心智模式是一項假設的結構，可以用來解釋及預測一項系統的行為，因 為它可以用符號將系統裡相關的部分及相互的關係表徵出來。而這符號主要 是由聲音及視覺的知覺所組成的，Johnson-Laird（1983）的心智模式理論與 概念的相互關係在解釋：當處理語言文字時，將一切視覺、聽覺都考慮進去。
其關係如圖 2-3-4 所示。
圖 2-3-4 Johnson-Laird 心智模式與概念的關係圖
（摘自 Kessler,Duwe & Strohner，1999）
心智模式
概念
次概念階層
聽覺 視覺
有關兒童對於科學概念學習，Driver,Guesne & Tiberghien（1985；引自全 中平，民 81）提出兒童的概念的產生是自我的，也就是說兒童是以自己的方 式來解釋所看到的現象，而且可能是不一致的，因為兒童對於任一自然現象 可能有不同的概念，同時這些概念與科學概念不同。而兒童的概念很穩固，
即使發現自己的概念與實際現象不符，但仍堅持自己擁有的概念。並認為兒 童對於可觀察到的問題特性，會以自我的概念來做推理。對於實體現象的觀 察，會侷限於顯著特徵的部分做思考。當解釋現象時，兒童的推理會趨向一 種線性因果順序（linear causal sequence）。而兒童擁有許多隱含的概念，這 些概念與科學家的概念不同而且數量眾多；並且經常回憶不同的想法來解釋 觀察到的現象。
依 Vosniadou（1994）的解釋認為兒童並未察覺到預設和信念的假想狀 態限制了他們解釋新資訊的方式，又學生所使用的解釋，缺乏專家所具有的 系統性和一致性。故兒童是以自己的方式來解釋所看到的現象，而且可能是 不一致的。
Kessler et al.（ 1999） 提 出 概 念 與 心 智 模 式 間 具 有 一 次 概 念 動 態 單 元
（subconceptual dynamics unit），此一動態單元能夠擷取聲音和視覺以進行處 理，而形成新的概念，認為概念是具有穩定性，心智模式則是類似軌道，依 情境的不同而產生不同的心智模式。其關係如圖 2-3-5 所示。
圖 2-3-5 Kessler et al.（1999）心智模式與概念的關係圖 心智模式
概念
聽覺
視覺 軌道
穩定狀態 次概念階層
第四節 萬有引力的科學發展史簡介
「簡單就是美」，這是所有物理定律的共同特徵。縱使他們的實際作用很 複雜，形式卻都是簡單的，大自然形形色色的景象，遵守著一些律動和模式。
萬有引力定律曾經被稱為「人類心智所能達成的最偉大的推論」（林多樑譯，
民 74），而大自然的運行能服從這麼簡潔而優美的定律。十七世紀科學家們 於科學研究的方法與精神，奠基了萬有引力定律的提出，這是人類心靈所及 最遠的通則。
萬有引力定律說明，每一個物體都吸引著其他每一個物體，而兩個物體 間引力大小，正比於它們的質量，當物體的質量愈大，它們之間的引力就越 大。這個引力會隨著這兩物體質心連線距離的平方而遞減，當兩物體距離越 遠時，它們之間的引力就越小。我們可以用數學符號來表示成：
m1 m 2
F = G ─────
r²
m1 是其中一個物體的質量，m 2是另一個物體的質量，r 是兩者質心之 間的距離，G 是萬有引力常數。
萬有引力定律另一種說法就是：物體受力以後，物體會以加速度，即運 動速度的變化，來回應加諸於它的作用力，物體每秒鐘其速度因力而產生的 改變與其質量成反比，也就是說物體的質量愈小，則其速度的改變就愈大。
底下先就有關天體運動的科學發展史做一簡介，接著再以當代較有成就 的科學家及出現時期的先後，回顧萬有引力定律發現的科學史：