科學社團中學生的認知表徵

在科學社團探究活動中，除了運用口語表達外，認知表徵的運用也是重要的 傳遞訊息方式。學生在彼此溝通中可能因口語表達能力上的限制，或是知識背景 不足等因素，而無法清楚的運用語言來傳遞訊息時，因此圖像、動作和符號等表 徵可能會代替口語表達進而補充說明。但是，反覆觀看活動錄影，可以一再的發 現在提問式的探究活動中，學生使用口語表達的機會仍舊佔了大部分，而在認知 表徵的使用上則占了少部分。

表 4-8

三階段不同認知表徵運用次數統計表

類別 第一階段 第二階段 第三階段

符號表徵 19 23 19

動作表徵 11 30 12

圖像表徵 3 22 25

將學生使用認知表徵的次數進行量化的統計和分析，得到了上表 4-8 三階段 不同認知表徵運用的次數統計表，從中可以清楚地發現相較於口語溝通其使用的 次數相當的少。

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圖 4-11 三階段不同認知表徵運用次數統計圖

上圖 4-11 為表 4-8 的數據內容圖像化後之結果，從量化的角度來看三階段 歷程中符號表徵以及動作表徵的改變，無法明確地判斷出透過科學社團的探究活 動，此兩種表徵的運用其改變的趨勢為何。但是，從圖中卻可以看出在科學社團 探究活動中，圖像表徵的運用有明顯成長的趨勢。

以下依據三階段活動歷程，就如何運用符號、動作以及圖像表徵和變化趨勢 來一一進行說明。

一、文字符號表徵的運用

下圖 4-12 為四位研究對象使用符號表徵的量化次數統計圖，從中可以 看出使用符號表徵的次數相當少，而且無統一、固定的改變模式。再仔細 分析活動錄影、教師反省札記等資料，則發現學生使用符號表徵做為溝通 的媒介常受到幾項因素的影響，進而導致使用次數偏低。

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圖 4-12 三階段符號表徵使用次數統計圖

綜合學生在科學社團中使用符號表徵的情形來看，可以發現學生在溝 通表達中並不傾向使用文字符號表徵，在資料的分析中，發現以下幾種因 素 (1)不喜歡以及對文字、詞彙的不熟悉； (2)科學社團活動時間有限； (3) 回家後的延伸活動設計不周。

(一) 不喜歡以及對文字、詞彙的不熟悉

本研究主要探究學生在科學社團的活動模式中，口語溝通表達以及 認知表徵的使用改變情形。在活動的初期，發現學生口述表達的能力以 及運用文字符號記錄、描述的能力有相當大的進步空間。隨著探究活動 的進行，學生口語表述的能力以及次數逐漸增加，但是，在文字表徵的 使用上卻依然沒有明顯增長的改變。

仔細觀看活動錄影，發現學生有想法或是疑問，容易因口語表達能 力的成長，而想要直接用口語來回答，卻不會想要用文字來描述。站在 學生的立場來看，如果可以用口語來表達，為何還需要用文字來敘述呢！

這樣吃力不討好的事情，沒有人會喜歡去做。所以，如果老師不去規定 或是要求學生使用文字，在科學社團的探究活動中，學生會比較想要用 口語來表達自己的想法。再者，若當老師要求學生在觀察、設計等活動 中運用文字表徵來表達和記錄自己的想法，學生會面臨到一個問題，那

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就是對文字、詞彙的不熟悉和不瞭解，也就是學生運用文字的能力並不 好。

圖 4-13 運用文字符號表徵的單一情形圖

上圖 4-13 為四位研究對象運用文字符號表徵的情形之一，黃色框 代表學生運用注音符號，紅色框代表學生寫錯字，藍線代表詞意不清楚。

從圖片中清楚的發現到孩子在文字運用上的能力較差，因此，當他們想 要表達時，可能會需要更多的時間，或者是花費更多的心力。可見，因 為有些字不會寫，有些詞語不懂得其中的意思，這樣的情形容易導致學 生寧願思考，也不想要使用文字來表達或是做記錄。

(二) 科學社團活動時間有限

科學社團活動進行的時間大多為下午放學後，偶爾利用中午午休四 十分鐘的時間，因此活動時間不超過一個半小時，以免學生在經歷一天 的學校課程後，在探究活動中體力不支或是專注力不夠。所以，每一次 的活動雖然沒有特別的進度壓力，但是，卻也不能漫無目的聊天而已，

學生容易因此而喪失學習的興趣。

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故此，每一次的活動老師都必須要掌握住對話的方向、對話的內容 以及下一次活動該往哪個方向進行等，雖然老師謹守自己身為輔導者的 職分，但是在活動壓力下，也容易疏忽了一些重點。

當學生在觀察、設計或是回應老師的提問，被要求或是想要使用文 字符號表徵時，第一個需要的就是時間。學生需要思考的時間，需要書 寫的時間，就在這個時候，老師容易因為活動進度，而中止學生思考或 是書寫，因此造成學生更不容易使用文字符號表徵來表達和溝通。

(三) 回家後的延伸活動設計不周

學生在活動過程當中，因為時間的限制和活動進行的壓力，較難有 充分的時間運用文字符號表徵。科學社團的探究活動並非只在學校中進 行，老師在活動結束後還會交待一些工作讓孩子回去完成，故此，學生 在單獨探究或是搜尋資料的時候，會需要運用文字符號表徵進行記錄，

以便在下次活動進行時，分享自己的想法，而學生若是能夠盡心的完成 老師所交代的工作，應該會運用大量的文字符號表徵。

但是，每一次的活動進行到哪個部分很難在事前預知，因此，老師 只能在活動快要結束時的短短時間內，想好要交代學生回去做哪些事情，

以利下一次活動的討論。這時回家後的延伸活動容易設計不周全，學生 回家後比較難進行。加上學生原本的班級回家作業等諸多影響因素，更 是容易造成學生忽略老師在社團中所交代的事情。

因此，即便回家後有較多的時間可以提供在文字符號表徵的運用，

學生仍會因為延伸活動設計的不周全而較少使用文字符號表徵進行記 錄或是表達。

綜合分析學生在文字符號表徵的運用情形，雖無法判斷在科學社團的 影響之下，學生在文字符號表徵的運用上有所成長，但是，在經歷 21 次的

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科學社團探究活動後，仔細觀察學生的科學日誌，發現學生在運用文字符 號表徵時有一共同的趨勢。學生雖不喜歡寫字來描述或溝通，但是卻常運 用文字符號表徵來做圖像表徵的補充說明。下圖 15 是學生運用文字符號表 徵針對圖像進行補充說明的情形。

圖 4-14 運用文字符號表徵進行補充說明

綜合以上學生在文字符號表徵的運用，我們得知學生在次數上的運用並沒有 成長，但是，在運用的時機上卻有相同的趨勢，主要就是針對圖像表徵進行補充 說明，以便讓人更清楚的明瞭圖像的的箭頭、線段、黑點等所代表的意思。

二、動作表徵的運用

下圖 4-15 為四位研究對象使用動作表徵的量化次數統計圖，從中可以 看出使用動作表徵的次數並不多，而且若依據時間來做三階段的區分，學生 使用次數在第三階段全數呈現下滑情形。

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圖 4-15 三階段動作表徵使用次數統計圖

為尋求下滑的原因，再仔細分析活動錄影、教師反省札記，以及每次 活動的主要內容等資料，嘗試找尋學生是否會因沉浸在科學社團的時間越久，

而在動作表徵的運用次數上有所成長，但並沒有發現學生使用動作表徵的規 律情況。

若在時間上無固定改變趨勢，再將學生動作表徵的使用次數依據研究 主題來做比較，得到下圖 4-16 探究不同的研究主題學生使用動作表徵的情形。

從圖中可以發現在兩種不同主題的探究中，學生在使用的次數上幾乎相同。

圖 4-16 探究不同研究主題學生運用動作表徵的次數統計圖

綜合分析學生的表現情形，雖無法確認科學社團是否影響學生在動作

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符號表徵的運用次數，但是，在經歷 21 次的科學社團探究活動後，仔細觀 察學生的活動錄影，發現學生們在使用動作表徵上有一共同的趨勢，就是動 作表徵主要出現的時機是當學生擁有自我主張和想法想要表達時，會用以補 充口語表達上的不足，以免他人聽不懂自己想要表達的內容。

仔細檢視活動錄影，發現學生運用動作表徵來做補充說明時，如果老 師和同儕能不斷地針對圖像和口語表達的內容表示疑問，進而窮追不捨的詢 問問題，會激發出學生動作表徵的運用。下圖 4-17 至圖 4-18 分別為學生在 進行表達時所運用的動作表徵。

圖 4-17 SB601 運用動作表徵表達自我主張

上圖 4-17 主要是 SB601 與另一位社團成員一同描述運用竹子製作大砲，

其原因為運用竹子的彈性將砲彈彈射出去。第一張圖 SB601 用雙手表示將竹 子剖開；第二張圖 SB601 模擬用右手抓住竹子最上端，準備利用竹子的彈性 往下拉；第三張圖 SB601 雙手手掌緊握，且有向下拉，準備將想向中的砲彈

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彈射出去；第四張圖 SB601 緊握的雙手放開，用以表示砲彈射出去。

圖 4-18 SB602 運用動作表徵表達自我主張

上圖 4-18 主要是 SB602 和 SB407 在討論如何做豆科混種實驗的設計，

SB602 運用兩支不同顏色的筆，來代表實驗組和對照組。討論過程中，SB602 簡單的詢問 SB407 假如一組放在陽光下，一組放在陰涼處，然後教導 SB407 操作變因會是什麼，這樣的實驗設計主要是觀察什麼。

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圖 4-19 SB407 運用動作表徵表達自我主張

圖 4-19 SB407 運用動作表徵表達自我主張