科學解釋類型

4.實用性（Pragmatic）：涉及教導如何去進行一個物理或心智操作（Van Fraassen, 1980）。例如：說明顯微鏡使用的方法。

5.統一性（Unification）以某些現象的解釋當中找出統一性，使用科學理論歸納 出結論（Friedman, 1974；Kitcher, 1997）。例：分子運動理論的說明。

Braaten 和 Windschitl（2011）認為藉由了解科學解釋的意涵，確立其在 科學教育上的地位，並從介紹科學解釋的模式和其所包含的元素，讓我們得 以認識科學解釋的基本架構。

第二節 科學解釋類型

在科教領域內，有許多學者都曾探討過科學教室中為了解釋現象而可能 出現的解釋類型，但是關於科學解釋的研究是不足的，且尚未提供一個完整 的架構（framework）來為科學解釋作分類（Edgington, 1997）。教師的科學解 釋大致上可分為兩類，第一類是教師自身對於科學現象的理解、對原理的解 釋；第二類是因應教學上的需求，以學生為解釋對象，解釋科學現象或說明 實驗過程，使學生獲得理解以達到教學目標，或是指導學生建構科學解釋的 教學時，所展現的解釋類型。

在科學課室中，科學教師常常需要對科學現象或實驗過程加以解釋說明，

在解釋說明的過程，為了讓學生能夠理解，以及教材的特質，自然產生許多 不同的解釋類型。大部分以教師對象的研究，都是探討教師在科學教學時的 解釋類型為主，關於教師本身的科學解釋類型的研究卻很少，以下略述幾篇 國內外關於科學教師解釋類型的研究。

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Dagher 和 Cossman（1992）以 20 位國中科學教師為對象進行研究，探討 其在教室中所使用的解釋之本質，依據所蒐集之 40 堂課堂上口語錄音轉錄而

擬人化的（anthropomorphic）：一個現象藉由將人類的特質歸因於非 2.

人類的作用者上。

功能的（functional）：依據直接得到的好處來解釋現象，這種將功能 3.

歸因於現象可被自然的歷史事件所支持，例如：自然天擇（natural selection）。

溯源的（genetic）：藉由將先前的事件依照發生順序聯繫起來而產生

形上學的（metaphysical）：這種解釋是將現象發生的原因當作是由超 6.

自然作用者（supernatural agents）所造成的，在此情況下，解釋者解 釋自然的原因超越了解釋的主體，轉換成如神、上帝、佛祖、天主之 類的外在作用者。

實用的（practical）：涉及說明如何執行肢體上或心智上的操作。換言 7.

之就是解釋者對傾聽者說明「如何做」（how to）的解釋。

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理性的（rational）：此種解釋以提出證據和札當的理由支持主張，使 8.

他人不得不去相信和接受此主張。

套套邏輯的（tautological）：此種解釋僅將「如何」、「為什麼」的問 9.

題或句子加以重組而已，並未在內容中加入任何新的資訊。

目的論的（teleological）：用一個結果，配合系統中其他現象的協同 10.

作用，對一終極結果的達成，提供更高的可能性。此一現象可能達成 目標的結果（涉及高級脊椎動物的意識），或者協調成一虛擬目標，

例如：解釋石頭為何會往下掉落，是因為其回到原本應該存在的位 置。

黃達三（1998）採用了 Dagher 和 Cossman（1992）的分類方式，以國小 一、二年級教師為研究對象，觀察自然科教學時的口語解釋，研究結果發現 了六種解釋類型，分別為類比的、擬人化的、功能的、形上學的、實用的與 套套邏輯的（tautological）；同時利用 Dagher 和 Cossman（1992）所建立的 解釋架構，將研究的發現類型加以系統化區分為三個主要的類別，依序為套 套邏輯的（tautological）、實用的（practical）及理論的（theoretical）；其中

「理論的」此類別又包含了具有預測能力以及可被證偽之非偽裝的（genuine）

與未具有預測能力以及不可被證偽之偽裝的（spurious）兩次類別，偽裝的包 含擬人化的及形上學的兩種類型，而非偽裝的包含類比的及功能的兩種類 型。

巫少岑（2007）亦採用 Dagher & Cossman（1992）的分類方式，以 20 位 國小科學教師為對象，針對他們對「表面張力、大氣壓力」相關現象的解釋 能力進行研究，發現國小科學教師的解釋類型有機械的、實用的、恆真的、

直覺的、日常生活用語的、和無法提出說明的六種解釋類型。

Treagust 和 Harrison（2000）注意到情境的重要性，指出科學教室中所進 行的科學解釋，是一種獨特的解釋，結合了科學知識和教育知識，他們區分

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出「科學解釋」和「科學教學解釋」的不同，並將科學教室中出現的 18 種解 釋類型分為科學內容解釋、有效的教育內容解釋（科學教學解釋）及日常解 釋這三大類（表 2-3-1）。同時，Treagust 和 Harrison（2000）也注意到表徵 的重要性，也就是一個有經驗的教師或有效的教學應能同時整合多種表徵，

（Scientific content explanations）

演繹律理（Deductive-nomological）

演繹統計（Deductive-statistical ） 歸納統計（Inductive-statistical）

完整或無所不包的（Complete or comprehensive）

因果（Causal）

實證（Empirical）

有效的教育內容解 釋（Effective pedagogical content explanations）

人類行動（Human action）

擬人化（Anthropomorphism ） 目的論（Teleology
）

類比（Analogy）

比喻（Metaphor）

簡潔描述（Vignettes）

日常解釋

（Everyday explanations）

模糊不完整的（Vague/incomplete）

常术理論導向（Folk theory-driven）

直覺的（Intuitive）

有特性的（Idiosyncratic）

虛無（Tautology）

軼事（Anecdotes）

Treagust 和 Mamiala（2003）更將研究場域設定在化學課室，在這個研究 中，他們進一步合理化了「擬人化解釋」和「類比解釋」出現在科學教室的 必要性，定義了化學教室中，要進行分析的五種型態解釋：類比、擬人化、

理性、問題本位（problem based）、模型本位（model based）。例如：化學

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教師利用「家族」的概念來解釋元素週期表。

上述的研究是以教師為研究對象，並將其解釋類型加以分類的研究結果，

從中發現教師在課堂中為了達成教學目標而運用「解釋」的過程技能，屬於

「教學上的解釋」；可能因研究對象與教學情境有所不同，而產生不同的解 釋類型的分類方式，但是很少研究直接去探討教師本身對於科學現象的解釋 類型。本研究設計五個 POE 實驗，利用訪談的方式，分析並探討國小教師對 於「重心、平衡」現象的解釋類型。