第四章 研究結果與討論
第二節 國小三年級學童在磁力POE推理活動中的推理過程
在磁力POE推理活動中，學童在預測與解釋時，須將自己的理由陳述出來。研 究者依這些晤談的資料，加以分類，將學童推理思考的方式分為「演繹推理」、「歸 納推理」、「類比推理」與「直覺推理」，分別以D、I、A、G來表示。
壹、分析推理類型
一、演繹推理
為學童根據已知的一般原理或事實，將其運用於某一特殊的具體場合或對象 上，並由此作出對未知事件的猜測或假設的一種方法（王溢然，2001）。將學童以 一個特定的概念或原則進行思考，進而推論出相關的結果，研究者即將其視為演繹 推理，其學童晤談節錄如下：
S07-P3-I1（註：P3代表活動三的觀察前階段，I代表第一次實驗，1為流水號）
T：你覺得為什麼會從起點跑到位置一？
S07：因為蝴蝶是 N 極朝下嘛!如這邊是 S 的話，它會直直往下跑，可是這邊是 S，
如果這邊是 N，就會過來。
學童 S07 認為因為
蝴蝶上有 N 極向下的磁鐵
會與 S 極異極相吸而往下（直直往 下跑）相互吸引，若是下面的磁鐵是 N 極向上的話，就過來另一邊。S11-P1-I1
T：你覺得蝴蝶為什麼會從起點跑到位置一？
S11：因為位置一是 S。
T：位置一是 S 有什麼關係？
S11：因為 N 會去吸 S，不會去吸 N。
T：為什麼會飛上來？
S11：因為下面是 N。
T：N 會怎樣？
S11：會把它給彈開。
學童認為位置一是 S，因為所學過的異極相吸，所以推論 N 會去吸 S，不會去吸 N，所以 N 極向下的蝴蝶會從位起點跑到位置一。而下面的磁鐵是 N 極向上時，因為 同極相斥，所以推論下面 N 極向上的磁鐵會將 N 極向下的蝴蝶彈開。
二、歸納推理
係由一特殊物例歸結為概括原則的一種思考方式。其推理的概據為多個具體的事 例。若學童根據多個觀察到的現象，歸納成一個原理或理由，則研究者將其視為歸 納推理，其學童晤談節錄如下：
S18-E2-II1（註：E2 代表活動二的觀察後階段，II 代表第二次實驗，1 為流水號）
T：蝴蝶飛下去了，先到哪裡？位置五，對不對？
S18：對。
T：飛起來了對不對？
S18：嗯。
T：為什麼會飛起來？有沒有被吸住？
S18：先被吸住。
T：為什麼會被吸住？
S18：因為 N 極向下跟這個 N 極。
T：跟什麼？
S18：相斥。
T：跟誰相斥？
S18：跟位置五。
T：跟位置五？N 極向下的蝴蝶跟位置五是相斥？
S18：嗯。
T：你看這樣是吸還是斥？
S18：吸。
T：所以位置五跟 N 極向下的蝴蝶是怎樣呢？
S18：異極相吸。
學童 S18 先觀察蝴蝶上 N 極向下的磁鐵跟下面磁鐵上的 N 極相斥，再觀察蝴蝶 上 N 極向下的磁鐵與下面位置五的磁鐵相吸，因此最後推論磁鐵間異極相吸概念，
其學童晤談節錄如下：
S11-E2-II1
T：你剛剛說位置六到位置十的理由是什麼？為什麼它會過來？
S11：因為這邊的吸力比較強，有加一個磁鐵，吸力比較強。
T：這裡位置四為什麼會到位置一？如果有錯都可以馬上改，沒關係。
S11：因為位置四是…，因為位置一的吸力比較強，位置二的吸力比較，所以先經過 位置一，再到位置二。
T：位置二為什再到位置三。
S11：因為位置三的吸力比較強，位置三比位置七的吸力還要強，所以會先到位置三 才會到位置七。
學童 S11 認為位置一和位置二的吸力比較，位置一的吸力比較強，N 極向下的 蝴蝶就往位置一；同樣的，位置三和位置七的吸力比較，位置三的吸力比較強，所 以蝴蝶先到位置三再到位置七。由學童的觀察，蝴蝶會先飛到吸力比較強的地方，
因此有此歸納推理。
三、類比推理
自然界中有許多對象和過程，都具有很好的對應性和相似性，科學研究中常常 借助於類比的方法，對陌生的對象與熟悉的對象類比，把未知的東西與已知的東西 類比，從中得到啟迪而提出猜想、形成假設（王溢然，2001），其學童晤談節錄如 下：
S16-P1-I1
T：這個壓克力（塑膠）會不會影響 N 極向下的蝴蝶和磁鐵的磁力？
S16：會吧!
T：完成有影響還是影響一點點？
S16：影響一點點。
T：為什麼呢？
S16：有東西隔著會有影響。
學童 S16 將風、聲音等象現類比到磁力，為類比的推理。
四、直覺推理
當學童有思索不出答案或原因的情形，因此將其列入本研究的推理之中，其學童 晤談節錄如下：
T：位置五為什麼會到位置六？
S09：也是 S。
T：什麼意思呢？這 N 極向下的磁鐵，跟 S 會怎樣？
S09：就會相吸。
T：吸力不是吸住嗎？為什麼會飛起來？
S09：因為還沒有移開…因為…
T：想不出來嗎？
S09：嗯。
學童 S09 在觀察時，因為本來 N 極向下的磁鐵跟下面的 S 極向上的磁鐵相吸，
但是當 N 極向下的蝴蝶繼續向右移動時，學童 S09 忽略檔在前面的 N 極向上的磁鐵 將蝴蝶排斥，而使蝴蝶飛起來，因而想不出來，因此將此例子歸為直覺推理。
貳、推理類型的統計及所顯示的意義
研究者將磁力 POE 活動中所獲得學童之預測理由與解釋理由加以分析，將「演 繹推理」、「歸納推理」、「類比推理」與「直覺推理」的次數與人數統計加以分 析，呈現如下列各表所示。
一、預測階段與解釋階段推理類型統計
在表 4-8 之預測階段與解釋階段推理類型統計表中，在預測階段出現最多次的 是演繹推理，出現 51 次，佔 54%，其次是歸納與類比推理，皆為 15 次，佔 16%，最 少是直覺推理，佔 14%。在經過學童的操作與觀察之後，在解釋階段，出現最多次 的亦是演繹推理，出現 27 次，佔 66%，其次為直覺推理，出現 9 次，佔 22%，再來 為歸納推理，出現 5 次，佔 12%，最少的為類比推理，出現 0 次，佔 0%。比較預測 階段與解釋階段推理類型次數的變化，發現在解釋階段，學童較少使用推理方法，
可能是學童容易在操作與觀察後，在回答理由時，即用所見的現象與原理來直接回 答，因此推理次數急劇的減少。此外，歸納推理與直覺推理亦減少許多，特別值的 一提的是類比推理在預測階段有 15 次，但在解釋階段則為 0 次。在磁力 POE 活動 中，學童對於磁鐵的各種現象有更深的認識，有了科學概念之後，學童較不易使用 類比推理，使用類比推理的次數因此減少。
表 4-8 預測階段與解釋階段推理過程統計表
學童代號 演繹（D） 歸納（I） 類比（A） 直覺（G） 合計
預測出現次數 51 15 15 14 95
預測出現百分率 54% 16% 16% 14% 100%
解釋出現次數 27 5 0 9 41
解釋出現百分率 66% 12% 0% 22% 100%
二、學童推理過程統計
在表 4-9 之學童推理過程統計表中，出現次數最多的為演繹推理，次數有 74 次
（57%），我們發現在國小三年級的學童中，對於演繹推理的方法較熟悉，這可能跟 學校教師的教學方法習習相關。教師在教學時，常提出某一概念，再將將其演繹到 各種不同的情境中，讓學童精熟學習。因此在磁力 POE 推理活動中，學童容易使用 演繹推理來進行推理。次數次之的為歸納推理，共出現 21 次（16%）、類比推理與 直覺推理皆出現 17 次（皆 13%），這三類推理模式的次數差別並不大，並且此三類 推理次數的總合並未過半，是學童在推理時較少選擇的方式。
由圖 4-9 中我們亦可看出，在 POE 推理活動中提出 6 次推理的學童佔最多人，
提出推理次數與人數關係圖
0 1 2 3 4 5 6
提出推理的次數（次）
人數
（人）
12次 10次 8次 7次 6次 5次 4次 1次
圖 4-1 學童提出推理的次數-人數統計
第三節 國小三年級學童在磁力 POE 推理活動中之概念與推理的關 係
研究者將磁力 POE 活動中，可出現的概念與推理過程之統計如表 4-10 所示。
研究者將晤談的資料歸類成四大類磁力概念，其與推理的關係詳述如後：
表 4-10 各概念推理過程統計表
概念類型 演繹（D） 歸納（I） 類比（A） 直覺（G） 合計
同極相斥、異極相吸 52 16 0 6 74
磁鐵愈多，磁力愈大 31 3 0 11 45
磁鐵間不必接觸，即可相吸或
相斥 2 0 0 0 2
磁力能透過一般的物質，吸引
或排斥磁鐵 0 0 16 0 16
合計（次） 85 19 16 16 136
百分比（%） 62% 14% 12% 12% 100%