第三章 研究設計
第三節 解釋之類型
此節中，研究者參考Dagher & Cossman（1992）將教師在課堂上所使用的十 種解釋類型：虛無的、實用的、形上學、擬人化、類比、機制式、功能、目的論、
理性的及基因性，以及Treagust & Harrison（2000）所提學童在科學教室教室中所 進行的科學解釋類型，若學生之解釋均無符合上述類型，則由研究者自行歸類，
將受訪學生之解釋類型分成八種，「科學類型」、「類科學類型」、「模糊類型」、
「擬人化類型」、「類比化類型」、「無法提出說明類型」、「功能化類型」、
「理性類型」。
一、學生於POE實驗一之解釋類型分析：
依據受訪學生的記錄單、影音資料及逐字稿，研究者將29位受訪學生於POE 實驗一中所提出之解釋內容進行分析及分類，學生之解釋類型分析結果如下表 4-3-1所示：
表4-3-1 國中二年級學生於POE實驗一解釋類型分析之結果
解釋類型 學生代碼 人數（％）
科學類型（science） S07、S13、S25、S29 4（14％）
類科學類型
（similar-science）
S02、S03、S04、S05、S06、S08、S10、S12、
S14、S15、S19、S21、S22、S23、S24、S26、
S27、S28、S09
19（66％）
模糊類型
（vague）
S16、S18 2（7％）
擬人化類型
（anthropomorphic）
S01、S20 2（7％）
類比化類型
（analogical）
S17 1（3%）
無法提出說明類型
（can not explain）
S11 1（3%）
由表4-3-1顯示，受訪學生於實驗一的解釋類型可以以分成「科學類型」、「類 科學類型」、「模糊類型」、「擬人化類型」、「類比化類型」及「無法提出說 明類型」，以下茲將上述六類型舉例說明之：
（一）科學類型（science）
科學類型即為解釋時能使用邏輯概念來思考主題因果關係，且能對主題提出 適合的科學概念來做解釋，符合上述條件之解釋皆屬於科學類型。
研究者針對受訪學生在POE實驗一的解釋，若能在解釋中提出「磁力」與「重
S25、S29在解釋階段提出的階段才符合科學類型的條件。茲舉例說明如下：
S13：因為，就是地心引力會向下，但是上面有個磁力在吸引吧。
S25：因為上面的磁力跟地心引力兩邊的拉力相等吧。
（二）類科學類型（similar -science）
類科學類型即為解釋時雖能以邏輯概念解釋主題之因果關係，但是其所提出 解釋之科學概念不正確或者並不完全符合主題，均屬於此類型。許多學生在POE 實驗一提出「磁力」、「磁鐵」、「引力」、「地心引力」等科學語詞來解釋原 因，但是均無法表達完整該實驗的科學概念。
歸類於類科學類型的學生提出之解釋原因大致可以分成以下幾類：「上下基 座的磁鐵與地球上的磁鐵相斥」、「上下基座的磁鐵與地球上的磁鐵相吸」、「上 基座有磁力會吸住地球」、「上基座有磁力會排斥地球北極」、「地球在吸上基 座，上基座在排斥地球」、「上面的磁力在吸，下面的磁力在排斥地球，兩個的 力量達到一個平衡」。這類型的學生所提出的解釋都未能同時將上基座吸引地球 的磁力與地球所受的重力達成力平衡的條件考量進去，大部分的學生在解釋時只 考量到磁力的因素以及力平衡的科學概念，很少有學生將重力的因素考量進去，
甚至有一位學生S10在解釋力平衡時，他所解釋的力平衡的合力竟然不為零，由 此可知，學生嘗試用科學概念去解釋時，若忽略該主題的某些科學因素，以及思 考時未能仔細考量科學概念，都很容易被劃分為此類型的解釋。茲舉例如下：
S10：上面的磁力在吸，下面的磁力在排斥地球，兩個的力量達到一個平衡。
（三）模糊類型（vague）
模糊類型即為對於主題提出概念模糊的解釋，均屬於此類。學生S16在實驗 一的解釋認為地球會漂浮的原因是「引力互消」，他並沒有清楚交代引力屬於自
然界中的何種力，且對於引力作用於那個物體，及引力在實驗裝置的位置均沒有 做清楚的描述。學生S18認為「上下都會吸」，他的解釋也是很簡潔的描述所認 為的原因，也沒有清楚的解釋原因，均屬於模糊類型的解釋。茲舉例如下：
S16：應該是重力吧。
S18：因為上下都會吸。
（四）擬人化類型（anthropomorphic）
擬人化類型即為解釋時將人類的特性套用在非人類的作用體上。學生S01在 實驗一的解釋認為因為上面有磁鐵在「拉」，所以地球才會漂浮起來，他使用了
「拉」此有「拉動」目的性的語詞來解釋磁力的功用。學生S20認為地球會漂浮 的是因為「他（地球）在吸他（上基座），他（上基座）在推他（地球）」，他 用了「推」此有「推動」目的性的語詞來解釋磁力的功用，因此此兩名學生之解 釋均屬於擬人化類型。
（五）類比化類型（analogical）
類比化類型即為假定類比的情境和真實的現象之間，存在著符應關係，以學 生熟悉之情境，來解釋要被解釋的現象。學生S17即屬於此類型，該名學生以太 陽系之地球科學相關概念來套用到該實驗裝置之解釋，他以太陽比擬上基座，金 星比擬下基座，上基座與地球間之空隙比擬為大氣層，接著地球會飄浮在太陽及 金星之間，由此可見該名學生以他熟悉的情境來解釋該實驗之科學概念。茲舉例 如下：
S17：因為有太陽，還有他後面的金星喔，他們兩個都有引力，所 以他才會浮在空中。
T：那在這裝置裡面，大氣層是什麼？
S17：隔絕他們互相引力。
T：那金星是什麼？
S17：金星就是金星。
T：我說在這裝置裡。
S17：金星就是這個底下。
T：那太陽是什麼？
S17：就是這上面。
（六）無法提出說明類型（can not explain）
無法提出說明類型即為在解釋過程中毫無頭緒，或者提出的理由為「我不知 道」等相同性質之解釋均屬於此類型。學生S11在預測階段的解釋能用地心引力 的概念來解釋，但是當他觀察完實驗的結果時，對於該實驗結果卻連地心引力等 相關的科學語詞均無法提出，因此該名學生的解釋屬於此類型。茲舉例如下：
S11：不知道呢，因為東西應該會掉下來但是他卻浮起來，所以我 也不太懂為什麼會這樣。
二、學生於POE實驗二之解釋類型分析：
依據受訪學生的記錄單、影音資料及逐字稿，研究者將29位受訪學生於POE 實驗二中所提出之解釋內容進行分析及分類，學生之解釋類型分析結果如下表 4-3-2所示：
表4-3-2 國中二年級學生於POE實驗二解釋類型分析之結果
解釋類型 學生代碼 人數（％）
科學類型（science） S02、S05、S13 3（10％）
類科學類型
（similar-science）
S01、S03、S04、S06、S08、S09、S10、S11、
S12、S14、S15、S18、S19、S20、S21、S22、
S23、S24、S26、S27、S28、S29
22（76％）
模糊類型（vague） S16、S17 2（7％）
功能化類型
（functional）
S07 1（3%）
無法提出說明類型
（can not explain）
S25 1（3%）
由表4-3-2顯示，受訪學生於實驗二的解釋類型可以以分成「科學類型」、「類 科學類型」、「模糊類型」、「功能化類型」及「無法提出說明類型」，以下茲 將上述五類型舉例說明之：
（一）科學類型（science）
科學類型即為解釋時能使用邏輯概念來思考主題因果關係，且能對主題提出 適合的科學概念來做解釋，符合上述條件之解釋皆屬於科學類型。研究者判斷實 驗二符合科學類型的解釋必須同時描述重力與磁力之作用，並且提出完整確切的 科學解釋；因為躲避球內部無磁鐵，且躲避球本身受重力之影響而掉落。在此實 驗中，有3位學生S02、S05、S13的解釋均有提到躲避球本身沒有磁力，躲避球受 重力之作用而掉落，此3名學生之解釋均屬於此類型。茲舉例如下：
S02：因為他沒有磁鐵，加上地心引力把他引落。
S13：因為裡面沒有磁力，又因為地心引力吧。
多學生只考量到單一「磁力」或「重力」的科學概念，例如：「因為躲避球內沒 有磁鐵」或「躲避球受重力的影響而掉落」。他們並沒有同時將「磁力」及「重 力」納入解釋中，因此他們的解釋並不完全符合主題之解釋。茲舉例如下：
S06：因為躲避球沒有磁鐵。
S15：因為有地心引力的影響。
（三）模糊類型（vague）
模糊類型即為對於主題提出概念模糊不清的解釋，均屬於此類。學生S16解 釋躲避球會掉落的原因為上面吸引躲避球的力量消失了，他只說明此力量消失，
但是並沒有詳細說明此力量為自然界中的哪種力量。而學生S17認為裝置他們沒 有引力，他的解釋與學生S16類似，他們都沒有清楚說明此力量為何種力，因此 他們的解釋均屬於模糊類型。茲舉例如下：
S16：他們的吸力消失了。
S17：他們沒有引力阿。
（四）功能化類型（functional）
功能化類型即為依據直接得到的功能或結果來解釋主題。學生S07在實驗一 中觀察到當地球飄浮在空中時，實驗裝置會發出低頻率的嗡嗡聲響，他就用這個 聲音來判斷此裝置有沒有作用，因為躲避球放置在原地球漂浮處時，實驗裝置並 沒有發出低頻的嗡嗡聲響，因此他就用此聲音來解釋躲避球掉落的原因。茲舉例 如下：
S17： 沒有作用，因為當你在放的時候沒有聲音。
T：你覺得那個作用是什麼？
S17：上部在吸地球，如果沒有聲音，就表示沒有作用。
（五）無法提出說明類型（can not explain）
無法提出說明類型即為在解釋過程中毫無頭緒，或者提出的理由為「我不知
道」、「我不太懂」等相同性質之解釋均屬於此類型。學生S25在預測階段所持 的理由為躲避球比地球重，所以躲避球會掉落。當他觀察完實驗結果之後，雖然 躲避球實驗結果如他所預期的掉落，但是他馬上又否定自己的預測時的理由；由 此可見，他對於該實驗無法提出說明。茲舉例如下：
S25：因為躲避球比較重。（預測階段所持的理由）
S25：恩，好像不太有耶。（解釋階段所持的理由）
三、學生於POE實驗三之解釋類型分析：
依據受訪學生的記錄單、影音資料及逐字稿，研究者將29位受訪學生於POE 實驗三中所提出之解釋內容進行分析及分類，學生之解釋類型分析結果如下表 4-3-3所示：
表4-3-3 國中二年級學生於POE實驗三解釋類型分析之結果
解釋類型 學生代碼 人數（％）
科學類型
（science）
S02、S03、S06 、S07、S08、S09、S10、S12、
S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S23、
S24、S25、S27、S28、S29
21（72％）
類科學類型
（similar-science）
S01、S04、S05、S11、S20、S21 6（21％）
類比化類型
（analogical）
S26 1（3%）
理性類型
（rational）
S22 1（3%）
由表4-3-3顯示，受訪學生於實驗三的解釋類型可以以分成「科學類型」、「類 科學類型」、「類比化類型」及「理性類型」，以下茲將上述四類型舉例說明之：
由表4-3-3顯示，受訪學生於實驗三的解釋類型可以以分成「科學類型」、「類 科學類型」、「類比化類型」及「理性類型」，以下茲將上述四類型舉例說明之：