I
中文摘要中文摘要中文摘要中文摘要
關鍵詞關鍵詞
關鍵詞關鍵詞：：：：高中高中高中、高中、、氣體概念、氣體概念氣體概念、氣體概念、、迷思概念、迷思概念迷思概念、迷思概念、、Perry、PerryPerry 基模Perry基模基模基模
本研究主要探討在現今高中化學教材以螺蜁式教材為主的主軸下的教學方 式，對台灣高中學生氣體概念的發展情況為何。而探討氣體概念的主題有理想氣 體方程式、氣體在空間中的分佈情形、分子間的距離、理想氣體與真實氣體的差 異、氣體的特性與氣體動力論。研究所使用的問卷，乃研究者以現今所發行的各 版本教科書內容為主，改良修正用以適合施測台灣的高中學生，並遵循兩階段式 評量診斷工具的發展要點來修正問卷，使每一題含有選擇與理由解釋兩部分。
取樣方面，樣本對象選定為台北市、苗栗縣、台南市、台南縣各一所公立高 級中學，每間學校各年級抽取 1～2 個班級施測，共 22 個班級，樣本數為 877 人。各校皆於十一月到十二月進行施測，施測時間為 20 分鐘。之後，將所施測 的問卷收集起來，在選擇部分以人數比例表示學生選擇各選項的比例;而理由解 釋部分則經由改編自 Perry(1970)基模的尺度進行評量。
研究結果：
一.學生整體氣體概念的發展隨著年級增加而增長。
二.學生對於氣體巨觀方面的學習表現優於氣體微觀方面的學習表現。
三.學生年級的差別對於理想氣體方程式的學習表現差異不大。
四.氣體動力論的概念對高中學生而言太過抽象，學習效果較差。
五.學生學習表現與入學時之 PR 值關係隨著年級增加，相關性遞減。
II
Abstract Abstract Abstract Abstract
Keywords: High Keywords: High Keywords: High
Keywords: High school school school、 school、、gas concept、gas conceptgas concept、gas concept、、、misconceptionmisconceptionmisconceptionmisconception、、、、Perry schemePerry schemePerry schemePerry scheme
The main purpose of this study aims to explore the development of gas concept in senior high school, including ideal gas equation, how a gas distribute in a space, the distance between molecules, the difference between the ideal gas and the real gas, the characteristic of gas and the kinetic theory gases.
The questionnaire is designed based on published text books and have been revised specifically for high school students in Taiwan. Each question follows the principles of two-tier test, students are able to choose the answer to the question as well as explain the reason.
In terms of samples conducted, there had been chosen one school from Taipei city,、Miaoli county、Tainan city and Tainan county
respectively. There were one to two classes which had been chosen randomly for each grade in every school. There are 22 classes had been tested and the number of samples is 877 in total. The samples were conducted during the same period of time from November to December 2008, and the testing time had lasted for 20 minutes. Afterwards, the answers were evaluated by the percentage of student number and Perry scheme respectively.
The study shows the following findings:
A. The development of gas conception for students will improve according to the increase of age.
B. Students have better academic performance in terms of macroscopic than microscopic.
III
C. The difference between students’ grades do not have significant influence on students’ academic performance in terms of ideal gas equation.
D. The concept of kinetic theory gases is too abstract to high school students. As a result, it should be more careful to be taught at this stage.
E. The student’s academic performance and PR value will be less related according to the increase of age.
IV
目次
中文摘要...Ⅰ 英文摘要...Ⅱ 目次...Ⅳ 表次...Ⅵ 圖次...Ⅷ
1.緒論... ...1
1.1 研究動機...1
1.2 研究目的...2
1.3 重要名詞釋義...3
1.4 研究範圍與限制...4
2.理論基礎與文獻探討...5
2.1 概念...5
2.2 迷思概念...10
2.3 診斷性評量...14
2.4 氣體概念的相關研究...16
3.研究方法...22
3.1 研究工具、資料收集與抽樣方法...23
3.2 研究對象背景分析...26
3.3 評量工具與資料分析...29
3.4 研究之信度與效度...33
V
4.研究結果與討論...35
4.1 第一部份資料分析...36
4.2 第二部分資料分析...114
4.3 第三部分資料分析...118
5.結論與建議...129
5.1 結論...129
5.2 建議...131
參考文獻...132
中文部分...132
英文部分...138
附錄 A：正式施測問卷...142
附錄 B：前測施測問卷...149
附錄 C：問卷分析範例...155
VI
表次
表 2.1 皮亞傑理論之兒童認知發展的四個階段... 8
表 2.2 迷思概念等相關名詞定義之整理... 11
表 2.3 國內、外「氣體微粒」概念研究一覽表...17
表 3.1 各學校班級的人數資料表(N=877)... 28
表 3.2 測驗問卷之理由部分的五個層次... 32
表 3.3 兩評分者對乙校高二年級班級理由解釋之通過率計算... 33
表 3.4 SPSS 之 Pearson 積差相關分析結果... 34
表 4.1 各校各年級受測學生第一題各選項的人數比例... 46
表 4.2 各校各年級受測學生第一題理由解釋 Perry 分層的人數比例...46
表 4.3 各校各年級受測學生第二題各選項的人數比例... 55
表 4.4 各校各年級受測學生第二題理由解釋 Perry 分層的人數比例...55
表 4.5 各校各年級受測學生第三題各選項的人數比例... 64
表 4.6 各校各年級受測學生第三題理由解釋 Perry 分層的人數比例...64
表 4.7 各校各年級受測學生第四題各選項的人數比例... 74
表 4.8 各校各年級受測學生第四題理由解釋 Perry 分層的人數比例...74
表 4.9 各校各年級受測學生第五題各選項的人數比例... 84
表 4.10 各校各年級受測學生第五題理由解釋 Perry 分層的人數比例...84
表 4.11 各校各年級受測學生第六題各選項的人數比例... 94
表 4.12 各校各年級受測學生第六題理由解釋 Perry 分層的人數比例...94
表 4.13 各校各年級受測學生第七題各選項的人數比例... 103
表 4.14 各校各年級受測學生第七題理由解釋 Perry 分層的人數比例...104
表 4.15 各校各年級受測學生第八題各選項的人數比例... 113
表 4.16 各校各年級受測學生第八題理由解釋 Perry 分層的人數比例...113
表 4.17 各年級受測學生於各題的選擇正確選項人數比例... 114
VII
表 4.18 各年級受測學生於各題理由解釋的通過率... 116
表 4.19 各學校各年級總分表現... 125
表 4.20 各校高一 PR 值與總分平均關係表...126
表 4.21 各校高二 PR 值與總分平均關係表...127
表 4.22 各校高三 PR 值與總分平均關係表...127
VIII
圖次
圖 2.1 迷思概念形成圖...11
圖 3.1 研究歷程圖...22
圖 4.1 各年級第一題選擇之資料分析...37
圖 4.2 各年級第一題理由解釋之資料分析...37
圖 4.3 各學校高一第一題選擇之資料分析...38
圖 4.4 各學校高二第一題選擇之資料分析...38
圖 4.5 各學校高三第一題選擇之資料分析...38
圖 4.6 各學校高一第一題理由解釋之資料分析...39
圖 4.7 各學校高二第一題理由解釋之資料分析...39
圖 4.8 各學校高三第一題理由解釋之資料分析...39
圖 4.9 甲學校各年級第一題選擇之資料分析...40
圖 4.10 甲學校各年級第一題理由解釋之資料分析...40
圖 4.11 乙學校各年級第一題選擇之資料分析...41
圖 4.12 乙學校各年級第一題理由解釋之資料分析...41
圖 4.13 丙學校各年級第一題選擇之資料分析...42
圖 4.14 丙學校各年級第一題理由解釋之資料分析...42
圖 4.15 丁學校各年級第一題選擇之資料分析...43
圖 4.16 丁學校各年級第一題理由解釋之資料分析...43
圖 4.17 各年級第二題選擇之資料分析...47
圖 4.18 各年級第二題理由解釋之資料分析...47
圖 4.19 各學校高一第二題選擇之資料分析...48
圖 4.20 各學校高二第二題選擇之資料分析...48
圖 4.21 各學校高三第二題選擇之資料分析...48
圖 4.22 各學校高一第二題理由解釋之資料分析...49
IX
圖 4.23 各學校高二第二題理由解釋之資料分析...49
圖 4.24 各學校高三第二題理由解釋之資料分析...49
圖 4.25 甲學校各年級第二題選擇之資料分析...50
圖 4.26 甲學校各年級第二題理由解釋之資料分析...50
圖 4.27 乙學校各年級第二題選擇之資料分析...51
圖 4.28 乙學校各年級第二題理由解釋之資料分析...51
圖 4.29 丙學校各年級第二題選擇之資料分析...52
圖 4.30 丙學校各年級第二題理由解釋之資料分析...52
圖 4.31 丁學校各年級第二題選擇之資料分析...53
圖 4.32 丁學校各年級第二題理由解釋之資料分析...53
圖 4.33 各年級第三題選擇之資料分析...56
圖 4.34 各年級第三題理由解釋之資料分析...56
圖 4.35 各學校高一第三題選擇之資料分析...57
圖 4.36 各學校高二第三題選擇之資料分析...57
圖 4.37 各學校高三第三題選擇之資料分析...57
圖 4.38 各學校高一第三題理由解釋之資料分析...58
圖 4.39 各學校高二第三題理由解釋之資料分析...58
圖 4.40 各學校高三第三題理由解釋之資料分析...58
圖 4.41 甲學校各年級第三題選擇之資料分析...59
圖 4.42 甲學校各年級第三題理由解釋之資料分析...59
圖 4.43 乙學校各年級第三題選擇之資料分析...60
圖 4.44 乙學校各年級第三題理由解釋之資料分析...60
圖 4.45 丙學校各年級第三題選擇之資料分析...61
圖 4.46 丙學校各年級第三題理由解釋之資料分析...61
圖 4.47 丁學校各年級第三題選擇之資料分析...62
圖 4.48 丁學校各年級第三題理由解釋之資料分析...62
X
圖 4.49 各年級第四題選擇之資料分析...65
圖 4.50 各年級第四題理由解釋之資料分析...65
圖 4.51 各學校高一第四題選擇之資料分析...66
圖 4.52 各學校高二第四題選擇之資料分析...66
圖 4.53 各學校高三第四題選擇之資料分析...66
圖 4.54 各學校高一第四題理由解釋之資料分析...67
圖 4.55 各學校高二第四題理由解釋之資料分析...67
圖 4.56 各學校高三第四題理由解釋之資料分析...67
圖 4.57 甲學校各年級第四題選擇之資料分析...68
圖 4.58 甲學校各年級第四題理由解釋之資料分析...68
圖 4.59 乙學校各年級第四題選擇之資料分析...69
圖 4.60 乙學校各年級第四題理由解釋之資料分析...69
圖 4.61 丙學校各年級第四題選擇之資料分析...70
圖 4.62 丙學校各年級第四題理由解釋之資料分析...70
圖 4.63 丁學校各年級第四題選擇之資料分析...71
圖 4.64 丁學校各年級第四題理由解釋之資料分析...71
圖 4.65 各年級第五題選擇之資料分析...75
圖 4.66 各年級第五題理由解釋之資料分析...75
圖 4.67 各學校高一第五題選擇之資料分析...76
圖 4.68 各學校高二第五題選擇之資料分析...76
圖 4.69 各學校高三第五題選擇之資料分析...76
圖 4.70 各學校高一第五題理由解釋之資料分析...77
圖 4.71 各學校高二第五題理由解釋之資料分析...77
圖 4.72 各學校高三第五題理由解釋之資料分析...77
圖 4.73 甲學校各年級第五題選擇之資料分析...78
圖 4.74 甲學校各年級第五題理由解釋之資料分析...78
XI
圖 4.75 乙學校各年級第五題選擇之資料分析...79
圖 4.76 乙學校各年級第五題理由解釋之資料分析...79
圖 4.77 丙學校各年級第五題選擇之資料分析...80
圖 4.78 丙學校各年級第五題理由解釋之資料分析...80
圖 4.79 丁學校各年級第五題選擇之資料分析...81
圖 4.80 丁學校各年級第五題理由解釋之資料分析...81
圖 4.81 各年級第六題選擇之資料分析...85
圖 4.82 各年級第六題理由解釋之資料分析...85
圖 4.83 各學校高一第六題選擇之資料分析...86
圖 4.84 各學校高二第六題選擇之資料分析...86
圖 4.85 各學校高三第六題選擇之資料分析...86
圖 4.86 各學校高一第六題理由解釋之資料分析...87
圖 4.87 各學校高二第六題理由解釋之資料分析...87
圖 4.88 各學校高三第六題理由解釋之資料分析...87
圖 4.89 甲學校各年級第六題選擇之資料分析...88
圖 4.90 甲學校各年級第六題理由解釋之資料分析...88
圖 4.91 乙學校各年級第六題選擇之資料分析...89
圖 4.92 乙學校各年級第六題理由解釋之資料分析...89
圖 4.93 丙學校各年級第六題選擇之資料分析...90
圖 4.94 丙學校各年級第六題理由解釋之資料分析...90
圖 4.95 丁學校各年級第六題選擇之資料分析...91
圖 4.96 丁學校各年級第六題理由解釋之資料分析...91
圖 4.97 各年級第七題選擇之資料分析...95
圖 4.98 各年級第七題理由解釋之資料分析...95
圖 4.99 各學校高一第七題選擇之資料分析...96
圖 4.100 各學校高二第七題選擇之資料分析...96
XII
圖 4.101 各學校高三第七題選擇之資料分析...96
圖 4.102 各學校高一第七題理由解釋之資料分析...97
圖 4.103 各學校高二第七題理由解釋之資料分析...97
圖 4.104 各學校高三第七題理由解釋之資料分析...97
圖 4.105 甲學校各年級第七題選擇之資料分析...98
圖 4.106 甲學校各年級第七題理由解釋之資料分析...98
圖 4.107 乙學校各年級第七題選擇之資料分析...99
圖 4.108 乙學校各年級第七題理由解釋之資料分析...99
圖 4.109 丙學校各年級第七題選擇之資料分析...100
圖 4.110 丙學校各年級第七題理由解釋之資料分析...100
圖 4.111 丁學校各年級第七題選擇之資料分析...101
圖 4.112 丁學校各年級第七題理由解釋之資料分析...101
圖 4.113 各年級第八題選擇之資料分析...104
圖 4.114 各年級第八題理由解釋之資料分析...104
圖 4.115 各學校高一第八題選擇之資料分析...105
圖 4.116 各學校高二第八題選擇之資料分析...105
圖 4.117 各學校高三第八題選擇之資料分析...105
圖 4.118 各學校高一第八題理由解釋之資料分析...106
圖 4.119 各學校高二第八題理由解釋之資料分析...106
圖 4.120 各學校高三第八題理由解釋之資料分析...106
圖 4.121 甲學校各年級第八題選擇之資料分析...107
圖 4.122 甲學校各年級第八題理由解釋之資料分析...107
圖 4.123 乙學校各年級第八題選擇之資料分析...108
圖 4.124 乙學校各年級第八題理由解釋之資料分析...108
圖 4.125 丙學校各年級第八題選擇之資料分析...109
圖 4.126 丙學校各年級第八題理由解釋之資料分析...109
XIII
圖 4.127 丁學校各年級第八題選擇之資料分析...110
圖 4.128 丁學校各年級第八題理由解釋之資料分析...110
圖 4.129 各年級受測學生於各題的選擇正確選項人數比例...114
圖 4.130 各年級受測學生於各題理由解釋的通過率...116
圖 4.131 甲學校各年級總分表現...123
圖 4.132 乙學校各年級總分表現...123
圖 4.133 丙學校各年級總分表現...124
圖 4.134 丁學校各年級總分表現...124
圖 4.135 各學校各年級總分表現...124
圖 4.136 各校高一 PR 值與總分平均關係圖...126
圖 4.137 各校高二 PR 值與總分平均關係圖...127
圖 4.138 各校高三 PR 值與總分平均關係圖...127
