2D 和 3D 視覺表徵之多重表徵功能

本節內容探討低年級學生進行蝴蝶幼蟲、蛹、成蟲、卵不同階段身體構造與 生活史的 2D 和 3D 視覺表徵創作中，2D 和 3D 作品中出現的多重表徵功能之改 變情形，先從六位個案之整體 2D 和 3D 作品之多重表徵功能歷程，接著再分別 探討 2D 和 3D 作品之多重表徵功能之比較，分述如下：

笑臉

臉部表情

頭部未表徵 出臉部表情

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一、整體 2D 和 3D 作品之多重表徵功能歷程

個案在蝴蝶各階段之 2D 和 3D 多重表徵功能的歷程詳如附錄十，研究者依 其歷程中是否出現建構功能及出現時間整理出三種歷程如表 4-2-1 所示，分別為

「只有互補或增加溝通」表示過程中缺少建構功能，「混合」歷程表示曾出現建 構，但後測回到其他多重表徵功能，「後測出現建構」表示個案從前測互補或增 加溝通，後測為建構功能。

表 4-2-1 個案整體之 2D 和 3D 之多重表徵功能的變化

互補、增加溝通 混合 建構 改變情形^**

階段別

只有互補或增 加溝通

混合 (曾出現建構)

後測出現建構

幼蟲 H、O^* A、C Q、S

蛹 H、Q、S A C、O

成蟲 A、C、H、O、Q、S

卵 H A、C、O、Q、S

生活史 H A、C、O、Q、S

*A、C、H、O、Q、S 代表個案。

在表 4-2-1 中，個案在蝴蝶四個階段中的成蟲與卵階段及生活史作品中之多 重表徵功能在後測主要為建構，另外六位個案在幼蟲和蛹作品出現只有互補或增 加溝通、混合以及後測出現建構三種不同之改變情形。以個案整體出現之多重表 徵功能改變之趨勢來看，個案 C、O、Q、S 過程的變化以「後測出現建構為主」，

個案 A 為「混合」或「後測出現建構」之多重表徵功能的變化趨勢，個案 H 則 以「互補或增加溝通」之變化趨勢為主。研究者依上述提出主張：個案在 2D 和 3D 視覺表徵發展的過程中出現不同的多重表徵功能之變化趨勢，主要為漸往建 構功能為主、只以互補或增加溝通功能為主；個案在 2D 和 3D 成蟲、卵與生活 史作品經學習活動出現建構功能之變化。分述如下：

主張一、個案經教師提供的多重表徵環境以及自行發展 2D 和 3D 視覺表徵作品 中出現兩種不同的變化趨勢：2D 和 3D 作品經學習歷程出現建構功能的變 化、2D 和 3D 作品過程中以互補或增加溝通功能之變化為主。

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(一) 2D 和 3D 作品經學習歷程出現建構功能的變化

個案藉由教師提供之多重表徵環境中，並以自行發展蝴蝶不同階段別的 2D 和 3D 作品過程中，從前測的互補或增加溝通到後測逐漸出現建構功能，以個案 S 的幼蟲作品、個案 O 的蛹作品為例。和 3D

個案 S 的前測幼蟲 2D 作品做出每節身體具有一對腳如圖 4-2-11 所示，而 3D 黏土未作出腳，2D 提供 3D 作品沒出現的資訊出現互補功能。主要活動的 2D 作 品畫出幼蟲身體構造中的頭、腳、假眼、氣孔等科學細節如圖 4-2-12 所示，3D 作品中只作出體節、假眼和斑點的特徵未能作出頭、腳等科學細節，2D 提供 3D 作品所沒有的互補資訊。個案 S 幼蟲後測作品中， 2D 作品畫出幼蟲頭部、口器、

假眼、真足、假足、氣孔等細節，且表徵出真腳細細的位在胸部，粗腳短短的在 腹部，而後測 3D 作品個案將真足和假足採用顏色不同的吸管代表，後測訪談中 指出「綠吸管是真足(前面)，紅吸管是假足(後面)」如圖 4-2-13 所示，2D 和 3D 作品中皆能表徵出個案 S 對幼蟲的真腳和假腳有更深的理解為建構功能。

-L-S -L-S -L-S -L-S

前測-2D 提供互補 主要活動-2D 提供互補

-L-S -L-S

後測-2D、3D 均為建構功能

圖 4-2-1 個案作品從互補逐漸出現建構功能-以幼蟲作品為例

另外以個案 O 之蛹作品為例，其前測不知道蝴蝶有蛹階段所以沒有做出此階 段作品，經學習歷程的實際飼養、觀察、課室討論，在蛹的 2D 作品表徵出蛹具 有尖角、蛹下半部會有體節、蛹以絲線連結在牆上，在 3D 作品中個案表徵出蛹 具有尖角、直接黏附在樹枝上如圖 4-2-2 所示，2D 作品提供絲線、體節的資訊，

真足在前、假足在後

綠吸管在前代 表真足、紅吸 管在後代表假 足

頭部

互補 互補

建構

1 2

3

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而 3D 作品提供蛹緊緊黏附在樹枝的資訊，兩個作品間均為互補功能。在後測個 案 O 的 2D 作品畫出蛹以絲線黏在樹枝，3D 作品以牙籤表徵蛹以絲線黏在樹枝 文字以箭頭指出「絲線、絲座、蛹」之位置如圖 4-2-2 右所示，兩者間均表徵出 蛹以絲線和樹枝定位之科學內容的理解，為建構功能。

-P-O -P-O -P-O -P-O 主要活動-2D、3D 均為互補 後測-2D、3D 均為建構

圖 4-2-2 個案作品從互補逐漸出現建構功能-以蛹作品為例

由上述個案 S 的幼蟲作品和個案 O 的蛹作品中，兩人作品前測、主要活動的 2D 與 3D 作品間提供補充科學細節的資訊為互補功能，到後測兩人的幼蟲或蛹作 品在構造上出現建構功能，2D 和 3D 作品間建構出對蝴蝶幼蟲、蛹身體構造與特 徵上更深的理解。在 Prain 等(2009)研究指出，學生透過不同的學習單在紙張上畫 出對蒸發的理解，不同的繪畫形式除了提供教師對學生想法進一步了解外，也讓 學生建構出更深理解的科學想法。另外林玉雯等( 2010)研究提出，學生描繪血球 的圖形表徵過程比只有視知覺接收真實圖形更能幫助生物圖形辨識學習，2D 繪 畫能協助學生從龐雜資料中，獲得進一步的理解。上述兩位學者均以 2D 繪畫去 了解學生表徵過程中的學習情形，本研究結果中，學生繪畫過程具有建構功能與 上述研究所提相近，然而與兩人研究不同的地方是 3D 黏土創作過程，也提供學 生科學學習上建構更深的理解，此外不同 2D 和 3D 作品間除了建構更深理解，

個案在 2D 和 3D 多重表徵創作中也出現生物特徵上的互補功能。

(二)2D 和 3D 作品經學習歷程，其過程中的多重表徵功能以互補或增加溝通功能 之變化為主

個案經教師提供之多重表徵環境中，自行發展蝴蝶不同階段別的 2D 和 3D 作品，從前測到後測的過程中，其多重表徵功能的變化以互補或增加溝通為主，

互補 建構

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以個案 H 的蛹及生活史作品為例。此組型以個案 H 為主，不過個案 H 的成蟲作 品其多重表徵功能的變化後測出現建構功能為例外情形。

個案 H 在前測蛹階段的 2D 作品中創作出三角形的蛹，蛹上有黑點，3D 作 品為水滴形，兩者間提供蛹多樣性的形態資訊如圖 4-2-3 左所示，兩者間為互補 功能。主要活動中，個案的 2D 作品畫出蛹具尖角的外形、體節、長長的兩條絲 線文字註記為「它有圓圓的(指底部)、絲線、絲座」，3D 作品表徵出蛹黏附在樹 枝上的資訊圖 4-2-3 中所示，兩者間互補蛹以絲線黏附在樹枝上的資訊。後測 2D 作品畫出兩條絲線，但 3D 作品表徵出蛹具尖角的外形文字寫出「它有絲座」如 圖 4-2-3 右所示，個案 H 從前測到後測的 2D 和 3D 作品間多重表徵功能之未出現 變化為互補功能。

-P-H -P-H -P-H -P-H -P-H -P-H

前測-互補 主要活動-互補 後測-互補

圖 4-2-3 蛹作品在過程中均為互補功能

另外個案 H 的幼蟲作品前測 3D 幼蟲姿勢為直立如圖 4-2-4 左所示，2D 為橫 著平放的姿勢為增加溝通之功能，個案在主要活動中 2D 作品提供頭部、體節、

氣孔等細節，3D 作品提供臭角、腳的細節如圖 2-4-4 中所示，彼此間互相提供部 分科學內容為互補功能，後測 2D 作品提供幼蟲的腳有粗腳與細腳，文字寫著「它 有粗腳和小腳」如圖 2-4-4 右所示，3D 作品的腳粗細上較未能表徵出此部分細節，

所以 2D 提供互補功能。

-L-H -L-H -L-H -L-H -L-H -L-H

前測-增加溝通 主要活動-互補 後測-互補

圖 4-2-4 幼蟲作品在過程中以互補和建構功能為主

互補 互補

互補

增加溝通 互補

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由上述個案 H 之幼蟲與蛹作品中，個案在發展學習歷程中所發展的 2D 和 3D 作品以互補、增加溝通功能為主，未出現對幼蟲與蛹身體構造上更深理解的建 構。在 Ainsworth 等(2011)的研究中，不同的表徵有其獨特的表徵屬性，表徵間能 增加溝通，多一種表徵提供比單一表徵更多詮釋的機會，而 Ainsworth 在研究中 僅以繪畫讓學生去學習科學，而本研究在表徵形式上多了 3D 作品之創作，個案

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補功能之趨勢；個案在成蟲階段前測 2D 作品以互補為主，經學習過程在主要活 動與後測 3D 作品逐漸出現建構功能之趨勢。以下進行討論：

主張一、個案在表徵幼蟲作品，前測、主要活動與後測中，幼蟲 2D 作品出現互 補之多重表徵功能的趨勢，個案由 2D 繪畫作品中表徵出幼蟲較細膩的身體構 造與特徵。

在幼蟲階段的前測、主要活動或後測以 2D 作品出現互補功能之趨勢，以個 案 O 的主要活動和個案 C 的後測幼蟲 2D 作品為例進行討論。

個案 O 在主要活動之 2D 幼蟲作品表徵出幼蟲一節一節的身體，腹面朝上，

身體上有粗腳和細腳、假眼等構造如圖 4-2-5 左所示，個案 O 將幼蟲腹面朝上方 式以方便畫出其粗腳和細腳，接近頭部為細細的真足，後面為粗粗圓圓的假足。

個案 C 在後測 2D 作品表徵出頭部、真足、假足、氣孔等特徵，其旁文字寫出「頭：

眼睛嘴巴、氣孔、細腳、粗腳」如圖 4-2-5 右所示，2D 作品提供 3D 作品上沒有 做到真足、假足以及過長的臭角之互補資訊。

-L-O -L-O -L-C -L-C

主要活動-互補 後測-互補

圖 4-2-5 幼蟲 2D 作品提供互補功能

從上面兩位個案的幼蟲作品中，個案在 2D 幼蟲作品上表徵出心中對幼蟲所 建立的科學細節之資訊，包括真足、假足、氣孔、假眼、臭角等科學內容的資訊 及特徵間的位置關係。Ainsworth 等(2011)的研究提出學生可以以透過繪畫去表徵 出所知道的科學，本研究之個案在幼蟲的 2D 繪畫中，將自己所知道有關幼蟲的 科學細節去表徵出來，除此之外，本研究中個案更透過繪畫試圖去表徵特徵間的 關係如粗腳與細腳的位置關係(真足在前，假足在後)。

互補

互補

腹面朝上

頭部

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主張二、個案在成蟲階段前測 2D 作品提供複雜身體的科學細節出現互補功能，

經學習過程在主要活動與後測成蟲 3D 作品逐漸出現建構功能之趨勢。

個案在成蟲階段的前測 2D 作品出現互補功能的趨勢，但個案經過教師提供

個案在成蟲階段的前測 2D 作品出現互補功能的趨勢，但個案經過教師提供