小結與討論

(一)教師在教授抽象而複雜的概念時，採用多重表徵與多樣性的模型，幫助 學生理解概念與建立模型

當概念具有高度抽象與不可觀察的特性，無法以單一表徵或模型呈現時，

教師會採用多重表徵或多樣性的模型，幫助學生理解概念。以偶極對偶 極力的概念為例，教師 MM 組教師先以動作表徵(角色扮演)輔以語文解 釋，讓學生瞭解鍵性共價鍵與極性分子的概念，再以語文、視覺(圖)和符 號來呈現偶極對偶極力是如何產生的過程，以動態而易感知的肢體活動 來補足補足文本內圖文靜態表徵的不足，符合 Ainsworth(2006)所主張的 表徵的互補性功用，亦呼應文獻所提到的教學活動或教材，都應提供更 多樣性的模型，減少學生閱讀教科書的過程中產生理解錯誤或迷思概念

（劉俊庚和邱美虹，2010），進而讓學生藉著多重表徵的模型瞭解語言、

文字、圖像、數學關係式等不同的方式所蘊含科學概念的意義(Kozma, 2003)。

(二)兩組實驗組以建模歷程為教學鷹架，教學過程中呈現遞迴的現象 Halloun(1996, 2006)指出學生在建模歷程中也可能於模型效化或分析階 段，因模型運作結果與原來現象或問題不一致而中斷，並從模型描述與 選擇或建立等階段再重新進行。兩組實驗組的教學歷程分析呼應了 Halloun 的主張，實驗組教師在整個教學歷程中不斷提及四種晶體的成分 與關係，提醒同學要分析每種模型的適用條件，並遞迴進行模型建立與 模型效化兩項建模步驟，以確認學生所建立模型的有效性，然後再遞迴 進行模型效化與模型應用兩項建模步驟，引導學生將已效化的模型用於 相似的情境中(近遷移)，即建模歷程並非是線性的序列過程，而是循環 與交互進行（Halloun, 2006）。

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(三)教師教授複雜的概念時可提出系列型或結構型提問，可使師生之間的對 話更具互動性

在教師行為方陎，三組教師都提出多個問題來引導學生建立科學概念，

但兩組實驗組教師提問次數(MM：189 次，M 組：192 次)遠多於對照組 教師(121 次)，對照組教師的上課行為仍以講述為主，此部分顯示。三組 提問以「是什麼」類型最多，佔 45%~50%，其次是「是否型」佔 23%~34.7%，

對照組「是否型」問題百分比遠多於對照組，最大差異在於兩組實驗組 有提出「系列型」與「結構型」提問，對照組則無。提問類型的差異為 實驗組教師以提問進行鷹架引導學生選擇晶體模型的成分，進而建立成 分之間的關係，也使師生之間的對話較一般教學更具互動性。

(四)教師解釋複雜現象時，可使用適當的類比或擬人化解釋，幫助學生理解 複雜現象的成因

通則性與機制性解釋是本次研究教學中最常使用的兩種解釋類型，然而 在複雜而抽象的概念時，這兩種科學解釋未必能被學生理解，教師若能 輔以類比解釋或擬人化解釋更能幫助學生將抽象的概念具體化，提升其 對概念的理解。實驗組教師使用萬有引力作為類比，來引介凡得瓦力的 概念；以學生類比金屬陽離子，身旁的灰塵類比成電子，讓學生更瞭解 電子海模式的內容；以擬人化的方式解釋鍵結、分子極性和凡得瓦力的 成因與過程，此種類比與擬人化的解釋符合文獻所提及，類比解釋可以 讓學生對不熟悉的概念有感覺，讓學生先有質性的理解之後，較易發展 出量化的數學概念，而擬人化的解釋雖看似不理性，但有效且有趣能引 發學習動力(湯偉君和邱美虹，2010）。也呼應文獻中指出教師應使用多 重方式的解釋來說明化學原理與過程，避免學生在學習過程中產生迷思

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概念，並促進有意義的學習(Harrison & De Jong, 2005; Kozma, Chin, Russell, & Marx, 2000)。

(五)小組實作活動有助於學生建模能力的提升

MM 組在教學的後期多次以小組實作活動，親自動手操作多樣性的具體 模型，並在操作過程中建立表格或回答結構型問題，此教學活動呼應文 獻中提出學生應該要有創造、表達和測詴自己所建構模型的機會，換言 之，讓學生學習動手做科學（Harrison& Treagust, 2000a; Justi & Gilbert, 2003）。同時也符合 Treagust, Chittleborough 和 Mamiala(2002)研究指出三 種行為是有助於學生建模能力的提升：寫下模型意義的質性解釋、進行 以模型為基礎的問題解決、允許學生製作、操弄與探索不同的模型。

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