=387 人)
六年級 (n=412 人)
國二 (n=385 人) 選 項
人數(百分比) 人數(百分比) 人數(百分比) a1 會，因為「油」類的都會燃燒。 108（27.9﹪） 87（21.1﹪） 77（20.0﹪）
a2 會，因為汽油含有酒精的成分。 193（49.9﹪） 233（56.6﹪） 169（46.0﹪）
a3 會，因為汽油會和氧起劇烈的反應 45（11.6﹪） 69（16.7﹪） 88（22.9﹪）
a4 會，因為汽油的沸點低。 -- -- 40（10.4﹪）
b1 不會，因為汽油只會蒸發，不會燃燒。 5（1.3﹪） 4（1.0﹪） 3（.8﹪）
b2 不會，因為汽油只有爆炸現象。 22（5.7﹪） 17（4.1﹪） 7（1.8﹪）
b3 不會，因為汽油像水一樣是透明的液體。 12（3.1﹪） 2（.5﹪） 1（.3﹪）
c1 其他 2（.5﹪） 0（0.0﹪） 0（0.0﹪）
小計 387(100.0﹪) 412(100.0﹪) 385(100.0﹪) 註：1.a3 為正確概念。 2.國小試題無 a4 選項
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70%
小四 小六 國二
會，因為汽油會和氧起劇烈的反應 c 會，因為汽油含有酒精的成分。
會，因為汽油的沸點低。
會，因為「油」類的都會燃燒。
圖 4-2-4 保利龍是否能燃燒各年級選答分佈圖
（註：圖中實線為正確概念）
（五） 玻璃是否會燃燒的問題
在表 4-2-5 可以看出，各年級均有超過七成的學生認為玻璃不可燃，分別是 小四的 73.1﹪、小六的 76.2﹪及國二的 81.9﹪），正確選答「因為玻璃加熱後只 是熔化，不是燃燒」的學生數，各年級也佔蠻高比例，分別是 47.1﹪、64.8﹪及 59.9﹪，國二學生比例低於小六學生原因可能是受到「因為物質中含氧元素就不 會燃燒，而玻璃成分是二氧化矽」（國小無此選項）之誘答，此選項國二有 16.6
﹪，顯示似乎了解玻璃之組成含有氧元素，反而干擾了判斷是否可燃的結果。
此外，從圖 4-2-5 顯示，小四對於玻璃不可燃的選答，認為「因為太硬的物 體燒不起來。」有 22.5﹪，小六有 10.7﹪，國二僅剩 4.4﹪，顯示小學生傾向直 覺判斷依據。而認為玻璃可燃的，以「因為玻璃遇熱會熔化成液體，就是燃燒」
為最多，分別為 16.3﹪、15.8﹪、14.8﹪，顯示學生容易混淆「熔化」與「燃燒」
現象。
從表 4-2-6 看出有六成多的學生認為鐵不能燃燒，由小四到國二分別為 64.9
﹪、64.3﹪、62.9﹪。但學生所持理由觀點頗有差異，選擇最多的為「因為鐵遇 熱只會熔化不會燃燒」，小六及國二有接近五成的 46.6﹪、50.4﹪，小四選答人 數卻僅 29.2﹪；其次選擇「因為金屬不能燃燒」的比例由 16.3﹪、9.7﹪、6.8
﹪逐漸減少。另外 11.4﹪的小四學生認為「因為燃燒會產生黑煙，而鐵加熱不會
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小四 小六 國二 10%
會，因為鐵也可以和氧起激烈反應。
c 不會，因為鐵遇熱只會熔化不會燃燒。
不會，因為金屬不能燃燒。
會，因為溫度很高時，鐵會變為紅色的液態。
＋ 不會，因為燃燒會產生黑煙，而鐵加熱不會產生黑煙。
圖 4-2-6 鐵是否能燃燒各年級選答分佈圖（註：圖中實線為正確概念）
貳、燃燒概念的選答結果
雙層試題中第七至第十五題所探討的是學生的燃燒概念，包含燃燒條件、燃 燒過程及燃燒結果，施測結果整理說明如下：
（七） 燃燒是否一定要點火的問題
關於燃燒是否要點火，由表 4-2-7 可看出，各年級學生認為不一定要點火的 人數由小四的 49.4﹪、小六的 65.7﹪到國二的 70.8﹪，有隨年級增加而攀升的 趨勢，而選答正確的「因為到達燃點不一定要靠點火」人數比例也由小四的 34.6
﹪逐年升至國二的 65.2﹪。
表 4-2-7 燃燒是否要點火各選項選答人數 年降低趨勢，分別為 50.7﹪、34.2﹪、29.5﹪，其中佔最多數的是「因為有火才 能使溫度上升」，由小四的 30.3﹪降至國二的 11.7﹪，其次為「因為鑽木取火也
（八） 紙在真空中是否可以燃燒的問題 人數比例最高，都有將近一成的學生（分別是 10.1﹪、8.3﹪、9.1﹪），顯示紙 在日常生活的容易燃燒經驗，影響學生的判斷依據。而小四有 9.3﹪學生認為「因
小計 387(100.0﹪) 412(100.0﹪) 385(100.0﹪)
註：b1 為正確概念。
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小四 小六 國二
不可以，因為紙燃燒一定要有氧。
c 可以，因為只要到達燃點就可以燃燒。
不可以，因為真空中沒有風，不能帶動空氣流動。
可以，因為紙可以助燃。
圖 4-2-8 紙在真空中是否可以燃燒年級選答分佈圖
（註：圖中實線為正確概念）
（九） 二氧化碳是否可以幫助物質燃燒的問題
認為二氧化碳不可以幫助物質燃燒，各年級比例相差相當懸殊，表 4-2-9 顯 示，由小四的 27.6﹪，小六的 61.7﹪到國二高達 86﹪，選擇正確「可以助燃的 是氧氣」，也由小四 11.6﹪、小六 54.4﹪攀升至國中的 81﹪，顯示國小學生對可 以助燃的物質，仍存在迷思概念。
尤其小四學生仍有多達七成以上（72.4﹪）認為二氧化碳可以幫助燃燒，從 圖 4-2-9 發現，以選擇「二氧化碳中含有氧的成分」的人最多（31.8﹪），雖然 逐年降低，但小六和國二也有 15.0﹪和 4.9﹪，表示學生對氧在燃燒中扮演的角 色並不清楚。此外，小四「因為烤肉生火時，一直吹氣，火會愈旺。」選擇的學 生數，各年級也有 22.2﹪、11.9﹪、3.1﹪，可以看出生活經驗常影響國小學生 決定判斷理由。
表 4-2-9二氧化碳是否可以幫助物質燃燒各選項選答人數
值得注意的是，在這一題中國二學生選答其他選項的學生有 2.6﹪，所提到 的原因多是鎂帶或其他物質也可以在二氧化碳中燃燒，也許是國中課程中有提到 這個問題，引發學生對選答此問題時，有混淆不清的情形。
（十） 「酒精燃燒」與「酒精蒸發」是否一樣的問題
關於「酒精燃燒」與「酒精蒸發」是否相同的問題，從表 4-2-10 的結果發 現，認為不一樣的學生數各年級均有七成以上的學生，分別是 73.5﹪、82.0﹪、
86.0﹪，選擇正確答案的學生數也有逐年增加的趨勢，由小四 17.8﹪、小六 23.5
﹪到國二的 33.0﹪，卻都不超過一半，顯示學生對於「酒精燃燒」與「酒精蒸發」
此外，認為「酒精燃燒」與「酒精蒸發」相同的學生，選答率最高是「因為 燃燒的溫度上升會使物體由液態變氣態，就是蒸發」，各年級分別是 7.0﹪、6.3
﹪、6.8﹪。圖 4-2-10 說明「酒精燃燒」與「酒精蒸發」是否一樣的答題中，學 生選答超過 10﹪的分佈情形。
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小四 小六 國二
不一樣，因為蒸發是物理變化，與燃燒的化學變化不同。
一樣，因為燃燒的溫度上升會使物體由液態變氣態，就是蒸發。
不一樣，因為「燃燒」都產生二氧化碳，「蒸發」是產生水蒸氣。
圖 4-2-10 「酒精燃燒」與「酒精蒸發」是否一樣各年級選答分佈圖
圖 4-2-10 「酒精燃燒」與「酒精蒸發」是否一樣各年級選答分佈圖