本節內容分成三個部分，第一部份針對比較選擇題中六個次概念答對率進行 比較，並且討論各年級之間的關係；第二部份則是針對開放題中五個次概念答對 率進行比較，並且討論各年級之間的關係；最後，第三部份將整合選擇和開放題 的學生表現是否相關，若為相關則更進一步整合選擇和開放題之答對率，針對整 體演化概念進行分析與討論。本節與上兩節的圖表編排方式略有差異，上兩節主 要從各個次概念內的類型看不同年級學生之答題情況，主要偏重各年級對於次概 念之理解情況，而本節則根據不同年級學生在所有次概念之答對情況討論，可以 更深入討論次概念的學習情況，期望能從更多元的面向分析跨年級演化概念之發 展。
一、選擇試題中六個次概念具有正確演化概念之比例
由圖 4-3-1 和表 4-3-1 數據可知，小六階段裡，次概念五「性狀的存活」佔 有比例(66.7%)最高，但次概念四「特定性狀比例改變」比例(16.2%)最低，也就 是在尚未學習演化單元時，對小六學生而言，性狀的存活概念已佔大部份具有此 概念，至於次概念四「特定性狀比例改變」在國中階段教學上應給予較多的關注，
然而根據本研究結果發現，經過國一教學過後，已有 56.6%的國一學生具備此概 念，可見國一的教學能夠有助於學生對於次概念四之理解，在教學上也可參考第 六節的演化單元課程活動設計內容。
在國一到大一，共五個年級(國一、國二、高一、高二和大學) 佔有正確比 例以次概念二「族群裡的變異」佔有比例最高，而次概念六「適應」佔有比例最 低。由此可知，在國一教學後，學生幾乎都能夠具備有族群裡的變異，不再認為 族群裡的個體長得都一模一樣。而適應的概念屬於整體演化概念之延伸思考，建 議可以在演化機制說明結束後，再提出適應概念進行作為延伸討論，由於教科書
沒有針對此部分說明，因此教學上可能需要教師協助引導。
不同年級在次概念的發展過程中，隨著年級的增長對於各個次概念的正確率 也逐年上升，國一到國二當中只有次概念三「可遺傳的變異」出現比例增高，但 由於增高的百分比小於 1%，因此認定次概念三在國二與原來國一表現差不多，
其餘國二學生的表現較國一低，也就是演化概念的選擇題在國一到國二期間，沒 有明顯的增長，甚至有些次概念比例下降，可見國一的教學可立即幫助學生對演 化概念之理解，到了國二階段開始沒有生物課程，的確會造成演化概念之正確比 例下降，可見教學對於學生在演化概念之理解仍扮演重要的角色。
高一到高二階段，次概念二「族群裡的變異」、次概念四「特定性狀比例改 變」和次概念五「性狀的存活」出現比例增高，另外三個次概念則是高二學生的 表現較高一低。雖然高一和高二沒有專門的演化單元，然而在高二下學期階段，
正在學習動物的生殖與遺傳單元，然而次概念一「變異的來源」和次概念三「可 遺傳的變異」，兩個次概念與遺傳相關，卻沒有出現比例增加的情況，反倒是其 餘三個次概念比例上升，雖然高二下生物教學內容與演化概念有相關，然而學生 無法將概念延伸至演化概念，可能原因在於遺傳單元著重於人類性狀比例演算和 遺傳相關疾病，學生可以了解遺傳上的不同性狀的基因型，然而當問及變異的來 源時，卻無法直接與遺傳概念連結，可見學生只侷限於遺傳之基因型和表現型計 算，以及與人類相關的遺傳疾病，卻無法反向思考變異的來源是遺傳造成的，甚 至可以推論高二學生雖然學到遺傳概念，卻無法將遺傳概念延伸至演化，可能原 因在於只有國一有學過演化，已經過了將近四年的時間，導致學生對於演化概念 變得很陌生，而出現較直覺的答案，例如：意圖轉變或環境因素造成變異，也就 是高中學生容易根據外在條件來解釋演化機制，而非深入理解演化內部過程。
表 4-3-1 六個次概念在選擇試題中具有正確演化概念之百分比
概念二「族群裡的變異」(10.3%)才能延伸到次概念四「特定性狀比例改變」
(3.4%)，然而小六學生認為性狀的比例改變漸漸改變(胡椒蛾的體色慢慢越來越 深)，也就是小六學生雖然具有初步的遺傳變異概念，可是仍尚未完全理解遺傳 概念，與 Evans(2000)的研究結果有些差異，研究發現國小學生認為變異源是自 然發生或神創，而不是因為遺傳變異，而本次研究結果發現小六學生具備有變異 的來源(次概念一)，然而卻對於變異過程尚未理解，因此在次概念四出現正確比 例較低。
國一階段在各個次概念出現比例約為 30~35%，其中次概念五概念五「性 狀的存活」為最高，與小六相同，亦是次概念四比例最低，可見小六階段到國中 階段，次概念五「性狀的存活」正確佔有比例皆較高，進步幅度高達 34%，可見 國一的教學上對於次概念五的確提供很大的助力。另外的四個次概念在國一階 段，佔有正確的比例皆為 30~35%左右，次概念四「特定性狀比例改變」也有明 顯地進步(29.3%)，也顯示出國一學生開始能夠理解演化過程，且次概念二「族 群裡的變異」也有明顯進步(24.2%)，這與次概念四表現情況也很有關聯性，因 為必須必備族群裡的變異，才能延伸說明性狀比例之改變過程。
國二和高二結果相同，比例最低皆為次概念三「可遺傳的變異」，而高一和 大一，比例最低皆為次概念一「變異的來源」，但國一到大一各個年級中比例最 高皆為次概念五「性狀的存活」，也表示教學上對於性狀的存活不需要花費太多 時間著墨，然而在「可遺傳的變異」需要多加強，國一生物教材有針對此部份做 說明(以康軒版本為例，圖 4-3-4)，國二和高二階段，大約都有 10%的學生具有 拉馬克的用進廢退或後天學習可以改變的想法，因此國一的演化單元需更重視次 概念三「可遺傳的變異」，教學上建議可以使用教科書以外的例子，讓學生能夠 充分理解並且舉一反三。
表 4-3-2 五個次概念在開放試題中具有正確演化概念之百分比
小六 國一 國二 高一 高二 大一 1.變異的來源 32.5 34.5 22.6 27.8 36.1 46.6 2.族群裡的變異 10.3 34.5 26.6 54.9 54.9 71.6 3.可遺傳的變異 33.3 35.4 21.8 29.3 35.4 48.3 4.特定性狀比例改變 3.4 32.7 28.2 51.1 54.9 74.1 5.性狀的存活 9.4 43.4 29.8 63.9 63.9 79.3
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
變異的來源 族群裡的變異 可遺傳的變異 特定性狀比例改變 性狀的存活
次概念 人數百分比(%)
小六 國一 國二 高一 高二 大一
圖 4-3-2 五個次概念在開放試題中具有正確演化概念之百分比
圖 4-3-3 拉馬克和達爾文的演化觀點說明—以康軒版本為例
三、不同年級學生在選擇題與開放題正確比例之關係
選擇題分析的題目共有 11 題，其中有一題(繪圖題)涵蓋兩個次概念，所以 按照一題一分來計算，最高分為 12 分，最後將學生選擇題成績換算成百分制度。
而開放題只有 1 題，評分標準以是否提到次概念中的類別作為判準，共有五個次 概念，最高分為 100 分，每多一個概念就會加 20 分，因此學生在開放題的得分 只有 0、20、40、60、80 和 100 分共五種分數，所以在開放題型的標準差異會較 大。圖 4-3-4 為不同年級的選擇與開放題平均分數線性圖，兩者趨勢十分接近，
在國二和高二階段平均分數都較為前一個階段低，而且開放題的分數明顯低於選 擇題，主要在於學生在填寫選擇題有選項作為思考的輔助工具，而開放題需要自 己用文字描述想法，學生平常也較少接觸相關經驗，在施測過程中有提醒學生把
自己的想法儘可能詳細的描述下來，至少寫滿五行，以降低選擇題和開放題學生 的回答情形落差。
(一)、各年級在選擇與開放題平均分數之顯著關係
圖 4-3-4 不同年級學生在選擇題與開放題平均分數線性圖
根據圖 4-3-4 可看出各個年級之間的差異，須深入釐清各個年級平均數之間 的差異，由於本次的樣本分成六個年級，分別為小六、國一、國二、高一、高二 和大一，在統計上同時對兩個以上的樣本平均數差異進行的檢定方法，選定單因 子變異數分析(one way ANOVA)，分成選擇和開放題兩個部份討論：
1. 選擇題：統計分析結果顯示 F 考驗達顯著差異(.00)，表示至少有兩個年 級平均數之間有顯著差異存在。因此，更進一步進行事後比較(post hoc)，由於六個年級的施測學生人數不同，選用雪費法(Scheff’s method) 計算後發現(表 4-3-3)，除了國一和國二(.650)、高一和高二(.981)，共兩 組未達顯著差異外，其餘的年級兩兩都有顯著差異。
小六 國一 國二 高一 高二 大一
年級
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
平 均 分 數
選擇題 開放題
表 4-3-3 各年級之選擇題平均分數 ANOVA 分析結果(Scheffe 法)
hoc)，由於六個年級的施測學生人數不同，選用雪費法(Scheff’s method)
國一 30.49(*) 4.65 0.00 14.99 45.99
國二 36.87(*) 4.54 0.00 21.72 52.02
高一 25.69(*) 4.47 0.00 10.79 40.59
高二 21.14(*) 4.39 0.00 6.50 35.77
* 在 .05 水準上的平均差異很顯著。
各個年級在選擇題的顯著差異結果可知，國一和國二無顯著差異原因在於國 二沒有生物課程，圖 4-3-3 也顯示國二平均分數低於國一，但兩者未達顯著差異，
也就是雖然國二表現不如國一學生，但仍舊具備有某些程度上的概念。而高一和 高二也沒有達到顯著差異，高一和高二雖然都有生物課程，不過高一著重於生態 學，而高二著重於遺傳學，演化概念包含生態和遺傳內容，因此在高一和高二之 間仍具備演化的相關概念，但因為沒有專門演化單元，所以整體概念仍舊不夠完 整，因此兩個年級沒有顯著差異。大一學生有普通生物學的必修課程，所探討的 演化議題更為深入，包含基因漂流、哈溫定律等主題，因此對於演化概念與其他
也就是雖然國二表現不如國一學生，但仍舊具備有某些程度上的概念。而高一和 高二也沒有達到顯著差異，高一和高二雖然都有生物課程，不過高一著重於生態 學，而高二著重於遺傳學，演化概念包含生態和遺傳內容，因此在高一和高二之 間仍具備演化的相關概念，但因為沒有專門演化單元，所以整體概念仍舊不夠完 整，因此兩個年級沒有顯著差異。大一學生有普通生物學的必修課程，所探討的 演化議題更為深入，包含基因漂流、哈溫定律等主題，因此對於演化概念與其他