討影響現階段高中職學生在科學學習上與學校體制、個人學習因素及

第四章 研究結果

本研究評量試題的選取，是以科學應用及科學認知為基礎，配合 高一基礎物理教材的內容。研究者將從評量結果來探討現階段高中職 學生於科學課程學習之後，日常生活情境中表現出來的「科學應用」

與「科學認知」能力，並藉由受測學生個人訪談問卷中的結果，來探

討影響現階段高中職學生在科學學習上與學校體制、個人學習因素及

學生參與課後學習輔導等變項的差異情形。本章將依據試題評量施測

及訪談問卷內容分為「試題評量施測結果分析」、「受測學生在試題

評量中的科學素養現況」、「由試題評量成績探討影響學生科學態度

的因素」等三節來說明。

第一節 試題評量施測結果分析

本研究旨在探討現階段高中與高職學生在科學課程學習後，是否 在所學的知識應用上有所差異，本節將就學測評量試題施測結果中的 基礎科學素養之學習成就情形，探討試題的答對率情形及不同學校類 型學生成績表現的差異。

一、評量試題答題情形分析

針對本研究試題可分成三大方向來進行分析：

（一）首先將以大學入學考試中心之學科能力測驗自然科試題命題 架構之試題為主軸，配合高一基礎物理的課程內容，共選出20題的測 驗來探討學生的作答情形，並依各校全部學生、高分組（前33%）、

低分組（後33%）之答對率及鑑別度分別列出，結果如表4-1-1，並以 圖4-1-1、圖4-1-2及圖4-1-3表示各題目全部學生、高分組、低分組 之答對率及圖4-1-4表示各題目之鑑別度。

以高中作答能力為參考指標，發現試題中第2題(鑑別度9%、答對 率95%)、第3題(鑑別度17%、答對率86%)、第6題(鑑別度17%、答對率 92%)、第12題(鑑別度12%、答對率93%)及第13題(鑑別度12%、答對率 94%) 、第14題(鑑別度17%、答對率86%)、第16題(鑑別度16%、答對 率88%)共七題試題較簡單外，其餘試題就答對率而言，範圍在30%~85%

之間屬難易適中的試題，整份試題之平均答對率為73.6％，顯示試題

不會過難或過於簡單，符合本研究欲比較高中職學生所應具有的基礎 科學能力指標的目的。

表 1表4-1-1 試題平均答對率(P%)與鑑別度(D%)表

P% P

% P

% D%

題號

高中 高職 高中 高職 高中 高職 高中 高職

1 71 34 88 48 41 19 47 29

2 95 92 99 95 90 86 9 9

3 86 81 93 92 76 65 17 27

4 72 66 75 75 63 55 12 20

5 51 43 65 62 34 26 31 36

6 91 90 99 97 82 79 17 18

7 68 56 85 68 43 38 42 30

8 29 14 47 30 21 4 26 26

9 82 71 95 88 63 50 32 38

10 42 32 60 55 26 17 34 38

11 79 47 95 64 54 31 41 33

12 93 89 98 97 86 78 12 19

13 94 87 100 95 88 69 12 26

14 86 80 93 93 76 64 17 29

15 55 42 74 61 32 26 42 35

16 88 74 95 83 79 51 16 32

17 84 86 91 90 76 64 15 26

18 84 86 96 96 70 66 26 30

19 60 61 80 71 36 31 44 40

20 62 29 77 46 43 15 34 31

平均 73.6 63 85.3 75.3 59 46.7

P =全體受測人員之平均答對率 D=全體受測人員之鑑別度=P

－P

P

=前33%受測人員之平均答對率 P

=後33%受測人員之平均答對率

高中及高職全部學生之答對率

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 題號

答對率%

高中 高職

圖表 1圖4-1-1 各題目高中及高職全部學生之答對率

由圖4-1-1可知大部分題目高中的平均答對率高於高職生的平均 答對率，其中第1題、第11題及第20題的平均答對率相差較大，不過 第17、18、19題電與磁部分，高職生的平均答對率反而高於高中生的 平均答對率。

高中及高職高分組學生之答對率

0 20 40 60 80 100 120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

題號

答對率%

高中 高職

圖表 2圖4-1-2 各題目高中及高職高分組學生之答對率

由圖4-1-2可知對於高分組的學生而言，高中職學生的平均答對

率仍然高中優於高職，其中平均答對率差異較明顯的仍是第1題、第 11題及第20題。

高中及高職低分組學生之答對率

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 題號

答對率%

高中 高職

圖表 3圖4-1-3 各題目高中及高職低分組學生之答對率

由圖4-1-3顯示的結果和高分組的結果相同，高中平均答對率優於高 職。圖4-1-1中，第17、18、19題高職生的平均答對率高於高中生的 平均答對率；但是圖4-1-2（高分組）和圖4-1-3（低分組）中，這三 題的高職生平均答對率皆比高中生差，其主要的理由是因答對率介於 中間的學生（33％）高職生的平均答對率比高中生高比較多，造成整 體學生的平均答對率反而高職生較高。

參與學測評量之總受測人數為985人，高中受測人數為406人，無

效樣本1人，高職受測人數為579人，無效樣本1人，有效樣本共計983

人，經施測結果得到高中職學生平均答對率t考驗之統計資料，彙整

如表4-1-2，其中t值為負值是因為將高職設定為樣本1，高中設定為 樣本2。

表 2表4-1-2 高中職學生平均答對率t考驗統計表

學校 人數 平均答對率% 標準差 T值 p值

高中 405 73.6 12.8

高職 578 63.0 13.5

-13.7 0.00**

總有效人數983

由上述高中職學生答對率之統計表可知，高中在20題試題中平均

答對率為73.6 % ，高職平均答對率為63.0 % ，高中平均答對率高於高

職平均答對率達10.6 % 。經統計上之t 考驗發現高中職學生差異達顯

著水準（p值＜α＝.05），而本研究中有關試題測驗經t考驗後，試

題是否達顯著水準之彙整表如表4-1-3。

表 3表4-1-3 學測評量試題t考驗達顯著水準之彙整表

題號 學校 平均答對率 t 值 p 值

高中 71﹪

1

高職 34﹪ -5.84 0.00**

高中 95﹪

2 高職 92﹪ -1.39 0.175

高中 86﹪

3 高職 81﹪ -1.53 0.137

高中 72﹪

4 高職 66﹪ -1.94 0.063

高中 51﹪

5 高職 43﹪ -1.93 0.064

高中 91﹪

6 高職 90﹪ -0.7 0.49

高中 68﹪

7 高職 56﹪ -2.51 0.018

高中 29﹪

8 高職 14﹪ -6.56 0.00**

高中 82﹪

9 高職 71﹪ -3.05 0.005**

高中 42﹪

10 高職 32﹪ -2.49 0.02*

高中 79﹪

11 高職 47﹪ -6.17 0.00**

高中 93﹪

12 高職 89﹪ -1.61 0.12

高中 94﹪

13 高職 87﹪ -2.82 0.01*

高中 86﹪

14 高職 80﹪ -1.86 0.07

高中 55﹪

15 高職 42﹪ -3.68 0.001**

16 高中 高職

88﹪

74﹪ -4.91 0.00*

高中 84﹪

17 高職 86﹪ 1.1 0.28

18 高中 84﹪ 0.6 0.55

高職 86﹪

高中 60﹪

19

高職 61﹪ 0.05 0.96

高中 62﹪

20

高職 29﹪ -9.6 0.00**

由表4-1-3可知本研究樣本中之高中職學生，在高一物理基礎科 學概念方面，在20題試題之平均答對率上高中優於高職。但逐題經t 考驗結果， 達顯著水準只有第1題、第7題、第8題、第9題、第10題、

第11題、第13題、第15題、第16題、第20題等10題。亦即在本研究之 高中職學生中有關高一物理基礎科學概念的理解上高中生優於高職 生，達顯著水準的有10題。

（二）逐題分析

逐題分析除依施測結果進行t考驗統計分析外， 為探討高中職學

生在學習高一物理之基礎科學的應用上有何差異，將進一步選出較具

代表性的一些題目再進行訪談分析，研究者選出第1題、第11題、第

17題、第18題、第20題共五題較具代表性的題目進行深度的訪談。選

取第1題、第11題、第20題的原因是高中及高職的平均答對率相差較

大；而且這三題t考驗的結果也顯示差異達顯著水準。在這20題試題

中只有第17題、第18題、第19題三題高職的平均答對率高於高中，雖

然這三題並未達顯著水準，仍有必要進一步分析。故選取三題中的兩

題第17題、第18題進行訪談，訪談對象為試題受測者中，其分數在各

校平均分數附近之高二學生各五位，於訪談紀錄中以L1、L2、L3 、

L4、L5表示五位受訪高中學生，以N1、N2、N3、N4、N5表示五位受訪 高職學生，而R表示為研究者。

以下則依本研究學測試題之施測結果及指定題目的訪談紀錄（如 附錄四），進行逐題之統計分析及視學生基礎科學應用之情況呈現訪 談之重要摘錄，並藉由統計分析及訪談之重要摘錄，嘗試將高中職學 生之物理概念的差異性加以分析。

第一題：

（ ） 1 . 廖 同 學 投 擲 溜 溜 球 （ Y o - Y o 球 ） 。 溜 溜 球 以 每 秒 1 公 尺 的 速 率 擲 出 ， 在 2 秒 後 以 相 同 速 率 、 相 反 方 向 回 到 他 的 手 中 （ 廖 同 學 手 的 位 置 未 變 ） 。 溜 溜 球 自 離 開 廖 同 學 手 中 到 回 到 他 手 中 的 平 均 速 度 為 多 少 m / s ？ ( A ) 0 ( B ) 0 . 5 ( C ) 1 ( D ) - 1 。

（ 9 3 年 學 測 第 1 1 題 ）

表 4表4-1-4 第一題高中職學生選項統計表

學校名稱 ＊答A人數% 答B人數% 答C人數% 答D人數% 答錯人數%

NIHS(高職) 34.0 19.1 45.0 1.9 66.1 LKHS(高中) 70.8 8.6 16.9 3.7 29.2 ＊ 表 示 正 確 答 案

第一題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60 70 80

A＊ B C D

選項

百分比

高中 高職

圖表 4圖4-1-4 第一題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第貳章、第一節 生活中常見的運動 正確答案：（A）

測驗目標：1a.知道重要的科學名詞和定義 試題分析：

（1）平均速度＝位移÷時間，溜溜球由手擲出又回到手上，位移=0，

故平均速度=0。

（2）此題測驗學生是否了解平均速度的定義。

（3）錯誤選項（C）對高職生的誘答力相當高，甚至高過正確選項（A） ， 可見有相當多的高職學生不知道平均速度的定義。

本題旨在探討學生在有關重要的科學名詞和定義的理解情形。由

表4-1-4 得知，高職答對率為33.9%， 高中答對率為69.3%，而在答

錯方面高職選（C）答錯率達45.0%；高中選（C）的比率也不少（17.4%） ，

高中生答對率（69.3%）比高職生答對率（33.9%）多了35.4%，表示

高中生對於平均速度的定義了解程度遠優於高職生。在本題之訪談紀

錄中（附錄四）， 經檢視受訪者之逐字稿後， 發現五位受訪高職生

對於平均速度的概念只有N5選錯誤答案（C），對於真正的定義N1及

N4同學不甚了解，高中部分L4同學不知道平均速度的定義。

第二題：

（ ）2 . 曾 同 學 站 在 行 駛 中 的 車 內 ， 當 煞 車 時 ， 她 的 身 體 會 向 前 傾 。 依 據 圖 1 ， 下 列 哪 一 項 是 造 成 曾 同 學 身 體 向 前 傾 的 主 要 理 由 ？

( A ) 車 輪 給 曾 同 學 一 向 前 的 力

( B ) 車 內 空 氣 給 曾 同 學 一 向 前 的 力 圖 1 ( C ) 因 慣 性 使 曾 同 學 向 前 傾

( D ) 車 在 煞 車 時 ， 改 變 了 曾 同 學 重 力 的 方 向（ 9 3 年 學 測 第 1 2 題 ）

表 5表 4 - 1 - 5 第 二 題 高 中 職 學 生 選 項 統 計 表

學校名稱

NIHS(高職)

1.4 0.9 91.8 6.6 8.9

LKHS(高中)

1.2 0.7 95.1 3.2 5.2

第二題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

A B C＊ D

選項

百分比

高中 高職

圖表 5圖4-1-5 第二題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第貳章、第二節 力的作用 第貳章、第四節 摩擦力與生活 正確答案：（C）

測驗目標：3c.能根據科學定律、模型，解釋日常生活現象 試題分析：

圖1

（1）煞車時，因慣性人繼續向前運動，身體向前傾，故選項（C）正 確。

（2）車輪不和人接觸，不會直接對人施力，故選項（A）錯誤。

（3）空氣影響太小，故選項（B）錯誤。

（4）重力方向不會因此改變，故選項（D）錯誤。

（5）綜合以上所述，此題可以由答對率看出高中職學生大部分對慣 性的概念較清楚，表示大部分高中職學生均能根據科學定律、模型，

解釋日常生活現象，同時由t考驗得知p=0.175＞α=0.05，也表示這 兩所學校的差異性不顯著。

第三題：

（ ） 3 . 圖 2 所 示 為 三 個 截 面 積 相 同 但 構 造 上 略 有 不 同 的 圓 柱 型 澆 水 壺 。 若 將 這 三 個 澆 水 壺 置 於 同 一 水 平 面 的 水 槽 中 ， 分 別 倒 入 清 水 至 有 水 從 壺 口 流 出 為 止 ， 然 後 比 較 各 壺 中 的 水 量 多 寡 ， 則 其 關 係 最 符 合 下 列 哪 一 選 項 ? ( A ) 甲 = 乙 > 丙 ( B ) 乙 = 丙 > 甲

( C ) 丙 = 甲 > 乙 ( D ) 丙 > 乙 = 甲 （ 9 3 年 學 測 第 2 5 題 ）

表 6表4-1-6 第三題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

3.1 81.3 6.6 9.4 19.2

LKHS(高中)

2.0 86.0 5.7 6.4 14.0 資料出處：國中理化課程標準

第四章、大氣與水 4.壓力

圖2

正確答案：（B）

測驗目標：3c.能根據科學定律、模型，解釋日常生活現象

第三題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1 B＊ C D

選項

百分比

高中 高職

圖表 6圖4-1-6 第三題高中職學生選項分析

試題分析：

（1）液面下的深度不同，水壓力就不同，水就會流動。因此題目中 水面的高度必須與壺嘴相同，否則水就會從壺嘴口漏掉。故各 壺的水面高度關係為乙＝丙＞甲，因各壺的截面積相同，其水 量的關係亦為乙＝丙＞甲，故選項（B）正確。

（2）此題也可以由答對率看出高中職學生大部分對水壓力的概念較

清楚。由於在國中理化已學過壓力的概念，此題算是較簡單的

題目。

第四題：

（ ） 4 . 當 高 速 前 進 的 汽 車 緊 急 停 下 時 ， 利 用 安 全 帶

與 安 全 氣 囊 ， 可 以 降 低 車 內 乘 客 可 能 受 到 的 傷 害 。 下 列 有 關 安 全 帶 的 敘 述 ，

何 者 正 確 ？

(A) 安 全 帶 不 可 伸 縮 ， 才 可 使 乘 客 因 緊 急 停 下 而 馬 上 停 止 (B) 安 全 帶 的 長 度 愈 短 ， 愈 能 保 障 乘 客 的 安 全

(C) 安 全 帶 須 能 伸 縮 ， 才 可 使 乘 客 緊 急 停 下 的 時 間 增 長

(D) 安 全 帶 的 寬 度 愈 窄 ， 愈 能 保 障 乘 客 的 安 全 （ 9 2 年 學 測 第 3 2 題 ）

表 7表4-1-7 第四題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

21.5 10.8 66.3 1.7 34.0

LKHS(高中)

19.4 5.6 72.4 1.0 26.0

第四題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60 70 80

A B C＊ D

選項

百分比

高中 高職

圖表 7圖4-1-7 第四題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第壹章、第二節 物理學的發展對人類生活的影響 第貳章、第二節 力的作用

正確答案：（C）

測驗目標：3c.能根據科學定律、模型，解釋日常生活現象

試題分析：

（1）安全帶的長度可變化，其功能在汽車急停時，避免車內乘客撞 及車體，延長力的作用時間（可減弱衝擊力），以降低可能的 傷害，故選項（C）正確。

（2）由圖4-1-8可知，此題對高中職學生是中偏易的試題。

（3）錯誤選項（A）的誘答力偏高，顯示高中職部分學生均對衝量的 概念模糊不清。

第五題：

（ ）

.

物體鉛直上下振盪。當物體由上往下運動， 非常接近b 點時， 下列有關物體速率的敘述，

何者正確？

(A) 速率最大， 且為等速 (B) 速率最大， 但逐漸減慢 (C) 速率逐漸減慢， 趨近於零

(D) 速率接近零， 但逐漸加快（90年學測第26題） 圖4

表

8表4-1-8 第五題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

9.1 30.5 42.8 18.0 57.6

LKHS(高中)

4.3 27.6 50.5 17.6 49.5

第五題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60

A B C＊ D

選項

百分比

高中 高職

圖表 8圖4-1-8 第五題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第貳章、第二節 力的作用

第柒章、第一節 能量的形式與轉換 正確答案：（C）

測驗目標：1c.知道如何由簡單實驗觀察自然現象 試題分析：

由題目中所敘述的簡諧運動狀態，學生必須進一步推得c是平衡 位置，此處速度最快；a、b為簡諧運動的兩端點，速度為0。故當物 體由a、b接近c點時，速度會漸增；相反地，物體由c點接近a或b點時，

速度會漸減。此題雖是鉛直簡諧運動，但不考慮物體重量並不會直接 影響答案。學生如果不知道簡諧運動的特性，答題便有困難。再者簡 諧運動的概念並不算簡單，因此由兩所學校學生的答對率偏低可知，

此題是屬於較難的試題。甚至高中生有28%、高職生有30%答（B）選

項＂速率最大， 但逐漸減慢＂，表示這部分的學生概念仍跟自由落 體的概念混淆，對簡諧運動概念不清楚。

第六題：

（ ）

.

表

9表4-1-9 第六題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

89.9 2.4 7.2 0.5 10.1

LKHS(高中)

91.2 4.4 4.1 0.2 8.7

第六題高中職學生選項分析

0 20 40 60 80 100

A＊ B C D

選項

百分比

高中 高職

圖表 9圖4-1-9 第六題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第貳章、第一節 生活中常見的運動（直線運動）

正確答案：（A）

測驗目標：3c.能根據科學定律、模型，解釋日常生活現象 試題分析：

本題只要能了解等速度運動與變速度運動的意義，並以圖形表 示，即可解出此題。此題所用的觀念較為基本，且不需計算，故對高 中職學生而言屬於簡單的試題。在選項上則（B）、（C）、（D）都 沒有誘答力，此題無法測出兩所學校的差異性。

第七題：

（ ）

的過程中，下列有關該物體的速度量值v 的變化，何者正確？

(A) v 不變 (B) v 漸變大 (C) v 漸變小

(D) v 先變大、再變小 （89年學測第36題） 圖5

表

10表4-1-10 第七題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

17.5 56.3 4.7 21.5 43.7

LKHS(高中)

14.0 68.1 2.2 15.8 31.9

第七題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60 70 80

A B＊ C D

選項

百分比

高中 高職

圖表 10 圖4-1-10 第七題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第貳章、第一節 生活中常見的運動（直線運動）

正確答案：（B）

測驗目標：1b.了解基本的科學現象、規則、學說、定律 試題分析：

對於觀念清楚的學生而言，本題在讀完題目的敘述後，應該就可 以直接選答了；但對於觀念不是那麼清楚的學生，本題作答起來可就 不見得輕鬆了。他們可能必須先逐一回想曾遭遇過類似題目的情境：

木塊似乎有時會加速下滑，有時等速下滑，甚至也會減速下滑，所以 速度到底會不會變？又怎麼變？這個問題會逼得他們非得把向量圖 畫出，數學式列上才能得到下滑時速度愈來愈快的結論。本題高中低 分組43%的答對率及高職低分組38%的答對率，顯示題目確實令低分組 的學生產生困擾；但高分組的答對率（高中85%、高職68%）則說明本 題成功的鑑別了學生能力（鑑別度高中42%、高職30%），由兩所學校 答對率情形亦可看出高中平均表現較優於高職。

第八題：

（ ） 8 . 古 代 商 旅 在 進 行 鑽 石 交 易 時 ， 一 個 區 別 真 鑽 石 與 玻 璃 假 鑽 的 簡 易 方 法 是 將 兩 者 分 別 放 在 舌 頭 上 ， 如 果 感 覺 涼 涼 的 就 有 可 能 是 鑽 石 。 這 種 判 斷 經 驗 主 要 是 基 於 鑽 石 具 有 下 列 哪 一 種 特 性 ?

( A ) 鑽 石 比 較 堅 硬 ( B ) 鑽 石 的 導 電 性 比 較 低 ( C ) 鑽 石 的 比 熱 比 較 小 ( D ) 鑽 石 比 較 會 導 熱 （ 9 3 年 學 測 第 3 5 題 ）

表 11

表4-1-11 第八題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

3.5 2.3 80.6 13.6 86.4

LKHS(高中)

2.2 4.7 63.9 29.2 70.8 資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第參章、第三節 熱與生活（熱的傳播）

正確答案：（D）

測驗目標：3c.能根據科學定律、模型，解釋日常生活現象

第八題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

A B C D＊

選項

百分比

高中 高職

圖表 11圖4-1-11 第八題高中職學生選項分析

試題分析：

（1）堅硬度、導電性都不會影響冷熱的觸覺，故選項（A）、（B）

錯誤。

（2）選項（C）錯誤的原因為：比熱大小表示吸收相同熱量後，溫度

上升的多寡。如果鑽石比熱較玻璃小，則在兩者分別自人體吸

收相同熱量後，鑽石溫度上升較多，不會因此感覺較涼。

（3）確切的原因是因為鑽石導熱率較高，熱流迅速自＂舌-鑽石＂接 觸點散開所致，故選項（D）正確。

（4）此題只有選項（C）、（D）在字面上提到熱，因此大部分學生 都會猜答（C）或（D），由圖4-1-12可看出大部分學生選（C），

可見有不少學生只知道物質比熱大小會影響物體吸收熱量後，

溫度上升的多寡，但是並不完全了解前述概念的詳細內容。這 樣的結果顯示比熱對溫度的影響是學生容易混淆的概念。由高 職生低分組的答對率只有4%可看出高職生錯誤的概念特別嚴 重。

第九題：

（ ）

(A) 車外空氣的水氣遇到冰冷鏡片達到露點 (B) 車外空氣所含的水氣比車內少

(C) 車外空氣的溼度比車內小

(D) 車外氣溫比車內低，且溼度比車內大

表 12表4-1-12 第九題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

71.2 3.1 4.2 21.5 28.8

LKHS(高中)

81.8 2.7 2.7 12.8 18.2

第九題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

A＊ B 選項 C D

百分比

高中 高職

圖表 12圖4-1-12 第九題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第參章、熱對物質的影響 正確答案：（A）

測驗目標：3c.能根據科學定律、模型，解釋日常生活現象 試題分析：

水的三態變化和所伴隨的熱量進出，幾乎是處處可見。裝熱水杯

子的內側與裝冰水杯子的外側常見有小水珠，以及清晨時葉子上的小

露珠，都是空氣中的水蒸氣遇冷凝結成水的現象。此題的原理也是一

樣，測驗學生是否真正了解此原理，由圖4-1-13可知大部分的學生均

能了解此種原理，不過高職有兩成多的學生答選項（D）表示仍有少

部分的學生不知道水的三態變化會伴隨熱量的進出，顯見學生學習的

知識與生活缺乏連結，部分學生仍只侷限在課本的知識內容。也許日

後在科學的課程中要盡量多讓學生學習觀察或發現，以察覺每日生活

活動中有許多相關的科學概念。此題的表現亦是高中表現優於高職。

第十題：

（ ）

(A) 提高玻璃的熱傳導性， 可使厚杯較不易破裂 (B) 厚杯是否破裂， 與杯子原來的溫度高低無關 (C) 厚杯的厚度如果足夠均勻， 杯子就不會破裂

(D) 玻璃的比熱較水為小是厚杯會破裂的主要原因（91年學測第34題）

表 13表4-1-13 第十題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

31.9 6.3 15.0 46.8 68.1

LKHS(高中)

41.8 4.7 10.4 43.1 58.2

第十題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50

A＊ B C D

選項

百分比

高中 高職

圖表 13圖4-1-13 第十題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第參章、第三節 熱與生活（熱的傳播）

正確答案：（A）

測驗目標：3c.能根據科學定律、模型，解釋日常生活現象

試題分析：

（1）解題關鍵為玻璃是熱的不良導體。一旦加水到厚的玻璃杯中，

厚杯的內緣與外緣膨脹程度不一，便容易破裂。有兩種阻止厚 杯破裂的方法：a.使用熱傳導性較佳的玻璃來製作杯子；b.先 倒一點點熱水到杯中搖一搖，以提高整個厚杯的初溫。

（2）由兩所學校的表現來看，此題應是偏難但鑑別度算是不錯的題 目，選項（D）誘答力稍高，可見不管高中或高職學生對比熱概 念均不清楚，此題高中與高職表現差異不大。

第十一題：

（ ）

(A) 液態→固態→氣態 (B) 固態→氣態 (C) 液態→氣態

(D) 固態→液態→氣態 （89年學測第39題）

圖6

表 14

表4-1-14 第十一題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

12.2 11.7 47.1 29.0 52.9

LKHS(高中)

3.4 7.4 79.4 9.8 20.6

第十一題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

A B C＊ D

選項

百分比

高中 高職

圖表 14圖4-1-14 第十一題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第參章、第二節 熱與物質變化 正確答案：（C）

測驗目標：2d.能由圖表看出明顯特性 試題分析：

本題主要是以水的三相圖為主軸，要求學生於圖中的三個區間內 水的物態變化。由高中答對率P=79%、P

=95%、P

=54%、D=41%；高職答 對率P=47%、P

=64%、P

=31%、D=33% 可明顯看出高中的平均表現比高 職的平均表現優，表示高職的學生對於此題不知從何處下手，以致隨 機猜題的比率很高，同時也表示高職生對於應用科學資料與圖表的能 力比高中生差。由進一步深度訪談的資料顯示五位受訪高職生中N1、

N4、N5三位同學不了解圖形的意義，其中N5根本不知道利用溫度與壓

力的關係圖去判斷水的狀態，高中部分L1同學不會由題目的提示對照

圖形來判斷水的狀態變化，L3不會看圖形的變化情形。

第十二題：

（ ）12. 臺北國家音樂廳採用傾斜的天花板及不對稱的牆，其目的是用來

(A) 使回聲和原聲重合 (B) 純粹為了藝術氣氛 (C) 消除回聲的干擾 (D) 製造回聲效 果。

表 15表4-1-15 第十二題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

5.4 0.7 89.4 4.5 10.6

LKHS(高中)

4.2 0.5 92.9 2.5 7.1 資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第肆章、第二節 聲音的反射 正確答案：（C）

測驗目標：1b.了解基本的科學現象、規則、學說、定律

第十二題高中職學生選項分析

0 20 40 60 80 100

A B C＊ D

選項

百分比

高中 高職

圖表 15圖4-1-15 第十二題高中職學生選項分析

試題分析：

本題主要測驗學生是否了解聲音的反射原理，並能解釋回聲現象

及其應用，由兩所學校的答對率及其鑑別率可看出高中職學生均能正

確回答此題，兩所學校並無顯著差異。

第十三題：

（ ） 1 3 . 在 演 奏 管 絃 樂 時 ， 小 提 琴 的 旋 律 輕 快 流 暢 ， 長 笛 的 音 色 清 純 ， 伸 縮 喇 叭 的 聲 音 宏 亮 。 有 關 這 些 樂 器 的 聲 音 在 空 氣 中 的 傳 播 速 率 ， 下 列 哪 一 選 項 的

敘 述 是 正 確 的 ？

( A ) 小 提 琴 的 聲 音 傳 得 最 快 ( B ) 長 笛 的 聲 音 傳 得 最 快

(C) 伸縮喇叭的聲音傳得最快 (D) 三件樂器的聲音傳得一樣快（93年學測第10題）

表 16表4-1-16 第十三題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

4.7 4.7 3.1 87.4 12.6

LKHS(高中)

3.0 1.7 1.2 94.1 5.9

第十三題高中職學生選項分析

0 20 40 60 80 100

A B C D＊

選項

百分比

高中 高職

圖表 16圖4-1-16 第十三題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第肆章、第一節 聲音的發生與傳播 正確答案：（D）

測驗目標：1b.了解基本的科學現象、規則、學說、定律 試題分析：

（1）聲音傳播的速度不因發聲物體、音色或音量而改變，故選項（D）

正確。

（2）相同介質中，聲音傳播速率不變。此題答對率高中94%、高職87%，

應是高一有考過類似的題目所致。

（3）由t考驗可知兩所學校達顯著差異（p=.01＜α=.05），表示高 中生平均表現優於高職生。

第十四題：

（ ） 1 4 . 游 泳 戲 水 是 炎 夏 消 暑 的 良 方 之 一 ， 但 因 無 法 準 確 判 斷 水 深 ， 有 時 導 致 溺 水 事 件 。 若 站 在 戶 外 游 泳 池 旁 ， 估 計 池 水 的 深 度 ， 總 會 覺 得 池 水 比 實 際 深 度 淺 。 此 一 錯 覺 主 要 源 自 於 下 列 哪 一 項 原 因 ？

( A ) 光 在 水 中 的 色 散 現 象 ( B ) 池 底 的 反 射 光 在 水 面 的 折 射 現 象

( C ) 目 光 在 水 面 的 反 射 現 象 ( D ) 陽 光 在 水 面 的 反 射 現 象（ 9 3 年 學 測 第 1 8 題 ）

表 17表4-1-17 第十四題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

3.7 80.1 10.0 6.3 19.9

LKHS(高中)

1.5 86.2 5.7 6.6 13.8

第十四題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

A B＊ C D

選項

百分比

高中 高職

圖表 17圖4-1-17 第十四題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第伍章、第三節 光的反射與折射現象 正確答案：（B）

測驗目標：3c.能根據科學定律、模型，解釋日常生活現象 試題分析：

此題池水看來較淺，是池底射出的光線 在水面的折射，而人眼是以折射光的直線行 進方向反推池底所在位置如右圖。由右圖可

知，因折射現象會使池水看起來較淺，故選項（B）正確。國中理化 有詳細介紹光在水中的折射現象，並且引導學生思考池水的實際深度 比看起來要深。此題的答對率偏高應是所測概念在國中理化就出現過 的緣故，由t考驗可知此題兩所學校並無顯著差異。

第十五題：

（ ）15. 一束可見光在空氣中由左向右通過一片實心平行玻璃板， 試問其可能軌跡為何？

（

表

18表4-1-18 第十五題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

42.4 46.4 6.3 4.9 57.6

LKHS(高中)

55.3 35.1 3.4 6.1 44.7

第十五題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60

A＊ B 選項 C D

百分比

高中 高職

圖表 18圖4-1-18 第十五題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第伍章、第三節 光的反射與折射現象 正確答案：（A）

測驗目標：2a.能看出數據、式子或圖形的意義 試題分析：

（1）學生只要掌握一個要點：光由空氣進入玻璃板，速率變慢，光 將偏向法線；光由玻璃板進入空氣，速率變快，光將偏離法線。

國中教材對光的折射有相當詳盡的說明，光線進入不同介質後

偏折的情況在國中其實也是常見的題目。因此學生對此類試題

應該不陌生。

（2）就高中職學生在選項上的表現來說，錯誤選項中（B）最具有誘 答力，甚至高職生選（B）的比選（A）的還多，可見不少學生 僅明白玻璃板前後光的路徑平行。不清楚光線進入玻璃板後路 徑的變化。此題很明確地要考出學生是否能掌握上述的兩個要 點，此題高中生的表現仍優於高職生，由t考驗亦可知達顯著差

（p=0.001）。

第十六題：

（ ）16. 平面鏡成像時， 鏡中的像屬於下列何者？(A) 正立實像(B) 正立虛像(C) 倒立實像 (D) 倒立虛像

（

表 19表4-1-19 第十六題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

18.8 73.5 5.6 2.1 26.5

LKHS(高中)

9.6 88.0 1.5 1.0 12.0

第十六題高中職學生選項分析

0 20 40 60 80 100

A B＊ C D

選項

百分比

高中 高職

圖表 19圖4-1-19 第十六題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第伍章、第三節 光的反射與折射現象 正確答案：（B）

測驗目標：1b.了解基本的科學現象、規則、學說、定律 試題分析：

此題學生應該覺得熟悉，因為在高一的物理試題中幾乎是必考 題，且照鏡子是天天要做的事，因此對大部分的學生而言都不是難 題，不過由學生在選項上的表現可看出不少高職生選了錯誤的選項

（A），可見有些學生已忘了實像及虛像的定義。

第十七題：

（ ）1 7 . 保 利 龍 球 很 容 易 因 摩 擦 起 電 而 帶 靜 電 。 圖 7 所 示 為 四 個 以 絕 緣 細 線 懸 吊 的 保 利 龍 球 ， 其 相 互 間 因 靜 電 作 用 而 呈 現 的 排 列 情 形 。

如 果 甲 球 帶 正 電 ， 則 丙 球 及 丁 球 所 帶 的 電 性 符 合 下 列 哪 一 選 項 ？ （ 9 3 年 學 測 第 2 4 題 ）

選 項 ( A ) ( B ) ( C ) ( D ) 丙 球 正 電 正 電 負 電 負 電 丁 球 正 電 負 電 不 帶 電 負 電

表 20表4-1-20 第十七題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

1.2 86.4 11.5 0.9 13.6

LKHS(高中)

0.2 83.5 16.0 0.2 16.5

圖7

第十七題高中職學生選項分析

0 20 40 60 80 100

A B＊ C D

選項

百分比

高中 高職

圖表 20圖4-1-20 第十七題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第陸章、第一節 電的認識 正確答案：（B）

測驗目標：1b.了解基本的科學現象、規則、學說、定律 2d.能由圖表看出明顯的特性

3a.能找出問題的因果關係 試題分析：

（1）當甲、乙兩球所帶電荷均為正，若考慮各球電量不同，圖示丙、

丁之偏向有可能發生"丙球帶正電、丁球帶負電"或"丙球帶正 電、丁球不帶電"兩種情況，但不可能發生丙、丁帶同性電的情 形。故選項中只有（B）符合。

（2）此題僅是測驗「同性電相斥，異性電相吸」的概念。此概念在

國中理化也有出現，甚至可說是基本常識，主觀上判斷本題應

是簡單的題目。然選答選項（C）的同學固然有可能是考慮了丙 的負電會吸引丁的不帶電，但他忽略了乙的正電會吸引丙，也 有可能是猜題。

（3）此題令人驚訝的是高職的平均答對率（86%）竟然比高中的平均 答對率（84%）高，雖然由t考驗的結果顯示兩所學校並無達顯 著差異，仍有必要做進一步的深度訪談，經過訪談的結果發現 高職課程中N1、N5同學表示基本電學課程對物理課程有正面的 幫助，N2同學原先同性相斥的概念不清楚，對於「摩擦起電」

的概念N2表示基電及實習課都有講到。高中部分只有L1選錯誤 答案（C）。

第十八題：

（ ）18. 使用家庭電器時，其外殼需接地，理由為何？

(A) 保證電器正負兩極維持恆定電壓 (B) 若不接地，不能構成迴路，電流無法流通 (C) 萬一漏電時，可將外漏的電流導地，以免人體觸電 (D) 電器過熱時，可將多餘熱 量導入地面，以策安全

表 21表4-1-21 第十八題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

4.0 7.2 85.5 3.3 14.5

LKHS(高中)

5.2 5.9 83.8 5.2 16.2

第十八題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

A B C＊ D

選項

百分比

高中 高職

圖表 21圖4-1-21 第十八題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

陸、六 家庭用電與安全 正確答案：（C）

測驗目標：3a.能找出問題的因果關係 試題分析：

此題在測驗學生家庭用電的正確使用方法及用電安全，由兩所學

校的答對率可看出大部分學生均能答對此題，雖然高職的平均答對率

高於高中的平均答對率，由t考驗統計結果顯示兩所學校差異性並未

答顯著水準（p=0.55＞α=0.05）。與上題相同，也進一步做深度訪

談，經過訪談的結果發現大部分的高中及高職學生均能答對，但對接

地的概念不是很清楚，往後再課程內容上應補充這方面的概念。與第

十七題相同高職的基本電學課程及實習課對物理課程有正面的幫助。

第十九題：

（ ）19. 兩個點電荷間的斥力原為F。若兩點電荷的電量不變，而將兩個點電荷間的距離增加 為原來的兩倍， 則其斥力為何？(A) 2F (B) F (C) F / 2 (D) F / 4 。（90年學 測第24題）

表 22表4-1-22 第十九題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

11.5 3.5 23.7 61.3 38.8

LKHS(高中)

5.9 3.2 30.5 60.4 39.6

第十九題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60 70

A B C D＊

選項

百分比

高中 高職

圖表 22圖4-1-22 第十九題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第陸章、第一節 電的認識 正確答案：（D）

測驗目標：1b.了解基本的科學現象、規則、學說、定律 試題分析：

此題解題關鍵是學生必須知道庫侖定律的內容是：帶電物體間作

用力與兩帶電量乘積成正比，與距離的平方成反比（高一基礎物理課

本第 174頁，南一版本），此題整體的答對率算不錯，屬中等的題

目，其中選項（C）的誘答力最佳，可見有部分學生只記得點電荷的 作用力與點電荷間的距離成反比，但不記得力與距離平方成反比的關 係。而且高中生高達30.5%答（C）選項，表示有部分高中生對庫侖定 律的公式並不清楚。

第二十題：

（ ）20. 經由核分裂與核聚變(或稱核融合)反應所釋放出來的能量， 都可以轉換用來發電。

下列有關此二種反應的敘述， 何者正確？

(A) 核分裂與核聚變均使用鈾為燃料

(B) 核聚變時釋放出來的能量， 並非來自核能 (C) 核聚變比核分裂產生更嚴重的輻射性廢料問題

(D) 太陽輻射放出的巨大能量， 主要來自核聚變反應（91年學測第40題）

表 23表4-1-23 第二十題高中職學生選項統計表

學校名稱

NIHS(高職)

36.6 8.6 26.2 28.6 71.4

LKHS(高中)

21.1 6.6 10.3 62.0 38.1

第二十題高中職學生選項分析

0 10 20 30 40 50 60 70

A B C D＊

選項

百分比

高中 高職

圖表 23圖4-1-23 第二十題高中職學生選項分析

資料出處：高一基礎物理課程標準（84年版）

第柒章、第二節 核能與替代能源 正確答案：（D）

測驗目標：1b.了解基本的科學現象、規則、學說、定律 試題分析：

（1）此題是測驗學生對核能發電原理的了解，試題偏重記憶。

（2）此題雖然考了核分裂與核聚變的原料、釋放能量的方式和用途，

但是學生只要知道太陽的能量來自核聚變，核能發電廠的能量 則由核分裂所產生，就可答題。由選項分析來看，高中生能掌 握此一概念，高職生則否，高職生的平均答對率只有28.6%，表 示此題的概念高職生並不清楚，經過進一步的深入訪談，其結 果顯示高職生對於核分裂與核聚變的定義不清楚，其中高職部 分：N1同學只記得國中有教過，N2不知道這樣的概念，N5只記 得鈾當核反應的燃料，高中部分除了L1答錯外，其他四位同學 均答對，不過對於核分裂與核聚變的定義大部分高中同學也不 清楚，課程內容應該要補充這部分的概念。。

（三）依力與運動、熱、聲音、光、電與磁及能量與生活等六大不同

類型的試題分類，就各類型題目答對率的平均值來探討學生的作答情

形，並依全部學生、高分組、低分組之平均答對率，t值、p值及其差

異性各別摘要列出，結果如表4-1-24，並以圖4-1-24、圖4-1-25、圖 4-1-26分別表示各類型題目之平均答對率。

表 24表4-1-24 試題評量中六種類型題目施測結果

題目類型 ^{全部試題 力與運動 熱 聲音 光 電與磁 能量與}

生活

題號

1-20 1、2、3、4、

5、6、7

8、9、

10、11

12、13 14、

15、16

17、

18、19

20

高中

（406人）

73% 76% 58% 94% 76% 76% 62%

平均答對率

（p%）全部

高職

（579人）

63% 66% 41% 88% 65% 78% 29%

高中

（406人）

85% 86% 74% 99% 87% 89% 77%

平均答對率

（p%）高分

組 高職

（579人）

75% 77% 59% 96% 79% 86% 46%

高中

（406人）

59% 61% 41% 87% 62% 61% 43%

平均答對率

（p%）低分

組 高職

（579人）

47% 53% 26% 74% 47% 54% 15%

t值

p值

差異性 顯著水

準

顯著水準 顯著水 準

顯著水 準

顯著水 準

未達顯 著水準

顯著水 準

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

全部 力與運動 熱 聲音 光 電與磁 能量與生活

平均答對率%

高中 高職

圖表

24圖4-1-24 試題評量中六種類型題目全部學生平均答對率分布圖

0 20 40 60 80 100 120

全部 力與運動 熱 聲音 光 電與磁 能量與生活

平均答對率%

高中高分組 高職高分組

圖表

25圖4-1-25 試題評量中六種類型題目高分組學生平均答對率分布圖

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

全部 力與運動 熱 聲音 光 電與磁 能量與生活

平均答對率%

高中低分組 高職低分組

圖表

26圖4-1-26 試題評量中六種類型題目低分組學生平均答對率分布圖

由圖4-1-24中力與運動、熱、聲音、光、電與磁及能量與生活等 六大不同類型之試題平均答對率的表現來看，力與運動、熱、聲音、

光及能量與生活等五大類型的平均答對率以全體高中生的表現優於 全體高職生，且其差異達顯著水準，但是，電與磁類型的題目反而高 職生的平均答對率略高於高中生，但其差異未達顯著水準，從訪談的 過程中可知N2、N3及N4學生均談到基本電學與實習課有學過。

（四）依測驗目標分成基本知識和概念、應用科學資料和圖表能力（理

解應用）、推理能力等三大不同類型的試題分類，就各類型題目之平

均答對率來探討學生的作答情形，並依全部學生、高分組、低分組之

平均答對率各別摘要列出，結果如表4-1-25，並以圖4-1-27表示各類

型題目之平均答對率，由圖中顯示三大類型的平均答對率高中生均優

於高職生，且其差異達顯著水準，其中應用科學資料和圖表能力（理

解能力）的平均答對率差距最大，顯示高職生對理解應用的能力需要 再加強。

表 25表4-1-25 試題評量中三種類型題目施測結果

題目類型 ^{基本知識和概念 應用科學資料和圖}

表能力（理解應用）

推理能力

題號 1、5、7、9、12、13、16、

17、19、20

11、15、18 2、3、4、6、8、

10、14

高中（406） 75% 73% 73%

平均答對率（p%）

全部 高職（579） 63% 58% 68%

高中（406） 87% 88% 83%

平均答對率（p%）

高分組 高職（579） 75% 74% 79%

高中（406） 59% 52% 63%

平均答對率（p%）

低分組 高職（579） 44% 41% 55%

t值 4.72 3.34 1.7

p值 0.00** 0.00** 0.04

差異性 顯著水準 顯著水準 顯著水準

0 10 20 30 40 50 60 70 80

知識和概念 理解應用 推理能力

平均答對率%

高中全部學生 高職全部學生

圖表

27圖4-1-27 各測驗目標題目之平均答對率

第二節 受測學生在試題評量中的科學素養現況

在本研究的學測試題中，融入高一基礎物理課程綱要的科學認知 與科學應用課程目標，而這些在課程綱要中，都是學生在各學習階段 所應學得的基本能力指標(教育部，2000)。以下將以現階段課程學習 及試題評量的結果，來探討受測學生在試題評量中表現的部份科學素 養能力及相對應基礎物理課程目標之間的關連，以期作為日後推動高 一基礎物理課程時的教學參考。以下將依知識、理解應用及推理能力 類型題目分別加以敘述。

一、知識類型的題目

依據學生的答題結果，知識類型題目高中及高職的平均答對率關係成 如表4-2-1。在試題的答對率方面，高中部分除第5題的平均答對率為 49%外，其餘試題答對率均在60%以上；高職部分除第1、5、20題的平 均答對率在29%~43%外，其餘試題平均答對率均在50%以上。第9、12、

13、16、17、19題這些試題的施測結果呈現試題的答對率均大於60%，

檢視這些題目的相關科學知識:

表 26表4-2-1 知識類型題目

題號 知識類型題目

1 5 7 9 12 13 16 17 19 20

高中 平均 答對 率

69% 49% 67% 82% 93% 94% 88% 84% 60% 62%

高職 平均 答對 率

34% 43% 57% 71% 87% 87% 73% 86% 61% 29%

第9題.眼鏡鏡片模糊表示空氣中的水蒸氣遇冷凝結成水的現象。

第12題.音樂廳採用傾斜的天花板及不對稱的牆，目的是利用干 涉現象減少回聲的干擾。

第13題.聲音在空氣中傳播的速度不因發聲物體不同而改變。

第16題.平面鏡中的像屬於正立虛像。

第17題.保利龍球摩擦起電，依同性電相斥、異性電相吸判斷其 電性。

第19題.利用庫侖定律判斷帶電物體間的作用力。

這些題目都是常遇到的問題或事物，在課程中也學習過。但大概

都是一些基本科學知識，所以學生的答對率均甚高(>60%)，且高中學

生的平均答對率高於高職學生，表示高中學習成效優於高職；但其中

我們仍不能忽略的是部分學生在這些相關知識中，仍有以下不清楚或

錯誤的科學知識，如：

第1題.不清楚溜溜球平均速度的意義。

第12題.認為音樂廳採用傾斜天花板及不對稱牆的目的，是使回 聲和原聲重合或製造回聲效果。

第13題.認為聲音在空氣中傳播的速度因發聲物體不同而改變。

第16題.認為平面鏡中的像是正立實像，不清楚實像與虛像的區 分。

第17題.選(C)的同學忽略丙若帶負電雖然會吸引丁但乙的正電 會先吸引丙。

第19題.不清楚庫侖定律中帶電物體間的距離與作用力間的關 係。

第1、5、7題有關速度及速率的問題屬於現階段高一基礎物理運動學

的課程，介紹由日常生活中見到的各種運動談到速度與加速度的物理

意義，也許是沒有清楚將課程內容與日常生活做連結，導致部份高中

與高職學生不甚清楚速度的概念；這提醒我們日後在教學過程中需多

注意學生學習到的科學知識與生活有無連結或想法是否正確，並時時

以測驗目標來檢核學生所學習到的知識或能力，破除學生在學習科學

知識之後，仍只侷限在課本的知識內容。也許日後在科學的課程中盡

量多讓學生學習觀察或發現，以察覺每日生活活動中有許多相關科學

概念。

第20題有關核分裂與核融合的問題屬於高一基礎物理能量與生活的 課程，介紹核能發電及輻射安全問題屬於一般記憶性知識，高職生的 答對率偏低（29%），表示高職生對這個主題的表現遠不如高中生，

因此日後在高職的物理課程中，應加強核能發電及輻射安全問題與日 常生活的連結。

二、應用科學（理解）類型的題目

表 27表4-2-2 應用科學類型題目

應用科學類型題目

高中 高職

題號 平均答對率 平均答對率

11 79% 47%

15 55% 42%

18 84% 86%

在理解應用類型題目中，高中生及高職生對相關題目之平均答對 率如表4-2-2，以下便針對這兩題來進一步探討。

高一基礎科學課程目標之一是希望學生「能把學習到的科學知識

和技能表現於科學資料和圖表的能力上」。並期待在生活應用的前提

下，結合圖表的能力，理解與應用所學到的科學知識。就此指標，第

11題中希望學生能由知道水的狀態會受溫度與壓力的影響進而檢測

學生應用科學資料和圖表的能力，第15題是有關光折射概念理解的題

目，希望學生知道光進入不同介質因速度不同而產生偏折的科學概

念，且能由圖形中正確描繪出光的路徑變化。由圖4-2-3可知高職學 生在這類型理解應用題目中的表現不如高中生的表現，在平時的教學 中，也許應該多注意學生所學的知識是否能真正理解應用於真實的情 境中，以避免學到死背的知識。

教學的過程中，有時覺得簡單的知識或概念，也許很快的就帶過 去了，但這樣卻最容易忽略掉學生是否真的能理解應用。就像一般我 們認為學生都知道光進入不同介質會產生偏折的觀念，然而由學生的 答對率高中僅55 % ；高職僅42 %， 可以看出有近一半的學生仍然不清楚 此觀念，這提醒我們在日後的教學或學生的學習活動中應可再配合圖 表或實際的應用來使學生能把學習到的科學知識和技能應用於生活 中，以培養學生適應生活的基本能力，而不是僅只於「知」而已。

三、推理能力類型的題目

在表4-2-3的分析中，學生在這類型題目的平均答對率比應用科

學類型的題目好，甚至對高職生而言，推理能力類型的平均答對率反

而是最高的，對受測的學生而言，除了第8題、第10題外，高中及高

職學生的平均答對率仍維持在65 % 以上。

表 28表4-2-3 推理能力類型題目

第2、4及6題是有關力的作用與運動的問題，從察覺每日生活活 動中運用到許多相關的科學概念，並從「力的作用會使物體的運動狀 態發生變化或使物體產生形變」知道煞車時，人的身體會向前傾，為 了降低車內乘客可能受到的傷害，安全帶的使用須能伸縮，才可使乘 客緊急停下的時間增長，減少所受的衝擊，我們也可以由車子等速行 駛至煞車停止了解速度隨時間變化的情形，由高中高職學生的平均答 對率可以知道大部分的同學均能正確回答。

第8及10題是有關熱量及熱量傳播的問題，從熱的定義知道「熱 由高溫往低溫傳播」，進而了解「熱的傳播方式」並能把學習到的科 學知識和技能應用於生活中。熱對學生是一個抽象的概念，在第8題 中有71%的高中學生、86%的高職學生認為「鑽石比較堅硬」或「鑽石 的導電性比較低」及「鑽石的比熱比較小」。在第10題中有59%的高 中學生、68%的高職學生認為「厚杯是否破裂， 與杯子原來的溫度高 低無關」或「厚杯的厚度如果足夠均勻， 杯子就不會破裂」及「玻 璃的比熱較水為小是厚杯會破裂的主要原因」，因此由第8題及第10

題號 推理能力類型

2 3 4 6 8 10 14

高中 平均 答對率

95% 86% 73% 92% 29% 41% 86%

高職 平均 答對率

92% 81% 66% 90% 14% 32% 80%

題推測將近七~八成的學生仍不清楚熱的意義或因不清楚熱的定義而 造成對自然現象的推理判斷錯誤。

四、小結

本份學測評量試題是以高一基礎物理課程綱要的測驗目標來 檢驗學生「科學應用」與「科學認知」的科學素養。整體而言，學生 在題目施測的答對率平均值高中為73％、高職為63％，顯示應能就本 份試題中所涵括測驗目標的部份來檢驗學生的基礎科學能力指標達 成情形。而由高中高職答對率的表現來看，表示應有超過一半的學生 能達到本份試題中相關的能力指標。但以其所欲培養成為現代國民或 現階段學生所應具有的基本科學能力（教育部，1998；教育部，2000）

的目標來看，仍有努力的空間。此外，從前面的分析中也發現有一些 學生容易混淆、模糊、甚至錯誤的概念等相關問題，也是我們在教學 過程中不能輕易忽視的，如：

(一).知識類型題目中，一般我們認為學生應都知道物體在光滑 斜面上下滑，物體的速度會越來越快，但是卻有將近四成的高職學生 及近三成的高中學生在第7題有關物體沿平滑斜面滑下其速度量值變 化的題目中，表現不如預期。

(二).應用科學資料和圖表能力類型題目中，學生應知道光的折

射是日常生活中最常見的現象，學生也知道光在不同物體光的路徑會 偏折，但卻有將近四成五的高中學生及近六成的高職學生表現出不知 如何正確的結合圖形來使用？

(三).推理能力類型題目方面，課程中學習到有關熱量的定義或 熱的傳導，但實際應用來說明生活中的現象時，卻有約六成的高中學 生及近七成的高職學生不清楚熱傳導及比熱的概念。

這些都是日常生活中常會接觸到的事物和現象，由圖4-1-29可知 不管知識和概念類型的題目、科學應用和圖表能力類型的題目或推理 能力類型的題目，高中學生的平均答對率均高於高職學生，且科學應 用和圖表能力的差距最大，相差達22％，顯示高職學生在科學應用及 圖表能力方面更要加強，科學課程的學習也許真的應多結合日常生活 中真實的情境來引導學生的學習。更應時時注意在不同的學習階段，

以課程之各項科學能力指標來檢驗學生所學習到的科學知識或科學

的應用能力等科學素養，才不致造成所學的知識與生活脫節或無法將

所學的知識應用在生活中，最後讓科學課程的學習淪為只是應付考試

需求的知識學習而已。