光影推理活動中，學生於預測與解釋步驟，均需陳述自己的想法和理 由，藉此研究者可以探討學生的思考模式，並加以分類。本研究將學生推 理思考的方式分為「演繹推理」、「歸納推理」、「類比推理」和「臆測」共 四類，分別以 DR、IR、AR 和 GR 表示，以下將舉例說明歸類方式及統 計相關資料。
一、 分析推理類型
（一）演繹推理（DR）：根據已知的事實或假設條件推演出結論的推理方 式。當學生以一個特定的概念或原則來進行思考，推測結果，則將 其視為演繹推理。
S20-P1
：左邊藍色，右邊紅色，因為後面的影子是沒有顏色或黑色的，後來藍光照過來之後讓它變成藍色，同樣，藍光照過來的影 子本來應該是黑的，然後後來紅色光一照，讓它變紅。
學生S20 認為因為兩個燈光的交互作用下，紅光照出黑色的影子，經另一 方向的藍光一照，藍光重疊在影子上，影子因此變藍色，同理，另一邊亦 產生一個紅色影子，即以「燈光間的交互作用」來進行推理，列為一次演 繹推理。
S31-P1
：兩個黑色的影子，因為紅光這邊照過去有沒辦法穿透木塊，所以在後面形成黑色的影子，藍光是從左邊照過來 也沒有辦 法穿透，會形成另外一個影子 所以會有兩個黑色的影子。
學生S32 指出紅光和藍光皆為不透明的積木阻擋，形成兩個黑色的影子，
使用「光的行進」概念為假設進行推理，列為一次演繹推理。
（二）歸納推理（IR）：根據觀察所見多個事例所得經驗為基礎，歸結出一 槪括性的結論，藉以做為解釋或預測類似事件可能發生之依據。
學生S08 根據活動一的經驗，歸納出「有兩個不色的燈照一個物體會出現 兩個不同顏色影子」的概念，列為一次歸納推理。
S08-P2
：從剛才做的實驗知道，有兩個不同顏色的燈泡照到同一個物體上會出現兩個不同的顏色。
（三）類比推理（AR）：從兩個特殊事物間發現其有一種或多種類似之處 將以往的經驗用於解決目前問題的方法。不同於歸納推理之處，是 類比推理有一明確的類推對象或事物。
S13-P2
：一個紫一個綠的影子，從剛才的實驗和結論，綠色的光把紫色的光吸走，變成綠色的影子，紫色的光把綠色的光吸走，
變成紫色影子。
學生S13 以上一個實驗的經驗和下一個實驗條件比較下，作出類比推理來 預測活動結果，所以列為一次類比推理。
（四）臆測（GR）：當學生做推測或解釋時，沒有心智思考的依據，只能 以直覺臆測，說不出具體的緣由，則將其列為臆測。
S08-P1
：深紫色的影子，大概是因為是紅光加藍光，用猜的學生S05 就實驗條件預測可能影子顏色和燈色混合有關聯，但未提出具體 的解釋，只以直覺來判斷，故列為一次臆測。
二、 推理類型之統計
研究者將33 位學生晤談資料中，將預測想法及解釋理由的部分，逐一 分析歸類，再把學生推理類型分為預測與解釋兩步驟所呈現之推理類型作 統計，統計結果如表4-2-1：
表4-2-1 各步驟推理類型統計表
一、學生在預測階段使用的推理
由表4-2-1 顯示，學生在預測時常使用的是演繹推理，共計 132 次，
佔 70.21 %；其次是類比，共計 23 次，佔 12.23 %；其餘依序為歸納推理 及臆測。其中類比推理、歸納推理及臆測在次數上相當接近。從推理能力 方面來看，大部分學生都能就實驗條件推想實驗結果，而演繹推理是學生 們最常用的方式，可見學生都偏向使用原有的條件或實驗結果，用想像的 方式來思考解決科學問題，對於著重於證據的歸納和類比推理，學生則較 少使用，從上一節概念結果顯示學生們有多樣的另有概念，和學生多使用 具想像特質的演繹推理有關。
二、學生在解釋階段使用的推理
另人意外的是表 4-2-1 中，學生在解釋時最常使用的還是演繹推理，
共計 121 次，佔 73.78 %；歸納推理次數有明顯增加，共計 30 次，佔了 整體上佔了18.29 %，大約五分之一，再來是臆測，計 12 次，佔 7.32 %，
而類比推理只有1 次而已。事實上，大部分學生對於實驗結果的類比都融 入新的概念中，而用演繹推理方式表現出來。由於大部份的學生都對本實
推理類型 預測出現次數 百分率 解釋出現次數 百分率 演繹推理（DR） 127 59.1％ 118 69.4％
歸納推理（IR） 40 18.5％ 38 22.3％
類比推理（AR） 24 11.2％ 2 1.2％
臆測 （GR） 24 11.2％ 12 7.1％
合計 215 100％ 170 100％
驗很有興趣，因為在臆測方面雖然次數增加，但大多數人都很願意提出自 己的想法，雖然未必符合科學概念或實驗結果，但有些學生推理都能就原 有概念再擴大或稍微修正，而沒有概念大遷徙的現象，也符合邏輯性和某 種連貫性，所以六年級學生在推理能力上，已具有掌握推理中所謂「前題」
的能力，並作出適當的推理。
學生於預測階段及解釋步驟使用最多的是演繹推理。如同文獻指出，
研究者分析資料時發現，只有少部份學生會想到運用前面活動觀察的資 料，嘗試從前面的活動歸納出原理依據，再加以運用，且學生假設具多樣 性，涵蓋科學、另有及直覺三種概念，這與研究者設計前觀察階段活動，
欲讓學生進行推理實驗活動時，能以其做為依據有關。當學生發現歸納出 的原理出現錯誤或不適用時，隨即改變方法，試著尋求舊有的概念，將之 推演到觀察的現象上，故而由歸納轉為演繹、類比推理或臆測上，但是，
多數學生傾向演繹推理來形成不同假設以符合觀察的結果，卻通常和自己 的知識、經驗相結合形成自己的原理或原則，而忽略上面實驗活動結果，
也是另有概念的主要成因之一。
三、 學生思考過程推理類型分析
研究者將學生於推理活動過程中，所呈現之推理類型運用情形作個別 的分析，將其歸出現下列六種推理過程類型：第一類過程中使用 1 種推理 方式；第二類過程中使用 2 種方式；第三類過程中使用 3 種方式；第四 類過程中使用 4 種方式。分別舉例說明如下：
（一）第一類過程：使用 1 種推理類型
1.「單一 D」型：學生於過程中同時運用只運用演繹推理一種方法
在 33 位晤談的學生中，學生 S20 和 S28 兩個人於推理過程中，只使 用「演繹推理」來進行活動，佔6.1％，將其歸類為第一類過程的「單一 D」
型。
（二）第二類過程：使用 2 種推理類型
1.「DI」型：學生於過程中同時運用演繹與歸納推理
33 位晤談學生當中有：S06、S09、S11、S13、S17、S30、S31 等7 位學 生於推理過程中，使用了「演繹推理」與「歸納推理」佔21.2％，將其歸 類為第二類過程的「DI」型。
2.「DG」型：學生於過程中同時運用演繹推理與臆測
33 位中，只有學生 S02、S05 兩位在整個推理過程中，使用「演繹 推理」與 「臆測」，佔 6.1％，將其歸類為第二類過程的「DG」型。
（三）第三類過程：使用 3 種推理類型
1.「DIG」型：學生於過程中同時運用演繹、歸納推理和臆測
學生 S03、S18、S23、S27、S32 共 5 人於推理過程中，使用了「演 繹推理、「歸納推理」與「臆測」三種方式，佔15.1％，將其歸類為第三類 過程的「DIG」型。
2.「DIA」型：學生於過程中同時運用演繹、直覺與歸納推理
學生 S04、S07 兩位於活動過程中，使用了「演繹推理」、「歸納推理」
與「類比推理」，佔6.1％，將其歸類為第三類過程的「DIA」型。
（四）第四類過程：使用 4 種推理類型
1.「DIAG」型：學生 S01、S08、S10、S12、S14、S15、S16、S19、S21、
S22、S24、S25、S26、S29、S33 總共 15 人於活動過程中同時運用演繹、
歸納、類比推理和臆測四種推理方法，佔45.4％。
四、 學生思考過程推理類型統計
（一）推理過程主類別
從推理過程分析的結果，如下圖4-2-1所顯示，可以知道學生在此推理活 動中至少都運用了一～四種推理方式，顯示學生在面對未知的科學問題時，
不會執著於一固定的思路，會嘗試以不同的方式來解決問題。此四種推理過
程中，第一類過程中使用一種推理方式共有 2 人，佔6.1%；第二類過程中使用 兩種推理方式，共有 9 人，佔27.3%；第三類過程中使用三種推理方式，共 有 7 人，佔21.2%；第四類過程中使用四種推理方式，共有 15 人，佔45.4%。
其中多數運用四種方式來推理的學生為多數，可見大部份學生在思考過程中 並不會局限某一種方式，而是採用多種同時運用，採用最合適的方法來進行。
第三類過程 21.2% (7人) 第四類過程
45.4% (15人)
第一類過程 6.1% (2人)
第二類過程 27.3% (9人)
第一類過程 第二類過程 第三類過程 第四類過程
附註：「第一類過程」為過程中使用一種推理方式
「第二類過程」為過程中使用二種推理方式
「第三類過程」為過程中使用三種推理方式
「第四類過程」為過程中使用四種推理方式
圖4-2- 1 推理歷程主類別比例圖
（二）推理過程次類別
根據四種推理過程主類別的不同推理方式之組合，將其再細分為下列 六種次類型：「單一D」型、「DG」型、「DI」型、「DIG」型與「DIA」型 和「DIAG」型，其運用比例如圖 4-2-1 所示。其中「DIAG」型所佔比例 最高，顯示在此活動中，學生最常運用的是，同時運用「演繹」、「歸納」、
「類比」及「臆測」四種組合的推理方式，佔 45.4%， 其次是同時運用
「演繹」及「歸納」兩種，佔 21.2%。
單一D 6.1% DG
6.1%
DI 21.2%
DIA DIG 6.1%
15.1%
DIAG 45.4%
單一D DG DI DIA DIG DIAG
附註：「單一D」為「演繹」、「DG」為「演繹-臆測」、「DI」為「演繹-歸納」
「DIG」為「演繹-歸納-臆測」，「DIA」為「演繹-歸納-類比」
、「DIAG」為「演繹-歸納-類比-臆測」
圖4-2- 2 推理歷程次類別比例圖
五、 總結
大部份的學生都能依自己的想法來說明實驗的因果關係，但是學生未 必考慮所謂科學上的自變項和依變項的關係，而是依個人感官（眼睛）對 兩個有共變關係的角色作出因果關係的解釋，雖然說法上符合邏輯，有先 前概念命題，有推理方式的呈現，但不足以應用在科學實驗中，以至於提 出許多天真的預測想法，對於此種現象，是需要科學訓練來輔助克服的，
除了概念外，如何聚焦於正確的推理也是科學教學上不可忽略的一環。