解釋類型的相關研究

Achinstein（1988）指出「解釋」是解釋者向受釋者詳細地說明現象的一 種語言活動。因為解釋是與當時的情境相關，因此向他人解釋一現象，除了考 慮所使用的理論是否合宜或是符合因果關係，也要考量受釋者的能力（Van Fraassen, 1988；Wong, 1996）。從功能上來看，Mackor（1995）將解釋分成物 理解釋（physical explanations）和功能性的解釋（functional explanation）兩種；

沒有描述其功能和目的，只描述其物理系統，稱之為物理解釋（ physical explanation）；描述東西實際或潛在的功能則稱為功能性的解釋（functional explanations）（引自 Harrarinen, 2004）。Horwood（1988）則依照本質的不同，

將解釋分成兩種，如表 2-2-1：

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表 2-2-1 Horwood（1988）所訂出的兩種解釋類型

資料來源：引自湯偉君與邱美虹（2010）

針對出現在科學教室裡的解釋，國外學者 Treagust & Harrison（2000）提 出了以下的見解：它是一種整合科學內容知識與教育內容知識的獨特型解釋，

並區分出十八種的解釋類型（或特性），這些解釋類型可分成三大類：科學內 容解釋、有效的教育內容解釋、日常解釋。每一大類解釋各含六小項類型或特 性，但並未對這些特性或類型加以明確定義。更進一步，Treagust & Mamiala

（2003）將研究場域設定在化學課室，在這個研究中，他們將解釋分成類比、

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一、教師的解釋類型

教育用的解釋，目的是為了滿足學生的需求（Horwood, 1988），因此教 師在進行解釋時，會使用特殊的解釋類型來促進理解。Smith & Meux（1970）

以中學教師為研究對象，從教學邏輯（the logic of teaching）的觀點進行長期 的教室觀察，而提出了機械性、原因型的、次序性的、程序性的、目的論的、

規範性等六種「解釋」類型（引自黃達三、賴玉春，1998）；另一位學者 Oguntonade

（1971）則以科學哲學架構出發，將教師的解釋類型分成下列五種不同的形 式：全稱定律（universal law）、建構（construct）、類比（analogy）、歷史 典故（historical account）、多方面的（miscellaneous）（引自黃達三、賴玉春，

1998）；由以上的結果得知：當研究者以不同的角度分類，同樣的研究主題即 有不同的分類結果。

眾多學者中，Dagher（1991）以 20 位國中科學教師為對象所進行的課室 研究，除了類比的、擬人化、機械的、理性的、目的論的五種和上述進行科學 教室研究的學者有所重複之外，又再細分出其他加起來共十種的解釋類型，國 內大多學者進行解釋類型的研究大多採用其分類方式（例如：黃達三與賴玉 春；劉月智等），現將其定義列舉如下：

1.類比的（analogical）：以學生熟悉的情境來解釋一個不熟悉的現象，而假定 在「類比的情境」和「真實的現象」之間存有相對應的觀點。

2.擬人化的（anthropomorphic）：將人類的特質套用於非人類的作用者上。

3.功能的（functional）：依據直接性的結果或功能來解釋現象，例如：自然天 擇（natural selection），將現象歸因為可被自然的歷史事件所支持；或是經由 設計出來的人工製品，則被歸因為被有意志的（人為的）歷史事件所支持。

4.溯源性（genetic）：依照事件發生順序產生的關聯，解釋一個現象如何發生。

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5.機械的（mechanical）：藉由明示或暗示科學定律，表現出因果關係；除了 更深入論述不能直接觀察到之事件外，並利用上述的科學定律的簡要陳述，

發展良好的解釋架構。

6.形上學的（metaphysica1）：這種解釋是將現象的起因，訴諸於超自然作用 者，例如天意或神靈所造成的。

7.實用的（practical）：涉及教導如何去進行物理或心智操作，即向傾聽者說 明「如何做」（how to）的解釋，例如儀器的操作、實驗步驟等。

8.理性的（rational）：利用證據或主張來提出解釋，使他人不得不去相信和接 受宣告。

9.恆真的（tautological）：此種解釋僅將「如何」、「為什麼」的問題或句子 加以重組而已，把問題重新架構敘述出來，並未添加新的資訊。

10.目的論的（teleological）：依據現象如何導致結果（功能）所做出的解釋，

現象的存在或所做所為都是為了達到此結果，例如：儲存於動物記憶中的適 應經驗，訊息儲存於DNA 密碼、電腦程式中。

至於國內的研究分述如下；邱鴻麟與梁惠玉（1997）以 4 位高中化學教師 為研究對象，採用 Dagher & Cossman（1992）與陸健體（1994）對科學解釋類 型及定義作為分析架構，分析高中化學教師的口語解釋類型，其研究結果發現 其口語解釋類型有演繹、機率、因果、目的、發生、類比與舉例的口語解釋模 式（引自劉月智，2007）；黃達三與賴玉春（1998）研究國小教師自然科教學 時的口語解釋，採用了 Dagher（1991）的分類方式，其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、實用的與恆真的；

巫少岑（2007）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，亦採用 Dagher & Cossman（1992）的分

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類方式，發現國小科學教師的解釋類型有機械的、實用的、套套邏輯的、直覺 的、日常生活用語的、和無法提出說明的六種解釋類型。

以上是國內外學者以教師為研究對象，並將其解釋類型加以分類的研究結 果。我們發現教師在課堂中常常運用「解釋」以達成教學目標，並且因為情境 的不同，而產生不同的解釋類型。

二、學生的解釋類型

早期國外學者針對不同年齡層的學生解釋類型進行了研究，皮亞傑及他的 追隨者（Piaget, 1972；Fuson, 1976；Stepans & Kuehn, 1985）將兒童的科學解 釋類型分為下列幾類（引自劉月智，2007）：

1.萬物有靈論（animism）：兒童認為自然界的萬物皆有感覺、意識以及情感 的。

2.人為論（artificialism）：兒童覺得所有的事物都是為了對人類有益處而產生 的。

3.決定論（finalism）：兒童認為每件事都有一個解釋，而這個解釋並不一定會 與現象的起源或結果有很大的相關，只是為了解釋而解釋。

4.人創論（human-made）：兒童覺得自然現象是由人類力量所造成的。

5.神創論（god-made）：兒童相信自然現象是由神所造成的。

6.機械論（mechanism）：兒童以一種機械的過程來解釋自然現象，完全不包 含人類的特質。

7.科學的想法（scientific ideas）：兒童持有科學家與教師所公認的的想法。

Zuzovsky & Tamir（1999）研究四年級與八年級的學生，歸納提出三種科 學解釋類型，分別為：

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1.演繹-理論（Deductive Nomological）型，即D-N型，需描述現象發生的條件 限制並對現象進行邏輯性的解釋。

2.目的性的解釋，參考某些生物體或物體達成的結果與目的，而非發生的原因 來解釋。

3.功能性的解釋，主要參考現象於系統中所扮演的角色與功能，來解釋特性行 為模式或性質。

而 Touger, Dufresne, Gerace, Hardiman & Meatre（1995）以 45 位初學物理 學的大學生為對象，採取晤談方式蒐集學生如何解釋基本力學，並從結果中得 出三種解釋的類型（引自陳嘉蕙，2007）：

1.公式取向（formula-driven）：這類型的解釋是一開始利用公式進行相當多的 代數運算，搜尋記憶中合適的公式或圖表來回答已經問題，但常常後續未能 運用初始的公式或圖表，顯示在初學者的知識庫裡，缺乏相互連結性。

2.直覺的（intuitive）：這些解釋通常是質性的，且大量討論日常生活用語已知 的情況，像是撞擊、慢下來以及沒有走這麼遠等措詞，多過極少被使用的正 式物理語言。

3.階層的（hierarchical）：這些是最像專家的解釋，清楚地確認相關的附屬概 念，並以具結構化的方式應用概念，像是確認能量守恆的初始與最終狀態。

他們包含將數學及視覺表徵與相關敘述整合，展現像專家的能力來使用多重 表徵。

由以上國外學者的研究結果顯示出不同分類結果。而國內的研究有劉誠宗

（2002）以建構論的方法，以問卷及晤談方式蒐集 24 位學生對物種起源的想 法，運用現象學的「整體-部分-整體｣三角循環架構，歸納出 4 種解釋架構類型，

分別稱作「特殊創造型｣、「本質演化型｣、「自發後有滅絕拉馬克型｣、及「自

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發後拉馬克型｣；張綺砡（2002）研究 6 位四年級學生對生活中微小粒子的科 學解釋，其依照 Fuson（1976）的分類，將學生之解釋類型區分為原因論、決 定論與萬物有靈論（引自劉月智，2007）；陳嘉蕙（2007）以 30 位國中生為 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，採 用 Dagher & Cossman（1992）的分類並加入科學型、似科學型、誤用科學型、

直覺型合計十四種的分類方式，實驗結果歸納出國中生的解釋類型有科學型、

似科學型、直覺型、擬人化、誤用科學型、類比型、套套邏輯型、理性型等八 種解釋類型；劉月智（2007）以 40 位大學生為，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，亦採用 Dagher & Cossman（1992）的 分類並加入晤談結果歸納出的科學型、似科學型、生活經驗型、直覺型、其他 類合計十五種的分類方式，發現大學生的解釋類型有科學型、似科學型、生活 經驗型、直覺型、擬人化的、類比的、實用的、溯源的、機械的、以及其他類 等共十種解釋類型。

上述文獻呈現不同情境中學生的解釋，顯現出因為所選定的科學概念相異

，學生的解釋類型亦有所不同。本研究利用半結構晤談的方式，探討國中生的 解釋類型，並考量研究類型的完整性及本研究的研究情境、研究對象，本研究 科學解釋類型依所蒐集到的資料進行分類。