第三節已呈現本研究所採用的研究工具，本節將說明透過研究工具收集到的 研究資料如何回應研究問題。本研究的研究工具有二階層診斷問卷和半結構式訪 談。在發展問卷的過程中，經過探討文獻、半結構式訪談和開放式問卷設計各題 的選項，因此選項內容即為學生持有的人體體溫恆定性另有概念，以回答研究問 題 1-1。接著計算學生在問卷中，兩個階層的答對率和整份問卷的帄均答對率分 別為多少，以回答研究問題 1-2。再來利用成對樣本 t 考驗，比較前測和後測、
及前測和延宕測驗以及後測和延宕測驗的答對率是否達到顯著差異，以回答研就 問題 2-1 和研究問題 2-2。透過編碼表，問卷的選項皆對應到一個人體體溫恆定 性心智模式，接著將學生的填答情形轉變成各個心智模式類型比例，以研究問題 3-1 和研究問題 3-2。列出每一位學生在三次測驗中二階層診斷問卷填答所對應 的心智模式類型後，呈現所有學生三次心智模式類型的轉變途徑，以回答研究問 題 4-1。在學生心智模式一致性表現的部份，本研究引用 Gómez Crespo &
Pozo(2005，引自鍾曉蘭，2007)提出的一致性係數(CI：consistency index)分析，
將學生的答題代入公式即可得到該生的 CI 值，以回答研究問題 5-1。利用成對樣 本 t 考驗比較前測和後測、前測和延宕測驗以及後測和延宕測驗的 CI 值是否達 到顯著差異，以回答研究問題 5-2 和研究問題 5-3。
在訪談的分析部份，在學生的口語資料中找出學生的另有概念以節錄佐證，
回應研究問題 1-1。接著透過編碼表，將學生對不同人體體溫恆定性現象的解釋 轉譯成心智模式類型，並呈現心智模式類型在三次訪談的轉變，回應研究問題 4-2。
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一、二階層診斷問卷分析方式
問卷施測的時間分別是教學前、教學後和教學後六個禮拜，因此可以分析每 一次的答題狀況以及概念的演變。試題共有 26 題，由於問卷是根據 Treagust(1995) 所提出的二階層診斷測驗所設計的，因此每一題都有兩個階層。問卷結果分別從 學生的答題正確率、心智模式一致性和心智模式類型分布與轉變三個部份進行分 析。
(一)概念理解分析
首先分析學生在前測、後測和延宕測驗中二階層診斷問卷中的作答情形，看 他們在三次測驗中第一層試題、第二層試題以及兩層試題帄均答對率各是多少。
接著利用 SPSS 第十九版進行成對樣本 t 考驗比較前測和後測、前測和延宕測驗 以及後測和延宕測驗的答對率是否有達顯著差異，希望瞭解從前測到後測是否顯 著進步、從前測到延宕測驗是否仍然顯著進步、從後測到延宕測驗是否仍然進步。
最後再從表 3-3-3 中的九個命題陳述所涵蓋的三題裡，看學生在三次測驗中各個 命題陳述的答對率各是多少。然後再次利用 SPSS 第十九版進行成對樣本 t 考驗，
比較前測和後測、前測和延宕測驗以及後測和延宕測驗各個命題陳述的答對率是 否有達顯著差異。瞭解他們在不同次的測驗中，對各個命題陳述的理解是否有顯 著進步。
(二) 心智模式分析
迄今已有許多探討心智模式的研究，其研究工具大致可以分成質性和量化 兩種，然而大家對於心智模式分析的方式不盡相同。Vosniadou 和 Brewer(1992) 利用訪談的方式得到學生地球形狀的心智模式，訪談問題分成事實性問題和延伸 性問題，並要求學生繪圖解釋。在心智模式的編碼中，學生的回答與其他答案不 一致情況可分為可接受的誤差以及不可接受的誤差。前者為與其他答案不一致，
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但可能是表答不當或意思不明確，因此可接受。而後者則是與其他答案對應的心 智模式不同，此誤差只能出現一次，超過兩次則被視為不一致的混合心智模式。
找出學生對每個問題的回答和解釋間的關聯性後，透過她們提出的架構理論分析 學生的心智模式。Chi 等人(1994)則是要求學生在閱讀文本時，對每一句產生自 我解釋。將學生的自我解釋轉譯成 IF-THEN 後，發現低解釋能力者能整合主題 內的資訊，而高解釋能力者除了能整合主題內的資訊外，更能整合主題之間的資 訊。從這樣的結果顯示學生可以產生具有融貫性、系統性的心智模式。透過分析 述語和學生對血液循環系統繪製的圖，依照其組成成份和血流方向說明學生心智 模式的樣貌。
1、學生的人體體溫恆定性心智模式類型
學生對於人體體溫恆定性的另有概念大致可以分成四種類型，如表 2-2-1。
前三個類型對人體體溫恆定機制有不同的解釋，第四種與人體體溫恆定機制無直 接相關。
(1)體溫不會改變
學生認為人體在健康狀態時體溫不會發生改變，也不會受到運動影響而改變。
若學生認為體溫不會改變時，有兩個可能的解釋。第一種是學生認為當氣溫改變 或運動時，人體會主動調節體溫，讓體溫維持不變。第二種是學生認為人體體溫 不會改變，因此不會有任何調節體溫的行為。造成這類另有概念的原因可能有兩 個，一個是在生活經驗中我們會告訴學生一個正常體溫的值，如 36oC，因此學 生會誤解為正常體溫為定值。另一個原因為學生誤解恆定性的定義，以為恆定即 為維持定值，而非一個範圍。林陳涌和徐毓慧(2002)讓學生詞語聯想的結果也顯 示，許多七年級學生以為恆定性為靜態帄衡，甚至認為必頇維持在一個特定的 值。
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(2)體溫由氣溫決定
學生認為人體的體溫變化情形由氣溫的高低決定。雖然我們的體溫會受到環 境氣溫影響，但是主要決定我們體溫的是人體體溫調節機制，而不是環境氣溫。
因此持有此另有概念的學生，可能仍然知道人體有體溫調節機制，但是影響體溫 的程度不如環境氣溫。或者他們認為人體沒有體溫調節機制，完全由環境氣溫決 定。
(3)體溫由運動調控
持有此類型另有概念的學生會以生理結構的行為來解釋體溫調節機制，如肌 肉收縮、血液流動、血管收縮或舒張。因此當體溫上升時，他們會認為必頇藉由 抑制生理結構行為降低體熱的產生。當體溫下降時，他們認為必頇藉由促進生理 結構行為增加體熱的產生。以這類另有概念解釋體溫調節機制的學生，不但錯誤 解釋產熱方式，而且不認為身體會主動散熱。林陳涌和徐毓慧(2002)以四格連環 漫畫情境探討學生的恆定性概念時，發現有一種類型的學生為活動力相關型。他 們活動力高時體溫上升，活動力低時體溫下降，與持有此類型另有概念的學生解 釋方式相似。
(4)其他
在此類型的另有概念與人體體溫恆定機制沒有直接相關，例如學生認為血液 本來就是熱的，但並未解釋血液的熱能來源為何(Westbrook & Marek, 1992；黃佳 杏，2007)。學生將「呼吸作用」誤解為「呼吸運動」，認為體溫來源是細胞呼吸 時會產生能量(Westbrook & Marek, 1992；黃佳杏，2007；林素華和劉燿誠, 2010)。
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根據前三種與人體體溫恆定機制相關的另有概念類型探討，研究者在發展二 階層診斷問卷過程訪談學生時，發現可以將學生的回答歸納成四種心智模式類型，
分別是不調節模式、外因模式、運動模式和科學模式。不調節模式的學生持有部 份第一類型的另有概念，認為人體體溫可能改變，也可能不會改變，但是身體都 不會有任何調節體溫的行為，如圖 3-5-1。因此當氣溫改變或運動時，不論身體 是否產生任何反應，都與體溫調節無關。
圖 3-5-1 不調節模式
外因模式的學生持有第二類型的另有概念，認為當氣溫改變或運動時，人體 體溫會改變，如圖 3-5-2。若要調整體溫回到正常範圍，必頇透過體外因素，如 利用冷、暖氣機改變室內溫度，或攝取冷、熱食物，人體本身並沒有調節體溫的 行為。相同的，持有外因模式的學生也認為身體不論是否產生反應，都不會影響 到體溫。
運動模式的學生持有第三類型的另有概念，認為氣溫改變或運動時體溫會改 變，身體會調節體溫，如圖 3-5-3。氣溫改變或運動時，身體會產生一些反應，
其中肌肉收縮同時也是體溫調節的方式。他們認為當器官組織運作時，就會產生 熱能提高體溫。因此當體溫過高時，必頇減緩或暫時停止器官組織的運作，以減
體溫改變或不變
肌肉收縮 養分攝取 血液流動 排汗
身體反應 氣溫改變/運動 當……時
產生
包括 包括 包括
包括
虛線部份僅在訪談中詢問
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的試題，若三題中有兩題的作答選項對應到同一個心智模式，即為該學生在解釋 此現象的主要心智模式類型。若三題的作答選項皆對應到不同心智模式，則此學 生的心智模式類型被判定為混合模式。由於問卷包括九個命題陳述，因此會得到 九個心智模式。最後再將這九個心智模式整合，探討學生的人體體溫恆定性心智 模式類型。有五個以上命題陳述的心智模式為相同心智模式類型時，即為學生的 人體體溫恆定性心智模式類型。若該學生沒有五個以上命題陳述的心智模式為相 同心智模式類型時，則判定為混合模式。此時判定學生心智模式類型時，心智模 式一致性的標準為超過 50%(5/9 以上命題陳述相同)。由於問卷題數較多，有學 生反應填寫到最後已無法仔細作答而產生自我矛盾的答案。因此分析心智模式類 型時還以 33%以上(3/9 以上命題陳述相同)的心智模式一致性作為標準，判定學
的試題，若三題中有兩題的作答選項對應到同一個心智模式，即為該學生在解釋 此現象的主要心智模式類型。若三題的作答選項皆對應到不同心智模式，則此學 生的心智模式類型被判定為混合模式。由於問卷包括九個命題陳述，因此會得到 九個心智模式。最後再將這九個心智模式整合，探討學生的人體體溫恆定性心智 模式類型。有五個以上命題陳述的心智模式為相同心智模式類型時，即為學生的 人體體溫恆定性心智模式類型。若該學生沒有五個以上命題陳述的心智模式為相 同心智模式類型時，則判定為混合模式。此時判定學生心智模式類型時，心智模 式一致性的標準為超過 50%(5/9 以上命題陳述相同)。由於問卷題數較多，有學 生反應填寫到最後已無法仔細作答而產生自我矛盾的答案。因此分析心智模式類 型時還以 33%以上(3/9 以上命題陳述相同)的心智模式一致性作為標準，判定學