本研究目的為探討十年級學生閱讀外顯式建模文本、內隱式建模文本與一般文本前、後，對 於原子模型之概念學習成效及建模能力的影響。因此，依照本研究目的，將本研究對象根據其前 測之心智模式的不同，將相同心智模式之學生分到「一般文本組」與「建模文本組」，也就是說，
於「一般文本組」的學生所閱讀的為本研究之原子模型一般文本；於「內隱式建模文本組」的學 生則是閱讀本研究之原子模型內隱式建模文本；於「外顯式建模文本組」的學生則是閱讀本研究 之原子模型外顯式建模文本。其中，本研究所採用的文本皆是修改於邱美虹（2015）研究計畫中 的原子模型一般文本及建模文本，然而，此研究計畫亦是研究者本身所參與的計畫，同時也是負 責此計畫一般文本及建模文本的撰寫，因此以下將本節分成六大部分說明本研究之文本教材的設 計，第一為說明文本設計流程；第二說明文本中的建模歷程；第三說明一般文本的設計；第四說 明兩建模文本的設計；第五為一般文本、內隱式建模文本與外顯式建模文本之比較；第六則說明 關於本研究之文本，學生概念獲得情況檢測的設計，以上分別說明如下：
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一、 文本的設計流程
本研究之文本的設計流程主要根據邱美虹（2015）研究計畫之文本設計流程，自概念圖為出 發點，接著擷取教科書內容，整理為一般文本，再將其一般文本改為外顯式建模文本，最後，比 對兩文本之內容與試題，進行修改調整，再經由一位化學教師及一位有建模文本撰寫經驗的化學 教師審查並修改，以確定專家效度，並完成一般及外顯式建模文本，之後，再將外顯式建模文本 之「外顯化建模歷程」及「建模統整試題」刪除，則形成本研究之內隱式建模文本。而本研究參 考並修改其邱美虹（2015）研究計畫之文本設計流程，將本研究文本設計的流程分為五個部分，
分別為「單元範圍及概念確定」、「一般文本初稿」、「外顯式建模文本初稿」、「一般/外顯式建模文 本比對」及「內隱式建模文本初稿」，如圖 3-3-1 所示，詳細之設計流程內容將一一說明，如下。
圖 3-3-1 本研究之文本設計流程
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（一）單元範圍及概念確定
首先，本研究所選擇的單元為原子模型的單元，又由於本研究的研究對象為十年級的學生，
考量高一學生的程度及可理解之範圍，因此無法完全呈現原子模型發展的過程（道耳頓原子說模 型、湯姆森原子模型、拉塞福原子模型、波耳原子模型、薛丁格原子模型），其中為高三內容之 薛丁格原子模型，故不再本研究範圍內，因此，本研究之單元範圍包括了道耳頓原子說模型、湯 姆森原子模型、拉塞福原子模型，以及波耳原子模型，共計四大模型。確立單元範圍之後，並依 照其單元內容繪製概念圖，如圖 3-3-2（完整呈現原子模型之概念圖，並註明本研究之範圍），以 確立本研究文本中應包含的科學概念內容。
圖 3-3-2 本研究之原子模型概念圖（修改引用自邱美虹，2015）
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（二）一般文本 初稿
依照本研究之概念圖，擷取某版本高一及高三化學教科書的內容，包括了文字及圖片，再將 其內容經過整理與排版，並檢核所擷取之內容是否符合概念圖的每個概念。再者，於每個原子模 型內容的最後，加上符合一般本文內容之練習試題，讓此一般文本能夠更加完整，最後再進行內 容排版與整理，讓版面看起來不會太過於零亂，便完成一般文本之初稿。
（三）外顯式建模文本 初稿
建模文本主要為修改一般文本初稿的排版，以及將建模歷程「外顯化」，再將一般文本的內 容一一填入每一段建模歷程的底下，思考並加入缺少之建模歷程的內容，讓建模歷程能夠更加完 整，接著，改寫文本內容，變成「想一想」的試題，使其文本更有思考的過程，也更符合建模本 文的設計，並於每個原子模型內容的最後，加上建模試題與統整試題，最後，依照內容重點給予 小提示的內容，提醒學生該段落之重點為何。相同的，整理內容並排版，完成建模文本之初稿。
（四）一般/外顯式建模文本 比對
最後，進行一般文本與外顯式建模文本之概念內容與試題之比對，並調整、修改其內容，讓 此兩文本的科學概念是相同的，而後，將其兩文本送至專家審查，本研究之文本是經由一位化學 教師與一位有撰寫建模文本經驗之化學教師審查、修改後，以確定專家效度並完成一般文本與外 顯式建模文本的設計。
（五）內隱式建模文本 初稿
內隱式建模文本則是根據外顯式建模文本的架構，刪除外顯式建模文本之「外顯化建模歷程」
的說明，以及刪除統整式題，再次檢查並比較三個文本之差異與調整內容，由一位化學教師與一
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位有撰寫建模文本經驗之化學教師審查、修改後，以確定專家效度並完成內隱式建模文本的設計。
以上為本研究之文本設計流程。
二、 定義文本中的建模歷程
本研究之內隱式建模文本及外顯式建模文本均含有建模歷程，其中內隱式建模文本包含的建 模歷程為「內隱式」，隱藏於文字段落之中；而本研究之建模文本為「外顯式」的建模歷程，因 此以下說明本研究所採用之建模歷程的定義為何。
本研究之建模歷程採用邱美虹（2014）研究計畫所提出的建模歷程指標（Modeling Process Indicators, MPI），共分成四個階段─「模型發展階段」、「模型精緻化階段」、「模型遷移階段」、
「模型重建階段」，每個階段又可以往下各細分出兩的階段，因此可分為八個建模歷程，即為「模 型選擇」、「模型建立」、「模型效化」、「模型分析」、「模型應用」、「模型調度」、「模型修正」、「模 型轉換」。
而其定義為，「模型選擇」在建立模型時，會從先前概念中選擇合適的物件（成分）或基本 模型作為詮釋，稱為「模型選擇」；接著，依照先前的物件（成分）或基本模型，建立其關係與 結構，稱為「模型建立」；後而利用已建立模型之關係與結構進行效化或比較模型內部的一致性，
則稱為「模型效化」；再利用已效化的模型去分析問題，並解釋其適當性（數據計算或推理），則 為「模型分析」；若其模型能類推到其他相似問題情境（近遷移）或是新情境問題（遠遷移），便 可強化所建模型的解釋力，稱為「模型應用」及「模型調度」；最後，察覺已效化之模型失效，
可透過增加或減少物件（成分）與關係，以修正為新的模型（弱重建），稱為「模型修正」；若察 覺已效化之模型整體失效，以重新建立為新的模型（強重建），則稱為「模型轉換」。
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以上為根據建模歷程指標對於個建模歷程之定義，如圖 3-3-3 所示。
圖 3-3-3 建模歷程指標（Modeling Process Indicators, MPI，邱美虹，2015）
但由於本研究僅討論原子模型之間的轉換等過程或內容，因此，在文本設計中僅包含了七大 歷程，少了「模型調度」這個歷程，調度屬於遠遷移的部分，在原子模型中不討論應用於新情境 的問題，也就是原子模型不討論與其他元素產生化合物等內容，因此，在本研究之建模文本中僅 包含了「模型選擇」、「模型建立」、「模型效化」、「模型分析」、「模型應用」、「模型修正」、「模型 轉換」等七大歷程，相對的於原子模型建模能力試題當中也僅包含相同的七大建模歷程。
三、 一般文本的設計
一般文本的設計概念為用來與兩建模文本的成效做比較，因此，設計上，主要的內容必須以 某版本之化學教科書的內容為主，只擷取教科書之內容，因此，本研究之一般文本設計共包含五 大部分，其中包含了四大原子模型之內容，如：道耳頓原子模型、湯姆森原子模型、拉塞福原子 模型、波耳原子模型，以及一般練習例題，本研究之一般文本設計如圖 3-3-4 所示。
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圖 3-3-4 一般文本設計
其中，四大原子模型的內容，主要以概念圖為範圍，並擷取教科書之內容編排，然而，一般 文本加入了一般的練習試題，此練習試題主要來自及某版本之教科書習作試題，分別於每個原子 模型之後加入其模型之相關概念試題，包括了有單一選擇題、多重選擇題、非選擇題不等的試題。
題型舉例說明如表 3-3-1。詳細之一般文本內容請參見附錄一。
表 3-3-1 一般文本試題類型舉例說明（例題引用自邱美虹，2015）
題型 一般文本之一般試題舉例
單一選擇題
道耳頓原子說模型例題：
下列何組物質可用來說明道耳頓的倍比定律？
（A） O2、O3 （B） 12C、13C （C） N2O、NO （D） CO、NO
多重選擇題
拉塞福原子模型例題：
有關拉塞福的散射實驗，下列敘述何者正確？（多選）
（
Ａ
）拉塞福以α粒子撞擊金屬箔，α粒子相當於氫原子核（
Ｂ
）發現絕大部分用來撞擊的粒子產生偏折，只有少數粒子穿過金屬箔（
Ｃ
）證實了原子核的存在，而原子絕大部分質量集中在此（
Ｄ
）由於「α粒子」和原子核都帶正電荷，故會產生 180°大角度反轉（
Ｅ
）同時發現了中子的存在第參章 研究方法
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續表 3-3-1
非選擇題
湯姆森原子模型例題：
五次油滴實驗所得到的電量數據：4.80×10－19、3.20×10－19、8.00×10－19、 1.44×10－19、9.60×10－19庫侖，試由這些實驗結果決定一電子電量為多少？
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圖 3-3-5 外顯式建模文本設計與內隱式建模文本設計
其中，建模文本之四大原子概念內容與一般文本相同，均包含了道耳頓原子說模型、湯姆森 原子模型、拉塞福原子模型、波耳原子模型，然而，在排版上是參考引用邱美虹（2015）研究計
其中，建模文本之四大原子概念內容與一般文本相同，均包含了道耳頓原子說模型、湯姆森 原子模型、拉塞福原子模型、波耳原子模型，然而，在排版上是參考引用邱美虹（2015）研究計