類比教學能否奏效，深受學生既有概念、類比理解、類比評價及類 比物規模等因素所影響；因此，達成有效類比教學之道，首在尋找適當 策略以克服諸此限制。基於前面的文獻探討，本研究以為「實施計畫性 類比教學」與「應用多重類比學習複雜主題」應該是可行且值得嘗試的 策略。
（一）實施計畫性類比教學
類比，雖然在教科書與教室活動中均常使用，但卻常因缺乏系統性 規劃而使成效大受影響（林靜雯，2000）。可見，實施計畫性類比教學，
應是促進有效類比學習的第一步；所謂「凡事豫則立，不豫則廢」。茲將 文獻中的類比教學模式與本研究的建議，分述於后：
1.文獻中的類比教學模式
雖然類比學習與教學均有許多問題尚待釐清，但也有許多學者根據 理論與經驗曾提出了一些計畫性類比教學模式。其中，除了 Zeitoun（1984）
植基於 Rumelhart & Norman（1981）之基模理論（Schema Theory）所提 的 GMAT（The General Model of Analogy Teaching）最被熟悉之外；Glynn 等人（1995）從建構主義觀點出發的所提 TWA（Teaching-with-Analogy Model）也甚為大家所熟悉。綜觀此二模式，不論是 GMAT 或 TWA，其 所強調者不外下列幾項重點：
（1）掌握學生對瞭解類比物的理解程度。
（2）明確比較類比物與目標概念。
（3）指出類比物與目標概念之不同處。
此外，Duit（1991）還根據 TWA 的論點特別指出，理想的類比教學 應包含「介紹靶概念（目標物）、回憶源概念（類比物）、確認兩概念間 之相似特質、映射相似特質、找出兩概念共有的抽象法則、及指出類比 不適用的地方」等六個步驟。
總之，「理解性學習，有賴準備完全的教學之介入而促成！」（Novak, 1998）；用之於類比教學亦應如此！以上這些模式或許無法在教材設計上 提供細微的意見，但是卻可以提供一個類比教學的基本架構，值得科學 教師參考！
2.系統運作觀點的類比教學模式
克服類比教學限制，除必須事先規劃實施步驟之外，本研究認為從 系統運作的觀點著眼應是另一可行進路。教育實務所面臨的問題，大抵 在於尋求「教學訊息系統」、「學生構念系統」與「教學程序系統」等三 個主要本體的良好互動（如圖 2-2-5）；今用之於類比教學模式的規劃殆 可從下列三個面向來做思考：
圖 2-2-5 系統運作觀點的互動式教學 外容易帶進迷思的非必要關係（Spiro et al., 1989）。因此，在規劃類比教 學模式時，教師唯有以系統思維的觀點，事先對類比物與目標物建構完
（public knowledge）
解 讀
（private understanding）
教學程序系統 概念改變？
刺 激
類比理解來說，「學生對類比物有所瞭解」乃類比學習之假設，然而常常 教師或教科書覺得學生應該認識的事物，學生卻反而持有嚴重迷思（Duit, 1991）；於是，有些學者便再三強調，在使用類比教學時除需將類比對應 解說清楚之外，還須特別留意學生的類比理解是否與所預期者一致，以 免徒增辛勞（Glynn, 1989；Duit, 1991）。此外，許多研究都顯示，使用者 的類比評價也常左右著學習成效。只是，僅由甫受類比教學的初學者來 評定所選類比系統的「好或壞」、「理想或不理想」、「能解釋或不能解釋」， 其所能代表的可信度實在堪慮！因此，類比理解與類比評價的訊息來源 實不宜完全來自於學生，當然更不宜完全來自他人；若完全交予學生評 斷則可能天馬行空、好壞失準，完全由教師作業則學習者的「私有理解」
必然無從表達。故而，尋找適當的工具以探知學生構念系統，並對師生 認知差距做整體性、及時性監測，這應該是類比教學中的重要步驟。
（3）互動式類比教學系統的建構－宏觀而言，學習者構念系統與教 學訊息系統需能共鳴，這是理想教學的通則。有學者使用「概念生態」
（conceptual ecology；Toulmin, 1972; 引自 Posner et al., 1982）的觀點來 詮釋這種內、外在訊息的交互振盪，並提出學生概念生態與教學概念生 態兩個概念，同時指出良好的學習成效有賴此二系統的良好互動；這與 本文前面提及的「私有理解」與「公共知識」的良好互動實有異曲同工 之妙（如圖 2-2-6 所示）。今就以類比教學言，如何規劃一套完善的「類 比對應系統」？如何深入探悉「學生的類比理解」？如何檢視此二系統 的差異？如何促使此二系統彼此對話、彼此修正？這些都是實施類比教 學時的問題；無非也都是類比教學研究應該努力的方向！因此，如何設 計一套能促成「私有理解」與「公共知識」得以相互激盪的互動式類比 教學系統？這是本研究致力探索的課題之一。
圖 2-2-6 概念生態系與互動式學習
學生內在概念生態
（私有理解）
教師教學概念生態
（公共知識）
（二）應用多重類比系統學習複雜主題
複雜主題的學習是類比教學的另一考驗。由於特定類比物通常只能 解釋目標領域的特定概念，所以無法彼此對應的部份無非即為一種「類 比限制」。在 Gentner（1989）與 Dupin & Joshua（1989）的研究中均指出，
對於複雜主題倘若僅用某些簡單類比則容易使學習成效「流偏一隅」。故 而，對於複雜概念有學者便建議應同時援引多個類比物以利說明，亦即 使用所謂「多重類比」（multiple analogies）。例如：Collins & Gentler（1987）
就認為人們具有使用多重類比以表徵目標系統的傾向；Spiro 等人（1989）
甚至直稱多重類比乃克服類比迷思的解藥；也就是說複雜概念唯藉由多 重類比來解釋方能減少迷失（Duit, 1991）。由此可見，多重類比實不失為 教學良策之一，至少從文獻上觀之它可具有如下的功能：
1.克服另有概念－類比可能引發另有概念乃類比教學的限制之一，對此 Spiro 等人(1989)認為有兩個方法可加以矯正，除了學習者及教師須 更注意類比失效處之外，尚可利用多重類比來傳輸更多概念。尤其，
當新概念很複雜、結構很不完整時，由於「始於簡單也容易留於簡 單」，因此徒有類比限制的警告恐難保證即可免於迷失；故此時藉由 多重類比來整合相關概念便益顯重要。
2.協助問題解決－Clement（1983）指出，一些數理領域的專家在建構 問題表徵時常會致力尋求待解問題與其它情境的類比；而 Zhang
（1997）則從表徵決定論（representational determinism）指出問題表 徵往往決定了所能知覺的訊息、所能啟動的過程及所能發現的結 構；因此，若能對表徵形式加以改變則複雜的問題空間便可能被簡 化，同時「問題結構」也可能因而被發現。換言之，在問題解決的 過程中，若引入類比則能有助於問題表徵的形成，而引入多重類比 則更可建立多重表徵以達成問題解決的目的。
3. 形成基模－ 多重類比可以幫助學習者聚焦於問題的「因果結構」
（causality），因此亦有助於基模建構。基模撥除個別範例的專一性 就如同類比結構的裸露；Gick & Holyoak（1983）曾依此想法設計多
重範例以收斂基模到著名的「腫瘤問題」上，結果證實接受兩個類 比的學生確實比接受單一類比的學生易於產生問題解決策略。本研 究的目標主題「板塊構造學說」，其動力來源是個複雜的問題，曾造 成極大的困擾，在學說發展史上有許多科學家即曾利用多面向的「比 喻」來解釋動力機制且有良好的啟發（例如，「熱對流」、「酒精燈加 熱的燒杯」、「地裏的熱庫」、「冷卻下沉」等），這便是應用多重類比 形成基模的最佳例證。
多重類比，就如同「全像攝影」（holography）一般，可從不同深度、
不同面向來描述同一事物，當然可以幫助人們全面地理解所欲探究的事 物。不過，縱使許多學者都對多重類比科學教學寄予厚望，然而也有持 以不同意見者，例如 Gentler & Jeziorski（1990）就認為教學時應減少使 用混合式類比以避免造成學習干擾 ；可見多重類比並非絕不失敗的捷 徑。不過多重類比雖非萬靈丹，但從許多研究顯示，若能審慎選擇類比 物、妥適評估類比對應、適時改編推論並由基模擷取深層結構，則仍不 失為好工具（Holyoak & Thagard, 1995; 林靜雯，2000）。基於此，本研究 期能透過適當工具理析板塊構造學說的重要概念及類比物，進而評估類 比對應與限制，最後再藉以建構一套適切的多重類比教學訊息系統。