1. 國中現行教科書中(力與壓力單元)內的科學圖像表徵,主要是將課本中的 文字內容以較具體科學圖像的方式表徵,以呈現力的作用與平衡、摩擦 力、壓力及浮力等相關概念,故在功能面向上以表徵圖為相當主要種類。
另外,因為課本內常將科學概念、實驗與學生日常生活現象或經驗作結 合,故在內容形式上以景物圖為主要種類,以呈現實際的人物、景色或現 象。再者,綜合功能類型及內容形式之表徵組合上,課本中的科學圖像表 徵亦同時具體化內文與呈現實際現象之「表徵/景物圖」為主要種類,其 餘之科學圖像表徵則相對較少或無。
2. 在整體的科學圖像表徵使用上,平均每頁就有兩張以上的科學圖像表徵 (2.64 科學圖像/頁),由此可知,科學圖像表徵在教科書中,已是傳達科學概 念的重要工具。
第二節 國九學生閱讀「力與壓力」科學圖像表徵所需的時間、認知 負荷、以及理解表現
「力與壓力」科學圖像表徵理解問卷中的圖像表徵的選擇是根據圖像分析結 果,選出內容形式中含有科學概念的圖像表徵後,進行編寫三選一的單選題,共 七類的圖像,如表 4-3 所示。此問卷僅測驗學生對於教科書內之科學圖像表徵之 理解能力,不牽涉計算。
36
以下探討學生閱讀不同種類科學圖像表徵時,所需時間與感受到的認知負荷 之情況,以及理解表現。
一、閱讀不同功能與內容形式之科學圖像表徵所需的時間
科學圖像表徵種類所需的時間經統計分析後,如表 4-4 所示:
表4-4 閱讀不同科學圖像表徵種類所需的時間之描述性統計 功能/內容形式 人數 平均秒數 標準偏差 組織/資料圖 60 41.48 18.68 表徵/概念圖 60 25.91 8.98 解釋/概念圖 60 17.93 6.58 表徵/多元表徵圖 60 25.32 10.28 表徵/關係圖 60 20.17 7.93 表徵/理論模式圖 60 25.57 8.56 表徵/景物圖 60 19.45 9.75
總平均數 25.12
此表 4-4 表示學生在作答科學圖像表徵理解問卷時,對不同種類的科學圖像 表徵之所需的時間,從此表可得知整份問卷的平均時間為 25.12(秒), 花最多時 間閱讀的是「組織/資料圖」,而花最少時間的是「解釋/概念圖」以及「表徵/景 物圖」。
為了解閱讀不同種類的科學圖像表徵所需時間有無差異性,進一步以單一樣 本的 t 檢定法來檢驗學生在不同種類的科學圖像表徵之所需時間的平均秒數與總 平均秒數之差異,以下分別就各種科學圖像表徵加以討論。由表 4-5 可知,
37
表 4-5 科學圖像表徵種類所需的時間之單一樣本檢定 檢定值 = 25.12
T 顯著性 (雙尾)
組織/資料圖 6.78 .00
表徵/概念圖 .68 .50
解釋/概念圖 -8.46 .00
表徵/多元表徵圖 .15 .88
表徵/關係圖 -4.84 .00
表徵/理論模式圖 .40 .69
表徵/景物圖 -4.50 .00
在科學圖像表徵種類中,「組織/資料圖」的閱讀時間顯著高於整體科學圖像 表徵的總平均時間,其原因可能是課本內的以表格之方式呈現的實驗數據對學生 來說較為陌生,或是理解數據資料的困難度較高。另外,在「解釋/概念圖」、「表 徵/關係圖」、「表徵/景物圖」顯著低於整體科學圖像表徵的總平均時間,這可 能是課本會將文字內容以科學圖像表徵方式功能作解釋、具體化,並描述科學概 念或與日常生活現象及經驗作結合,因此學生較易理解。
38