教學表徵

教學表徵為表徵的形式之一，本研究關注教師在不同概念上 所呈現之教學表徵。為解答研究問題，本節將介紹教學表徵定義 與特性，接著說明教學表徵的發展與影響因素，最後提出前人研 究之科學教師教學表徵類別，期許可以找出供詳實描述教師教學 表徵的方向。

一、教學表徵的定義與特性

表徵係指以東西或現象來代表心中之事物或事件，人們利用 不同表徵來進行溝通活動與心靈思考上的媒介。表徵的形式包含 外在表徵與內在表徵。外在表徵乃指以言語、文字、符號、圖片、

具體物、活動或實際情境等形式存在的表徵。透過外在表徵，我 們可以表達出自己的想法而達到與外界溝通的目的。內在表徵是 指存在個人心中或腦海裡，而他人無法直接觀察的心智表徵，個 體可以透過內在表徵進行想像、構思、推理等思考活動 (Hieberrt &

Carpenter, 1992)。

教學表徵 (instructional representations) 是指教師在教學的過 程中，為使學生理解課程內容，將個人學科知識轉型傳達、呈現

形說明、範例、示範、模擬、動手操作、家庭作業、教室活動及 不同形式的解說 (Shulman, 1986) 。在教學的過程當中，教師擔任 主動溝通的角色，其必須有效的使用表徵、建立豐富的表徵資料 庫，將自身已知的學科知識，適當的轉換成語言、符號、圖片、

具體事物或活動等訊息做為學生概念建構的來源 (黃永和,

1997) 。若以教學層面來討論教學表徵的性質，則有下列特性(林 曉雯, 1994; 黃永和, 1997; Grossman, 1989)：

（一）教學表徵具有學科專一性：教師一定要透過學科專門知識，

來形成、選擇及評鑑教學表徵，並用學科專門知識，而非個 人的喜好，來判斷教學表徵是否使用恰當。因每一學科特性 非完全相同，所以教師在使用教學表徵時，也要展現出學科 專一性。

（二）表徵中教材內容及教學形式為不可分割的一體：教學表徵 同時包含了教材內容與形式的呈現，形式使得學生更理解內 容，而內容與形式都可能傳達一些教學設計中的訊息。

（三）教學表徵具可轉換性：教學內容雖然相同，但教師在考量 學生心智狀態、動機、時間、環境等因素下，會以不同的形 式呈現，且形式間可變化交替來使用。

（四）教學表徵的不完備性：每一種教學表徵都有其限制，即沒

有完美的教學表徵。教學表徵就像一把雙面劍，用它來幫助 學生學習的同時，也可能誤導其學習。所以教師在使用教學 表徵時，要時時提醒自身以此檢視教學，以促使教師掌握不 同教學表徵的限制而有所轉換。

（五）教學表徵的可能性：任何科學概念都可以用某些心智上的 方式，有效的教給任何發展階段的兒童。換言之，若教師將 學科內容轉換成適合學生的表徵模式，便能促使學生有效學 習，所以教學表徵在促進學習成效上具有極大的可能性。

二、教學表徵的發展與影響因素

為了達成教學目標，教師必須使用有效的教學表徵來轉化知 識，然而教師如何形成並發展教學表徵？首先須了解教學表徵是 如何產生的？Grossman (1989) 以及 McDiarmid (1989) 等學者認 為在實際的教學情境中，教師使用的教學表徵可能來自下列項目：

（一）課程教材：包括教科書、教師指引、電腦軟體、教具、幻 燈片、教學影帶以及其他教學用的補充材料等，這些材料本 身就是一種教學用的表徵。

（二）師資培育及在職進修課程：師資培育及在職進修課程，常 提供各學科的教學表徵策略，另一方面也協助培養職前及在

（三）學習經驗：教師本身的學習經驗，例如當初他的老師是如 何教光合作用的、學習動物分類時，教師曾做過哪個令他印 象深刻的活動、經過實際的體驗，這些特定內容之教學策略 的記憶也成為教師形成教學表徵的來源。

（四）創造：教師從自己對學科知識的了解、教學過程、學生回 應、教學情境脈絡的經驗與想像來創造自己的教學表徵，例 如設計實驗、製作學習單、設想問題與回應學生等，這些皆 可能是對表徵的修正或是原創性的發明。

（五） 其他：包括了同事間的經驗分享、學術性的教育研究報告、

教育性的期刊文章、教學觀摩所獲得的經驗等。

教師形成教學表徵後，仍會不斷的修正與創造，林曉雯 (1994) 研究一位具有多年教學經驗之國中生物教師的教學表徵中發現，

個案教師經常進行教學表徵的調整與創新。當個案教師認為自己 的教學表徵已完備時，不會引發表徵的修改與創新；而一旦發現 已有的教學表徵具有不周全之處，如：無法與過去的學習經驗、

生活經驗互相連結或不符合科學事實而造成學生誤解或不容易理 解時，教師就會形成修改教學表徵的需要，並進一步修改與創新 舊的教學表徵，見圖 2-1-1。形成新的表徵過程中，教師考量學生 是否會因此產生迷思概念、學生可能的先備概念、學科特質、學

生能力、實驗教具等因素，經由多次修正、創新以行程新的表徵 形式，呈現出一動態的循環發展歷程。除了教學的需要外，教師 教學表徵也會因課前的準備、學生的評量結果、上課時與學生的 互動、學生的反應、個案教師對自我的要求與反省而做調整，使 教學表徵越來越完善 (劉麗玲, 2000; 鍾瑞珍, 2001)。

多元表徵的來源，可豐富教師的表徵資料庫；教學的需要可 促使教師研發更趨完備的教學表徵。而教學任務的成敗關鍵在於 教師是否可以站在學生的角度，將學科內容轉換成適當的教學表 徵，也就是教師透過學生的眼光來看待這些學科知識。若教師知 道教學表徵是有效促進學生學習的方法，卻忽略在使用的同時需 要成功的轉化學科知識，這樣的教學活動亦缺失去教學成效 (Ball, 1989) ，所以教師如何在合理的情境脈絡中表達出最適切的教學表

教學需要

尋找資料 產生構想

修改或創新教學表徵 影 響

促 成

圖 2-2-1：教學表徵的修改或創新歷程 (引自林曉雯, 1994, p78)

引 發

Shulman (1986) 等人認為影響教師發展適切教學表徵的知識基礎 如下：

（一）學科知識：教師對學科概念理解越深刻、越廣泛，則越能 選擇、創造與使用適當且多元的教學表徵。

（二）教學知識：教師能有目標、有原則、有計畫、有方法的使 用教學原則、方法與策略，才能引導出適當的學科教學表徵。

（三）學習者知識：教師在教學前，必須充分瞭解學習者的心智 狀態、先備知識、學習風格、動機以及易在學習過程中產生 之另有概念等，才能選擇適當的教學表徵。

（四）情境脈絡知識：包括所處班級、學校、社區、政治、文化 等大環境思潮，甚至是學生、學校、家長對教師的期許也是 影響教師呈現教學表徵的重要情境脈絡因素。

由此可知，教師從知識基礎出發，綜合課程內容、情境脈絡 進行一連串的交互作用，最終才能表現出有效的教學表徵。

三、敎學表徵與學習

教學表徵是教師傳達學科專門知識的工具，而學生接受後必須 能有效的學習，才可稱為良好的教學表徵。在 Ball (1988) 的研究 中，發現有效的教學表徵包含了以下四點：（一）要能正確且適當 的呈現學科實質內容與本質的訊息（二）易被學習者所理解（三）

要有助於學習（四）在教學情境脈絡中是合理的。這表示，除了 讓學生容易理解與吸收外，仍須幫助學生能清楚、具邏輯性與統 整性可表達出學科專門知識的教學表徵，才能視為有助益的教學 表徵 (鍾瑞珍, 2001)。然而學生是否能覺知教師的教學表徵？教學 表徵與對學生學習的影響又是如何？林美淑 (2004) 從個案行動 研究中發現，研究者初始的學科教學原貌較凌亂且無組織架構，

但經歷了三次的教學改變後，學生能覺知教師教學表徵的改變與 多樣化，且感受到教師的學識是豐富。教師進行教學策略與表徵 的改變後，學生概念成績達顯著差異，答對率、理解程度也上升，

對自己學習能力的信心增加、並能運用所學解決生活上的問題。

劉麗玲 (1999) 綜合學生普遍感到喜歡並且認為有助學習的 教學表徵包括：故事、科學史、圖形說明、實物示範說明、類比、

隱喻、諧音、生活經驗舉例、實驗示範、動手操作等。但也發現，

學生對這些表徵的學習覺知雖趨於正向，但學生喜好的程度與在 學習上幫助的程度有較大的差別。換言之，令學生感到有趣的教 學表徵，並不一定就是最能幫助學生學習的教學表徵。那麼，何 種教學表徵較能協助學生學習呢？鍾瑞珍 (2001) 對國中教師教 學表徵與學生學習之關係的研究中得到此結論：會令學生印象深 刻的教學表徵，通常是與生活緊密關聯、有趣活潑的，例如：生

活事例的類比、動手操作、教師的示範說明；但問答引導、類比、

動手操作、生活事例、概念連結、圖表說明、隱喻、因果說明等 八類教學表徵，雖學生未感到全部都很活潑生動，但都認為其可 協助自己進行有意義的學習。

總結而言，學生能覺知教師使用的教學表徵，並因教師教學 表徵的精進刺激了學生的學習動機和進而促進學生的學習成效

(林美淑, 2004) 。面對教學，教師的教學表徵不該只有一種，應具 備豐富且多元的教學表徵資料庫，除了引起學生對學科內容的興 趣外，也需因應學生的個別差異與教學情境的需求，並使用有效 的教學表徵幫助進行學生有意義的學習活動 (黃永和, 1997) 。

四、科學教師常用的教學表徵

四、科學教師常用的教學表徵