本主題只有開放式理由，故僅針對第二項的推理層級進行分析。
（二）教學前後理由的推理層級分析
事件一的問題為：「兩株矮莖豌豆(tt)雜交，所生出的第一子代中發現 一株高莖豌豆，可能原因是什麼？」。下表 4.3.41 呈現主題四之事件一學習 前後的理由推理層級的差異。
表4.3.41 主題四事件一開放式理由推理量化資料卡方考驗結果及效果值 教學後
教學前 G0 G1 EL1 J1 總和 χ2 ω
G0 3 2 5
G1 73 1 74
EL1 10 6 16
EL2 1 1
J1 1 1 2
總和 3 87 7 1 98 132.24*** 1.16***
註1. χ2值: *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001
2. ω 值: *表示0.1≦d<0.3, ω=small; **表示0.3≦d<0.5, ω=medium; ***表示d≧0.5, ω=large
由表4.3.41 得知教學後的推理層級明顯增進（χ2=279, p=0.000），進步 的有1 人（1.0%），維持的有 85 人（86.7%），退步的則有 12 人（12.3%）。
顯示大部分的學生都能維持。
（二）教學前後理由的推理層級分析
事件二的問題為：「為什麼使用同牌子的殺蟲劑一段時間後，效果會變 差？」。下表4.3.42 呈現主題四之事件二學習前後的理由推理層級的差異。
表4.3.42 主題四事件二開放式理由推理量化資料卡方考驗結果及效果值 教學後
教學前 G0 G1 EL1 EL2 總和 χ2 ω
G0 1 1 2
G1 3 80 11 1 95
EL1 1 1
總和 4 81 11 2 98 59.55*** 0.78***
註1. χ2值: *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001
由表 4.3.42 得知教學後的推理層級明顯增進（χ2=59.55, p=0.000），進 步的有 12 人（12.2%），維持的有 86 人（87.8%），沒有退步者。8 顯示大 部分的學生都能維持。
（二）教學前後理由的推理層級分析
事件三的問題為：「（看核爆後人類突變後的樣子）想想看，為什麼會 這樣？」。下表4.3.43 呈現主題四之事件三學習前後的理由推理層級的差異。
表4.3.43 主題四事件三開放式理由推理量化資料卡方考驗結果及效果值 教學後
教學前 N G0 G1 EL1 EL2 總和 χ2 ω
N 2 2
G0 1 1 2 G1 43 9 52 EL1 6 35 1 42 總和 2 1 50 44 1 98 192.12*** 1.40***
註1. χ2值: *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001
2. ω 值: *表示0.1≦d<0.3, ω=small; **表示0.3≦d<0.5, ω=medium; ***表示d≧0.5, ω=large
由表4.3.43 得知教學後的推理層級明顯增進（χ2=192.12, p=0.000），進 步的有9 人（9.4%），維持的有 81 人（84.4%），退步的則有 6 人（6.2%），
有2 人未答。顯示大部分的學生都能維持。
（二）教學前後理由的推理層級分析
事件四的問題為：「（看吸菸影片）為什麼肺部組織會突起？」。下表 4.3.44 呈現主題四之事件四學習前後的理由推理層級的差異。
表4.3.44 主題四事件四開放式理由推理量化資料卡方考驗結果及效果值 教學後
教學前 N G0 G1 EL1 EL2 總和 χ2 ω
N 1 1
G0 1 1
G1 82 10 92
EL1 3 3
EL2 1 1
註1. χ2值: *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001
2. ω 值: *表示0.1≦d<0.3, ω=small; **表示0.3≦d<0.5, ω=medium; ***表示d≧0.5, ω=large
由表4.3.44 得知教學後的推理層級明顯增進（χ2=314.16, p=0.000），進 步的有 10 人（10.3%），維持的有 87 人（89.7%），有 1 人未答但沒有退步 者。顯示大部分的學生都能維持。
（二）教學前後理由的推理層級分析
事件五的問題為：「（看白化症的圖片）請問白化症是什麼原因造成 的？」。下表4.3.45 呈現主題四之事件五學習前後的理由推理層級的差異。
表4.3.45 主題四事件五開放式理由推理量化資料卡方考驗結果及效果值 教學後
教學前 N G0 G1 EL1 EL2 J1 總和 χ2 ω
N 1 1
G0 3 3 1 7
G1 33 19 52
EL1 9 25 1 1 36
EL2 1 1
J1 1 1
總和 1 3 45 45 2 2 98 249.27*** 1.59***
註1. χ2值: *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001
2. ω 值: *表示0.1≦d<0.3, ω=small; **表示0.3≦d<0.5, ω=medium; ***表示d 0.5, ω=large≧
由表4.3.45 得知教學後的推理層級明顯增進（χ2=249.27, p=0.000），進 步的有21 人（21.6%），維持的有67 人（69.1%），退步的則有9 人（9.3%），
有1 人未答。顯示大部分的學生都能維持，且有 21.6%的人能夠進步。
（二）教學前後理由的推理層級分析
事件六的問題為：「（看唐氏症的圖片）請問唐氏症是什麼原因造成 的？」。下表4.3.46 呈現主題四之事件六學習前後的理由推理層級之差異。
表4.3.46 主題四事件六開放式理由推理量化資料卡方考驗結果及效果值 教學後
教學前 N G0 G1 EL1 EL2 總和 χ2 ω
N 1 1 2
G0 4 1 5
G1 1 22 23 1 47 EL1 9 30 3 42
EL2 1 1
J1 1 1
總和 1 1 36 55 5 98 81.50*** 0.91***
註1. χ2值: *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001
2. ω 值: *表示0.1≦d<0.3, ω=small; **表示0.3≦d<0.5, ω=medium; ***表示d≧0.5, ω=large
由表4.3.46 得知教學後的推理層級明顯增進（χ2=81.5, p=0.000），進步 的有25 人（26.0%），維持的有60 人（62.5%），退步的則有11 人（11.5%），
有2 人未答。顯示大部分的學生都能維持，且有 26%的人能夠進步。
主題四小結：
（二）教學前後理由的推理層級分析
由圖 4.3.7 中可看到，推理層級維持的比例仍較高，但從事件五之後，
可明顯看到推理層級有進步的趨勢，顯示在經過一段時間的教學之後，學 生的推理層級開始有逐漸明顯增加的情形。
主題四
0%
20%
40%
60%
80%
100%
4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-6
進步 維持 退步
圖4.3.7 主題四的各事件推理層級彙整
三、小結：
由各主題中概念正確率的結果得知，大部分學習事件的平均概念正確 率為80%。由圖 4.3.8 中可看出在大部分的事件在教學後學生都能夠獲得正 確概念，僅在事件1-4、2-3、2-7、2-8 及 3-1 仍維持錯誤概念的比例較高，
表示在主題一的「同種生物需具有相同染色體數目」，主題二的「細胞分裂 目的」、「減數分裂和細胞分裂的比較」、「減數分裂產生的配子會有不同的 基因組合」，主題三的「顯隱性基因的觀念」等概念上較不容易成功進行概 念的改變，此結果呼應She（2002）所提出的雙重情境學習模式理論，越抽 象、階層越高的概念需要較多的學習事件才能有效進行概念的改變，故建 議可舉例說明或增加互動式動畫，以便協助學生進行概念改變。且在主題 三事件五「棋盤方格法練習」後，可明顯看到教學後獲得正確概念的比率 明顯增進，表示成效良好。
圖4.3.8 各主題中所有學習事件後概念正確率彙整
將學業分組及推理分組中各組學生教學後獲得正確概念的比率繪製成 圖4.3.9 與圖 4.3.10。由圖 4.3.9 可得知，高學業成就的學生在所有主題中均 能有效獲得正確的概念，中學業成就的學生則在大多數的事件中成功進行 概念的改變；而由圖 4.3.10 可知，在推理分組中仍以具體後期能夠有效進
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1-1 1-4 1-5 1-6 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 3-7 3-8 3-9 挑戰
概念正確率
0%
著的進步程度，表示經過前三主題的結合推理能力之雙重情境學習模式
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 3-1 3-2 3-3 3-4 4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-6
進步 維持 退步
圖4.3.11 各主題中所有事件的開放式理由之推理層級改變量
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