依據教科書文本排列方式依序教授，而實驗部份以黑板實驗替代。
三、建模文本設計
本研究建模文本設計修改自邱美虹等人(送審中)所設計之理想氣體建模文本，文本內容外顯 化提供建模歷程，包括：模型選擇與描述、模型分析、模型建立、模型效化、模型調度以及模型 重建等步驟。如附錄 11 以及附錄 12 所示，建模文本一開頭即有模型本質與建模歷程說明，之後 每一小段落再區分出特定的建模歷程，並在每小段結束時，提供反思試題，讓學生進行後設建模 思考。以模型選擇與描述以及模型分析與評估為例(見表 3-4-5)：牛頓第二運動定律建模文本一開 始即呼應模型選擇與描述的建模歷程，再接著實際說明打棒球的行為牽涉哪些變因，並於段落之 末再以想想看的方式讓學生思考該段如何找出牛頓第二定律相關的變因。接著，開始著手以實驗 操作探討牛頓第二定律之中變因之間的關係，操作已規劃實驗流程，真實記錄並分析數據，接著 再提供理論數據進行計算，讓學生比較真實數據計算與理論數據的差異，並討論可能哪些因素影 響真實與理論數據之間的差異。對照組文本則以康軒版課本內容為主，講述教學按照課文排順序 進行；而簡單探究組則只進行實驗，並未著重數據分析。
表3-4-4 模型本位探究教學教案—以牛頓第二運動定律為例
表3-4-4 (續)
模型調度
將已建模型運用在相似 情境
如何以模型與建模的觀點，對已經 建立的關係式進行相關情境的運用 呢？
針對F=ma進行水平以及垂直面向進行遷移
模型重建
學生知覺模型限制作出 修正
如何以模型與建模的觀點，對已經 建立的關係式進行模型重建呢？
針對F=ma的衍生模型進行重建 有力，物體就會運動
物體有運動即受力作用
物體會沿著力作用的方向運動
物體沒有運動就不存在力
如果沒有力作用，物體不動或速度 逐漸減慢
固定加速度需要持續改變力
固定速度具有固定的力
物體移動的方向即為合力的方向
表3-4-5 對照組文本與建模文本內容對照舉例
對照組教科書文本 本研究建模文本
表3-4-5 (續)
對照組教科書文本 本研究建模文本
表3-4-5 (續)
對照組教科書文本 本研究建模文本
無內容
表3-4-5 (續)
對照組教科書文本 本研究建模文本
無內容
表3-4-5 (續)
對照組教科書文本 本研究建模文本
無內容
表3-4-5 (續)
對照組教科書文本 本研究建模文本
無內容
第五節 研究流程
本研究旨在理解學生進行模型化探究時，學生的學習成效情形。研究流程分成三個階段，第 一階段為準備階段，此階段從博士班 2005 年 9 月入學開始，當時研究者攻讀博士的同時，仍然 帶領學生進行科展實驗活動，主要希望學生能從實際問題解決過程中，理解科學學習的樂趣，並 且研讀與科展主題相關的文獻以提供未來博士論文的方向。2007 年 9 月，研究者選修邱美虹教 授開設的學學習心理學，課程內容介紹模型與建模理論，當時研究者開始思考建模與探究的差異 以及嘗試在科展活動設計或是課室學習中，融合建模以及探究教學的優點。接著研究者參與邱美 虹老師主持的國科會計劃，著手探討氣體動力論的建模歷程，過程中持續蒐集資料，透過文獻探 討與分析，逐漸確定模型本位探究的科展活動設計以及課室教學之可行性。而研究者也透過參與 國科會計畫，確定本研究之目的與問題，設計各項研究工具並建立問卷的效度與評量標準。
第二階段為正式實施階段，主要的工作可區分為二，其一是科展活動帶領，主要工作為收集 學生科展過程的建模類型以及模型與建模認識論的問卷訪談，其二是模型本位探究教學活動的進 行，主要工作為實際進行建模教學以及問卷施測，並且根據問卷施測結果挑選學生進行訪談的工 作。
第三階段為資料分析階段，研究者將所收集的研究資料，包括：問卷、錄音訪談等，分別以 電腦建檔，並將錄音訪談內容轉譯成逐字稿，接著依據資料進行分析得到結果，並將所獲得的結 果與文獻進行比較，最後撰寫論文。研究流程如圖 3-5-1 所示。
圖 3-5-1 研究流程圖
第六節 資料收集與分析
本研究搜集的資料，我們分為四個部份以回應研究目的。首先主題一為(第 1 部分與第 2 部 分)，學生實際參與真實性探究時，若無提供模型與建模鷹架，學生是否能夠自主地從探究歷程 中習得。如果可以不需要提供模型與建模鷹架，學生模型與建模認識論即可獲得提升，則未來應 該著重在真實性探究的精緻化讓學生可以更加受益，如果答案是否定的，則在進行真實性探究的 過程中，教師應該提供模型與建模的鷹架，以促進學生對於模型與建模認識論的改變。主題二為 (第 3 部分)著重在如何將真實性探究的科展學習活動納入課室的教學，探討模型本位的探究教學 對於學生包括：科學過程技能、模型認識論、建模能力、後設建模能力以及科學概念問卷的學習 表現。第 4 部分延伸第 3 部份，著重在模型本位探究教學如何促進學生針對已建模型進行證成的 融貫性。問卷資料量化研究部分，主要透過統計分析的方式，比較學生的科學過程技能、
部份一、無模型鷹架，科展學生建模類型、層次與認識論
(一)資料收集
本研究之資料收集以質性資料為主。其中質性資料包括科展報告、開放性認識論問卷內容以 及晤談學生之口語資料，每位學生晤談時間約莫45分鐘，晤談學生的時間為學生結束台北縣科展 縣賽之後兩星期內晤談完畢。