結論

本節依研究中的四個待答問題，學生藉由教師提供多重表徵的環境中包括蝴 蝶各階段實體觀察、2D 照片、3D 影片討論過程，活動過程以修正式探究學習環 進行課程設計從投入、探索、鞏固、評量的表徵創作環境中，探討學生 2D 和 3D 視覺表徵的表徵類型之發展過程、2D 和 3D 視覺表徵的多重表徵功能之改變情 形、視覺表徵與語文連結的變化情形、後設表徵能力之改變情形等四點做出結 論，結論分述如下：

一、2D 和 3D 視覺表徵類型之發展過程

個案藉由教師提供之多重表徵學習環境中與修正式學習環中小組觀察、課室 討論(探索階段)及 2D、3D 作品的發展(鞏固、再鞏固階段)，其視覺表徵類型出現 不同的發展趨勢：藉由教師提供之多重表徵學習環境、小組觀察與課室討論中，

就能表徵關鍵特徵與位置關係之視覺表徵類型；個案在過程中從僅表徵關鍵特徵 或位置關係逐漸表徵出關鍵特徵並且注意位置關係；個案在過程中從僅表徵關鍵 特徵或位置關係出現退回科學細節之科學表徵類型。

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學生經由教師提供之多重表徵環境中的 2D 照片和 3D 影片、生物實體、課 室發展的觀察討論中，若能掌握生物身體構造上的關鍵特徵、位置關係，就能將 所理解的科學內容予以表徵在 2D 和 3D 視覺表徵作品中。但並不是每位學生都 能在教師提供的多重表徵環境中就能表徵出蝴蝶各階段關鍵特徵與位置關係，部 分學生透過多次 2D 和 3D 視覺表徵創作中，經由創作、修正、再創作、再修正 的過程逐步掌握關鍵特徵與位置關係。另外部分學生經多重表徵的環境下，其表 徵類型的發展從僅表徵關鍵特徵或位置關係退回科學細節，個案未能將關鍵特徵 放入其表徵主題中，視覺表徵類型主要呈現個人想法為主。

(二)在個人表徵類型方面

個案的 2D 和 3D 視覺表徵類型中，「個人想法」的表徵類型以前測為主後測 逐漸減少，「擬人化」的表徵類型主要出現在蝴蝶幼蟲階段為主；「吸引人」的表 徵類型則以蝴蝶成蟲階段為主。表徵過程中學生會以個人直覺的想法、個人的喜 好創作 2D 和 3D 作品，經過多重表徵之學習環境，個人表徵類型逐漸減少，但 未能完全消失。

(三)2D 和 3D 視覺表徵的比較

個案在 2D 作品出現受空間限制僅表徵出科學內容上的關鍵特徵之趨勢如蛹 的絲線，而 3D 作品受材料限制而僅能表徵具科學細節如蛹的外形。在個人表徵 類型上，個案出現以個人的想法、喜好於 2D 作品中表徵科學內容之趨勢，而 3D 作品受材料使用上的限制，未出現擬人化的視覺表徵類型，個案會在 3D 創作中 自行過濾擬人想法之表徵類型。

二、2D 和 3D 多重表徵功能之改變情形

個案經教師提供的多重表徵環境以及自行發展 2D 和 3D 視覺表徵作品中出 現不同的多重表徵功能之變化趨勢包括學生經創作 2D 和 3D 之視覺多重表徵過 程能逐步建構更深理解，另外 2D 和 3D 作品間，不同作品提供更多資訊及增加 溝通的機會。

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個案在蟲作品的表徵幼過程中出現互補功能的趨勢，2D 繪畫作品能表徵出 幼蟲細膩的身體構造與特徵，提供 3D 幼蟲作品所沒有的細節特徵，如真腳、假 腳、氣孔等。另外個案在發展具有腹面、背面之成蟲身體表徵時，一開始的 2D 作品出現互補功能之趨勢以提供複雜身體構造上的的科學細節，但個案經學習過 程，其 3D 作品具有立體構造創作過程較不被空間所限制，個案能依據實際觀察 之科學內容去創作 3D 作品以建構出關鍵特徵及其位置關係之趨勢。

三、視覺表徵與語文連結之變化過程

個案經教師提供之多重表徵環境，在卵階段和生活史之 2D 和 3D 視覺表徵 與語文連結歷程出現關鍵整合的歷程，對於構造簡單、發展過程單純的表徵作 品，視覺與語文間出現較快的整合趨勢；另外個案在成蟲階段的 2D、3D 視覺表 徵與語文間能相互檢驗則連結過程呈現逐漸整合為關鍵的趨勢，學生的表徵過程 藉由小組評論的互動，能對作品的特徵做檢驗進而整合科學事實及個人想法，於 2D 和 3D 表徵作品上做出修正。

藉由教師提供之多重表徵環境，個案在幼蟲、蛹的 2D 和 3D 視覺表徵與語 文連結出現兩種趨勢：個案於作品和小組評論過程中，其視覺區與語文區若能交 互檢驗，掌握關鍵特徵並去表徵關鍵特徵與位置關係時則出現持續整合為關鍵之 趨勢；另外當個案對於表徵材料、空間位置不易掌握時，其語言中即使能描述出 接近科學內容的口語表徵，但視覺表徵作品仍以個人想法為主，作品中僅出現部 分科學細節，未能建構出具科學關鍵整合之視覺作品。

2D 和 3D 視覺表徵與與語文連結出現不一致的情形，主要以個案在創作過程 中的材料使用與表徵技巧，當個案對材料使用上有所變通或發展較精細之技巧，

則能在視覺與語文表徵中發展出較一致的連結過程，而當個案受材料限制不能解 決創作中的問題時，則呈現以個人的直覺、想法去進行表徵之趨勢。

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四、後設表徵能力之歷程

學生後設表徵能力出現三種變化情形，若學生能從教師提供之多重表徵環境 掌握科學上的關鍵特徵則能出現調整以及創作的能力，2D 和 3D 表徵過程讓個案 能建構出科學想法，而個案能依調整後的心智想法在小組內展現評論能力，並進 一步在科學社群中與他人對科學內容上做互動。

另外，學生藉由教師提供之多重表徵環境中，部分個案會先發展個人想法的 解釋能力，在透過一次又一次的視覺表徵創作及作品評論的互動中，發現衝突、

不一致，進而去做檢驗以調整心智想法進行下一次的表徵行動，個案則能發展出 調整作品之後設表徵能力，作品評論與表徵創作過程提供學生一個檢驗、修正、

再檢驗與再修正的機會。

此外，部分個案經過教師提供及自行發展之多重表徵環境中，雖然也有相同 的 2D 和 3D 的視覺表徵機會與小組評論，但個案在遇到表徵創作上的困難時，

仍會以個人想法去進行表徵創作，在科學內容上僅以口語提出說明與解釋。

2D 作品是學生熟悉的表徵形式，學生可以透過 2D 作品將想法與他人溝通、

互動；而在發展 3D 作品中，學生面臨較多作品的創作問題，其小組間的社會互 動頻率增加，藉由同儕的話語，個案可以去檢視自己的 3D 作品，或是觀摩別人 在創作過程中問題解決的方式，調整心中的想法或移除較固著之個人直覺，3D 表徵作品的互動過程，提供學生機會進一步檢驗與調整出具科學內容之心智想 法。

學生從一開始以片面知識、訊息、經驗作出表面表徵的「解釋」，經學習活 動中的表徵過程，有機會跳脫表面表徵的限制，建構更深理解，展現「調整」作 品表徵關鍵特徵，在語文上發展出對作品的批判能力。表徵創作與評論活動提供 學生建構與檢驗的機會，使其進一步發展多元的後設表徵能力。

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