第肆章 研究結果
本章將呈現研究資料的結果及其分析。共分為五節，第一節為研究問題的各 項描述性統計分析，並將變數在研究分析中的記分標準加以說明；第二節為「記 憶力與學科學習能力的相關性」；第三節為「推論理解能力與各學科學習能力的 相關性」；第四節為「描述能力與各學科學習能力的相關性」；第五節為 「學 生之科學寫作能力是否受到專家的影響」。
按照Flower和Hayes(1981)所提出的寫作歷程模式，其中作者的長期記憶為寫 作的三個層面之一；Keys(1994)認為科學寫作的功能之一，在於增進學生的科學 推理能力；Prain & Hand(1996)也認為寫作的目的在教學（學習）後，有呈現理解、
測驗學習成果等目的。而究竟要如何測驗學習者的學習成果呢？研究者認為可檢 測學生對事件的記憶、描述能力。故本章對學生的科學寫作，亦主要針對學生的 記憶力、推理能力及描述能力分析。
第一節 描述性統計分析
本研究的研究對象共有 59 人，依本研究所欲探討的各項問題之變數，作答 的人數最少有六人，最多有 59 人，且大部分變數的作答人數都超過 50 人（見表 4-1） 。本研究所收集到的資料來源有二，一為本研究所蒐集到的學生各項學科學 習成績、新生智力測驗成績及國中基本學力測驗自然科成績，二為經由本研究進 行中所蒐集學生作答的各項統計資料。
在描述性統計的資料呈現方面，主要計算各變數之平均值及標準差，以瞭解 學生在本研究中的各項變數之各層面及總體之情況。
一、在器材的識別量方面
試卷共設計有 45 項器材，要求學生把在影片中曾經出現的器材下方欄位標 明出現次數（見圖 4-1-1），其中有 1 人回答出最少器材 15 項，有 2 人回答出最 多器材 45 項，平均每人能回答出的正確器材有 38.34 項，由此可見學生識別器 材的正確性相當高。
二、在藥品的識別量方面
試卷共設計有20項藥品，要求學生把在影片中曾經出現的藥品下方欄位打勾
（見圖4-1-2） ，其中有37人（62.7％）完全答對，答對19項的也有10人（16.9%），
答對最少項的有1人（1.7%） ，也能回答出15項。平均每人能回答出的正確藥品有 19.02項，顯示出學生能完全識別藥品名稱的比率相當高。
表 4-1-1 各項變數的描述性統計表
作答人數 最小值 最大值 平均數 標準差
器材識別正確數 59 15 45 38.34 4.81 藥品識別正確數 59 12 20 19.02 1.82 步驟記憶正確數 55 3.0 11.5 9.01 2.35
推論事件總數 36 1 2 1.75 .44 合理推論事件總數 36 0 2 .64 .90 正確推論事件總數 36 0 2 .39 .69 推論總字數 54 1 178 62.91 50.11 推論總科學詞彙數 52 1 24 7.60 5.91
推論小句總數 45 1 18 7.60 4.95 推論科學詞彙密度 45 .30 2.50 1.23 .46 推論深一度科學詞數 51 1 24 7.73 6.26 推論深二度科學詞數 51 0 10 1.63 2.23 推論深三度科學詞數 51 0 3 .39 .70
步驟總字數 55 77 316 170.31 63.00 步驟總小句數 55 7 32 16.44 6.01 步驟總內容詞數 55 26 130 65.27 25.80
步驟詞彙密度 55 2.54 6.15 3.99 .76
步驟總科學內容詞數 55 5 31 14.73 6.00
步驟科學內容詞密度 55 .45 2.25 .93 .34
步驟深一度科學詞數 55 5 27 12.24 5.02
步驟深二度科學詞數 55 0 7 2.36 1.89
步驟深三度科學詞數 55 0 1 .11 .31
自然平均 59 24.8 91.9 68.27 17.75 國文平均 59 38.0 93.5 76.47 13.73 數學平均 59 12.5 96.1 68.00 20.76 智力語文 55 1 97 46.76 28.18 智力數學 55 1 97 37.00 25.98 智力百分 55 1 98 42.11 26.98 學測自然 59 8 56 34.86 11.91
圖4-1-1 學生識別出正確器材數目之人數統計圖
圖 4-1-2 學生識別出正確藥品數量之人數統計圖
器材識別正確數
45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 29 15
個 數
8
7
6
5
4
3
2
1
0
藥品識別正確數
20 19 18 17 16 15 14 13 12
個 數
40
30
20
10
0
三、在實驗步驟的記憶方面
試卷的第四題設計情境，要求學生把影片中的實驗步驟依條列式的方式寫 出。依任課教師所寫的實驗步驟，將其標準化為十三個步驟，學生在某步驟回答 到核心部分但未敘述清楚者，以答對 0.5 步驟計算，學生答對的正確實驗步驟數 見圖 4-1-3。本大題共有 4 人（6.8%）未作答。有 1 人（1.7％）回答出最少實驗 步驟 3 步，有 8 人（13.6%）回答出最多實驗步驟 11.5 步，但未有人能將實驗步 驟完整陳述。平均每人能回答出的正確實驗步驟有 8.93 步，由此可見學生回答 出的正確實驗步驟數相當高。
圖 4-1-3 學生回答出正確實驗步驟之人數統計圖 四、在推論事件描述方面
試卷的第三題設計，要求學生寫下影片中兩個金屬罐凹縮實驗所呈現的重點 或科學概念，並要求學生盡可能加以完整說明，發現共有 36 人（61%）對觀察 到的現象加以推論解釋。學生對兩個實驗的現象推論行為呈現兩極化（圖 4-1-4），多數人選擇不作推論解釋，或是對兩個金屬罐凹縮現象都給予推論解 釋。其中有 23 人（39%）未作任何推論解釋或回答不知道，僅推論一事件的有 9
步驟記憶正確數
11.5 11.0 10.5 10.0 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 6.0 5.5 5.0 4.0 3.5 3.0 遺漏
個 數
16 14
12 10 8
6 4 2 0
人（15%），對二事件都加以推論的有 27 人（46%）。若僅對有作推論行為的學 生加以統計，則平均推論事件數為 1.75 件，由此可觀察出大多數學生都傾向於 將觀察到的現象給予推論解釋。
圖 4-1-4 學生作推論事件之人數統計圖
若再分析學生作的推論解釋是否合理，可得到如圖 4-1-5 所呈現的結果。在 本項度的分析上，僅將推論過程與結果具因果關係的，列為合理推論事件。例如：
「利用酒精蒸發，可以使空瓶壓縮」 ，在這個描述事件的陳述，空瓶的壓縮與酒 精的壓縮不具有因果關係，故將其在合理推論事件的描述事件數計為 0；「燃燒 會消耗氧氣，所以罐內是真空狀態，然後被罐外的大氣壓力擠壓」 ，在這個事件 的描述當中，雖然加熱鋁罐內的酒精並不會造成酒精燃燒，但若不考慮所描述的 事件正確性，當罐內的酒精在鋁罐封口後若被燃燒消耗，罐內的氧氣減少，罐外 大氣壓力大於罐內大氣壓力，會造成鋁罐的壓縮，故將其在合理推論事件的描述 事件數計為 1。結果顯示有 23 人（39%）的推論不具因果性，僅有 13 人（22%）
能夠進行合理的推論，當中能合理推論一個事件的有 3 人（5%），能合理推論二 個事件的有 10 人（17%），平均每人能推論的合理事件有 0.64 件。
若再分析學生所作的推論解釋是否正確，可得到如圖 4-1-6 所呈現的結果。
例如： 「酒精放在罐中加熱，裡面酒精氣體遇熱膨脹，使得裡面壓力大於外面壓
推論事件總數
2 1
遺漏
個
數
3020
10
0
力；拿下後，遇冷罐中氣體體積縮小，使得外面壓力大於罐內壓力，所以罐子會 壓縮」 ，在這個事件的描述當中，有合理說明整個事件的因果關係，且解釋大都 正確，故將其在正確推論事件的描述事件數計為 1。結果顯示僅有 10 人（17%）
能作正確的推論，其中能正確推論出一個事件的有 6 人（10%），能正確推論出 二個事件的有 4 人（7%），平均每人能推論的正確事件有 0.39 件。
圖 4-1-5 學生作合理推論事件之人數統計圖
圖 4-1-6 學生作正確推論事件之人數統計圖
合理推論事件總數
2 1
0 遺漏
個 數
30
20
10
0
正確推論事件總數
2 1
0 遺漏
個 數
30
20
10
0
此外，在試卷第三題的答題分析中可發現，共有 54 人（91.5%）在本題作答，
有 9 人（15.3%）僅書寫出詞彙或科學詞彙而未加以說明，有 9 人（15.3%）僅 表4-1-2 推論總字數次數分配表
±À½×Á`¦r¼Æ
2 3.4 3.7 3.7
4 6.8 7.4 11.1
1 1.7 1.9 13.0
3 5.1 5.6 18.5
1 1.7 1.9 20.4
1 1.7 1.9 22.2
1 1.7 1.9 24.1
1 1.7 1.9 25.9
1 1.7 1.9 27.8
1 1.7 1.9 29.6
1 1.7 1.9 31.5
1 1.7 1.9 33.3
1 1.7 1.9 35.2
1 1.7 1.9 37.0
1 1.7 1.9 38.9
1 1.7 1.9 40.7
1 1.7 1.9 42.6
1 1.7 1.9 44.4
1 1.7 1.9 46.3
1 1.7 1.9 48.1
1 1.7 1.9 50.0
1 1.7 1.9 51.9
1 1.7 1.9 53.7
1 1.7 1.9 55.6
1 1.7 1.9 57.4
1 1.7 1.9 59.3
1 1.7 1.9 61.1
1 1.7 1.9 63.0
2 3.4 3.7 66.7
1 1.7 1.9 68.5
1 1.7 1.9 70.4
1 1.7 1.9 72.2
2 3.4 3.7 75.9
1 1.7 1.9 77.8
1 1.7 1.9 79.6
1 1.7 1.9 81.5
2 3.4 3.7 85.2
1 1.7 1.9 87.0
1 1.7 1.9 88.9
3 5.1 5.6 94.4
1 1.7 1.9 96.3
1 1.7 1.9 98.1
1 1.7 1.9 100.0
54 91.5 100.0
5 8.5
59 100.0
1 4 6 8 10 15 16 18 19 20 21 22 23 24 27 30 33 36 38 59 64 67 68 70 74 76 78 79 80 89 90 91 105 106 115 116 118 126 127 138 141 163 178 Á`©M
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作現象的描述而非推論。在推論總字數方面，書寫 20 字以內的有 16 人（27.1%） ， 書寫 100 字以上的有 15 人（25.4%），每人平均書寫推論字數為 62.9 字。（見表 表 4-1-2）
在學生所書寫的推論科學詞彙總數部分，共有 52 人（88.1%）寫出科學詞彙。
書寫 10 個詞彙以內的有 37 人（62.7％） ，書寫 10 個詞彙以上的有 8 人（13.6%） ， 每人平均書寫的推論科學詞彙總數為 7.6 個。（見表 4-1-3）
表 4-1-3 推論總科學詞彙數次數分配表
±À½×Á`¬ì¾Çµü·J¼Æ
3 5.1 5.8 5.8
10 16.9 19.2 25.0
3 5.1 5.8 30.8
4 6.8 7.7 38.5
4 6.8 7.7 46.2
3 5.1 5.8 51.9
6 10.2 11.5 63.5
2 3.4 3.8 67.3
1 1.7 1.9 69.2
1 1.7 1.9 71.2
3 5.1 5.8 76.9
2 3.4 3.8 80.8
1 1.7 1.9 82.7
1 1.7 1.9 84.6
2 3.4 3.8 88.5
2 3.4 3.8 92.3
1 1.7 1.9 94.2
1 1.7 1.9 96.2
1 1.7 1.9 98.1
1 1.7 1.9 100.0
52 88.1 100.0
7 11.9
59 100.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 18 19 23 24 Á`©M
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在學生所書寫的推論小句總數部分，共有 45 人（76.3%）寫出推論小句。書 寫 5 個推論小句以內的有 19 人（32.2%） ，書寫 13 個推論小句的有 9 人（15.2%）
（見圖 4-1-7），每人平均書寫的推論小句有 7.6 句。此外，若將科學詞彙密度定 義為科學詞數除以小句數，則每人書寫的平均推論科學詞彙密度為 1.23，也就是 平均每小句會出現 1.23 個科學詞彙。
圖 4-1-7 學生作推論總小句數之人數統計圖
若將學生所書寫的推論句作科學詞彙的深度階分析，也就是區分科學詞彙的 層次，發現學生的科學詞彙深度階最多可到達深三度。其中有 51 人（86.4%）能 書寫深一度的科學詞彙， 26 人（44.1%）能書寫深二度的科學詞彙，15 人（25.4%）
能書寫深三度的科學詞彙。平均每人所書寫的深一度科學詞彙為 7.73 個，書寫 的深二度科學詞彙為 1.63 個，書寫的深三度科學詞彙為 0.39 個。
在深一度科學詞彙方面，書寫 10 個科學詞彙以內的有 37 人（72.5%） ，書寫 20 個科學詞彙以上的有 4 人（7.8%）。在深二度科學詞彙方面，書寫 2 個科學詞 彙以內的有 12 人（23.5%），書寫 5 個科學詞彙以上的有 7 人（13.7%）。在深三 度科學詞彙方面，書寫 1 個科學詞彙的有 11 人（21.6%），書寫 2 個科學詞彙的 有 3 人（5.9%），書寫 3 個科學詞彙的有 1 人（2.0%）。有關深度階的科學詞數 人數統計圖，見圖 4-1-8～圖 4-1-10。
推論小句總數
18 16 15 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 遺漏
個 數
16 14 12 10 8 6 4 2 0
圖 4-1-8 學生推論之深一度科學詞總數之人數統計圖
圖 4-1-9 學生推論之深二度科學詞總數之人數統計圖
推論深一度科學詞數
24.0 23.0 22.0 20.0 19.0 17.0 16.0 13.0 12.0 11.0 10.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 遺漏
個 數
10
8
6
4
2
0
推論深二度科學詞數
10.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 .0 遺漏
個 數
30
20
10
0
圖 4-1-10 學生推論之深三度科學詞總數之人數統計圖
五、在實驗步驟描述部分
在實驗描述書寫的總字數方面，有 55 人（93.2%）對本項度作答。書寫 100 字以內的有 8 人（13.6%），書寫 250 字以上的有 8 人（13.6%），每人平均書寫 步驟描述字數為 170.3 字。（見表表 4-1-4）
在學生所書寫的實驗步驟描述小句總數部分，共有 55 人（93.2%）寫出描述 小句。書寫 10 個描述小句以內的有 8 人（13.6%），書寫 25 個推論小句的有 6 人（10.2%）（見圖 4-1-11），每人平均書寫的描述小句有 16.4 句。
圖 4-1-11 學生作描述總小句數之人數統計圖
步驟總小句數
30 26 24 22 19 17 15 13 11 9 7 次 數 7
6
5
4
3
2
1 0
3 2
1 0
遺漏
個 數
40
30
20
10
0
表 4-1-4 描述總字數次數分配表
¨BÆJÁ`¦r¼Æ
2 3.4 3.6 3.6
1 1.7 1.8 5.5
2 3.4 3.6 9.1
1 1.7 1.8 10.9
1 1.7 1.8 12.7
1 1.7 1.8 14.5
1 1.7 1.8 16.4
1 1.7 1.8 18.2
2 3.4 3.6 21.8
1 1.7 1.8 23.6
1 1.7 1.8 25.5
1 1.7 1.8 27.3
1 1.7 1.8 29.1
2 3.4 3.6 32.7
2 3.4 3.6 36.4
1 1.7 1.8 38.2
1 1.7 1.8 40.0
1 1.7 1.8 41.8
2 3.4 3.6 45.5
2 3.4 3.6 49.1
1 1.7 1.8 50.9
1 1.7 1.8 52.7
1 1.7 1.8 54.5
1 1.7 1.8 56.4
1 1.7 1.8 58.2
1 1.7 1.8 60.0
1 1.7 1.8 61.8
1 1.7 1.8 63.6
1 1.7 1.8 65.5
1 1.7 1.8 67.3
1 1.7 1.8 69.1
1 1.7 1.8 70.9
1 1.7 1.8 72.7
1 1.7 1.8 74.5
1 1.7 1.8 76.4
1 1.7 1.8 78.2
1 1.7 1.8 80.0
1 1.7 1.8 81.8
1 1.7 1.8 83.6
1 1.7 1.8 85.5
1 1.7 1.8 87.3
1 1.7 1.8 89.1
1 1.7 1.8 90.9
1 1.7 1.8 92.7
1 1.7 1.8 94.5
1 1.7 1.8 96.4
1 1.7 1.8 98.2
1 1.7 1.8 100.0
55 93.2 100.0
4 6.8
59 100.0
77 81 91 95 97 99 112 116 120 123 127 128 129 131 134 139 140 143 145 152 154 155 163 166 168 174 175 191 194 195 199 200 201 205 209 214 216 220 230 232 250 256 269 279 280 313 314 316 Á`©M
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若計算學生所書寫的描述內容詞總數，發現書寫 50 個詞彙以內的有 18 人
（30.5％），書寫 100 個詞彙以上的有 7 人（11.9%），每人平均書寫的描述內容 詞總數為 65.3 個；而步驟內容詞密度介於 2.54 到 6.15 之間，每人平均書寫的步 驟內容詞密度為 3.99，也就是說平均書寫一句會出現約 4 個內容詞。
若將內容詞中與科學用語有關的部分定為科學內容詞，會發現在實驗步驟描 述方面共有 55 人（93.2%）寫出科學內容詞。書寫 10 個詞彙以內的有 13 人（22.0
％） ，書寫 20 個詞彙以上的有 10 人（16.9%），每人平均書寫的描述科學內容詞 總數為 14.7 個（見表 4-1-5）。此外，經統計每人書寫的平均描述科學詞彙密度 為 0.93，也就是平均每書寫一小句會出現 0.93 個科學詞彙。
表 4-1-5 描述總科學詞彙數次數分配表
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1 1.7 1.8 1.8
1 1.7 1.8 3.6
1 1.7 1.8 5.5
7 11.9 12.7 18.2
2 3.4 3.6 21.8
1 1.7 1.8 23.6
2 3.4 3.6 27.3
3 5.1 5.5 32.7
7 11.9 12.7 45.5
7 11.9 12.7 58.2
3 5.1 5.5 63.6
6 10.2 10.9 74.5
4 6.8 7.3 81.8
4 6.8 7.3 89.1
2 3.4 3.6 92.7
1 1.7 1.8 94.5
1 1.7 1.8 96.4
2 3.4 3.6 100.0
55 93.2 100.0
4 6.8
59 100.0
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 21 23 27 29 31 Á`©M
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若將學生所書寫的描述句作科學詞彙的深度階分析，也就是區分科學詞彙的 層次，會發現學生在觀察方面的科學詞彙深度階最多可到達深三度。其中有 55 人（93.2%）能書寫深一度的科學詞彙，55 人（93.2%）能書寫深二度的科學詞 彙，只有 6 人（10.2%）能書寫深三度的科學詞彙。平均每人所書寫的深一度科 學詞彙為 12.24 個，書寫的深二度科學詞彙為 2.36 個，書寫的深三度科學詞彙為 0.11 個。
在深一度科學詞彙方面，書寫 10 個科學詞彙以內的有 22 人（37.3%） ，書寫 20 個科學詞彙以上的有 5 人（8.5%）。在深二度科學詞彙方面，書寫 2 個科學詞 彙以內的有 25 人（42.4%），書寫 5 個科學詞彙以上的有 9 人（15.3%）。在深三 度科學詞彙方面，僅有 6 人（10.2%）能書寫 1 個科學詞彙。有關實驗步驟方面 深度階的科學詞數人數統計圖，見圖 4-1-12～圖 4-1-14。
圖 4-1-12 學生推論之深一度科學詞總數之人數統計圖
步驟深一度內容詞數
27.0 24.0 22.0 20.0 19.0 18.0 17.0 16.0 15.0 14.0 13.0 12.0 11.0 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 遺漏
個 數
10
8
6
4
2
0
圖 4-1-13 學生推論之深二度科學詞總數之人數統計圖
圖 4-1-14 學生推論之深三度科學詞總數之人數統計圖
六、在各學科學習成就部分
由表 4-1-6 可看出，各學科學習成績之間都有相關性，且大都達到.01 的顯
步驟深二度內容詞數
7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 .0 遺漏
個 數
20
10
0
步驟深三度內容詞數
1 0
遺漏
個 數
60
50
40
30
20
10
0
著水準。例如從自然平均、國文平均、數學平均、學測自然此四部分看來， Pearson 相關係數都到達.8 左右，為高度相關，且都達到.01 的顯著水準。智力測驗的成 績雖與各學科學習成績達到相關，但 Pearson 相關係數僅到達.4 左右，為中度相 關，顯著水準則為.05。學測自然科成績雖與各項變數之間呈相關，但與智力測 驗成績的 Pearson 相關係數僅到達.03 左右，顯著水準則為.05。
表 4-1-6 各學科學習成績之相關分析表
¬ÛÃö
.882** .893* .414** .416* .456** .931*
¡Ð¡Ð¡Ð .000 .000 .002 .002 .000 .000
59 55 55 55 59
** .803* .435** .416* .467** .798*
¡Ð¡Ð¡Ð .002 .000 .000
55 55 55 59
** ** .358** .455* .452** .849*
¡Ð¡Ð¡Ð .007 .000 .001 .000
55 55 55 59
** ** ** .553* .877** .288*
¡Ð¡Ð¡Ð .000 .000 .033
55 55 55
** ** ** ** .878** .325*
¡Ð¡Ð¡Ð .000 .016
55 55
** ** ** ** ** .335*
¡Ð¡Ð¡Ð .012
55
** ** ** * * *
¡Ð¡Ð¡Ð Pearson ¬ÛÃö
ÅãµÛ©Ê (Âù§À) -Ó¼Æ Pearson ¬ÛÃö ÅãµÛ©Ê (Âù§À) -Ó¼Æ Pearson ¬ÛÃö ÅãµÛ©Ê (Âù§À) -Ó¼Æ Pearson ¬ÛÃö ÅãµÛ©Ê (Âù§À) -Ó¼Æ Pearson ¬ÛÃö ÅãµÛ©Ê (Âù§À) -Ó¼Æ Pearson ¬ÛÃö ÅãµÛ©Ê (Âù§À) -Ó¼Æ Pearson ¬ÛÃö ÅãµÛ©Ê (Âù§À) -Ó¼Æ
¦ÛµM¥-§¡
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¦ÛµM¥-§¡ °ê¤å¥-§¡ ¼Æ¾Ç¥-§¡ ´¼¤O»y¤å ´¼¤O¼Æ¾Ç ´¼¤O¦Ê¤À ¾Ç´ú¦ÛµM
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**.
¦bÅãµÛ¤ô·Ç¬°0.05 ®É (Âù§À)¡A¬ÛÃöÅãµÛ¡C
*.
第二節 識別力、記憶力與學科學習能力的相關性
將試卷之各題有關識別力（recognition）及記憶力的部分給予分項統計，再 與各學科學業成績及智力測驗、基本學力測驗自然科成績計算 Pearson 相關係 數，得到如表 4-2-1 的結果，底下將分成藥品識別、器材識別與步驟記憶三個項 度，分別討論之。
表 4-2-1 識別力、記憶力與各學科學習成績之相關總表
自然平均 國文平均 數學平均 智力語文 智力數學 智力百分 學測自然
器材識別 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.529 **
.000
59
.570 **
.000
59
.416 **
.001
59
.316 *
.019
55
.208
.127
55
.274 *
.043
55
.498 **
.000
59
藥品識別 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.511 **
.000
59
.559 **
.000
59
.396 **
.002
59
.091
.509
55
.106
.441
55
.097
.480
55
.591 **
.000
59
步驟記憶 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.469 **
.000
55
.540 **
.000
55
.493 **
.000
55
.090
.524
53
.100
.482
53
.087
.538
53
.477 **
.000
55
**. 在顯著水準為 0.01 時(雙尾)，相關顯著。
*.在顯著水準為 0.05 時(雙尾)，相關顯著。
一、器材識別力與各學科學業成績之相關性
在試卷問題一要求學生填寫影片中所出現過的器材之數量，正確的解答及學
生各器材答對率之統計如表 4-2-2 及表 4-2-3 所示。
表 4-2-2 器材識別之正確解答
器材
燒杯 燒瓶 試管 廣口瓶錐型瓶
(無側
管)錐型瓶
(有側
管)蒸發皿 鉗鍋 培養皿
正確
數量 4 0 0 0 0 1 0 0 0
器材
橡皮塞 鐵架 三腳架石棉心 網
陶瓷纖 維網
括勺 燃燒匙 鉗鍋鉗 試管夾
正確
數量 1 0 1 0 1 1 0 0 0
器材
酒精燈 本生燈 鐵夾 玻璃棒 溫度計 冷凝器長頸漏 斗
打火機 火柴
正確
數量 1 0 0 0 0 0 0 0 1
器材
錶玻璃 天平短頸漏 斗
薊頭漏 斗
分液漏 斗
水槽 鑷子 砝碼 量筒
正確
數量 0 0 0 1 0 0 0 0 0
器材
試管架玻璃滴 管
塑膠滴 管
研缽 杵 鐵罐 鋁罐 膠帶
特殊瓶 罐封口 器
正確
數量 0 2 0 0 0 0 2 1 0
表 4-2-3 各項器材答對率之統計表
器材
燒杯 燒瓶 試管 廣口瓶錐型瓶
(無側
管)錐型瓶
(有側
管)蒸發皿 鉗鍋 培養皿
答對
率％ 10.17 71.19 76.27 66.10 94.91 83.05 98.31 100 100
器材
橡皮塞 鐵架 三腳架石棉心 網
陶瓷纖 維網
括勺 燃燒匙 鉗鍋鉗 試管夾
答對
率％ 77.97 83.05 100% 66.10 66.10 62.71 91.53 98.31 91.53
器材
酒精燈 本生燈 鐵夾 玻璃棒 溫度計 冷凝器長頸漏 斗
打火機 火柴
答對
率％ 98.31 96.61 96.61 93.22 98.31 98.31 81.36 100 96.61
器材
錶玻璃 天平短頸漏 斗
薊頭漏 斗
分液漏 斗
水槽 鑷子 砝碼 量筒
答對
率％ 96.61 100 74.58 66.10 94.92 98.31 96.61 98.31 96.61
器材
試管架玻璃滴 管
塑膠滴 管
研缽 杵 鐵罐 鋁罐 膠帶
特殊瓶 罐封口 器
答對
率％ 98.31 20.34 69.49 98.31 100 86.44 77.97 98.31 88.14
各項器材的答對率都相當高，但燒杯的答對率只有 10.17%，玻璃滴管的答 對率只有 20.34%。原因在於燒杯在影片中出現了 4 次，玻璃滴管在影片中出現 了 2 次，學生在答題時往往將出現次數記錯或忽略。此外，在陶瓷纖維網及石棉 心網的答對率皆為 66.10％，顯示學生不清楚兩種器材的分別；燒瓶的答對率為 71.19％，廣口瓶的答對率為 66.10％，薊頭漏斗的答對率為 66.10%，顯示約有 30%的學生記憶錯誤或不知器材名稱。
經計算 Pearson 相關係數發現：學生的器材記憶力與國文成績、數學成績、
自然成績、智力測驗成績及基本學力測驗自然科成績呈中度相關，且達.01 的顯 著相關水準。與學科成績的相關在數學方面表現不如國文及自然；在與智力測驗 的相關方面，與語文方面的相關達顯著，與數學方面相關未達顯著。
二、藥品識別力與各學科學業成績之相關性
在試卷問題二要求學生回憶影片中所出現過的藥品，正確的解答及學生各藥 品答對率之統計如表 4-2-4 及表 4-2-5 所示。
表 4-2-4 藥品識別之正確解答
水 乙醚 雙氧水 鹽酸 硫酸 硝酸 醋酸 酒精 丙酮 細砂
ｖ ｖ ｖ
碳酸鈉 溶液
碳酸氫 鈉溶液
氫氧化 鈉溶液
氫氧化 鈣溶液
可樂溶 液
二氧化 錳
大理石 碎玻璃 貝殼 蛋殼
ｖ ｖ
經統計發現學生在各項藥品的答對率都相當高，答對率大都在 90%以上。原 因可能在於整個影片中所出現的藥品只有 5 種，且在影片中所出現的藥品其容器 都另外貼上了較大的標籤，以致學生較易記住藥品名稱。
經計算 Pearson 相關係數發現：學生的器材識別力與國文成績、數學成績、
自然成績及基本學力測驗自然科成績呈正相關，且達.01 的顯著相關水準。與學 科成績的相關在數學方面表現不如國文及自然；與智力測驗的語文及數學方面都 未達顯著相關；與國中基本學力測驗自然科成績呈中度相關，且達.01 的顯著相 關水準，Pearson 相關係數值為.591。
表 4-2-5 各項藥品答對率之統計表
藥品 名稱
水 乙醚
雙氧 水
鹽酸 硫酸 硝酸 醋酸 酒精 丙酮 細砂
答對
率％ 93.22 98.31 89.83 89.83 93.22 94.92 94.92 91.53 98.31 98.31
藥品 名稱
碳酸 鈉溶 液
碳酸 氫鈉 溶液
氫氧 化鈉 溶液
氫氧 化鈣 溶液
可樂 溶液
二氧 化錳
大理 石
碎玻 璃
貝殼 蛋殼
答對
率％ 94.92 91.53 88.14 89.83 94.92 94.92 94.92 100 100 100
三、步驟記憶力與各學科學業成績之相關性
在本項度的統計中，是以教師所書寫的實驗步驟為基準。將兩個鋁罐凹縮的 實驗步驟標準化，以下列出所標準化的 13 個步驟：
（一）將酒精燈點燃，在酒精燈上方依序放上三腳架及陶瓷纖維網。
（二）在空鋁罐內注入少許酒精，將鋁罐放在步驟(1)之陶瓷纖維網上方，加熱至 酒精沸騰為止。(觀察到鋁罐開口處有白色煙霧產生)。
（三）撕一小段膠帶，將鋁罐移開步驟(2)之陶瓷纖維網，並將其放置在桌面上。
（四）迅速以剛才膠下的膠帶對桌面上之鋁罐封口。 （手指在罐口處反覆壓實膠 帶，將膠帶貼牢，以確保不會有氣體進出鋁罐） 。
（五）仔細觀察鋁罐所發生的變化。
（六）取一連有橡皮管之側管錐形瓶，取三括勺之大理石放入錐形瓶內。
（七）加入少許水於步驟(1)之錐形瓶內，將連有橡皮塞之薊頭漏斗裝在錐形瓶 上。再加入少許水調整水位，使水淹過大理石，並略高於薊頭漏斗長頸末 端。
（八）以乳頭滴管取稀鹽酸，將稀鹽酸從步驟(2)之薊頭漏斗開口處加入。
（九）觀察錐形瓶內有劇烈反應發生，挪動橡皮管，將所產生的氣體排入空鋁罐 內。 （靜待一段時間，以確保鋁罐內充滿注入的氣體） 。
（十）撕下一小段膠帶，將橡皮管移開鋁罐。以乳頭滴管加適量氫氧化鈉溶液於 鋁罐內。
（十一）將剛才撕下的膠帶對鋁罐封口，搖晃鋁罐後，將鋁罐放置桌面上。
（十二）仔細觀察鋁罐所發生的變化。
（十三）若變化不明顯，可再次搖晃鋁罐，並重覆步驟(7)。
將各步驟學生答對率列於表 4-2-6。
表 4-2-6 各項步驟陳述答對率之統計表
步驟別
1 2 3 4 5 6 7答對率% 55.93 74.58 57.63 83.01 83.05 77.97 1.69
步驟別
8 9 10 11 12 13答對率% 66.10 79.66 59.32 64.41 71.19 3.39
從表中看出步驟 7 及步驟 13 的答對率偏低，步驟 7 的答對率低是因為學生
多忽略影片中加水調整水位的步驟，或把加水調整水位誤認為潤濕薊頭漏斗；步
驟 13 的答對率低，是因為學生普偏未能區分步驟 11 及步驟 13 共有兩次搖晃鋁
罐的動作。
經計算 Pearson 相關係數發現：學生的步驟記憶力與國文成績、數學成績、
自然成績及基本學力測驗自然科成績呈中度相關，且達.01 的顯著相關水準。與 學科成績的相關在數學方面表現不如國文及自然，在國文方面的相關性較高，
Pearson 相關係數值為.559；與智力測驗的語文及數學方面都未達顯著相關；與 國中基本學力測驗自然科成績呈顯著相關，且達.01 的顯著相關水準，Pearson 相 關係數值為.477。
四、小結
本研究發現無論是器材識別、藥品識別或步驟記憶，都與學科學習成績如自 然平均、國文成績與學測自然成績達中度以上的相關，與智力的相關不大。顯示 出在各學科的學習上，識別力或記憶力仍佔相當重要的地位。
識別力或記憶與國語文的相關程度普遍較其它學科高，尤其是在器材識別及
步驟記憶方面，或許是因國語文的測驗較其它學科有較多倚靠記憶力的部分；且
在書寫步驟時要用到較多的文字敍述，所以與國語文的相關程度較高。
第三節 推論理解能力與學科學習能力的相關性
將試卷之第三題有關推論理解能力的部分給予分項統計，再與各學科學業成 績及智力測驗、基本學力測驗自然科成績計算 Pearson 相關係數，得到如表 4-3-1 的結果，底下將分成推論事件總數、合理推論事件總數與正確推論事件總數三個 項度，分別討論之。
表 4-3-1 推論理解能力與各學科學習成績之相關總表
自然平均 國文平均 數學平均 智力語文 智力數學 智力百分 學測自然
推論事件總數 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.357*
.032
36
.178
.300
36
.233
.171
36
.189
.293
33
.208
.127
33
.090
.618
33
.265
.119
36
合理推論事件數 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.410*
.013 36
.296
.080
36
.396 *
.017
36
.186
.300
33
.055
.762
33
.158
.425
33
.516 **
.001
36
正確推論事件數 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.372*
.026 36
.254
.136
36
.361*
.031
36
.155
.388
33
.151
.401
33
.172
.338
33
.449 **
.006
36
**. 在顯著水準為 0.01 時(雙尾)，相關顯著。
*.在顯著水準為 0.05 時(雙尾)，相關顯著。
一、推論事件總數與各學科學業成績之相關性
經計算 Pearson 相關係數發現：學生的推論事件總數在學科成績方面，僅與
自然成績呈正相關，達.05 的顯著相關水準。在與智力測驗的相關方面，與語文
及數學方面皆未達顯著相關。
二、合理推論事件總數與各學科學業成績之相關性
經計算 Pearson 相關係數發現：學生的合理推論事件總數與數學成績、自然 成績及國中基本學力測驗自然成績呈正相關，皆達.05 的顯著相關水準。與學科 成績的相關在數學方面表現與自然相近（Pearson 相關係數分別為.396*
及.410*）；在與智力測驗的相關方面，與語文及數學方面皆未達顯著相關；與國 中基本學力測驗自然科成績呈顯著相關，且達.01 的顯著相關水準，Pearson 相關 係數值為.516。
三、正確推論事件總數與各學科學業成績之相關性
經計算 Pearson 相關係數發現：學生的正確推論事件總數與數學成績、自然 成績及國中基本學力測驗自然成績呈正相關，皆達.05 的顯著相關水準。與學科 成績的相關在數學方面表現與自然相近（Pearson 相關係數分別為.361*
及.372*）；在與智力測驗的相關方面，與語文及數學方面皆未達顯著相關；與國 中基本學力測驗自然科成績呈顯著相關，且達.01 的顯著相關水準，Pearson 相關 係數值為.449。
四、小結
學生的推論理解能力，在推論事件總數、合理推論事件總數與正確推論事件
總數三個項度，與國中基本學力測驗自然成績的相關性差異頗大。其中推論事件
總數與國中基本學力測驗自然成績的 Pearson 相關係數為.265；合理推論事件總
數與國中基本學力測驗自然成績的 Pearson 相關係數為.516**；正確推論事件總
數與國中基本學力測驗自然成績的 Pearson 相關係數為.449**。推論造成差異的
原因在於作推論陳述的嚴謹性及正確性，較作合理推論及正確推論為低，而國中
基本學力測驗的題目較偏向於理解方面，故與邏輯性教高的合理推論及正確推論
的相關性較高。
第四節 描述能力與各學科學習能力的相關性
有關學生對事件的描述能力部分，將按照原試卷的題目設計，分為「推理部 分的描述能力」與「步驟部分的描述能力」 ，分別探討其與各學科學習能力之間 的相關性。由於在描述事件時要用到大量的文字，故針對推理及步驟的描述，採 用統計其字數、小句總數及科學詞彙等，分析其與學科學習能力的相關性。
一、推理部分描述能力與各學科學習能力的相關性
在學生書寫的總字數方面，經計算 Pearson 相關係數發現：學生書寫的總字 數與國文成績、數學成績、自然成績及國中基本學力測驗自然成績呈中度正相 關，皆達.01 的顯著相關水準。與學科成績的相關在數學方面表現與自然、國文 相近（Pearson 相關係數分別為.394**、.449**與.408**）；在與智力測驗的相關 方面，與語文及數學方面皆未達顯著相關；與國中基本學力測驗自然科成績呈中 度相關，達.01 的顯著相關水準，Pearson 相關係數值為.425。
若從學生書寫的科學詞彙總數來分析，經計算 Pearson 相關係數發現：學生 書寫的科學詞彙總數與國文成績、數學成績、自然成績及國中基本學力測驗自然 成績呈中度正相關，達.01 的顯著相關水準。與學科成績的相關在數學方面表現 與自然、國文相近（Pearson 相關係數分別為.571**、.614**與.552**）；在與智 力測驗的相關方面，與語文方面達到中度相關，Pearson 相關係數值為.345*，與 數學方面則未達顯著相關；與國中基本學力測驗自然科成績亦呈中度相關，達.01 的顯著相關水準，Pearson 相關係數值為.598。
在學生書寫的總小句數方面，經計算 Pearson 相關係數發現：學生書寫的總 小句數與國文成績、數學成績、自然成績及國中基本學力測驗自然成績呈中度正 相關，達.01 的顯著相關水準。與學科成績的相關在自然方面表現的相關較高，
其 Pearson 相關係數為.441**；在與智力測驗的相關方面，與語文及數學方面皆
未達顯著相關；與國中基本學力測驗自然科成績呈中度相關，Pearson 相關係數
值為.449**。推論描述能力與各學科學習成績之相關見表 4-4-1。
表 4-4-1 推論描述能力與各學科學習成績之相關總表
**. 在顯著水準為 0.01 時(雙尾)，相關顯著。*.在顯著水準為 0.05 時(雙尾)，相關顯著。
國文平均 數學平均 自然平均 智力語文 智力數學 智力百分 學測自然
總字數 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.408**
.002
53
.394**
.004 53
.449**
.001 53
.146 .313 50
.065 .654 50
.124 .389 50
.425**
.002 53
科學詞彙總數 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.552**
.000 53
.571**
.000 53
.614**
.000 53
.345*
.014 50
.241 .092 50
.341*
.015 50
.598**
.000 53
小句總數 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.416**
.002 53
.397**
.003 53
.441**
.001 53
.238 .096 50
.184 .201 50
.242 .091 50
.449**
.001 53
科學詞彙密度 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.358*
.017
44
.363*
.015
44
.390**
.009
44
.136
.396
41
.135
.399
41
.155
.333
41
.377*
.012
44
深一度科學詞彙 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.518**
.000
51
.536**
.000
51
.541**
.000
51
.395**
.005
48
.229
.117
48
.355*
.013
48
.546**
.000
51
深二度科學詞彙 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.299*
.033
51
.352*
.011
51
.361**
.009
51
.019
.897
48
.154
.296
48
.112
.449
48
.337*
.016
51
深三度科學詞彙 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.322*
.021
51
.260
.066
51
.297*
.035
51
-.017
.907
48
-.228
.118
48
.130
.377
48
.220
.120
51
若將科學詞彙密度定義為每小句所含有的平均科學詞彙數，也就是將科學詞 彙總數除以小句總數，則在學生表現的科學詞彙密度方面，經計算 Pearson 相關 係數發現：學生書寫呈現的科學詞彙密度與國文成績、數學成績、自然成績及國 中基本學力測驗自然成績呈正相關。與學科成績的相關在自然方面表現較國文、
數學為高（Pearson 相關係數分別為.390**、.358*與.363*）；在與智力測驗的相 關方面，與語文及數學方面皆未達顯著相關；與國中基本學力測驗自然科成績呈 顯著相關，達.05 的顯著相關水準，Pearson 相關係數值為.377。
若將學生書寫的科學詞彙按深度階來分析，經計算 Pearson 相關係數發 現：學生書寫的深一度科學詞彙總數與國文成績、數學成績、自然成績及國中基 本學力測驗自然成績呈正相關，皆達.01 的顯著相關水準。與學科成績的相關在 國文方面表現與數學、自然相近（Pearson 相關係數分別為.518**、.536**
與.541**）；在與智力測驗的相關方面，與語文方面達到顯著相關，Pearson 相關 係數值為.395**，與數學方面則未達顯著相關；與國中基本學力測驗自然科成績 呈顯著相關，達.01 的顯著相關水準，Pearson 相關係數值為.546。
學生書寫的深二度科學詞彙總數與國文成績、數學成績、自然成績及國中基 本學力測驗自然成績呈正相關，皆達.01 的顯著相關水準。與學科成績的相關在 自然方面表現較國文、數學為高（Pearson 相關係數分別為.361**、.299*與.352*） ； 在與智力測驗的相關方面，與語文及數學方面皆未達顯著相關；與國中基本學力 測驗自然科成績呈顯著相關，達.05 的顯著相關水準，Pearson 相關係數值為.337。
學生書寫的深三度科學詞彙總數僅與國文成績、自然成績呈正相關，達.05
的顯著相關水準。與學科成績的相關在國文方面表現較自然為高（Pearson 相關
係數分別為.322*、.297*） ；在與智力測驗的相關方面，與語文及數學方面皆未達
顯著相關；與國中基本學力測驗自然科成績亦未達顯著相關。
二、步驟部分描述能力與各學科學習能力的相關性
將學生所書寫的實驗步驟，按照各項度與各學科學業成績求 Pearson 相關係 數，將其數值列於表 4-4-2。
在學生書寫的總字數方面，經計算 Pearson 相關係數發現：學生書寫的總字 數與國文成績、數學成績、自然成績及國中基本學力測驗自然成績皆未達顯著相 關；在與智力測驗的相關方面，與語文及數學方面皆未達顯著相關；與國中基本 學力測驗自然科成績亦未達顯著相關。
若從學生書寫的科學內容詞總數來分析，經計算 Pearson 相關係數發現：學 生書寫的科學詞彙總數與國文成績、數學成績、自然成績呈正相關，其 Pearson 相關係數分別為.361**、.331*與.323*；在與智力測驗的相關方面，與語文及數 學方面皆未達顯著相關；與國中基本學力測驗自然科成績亦未達顯著相關。
在學生書寫的總小句數方面，經計算 Pearson 相關係數發現：學生書寫的總 小句數與國文成績、數學成績、自然成績及國中基本學力測驗自然成績皆未達顯 著相關；在與智力測驗的相關方面，與語文及數學方面皆未達顯著相關；與國中 基本學力測驗自然科成績亦未達顯著相關。
若將科學內容詞密度定義為每小句所含有的平均科學內容詞數，也就是將科 學內容詞總數除以小句總數，則在學生表現的科學內容詞密度方面，經計算 Pearson 相關係數發現：學生書寫呈現的科學內容詞密度與國文成績、數學成績、
自然成績及國中基本學力測驗自然成績呈正相關，國文成績、數學成績、自然成 績之 Pearson 相關係數分別為.329*、.441**與.436**；在與智力測驗的相關方面，
與語文及數學方面皆未達顯著相關；與國中基本學力測驗自然科成績呈顯著相
關，達.01 的顯著相關水準，Pearson 相關係數值為.439。
表 4-4-2 步驟描述能力與各學科學習成績之相關總表
**. 在顯著水準為 0.01 時(雙尾)，相關顯著。
*.在顯著水準為 0.05 時(雙尾)，相關顯著。
國文平均 數學平均 自然平均 智力語文 智力數學 智力百分 學測自然
總字數 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.256 .059 55
.196 .151 55
.153 .263 55
.046 .746 52
.137 .331 52
.103 .467 52
.099 .473 55
科學內容詞總數 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.361**
.007 55
.331*
.014 55
.323*
.016 55
.176 .212 52
.175 .215 52
.194 .169 52
.263 .052 55
小句總數 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.176 .199 55
.047 .733 55
.035 .802 55
.066 .644 52
.145 .304 52
.118 .403 52
-.016 .905 55
科學內容詞密度 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.329*
.014
55
.441**
.001
55
.436**
.001
55
.157
.267
52
.036
.801
52
.111
.435
52
.439**
.001
55
深一度科學內容詞 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.290*
.032
55
.250
.066
55
.259
.056
55
.157
.267
52
.127
.368
52
.154
.276
52
.179
.192
55
深二度科學內容詞 Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
.335*
.012
55
.369**
.006
55
.303*
.025
55
.130
.359
52
.188
.183
52
.178
.206
52
.319*
.018
55
深三度科學內容詞Pearson 相關
顯著性(雙尾)
個數
