綜合討論

本節將藉由本研究的發現，針對全體學生於課程進行前後的心智模式改變、

全體學生於課程進行前後的科學解釋改變、兩種不同鷹架設計的教材對於學生心 智模式影響與對於科學解釋的影響等四個方面進行討論。

一、全體學生於課程進行前後的心智模式改變

首先，從 Rouse 和 Morris（1986）所提出的心智模式功能中的描述性及解釋 性的觀點與 Chi 和 Roscoe（2002）、Vosniadou 和 Brewer（1992）的觀點進行資 料分析，分別有以下的結果。

（一） 地球內部結構的心智模式可區分為五種模式，包括：1.無模式、2.層狀 模式、3.錯誤的單一模式、4.混淆模式及 5.正確的單一模式。全體學生 於後測中地球內部結構的心智模式之複雜度並未顯著高於前測心智模 式之複雜度。此可能原因為此部分主要屬於學生個人的先備知識，再 加上課程並未設計此部分內容讓學生學習，故學生對地球內部結構的

心智模式於課程前後無明顯差異，多維持個人原有的心智模式。除此 之外，多數學生於地球內部結構皆有層狀的概念，而這和 Gobert（2000）

所做的研究結果有些不同，此結果的可能原因為研究對象不同所致，

Gobert（2000）主要研究對象為國小五年級（10-12 歲）的學生，而本 研究的對象為高中一年級的學生，其已於國三時即具備地球內部層狀 的概念，因此較少學生持無模式。

（二） 板塊運動動力來源的心智模式可區分為五種模式，包括：1.無模式、2.

運動模式、3.不完整動力機制模式、4.動力機制模式及 5.板塊構造機制 模式。首先，全體學生於後測中板塊運動動力來源的心智模式之複雜 度顯著高於前測心智模式之複雜度。此結果推測可能原因為在課程設 計中，使用地震軟體做為視覺輔助鷹架，以幫助學生較深入瞭解板塊 運動的情形，進而推測可能的動力來源，改變其心智模式。再來，本 研究中，較少學生對於板塊運動動力來源持無模式或有錯誤模式，而 在 Marques 和 Thompson（1997）的研究中，學生有不少迷思。推測本 研究結果不同之原因可能是臺灣地區的課程中在國中三年級即涵蓋板 塊運動學說相關概念，學生大都具備部分板塊學說的概念，所以，多 數學生被診斷出不完整動力機制模式和動力機制模式。

（三） 臺灣附近的地體構造的心智模式可區分為五種模式，包括：1.無模式、

2.靜態模式、3.錯誤的地體動力模式、4.不完整的地體動力模式及 5.完 整的地體動力模式。全體學生於後測中板塊運動動力來源的心智模式 之複雜度顯著高於前測心智模式之複雜度。此可能原因為於課程設計 當中，會透過軟體的使用，讓學生反覆練習並瞭解板塊運動之情形，

進而判斷板塊運動情況並推測可能的運作機制原因，以及判斷板塊邊 界類型等，故可改變學生其心智模式。

二、全體學生於課程進行前後的科學解釋改變

本研究依據 IQWST 模式所提出的三要點，包括：1.說明主張、2.提出證據、

3.推理來進行開放式問答測驗之設計。經分析後有以下結果，科學解釋中的說明 主張於課程前後測表現無顯著差異，此結果推測可能原因學生原本就不瞭解該主 張，因此也就無法進行解釋。

科學解釋中的提出證據及推理解釋皆有顯著的進步，此結果推測可能因為學 習單的文字設計，提供幫助學生尋找適當資料以支持假說，以及引導學生解釋該 資料可支持的理由。此與簡錦鳳（2008）的研究結果發現，學生於類似課程進行 後，其找出證據有明顯的進步，而這又與本研究結果中的提出證據有顯著進步相 似。然而卻與吳佳蓮（2006）所做的研究中發現學生於探究課程後，僅於解釋的 推理過程有明顯的成長但在尋找證據支持主張的進步最少的結果稍有不同，推測 可能原因為本研究的研究對象不同，吳佳蓮（2006）所研究的對象為國小五年級，

而本研究的對象為高中一年級，由於高中生在認知發展上較小學生成熟，多數已 達形式運思期，能夠針對論述找出支持的證據以作為邏輯推理的依據。

三、兩種不同鷹架設計的教材對於學生心智模式影響差異

兩組學生於地球內部結構和板塊運動動力來源的心智模式在課程進行前後 無顯著差異，臺灣附近的地體構造之心智模式則達顯著差異。此結果推測可能原 因為未能提供學生足夠之鷹架，因此兩組學生於地球內部結構和板塊運動動力來 源的表現無差異。此外，雖然其中一組所使用的學習單，其文字鷹架較簡單，但 卻有較多的教師提示，因此除了考慮課程設計外，亦需思考文字鷹架與教師所提 供之比例。

四、兩種不同鷹架設計的教材對於學生科學解釋的影響

兩組學生於科學解釋中的提出證據和推理解釋在課程進行前後達顯著差異，

此結果推測可能原因為本課程中，所設計之鷹架能滿足學生的需求，以幫助學生 進行科學解釋。