因、收集數據並且根據數據推導出規律性等階段性的活動，從中不斷針對問題進行反思以證成 自己提出觀點，並設計實驗檢驗其合理性，形成不同的科學建模能力。雖然科展進行的過程中 教師會提供適切的鷹架輔助，然而因為教師往往也未能準確得知可能的結果，使整體探究充滿 未確定性，才能進行實質師生共構的科學建模活動。
表 2-2-1 真實性探究與探究學習不同推理類型的認知過程比較(Chinn & Malhotra, 2002)
表 2-2-1 (續) 真實性探究與探究學習不同推理類型的認知過程比較(Chinn & Malhotra, 2002)
一般化 科學家必須要能判斷研究結果是否能夠類
推到其他情境
學生通常只類推到非常 相似的情境
學生通常只類推到非常 相似的情境
學生通常只類推到非常 相似的情境
推理的類型 科學家利用多種形式的論證 學生利用簡單對比推理 學生利用簡單歸納推理 學生利用簡單演繹推理
發展理論
理論層次 科學家以未能觀察的概念建構理論機制 學生通常形成規律性而
非理論機制
學生通常形成規律性 學生做實驗確認理論機
制，但並非發展理論機 制
整併多重研 究結果
科學家整合多種的研究結果；這些結果可 能相互衝突，科學家必須解決這些不一致
學生只是做單一的實驗 學生在某端時間內做某 些範圍的觀察
學生只做單一的驗證
研讀研究報告 科學家以多種目的研讀其他科學家的研究
報告
學生未研讀研究報告 學生未研讀研究報告 學生未研讀研究報告
表 2-2-2 不同推理任務類型的認識論差異 (Chinn & Malhotra, 2002)
第三節 模型本位探究
雖然能夠讓學生歷經真實性探究是科學教學的重要目標，但是 Chinn 和 Malhotra (2002)的研 究分析仍以科學家為主，忽略學生從事科學研究實質發展歷程。在真實性探究過程中，科學家多 是以不證自明的研究方法，不需要額外強調已經內化已久的科學方法。然而針對學生實際的探究 活動而言，需要教師透過外顯化的引導方式讓學生歷經真實性探究的認知過程，以部份理論負載 的觀點，促進學生以系統化的想法思考科學模型的意涵以及歷經實質建構科學理論模型的歷程。
亦即協助學生以模型本位的觀點思索待解決的自然現象，讓學生實際進行多變因的因果關係檢 驗，並對所建模型進行反思、思索所建模型的合理性、證成所建模型，並且將所建模型進行調度 達到學習遷移的目的。本研究期望將科學家真實性探究的認知過程以及認識論整併納入科學教室 的學習之中，讓學生以模型的系統觀點看待科學知識的建構歷程。接著本節要回顧模型與建模相 關文獻，最後說明模型本位探究教學意涵，強調將真實性探究的認知過程轉化成科學教室的學習。
一、 模型定義
不同學者甚至不同學科對於模型一詞有些微差異的解釋。以下就科學哲學與科學教育對模 型的看法做出說明。