第二章 文獻探討
過去的研究顯示，神經系統單元為學生覺得學習困難的主題之一，由於本研究的目 的是欲探討不同圖形對於神經系統單元的學習之影響，故本章先回顧神經系統概念 的相關研究，接著說明圖形的功能，並敘述影響學生閱讀理解的相關因素。系統功 能語言學是當前可以同時分析文字與圖形的一套語言工具，本章中對於系統功能語 言學（SFL）做一簡要的陳述，並將此工具應用於解析神經系統的圖形。
第一節 神經系統概念相關研究
生物學領域的神經系統主題包含了許多專有名詞，除了日常聽到的大腦、小腦、
脊髓之外，神經系統諸多名詞所隱含的構造、功能及概念關係，對剛接觸這個主題 的國中學生來說是非常陌生的。
生物學知識有整合性、繁多、領域的界定模糊、有許多次領域等特性。神經系 統屬於生物學領域中的生理學次領域，其特色在於繁多的專有名詞，以及牽涉構造 與功能的多層次概念。Bahar，Johnstone 及Hansell（1999）的調查研究顯示，神經 系統與遺傳學相關概念同時列居為六大學生覺得學習困難的單元。
Bahar，Johnstone 及 Hansell（1999）用問卷請207位大一選修生物學的學生指 出每個生物主題的難易程度。神經系統即屬於困難的單元之一。Bahar等人指出，分 析學生覺得學習困難的科學主題，顯示其共通性在於這些主題同時涵蓋了不同層次 的概念特性，包括巨觀（可觀察的實體）、微觀（分子層次）、抽象符號表徵的本 質。
專家教師可以輕易地穿梭在這三種層次的概念之間，甚至同時將三種層次的概 念進行不同比例的抽象運作；然而對於學生生手而言，在跟上教師心智概念之前，
需要的是一步步從具體操作概念到抽象符號表徵的學習，其歷程可能比教師預期還
要花時間。
Bahar，Johnstone 及 Hansell（1999）調查發現超過10%受訪大學生認為神經系 統單元為學習困難的主題之一，然而同一份研究顯示教師對於該學門所知覺到的學 習困難處與學生並不一致；研究指出該結果所隱含的問題顯示，學生學習困難並非 完全來自於神經系統概念本身的困難性，亦可能是由於教師在教授此概念時，表徵 結構的因素所導致的學習困難。
沈鴻明（1994）、沈鴻明和蔡長添（1996）以台灣省中、南部六所學校國一學 生為對象，探討國中一年級學生對神經系統概念的發展情形，以及學習神經系統單 元時容易發生的錯誤概念類型和造成錯誤的原因。該研究於神經系統單元教學前、
後及教學後四個月分別進行前測、後測與保留測驗。測驗工具包括選擇題、結構式 概念圖配合題、開放式問答題和晤談。分析選擇題及概念圖題的通過率顯示，學生 在三次測驗的得分率有顯著差異，後測（52.7%）和保留測驗（47.5%）得分皆顯著 高於前測（30.6%）得分，表示學生在學習神經系統單元後，概念量有明顯增加；
而保留測驗得分顯著低於後測得分，表示學生在學習四個月之後，對於某些概念產 生遺忘。在各類試題通過率分析方面，研究將試題內容歸納為「刺激與反應」、「反 射動作」、「中樞神經」、「周圍神經」、「神經傳導」五大類型。比較各類型試 題保留測驗與後測通過率顯示，「刺激與反應」、「中樞神經」、「周圍神經」三 個類型的題目，保留測驗與後測成績無顯著差異，而「反射動作」和「神經傳導」
類型題目在保留測驗的成績顯著低於後測，顯示學生在這兩類題目的概念有明顯的 遺忘現象。研究者指出，學生在「神經傳導」類型題後測及保留測驗答對率均低於 30%（分別為25%及18.2%），可能是神經傳導類型的概念比較難學，或比較難以統 整各概念的關係。（轉引自葉季昀，2005）
研究指出學生在學習神經系統所容易犯的錯誤為：類似名詞的混淆、類似功能 的混淆、誤解教材的意義及無法對名詞進行明確的定義。
以下列舉學生錯誤的概念類型：
1. 刺激與反應概念
(1)對「刺激」、「反應」、「感覺」三個詞的定義不清楚。
(2)混淆「受器」與「感覺神經」的功能。
2. 反射動作：不清楚反射動作的定義。
3. 中樞神經：混淆分屬於中樞神經的腦和脊髓以及周圍神經的腦神經與脊神經。
4. 周圍神經
(1)不清楚腦神經與脊神經的功能，亦不了解其與感覺神經、運動神經的關係。
(2)神經傳導方向錯誤：混淆感覺神經與運動神經傳遞訊息的傳導方向。
李秀娟、張永達和黃達三（1998）於「概念圖應用於國中生物教材之分析與評 論─以神經系統為例」一文，依據國立編譯館國中生物上冊編輯大意中「正確性、
適切性、本土性、易讀性及生活化」五個項目對部編本教科書第五章第一節及第二 節課文內容進行評論指出，神經系統單元專有名詞很多，課文內容的正確性通常不 易出錯，但在內容編寫及概念次序的安排上，如何達到適切性與易讀性，而避免造 成學生閱讀理解的困難及迷思概念，是較需要注意的地方。研究建議，使用概念圖 組織教材，有利於呈現各概念之間的關係，可提供教師做為概念分析與幫助學生學 習的工具。
李秀娟（1998）探討兩種概念圖教學策略對國中學生學習神經系統概念的影響，
指出學生即使是在教學之後，仍然具有許多不合適的另有概念。葉季昀（2005）以 國中一年級學生為對象，調查發現有效的圖像組織架構教學策略對於學生知識層次 的學習表現，能夠產生立即的影響效果，並幫助學生釐清神經系統概念之間的關係；
圖像組織教學策略亦有助於學生對構造名稱進行正確記憶，並能幫助學生回憶抽象
性較高的名詞。
神經系統的概念十分複雜，需要教師使用較佳的教材或教學策略，才能增進學 生的學習成效。過去的研究較偏重在教學法或教學策略的使用方面，關於教科書方 面則有文本的內容編寫及概念次序的安排之研究。由於教科書是生物教育的教與學 當中，教師和學生最主要的科學知識來源，因此，生物教科書中適當的圖形設計，
是需要受到重視的。
表2-1-1 神經系統單元之相關研究
研究者（年代） 研究名稱 研究目的 研究對象 研究方法
沈鴻明（1994） 國中學生神 經系統之概 念發展
探討國中學生對生物 科內容中神經系統概 念的發展情形，並探討 學生在學習神經系統 時容易發生的錯誤概 念類型以及造成錯誤 的原
因。
臺灣省中、
南部隨機抽 取之六所學 校，前測共 538 人，後 測 536 人，
晤談 12 人，保留測 驗 75 人
進行前測和後測，並對 學生晤談，教學後約四 個月，施以保留測驗
李秀娟（1997） 不同教學策 略對國中生 學習生物的 影響
以概念圖為教學策 略，分為「前置組織因 子教學策略」和「整合 概念教學策略」兩組，
探討兩種教學策略與 傳統教學策略對國中 生學習生物的影響
國中一年級 分別設計「前置組織因 子教學策略」和「整合 概念教學策略」之授課 教材
2.以紙筆測驗、畫概念 圖和問卷進行研究
葉季昀（2005） 圖像組織架 構教學策略 對國中生學 習神經系統 概念的影響
發展有效的圖像組織 架構教學策略，以幫助 學生釐清神經系統概 念之間的關係，並探討 圖像組織架構教學策 略對國中學生學習相 關概念的影響
以臺北市某 公立國中七 年級六個班 級 154 位學 生為對象
1.將學生隨機分成圖 像組織教學策略組和 傳統教學組進行教學 2.研究流程包括前 測、教學處置、後測、
結構式晤談及延後測 四個部分
第二節 圖形的功能
Levin（1982）指出，圖片在學習上有表徵（Representation）、組織（Organization）、 解釋（Interpretation）、轉化（Transformation）和裝飾（Decoration）等五個主要的 功能。詳細說明如下表：
表2-2-1 圖形的功能 1.表徵（Representation）
功能
此種功能的圖片，其內容與課文相重疊，是爲了與教材 內容所描述的事件、人物和概念等重要元素，將抽象的 教學內容，以圖示呈現，以增加學習的機會和資源。
2.組織（Organization）
功能
此類圖片組合課文中元看來較鬆散的部分，用結構性或 步驟性的圖片呈現，將主要概念間的關係加以組織呈 現，提供有關教學內容的巨觀結構訊息。
3.解釋（Interpretation）
功能
這類圖片通常是以較具體的方式，或者是以類推、譬喻 的圖解方式來解說不熟悉或難懂的概念，用以幫助學生 了解。有效的解釋類插圖，常以線條方式表示，而它標 示的文字常有輔助學習的效果。
4.轉化（Transformation）
功能
將教學的文字訊息變換成具體而且易記的圖片形式，可 以幫助學習者記憶教學內容中的關鍵訊息，提高學習的 效果。
5.裝飾（Decoration）功能 此種功能的圖片往往與教學內容沒有直接的關聯，主要 是用來刺激購買慾，吸引與維持學習者的注意力，引起 學生學習的動機。
本研究之神經系統圖形：「神經系統構造圖」、「反射作用示意圖」和「神經 傳導途徑示意圖」之功能，均為Levin（1982）的分類法中之表徵功能。
第三節 閱讀理解
一、影響閱讀理解的可能因素
影響學生閱讀理解的因素大致分為三面向：學習者本身的因素、情境因素以及 學習材料的因素。（顏若映，1992；蔡銘津，1996；洪文東，1997；彭如妹，1999；
曾玉村、王錦玲，2002；轉引自許佩玲，2004）分別敘述如下：
1.學習者本身因素：如智力、認知經驗、先備知識、閱讀動機、語文能力、年齡、
性別、注意力、閱讀策略等。
2.情境因素：包括教師的教學方式、有無激發學生的先備知識、有無傳授策略性 知識、有無傳授文章結構的知識、教學氣氛、師生互動、教師期望、教學管理、
回饋、時間與場合等均會影響閱讀成果。
3.學習材料的因素：包括文章結構、文章內容、與學習者認知基礎的配合等。
一、圖形與閱讀理解
Holmes（1987）利用學生的推論能力研究圖片表徵對學習的效果，他將學生分 為三組，第一組是只讀文字、第二組只讀圖片，第三組是文字加圖片，實驗結果顯 示，第二組和第三組的表現優於第一組，因此，可以證實圖片有助於學習。
張欣怡（1997）的研究顯示讀圖能力高的學生對於圖片加文字的教材有較佳的 學習效果；而且此類教材普遍來說，也有較佳的記憶保留效果。
Reid（1990a）提列影響圖形應用的六大研究取向，在圖片知覺過程（Perceptual process）及認知過程（Cognitive process）中，Reid提到每一個人對同一張圖的知 覺與詮釋是不同的，主要受到兩個因素影響：
1.圖片：圖片中的許多因子引發的閱讀動機、吸引力、注意力等。
2.學習者：經視覺過濾系統（Filter system）、長期記憶及學習者原有知覺影響下，
會產生不同結果。
Reid（1990b）提出在某些情形下，可使圖形優良效益（Picture superiority effect，
簡稱PSE）增加，他指出必須了解圖像知覺理論，方能知道如何去改進圖片，以增 進PSE，所謂圖像知覺（Graphical perception），依照Cleveland 及 McGill（1985）
所述是指將圖形中定量或定性的資訊加以解碼的能力，這其中首先要瞭解如何將作 者的想法正確傳達給讀者。而在閱讀圖文的過程中Reid（1990b）認為影響閱讀成效 有三因素：圖片複雜度、課文難度、學習者的能力，且三者間存在著交互作用。
Reid（1990b）認為學習者的能力和PSE存有高度的相關性；他選擇160位14歲 學生，先依科學能力分組，給他們看有關草原上的消費者的教材內容，然後給予27 題測驗題考他們的記憶（9題在圖片可找到資訊、9題在內文可找到資訊、9題在圖片 及內文中可找到資訊），得到下列結論：
（1）在只有圖片可找到的資訊之下，無論高學習能力和低學習能力的學生閱讀附有 圖形的文本後均可以獲得較高的圖形優良效益。
（2）如果資訊只有在課本中，而圖片中不含有重要觀念在內，則圖片對學生的學習 無益。
（3）在圖片和課文都可找到資訊的情況下，高學習能力的學生閱讀有圖形的文本後 可以獲得較高的圖形優良效益。相反的，低學習能力的學生在閱讀附有圖形的文 本後，學習效果卻低於閱讀沒有附圖的文本。
Waddill et al.（1988）指出，只有適當的圖形可以導致圖形優良效益增加，然而，
不適當的圖形則否（轉引自 Reid，1990b）。Reid（1990b）認為不恰當的附圖的確 會阻礙低學習能力學生的學習。低學習能力的學生花在看圖的時間比高學習能力者 長，並且反覆回顧這些圖片的頻率也較高。
Reid（1990b）更指出，課文內容較簡單時，圖形可以增加學習效果；如果課文 內容太艱難的話，圖形便無法增加學習效果，對低學習能力者而言，圖形甚至呈現 負效果。但艱深難以理解的課本，圖形又逐漸擔負起協助理解文字內容的功能。如 下圖 2-3-1 所示：
圖 2-3-1 課文難易度與圖形優良效益之關係
目前已有證據顯示，訓練學生如何去使用圖形以配合課文的閱讀，可影響學生 的學習策略並改善學生的學習。學生需要被教導如何讀圖，適當的圖形教學法也應 該被教師所採用。
二、圖形的表徵結構與閱讀理解
圖形的表徵結構對閱讀理解的影響為何？Alessi（1988）就認為圖片的真實性
（Fidelity）對學習效果的影響十分巨大，對於初學者而言，低真實性的圖片可以產 生較佳的學習，但是對於專家而言，高真實性的圖片反而能增加他們的學習成效。
關於圖形的設計，目前有兩派主張：
（一） 唯實學派（Realism Theories）：認為越接近真實的圖，所蘊含的訊息越容 易被瞭解和記憶，故此學派認為真實的圖形可以強化學習的成果。
（二） 相關提示學派（Relevant Cue Hypothesis）：認為圖形中過多的細節和訊息 對讀者會造成負擔，反而降低學習的效果，圖形應該簡單清晰，只包含與學習 有相關的訊息，盡量減少不相關的訊息，故此學派認為真實的圖形反而會干擾 學習。
第四節 系統功能語言學
一 一 一
一、、、、系統功能語言學系統功能語言學系統功能語言學系統功能語言學
就語言學的角度而言，分析圖和文的理論還有系統功能語言（Systemic Functional Linguistics，簡稱SFL）。系統功能語言理論是由M.A.K. Halliday
（1950s-1960s）等人所發展一套對語言分析的理論系統。一般傳統語言研究主要以 研究文法為主，例如動詞、名詞等。而系統功能語言之研究範圍除了文法外，並且 以功能性的角度來分析這些詞彙意義功能，試圖找出情境脈絡下的潛在意義
（Meaning potential）。並主要以概念功能（Ideation function）、人際功能（Interpersonal function）與語篇功能（Textual function）三大後設功能來分析內容意義、語氣互動 關係以及表達形式等面向。
概念功能包括及物性（Transitivity）和語態（Voice）等。所謂及物性是指表現 概念功能的一個語義系統，其作用在於把人們在現實世界中的所見所聞、所作所為 分成若干種「過程（Process）」，並指明與各種過程有關的「參與者（Participant）」
和「環境成分（Circumstantial element）」。參與者可分為動作者（Actor）、目標（Goal）、 覺察者（Sensor）、載體（Carrier）、說話者（Sayer）等；環境成分指事物所牽涉的 時間、地點等因素。語態可分為中動語態和非中動語態，前者是指某個過程本身只 與一個參與者有關，不涉及其他參與者；後者是指某個過程與兩個參與者有關。非 中動語態又可分為主動語態與被動語態。
及物性中的過程可分為下列六種：
（1）物質過程：物質過程是表示做某件事的的過程。例如：
My brother built all these house.
Actor Process Goal
（2）心理過程：心理過程是表示感覺、反應和認知等心理活動的過程。心理過程有 兩個參與者，一個是心理活動的主體，稱為覺察者，另一個是被感知的「現象」
（Phenomenon）。例如：
He saw the North Star.
Senser Process Phenomenon
（3）關係過程：關係過程指的是反映事物之間處於何種關係的過程。例如某甲是某 乙的一分子，此時某甲稱為屬性（Attribute），某乙稱為載體。舉例如下：
Carlos is a poet.
Carrier Process Attribute
（4）行為過程：行為過程指的是諸如呼吸、咳嗽、喘息、做夢、哭、笑等生理活動 的過程。行為過程一般只有一個參與者，此參與者稱為行為者（Behaver），而且行 為者一般是人。例如：
She laughed heartily.
Behaver Process Circumstantial
（5）言語過程：言語過程是通過講話交流信息的過程。參與者稱為說話者，講話的 內容（Verbiage）可能是把某信息告訴受話者（Receiver）。例如：
I said that you should keep quiet.
Sayer Process Verbiage
（6）存在過程：存在過程表示有某物存在的過程。在每個存在過程中，都必須有一 個存在物（Existent）。例如下句中的「a pen」：
These is a pen on the desk.
Process Existent Circumstantial
許佩玲（2004）以月相圓缺單元為例，將國一學生分為實驗組和對照組，分別 閱讀以系統功能語言學（SFL）為基礎所編製的功能語法文本，以及傳統的文本，
兩者比較後發現，閱讀系統功能語法文本顯著比閱讀傳統文本對學生的閱讀理解能 力更有幫助；另外，由晤談結果顯示學生對傳統文本之圖形具有許多另有概念，並 且無法完全理解圖形中的各個元素。而系統功能語法文本不但能有效引領學生閱 讀、減少另有概念的產生，而且更能刺激學生思考。可知經過系統功能語言學所改 編的文本，有比較佳的圖文整合功能，對學生的學習較有助益。
二 二 二
二、、、、以系統功能語言學的觀點看圖以系統功能語言學的觀點看圖以系統功能語言學的觀點看圖以系統功能語言學的觀點看圖形形形形
（一）、文字和圖形的三種功能
Kress 和 van Leeuween（1996）根據系統功能語言學（SFL）發展出一套對圖 形的分析架構。系統功能語言學中的系統語法主要描述文字有三個功能：（1）概念 功能（Ideational function），（2）人際功能（Interpersonal function），（3）語篇功能（Textual function）；在圖形的架構中亦有相對應的功能意義，分別為（1）表徵結構
（Representational structure），（2）互動關係（Interactive relation），（3）版置意義
（Composititional meaning）。分別敘述如下：
1.文字的概念功能和圖形的表徵結構，主要是反映客觀和主觀世界中所發生的事、
所牽涉的人與物（參與者）以及相關連的時間、地點等環境因素。
2.文字的人際功能和圖形的互動關係，主要是表達講話者和聽話者、作者和讀者在 交際過程中所扮演的角色之間的關係。
3.文字的語篇功能和圖形的版置意義，主要是說明文章或圖形所呈現出的有意義的 表述方法，以及在整體上的安排情形。
圖 2-4-1 文字與圖形功能的對應
一、參與者
系統功能語言學中對於描述的主體乃用「參與者（Participants）」一詞來取代「事 物（Objects）」或「構成部分（Elements）」。這種說法有兩個優點，一有參與某事的 意義存在，二是將注意力集中在一件事實，就是每個符號語言動作中都牽涉到兩種 參與者：表徵參與者（Represented participants）與作用參與者（Interactive
participants），表徵參與者表示傳達的主題，亦即在說話的內容中、在寫作或影像的 內容中的人物、地點和事物；作用參與者是指在傳達動作中的人，如說話者、聽話 者、讀者、作者等。
但如果是更複雜的寫實影像試圖分辨出參與者可能有困難；有兩種方式可以分 析出參與者與過程。一個是正統藝術理論（Formal art theory，Arnheim，1974），依 據解析心理學（Psychology of Perception），參與者即是有體積和質量的物體，具有 不同的重量、大小、形狀、顏色等；而過程被稱為「箭號（Vectors）」、「張力（Tensions）」
或「動力（Dynamic forces）」。
概念功能
（Ideational function）
人際功能
（Interpersonal function）
語篇功能
（Textual function）
版置意義
（Compositional meaning）
互動功能
（Interactive relation）
表徵功能
（Representational Structure）
文 文文
文 圖圖圖圖
另一個理論則是系統功能語言學（Halliday，1985），它是以語意的功能為導向，
不以參與者的體積或質量為導向，取代體積和質量等性質的為「動作者」、「目標」
和「接受者（Recipient）」這些說法。Halliday 這套功能語言學的理論，除了可以運 用在文字語言上面，亦可以用在影像上面。
二、過程（Process）
將兩個參與者之間串連起來的稱為「過程（Process）」。例如下圖 2-4-2 所示：
薛農與韋佛的「溝通模式（Communication model）」，就是由方格和箭號所構成。可 將方格解釋成名詞，代表參與者（如「資料來源」與「發訊器」），箭號解釋成動詞
（如「傳送（Send）」或「發出（Transmit）」），且合併兩者形成子句：「資料來源傳 送資料給發訊器」，箭號便代表連貫這些參與者的過程。
圖 2-4-2 薛農與韋佛的溝通模式（引自 Kress and van Leeuween，1996）
三、環境（Circumstance）
與參與者相關的位置環境，稱為布景（Setting）。布景可以用幾項規則來定義：
（1）參與者與布景重疊，故遮蔽了部分的布景。（2）布景畫得較模糊，細節畫得較 不清楚。（3）布景的顏色較不飽和，且傾向多用同一色調的色彩。（4）布景會比前 景較暗或較淺一些。
四、表徵結構
影像中的表徵結構相當於文字中的概念功能。表徵結構可分為敘述性結構與概 念性結構。當參與者用箭號連接時，代表正對彼此作用。Kress 和 van Leeuween 將 這種箭號模式稱為「敘述性結構（Narrative structure）」，並用它們與「概念性結構
（Conception structure）」做比較。敘述性結構是用來表現展開式行動（Unfolding actions）、改變的過程（Process of change）、短暫的空間配置（Transitory spatial arrangement）。而概念性結構則是在表現參與者的級階（Class）、結構（Structure）
與意義（Meaning）。敘述性結構的視覺特色即是在於箭號的存在，敘述性結構通常 都會有箭號，而概念性結構則絕不會有箭號。
敘述性結構 表徵結構
概念性結構
圖 2-4-3 表徵結構的架構
（一）、敘述性結構（Narrative structure）：
不同的敘述性結構可以依箭號的種類以及參與者的數目來加以區分。大致可分 為下列幾種：
1. 動作過程（Action process）
「動作者」是指箭號起始的參與者，或者動作者本身的整體或部分亦可形成這 個箭號。而「目標」則是指箭號指向的參與者。當動作過程只有一個參與者時，這 種結構稱為「非交錯結構（Non-transactional structure）」，非交錯結構的動作沒有「目
標」。因此，非交錯過程就相當於語言物中的不及物動詞。
交錯過程（Transactional structure）具有動作者、箭號與目標。有些交錯結構為 雙向性的，即參與者同時扮演動作者和目標兩種角色，我們把這類型的參與者，稱 為「互動者」，以指出其雙重角色。雙向交錯結構又可分為同時雙向性（Simultaneous bidirectionality）與依序雙向性（Sequential bidirectionality）兩種。
圖 2-4-4 非交錯過程
（取自翰林版七上自然與生活科技教科書 圖 7-2 獵豹狂奔時體溫會急遽增高）
左：同時發生 右：依序發生
圖 2-4-6 雙向交錯過程（引自 Kress and van Leeuween，1996）
圖 2-4-7 敘述性結構的架構圖
2.反應過程（Reactional process）
所謂反應過程是指當箭號是由參與者的眼光注視的方向所形成，此時的參與者 不稱為動作者，而稱為「反應者（Reactor）」，反應過程的目標則稱為「現象」。反 應者通常是能做出「看」這個動作的人，或是可以看東西的動物。現象可能是另一 個參與者，或是反應者所觀看的對象。和動作過程一樣，反應過程也分為交錯結構
和非交錯結構兩種，
3.對話與思考過程（Speech and mental process）
漫畫中可以看到一種特別的箭號，用來連結圖中說話者和他們說的話或思考者 和他們的想法的圈圈。目前這種表現方法也出現在其他地方，例如學校的教科書或 是提款機的螢幕等。類似交錯過程，這種箭號（尖角的突起）連結了人與內容，不 同的是交錯過程連結的是觀察的內容，而對話與思考過程所連結的是內在思考過程 內容。Halliday 稱這種結構為「投射性的結構（Projective structure）」，對話的人稱為
「說話者（Sayer）」，思考的人稱為「察覺者」
圖 2-4-8 對話過程（取自光復出版社：自然大百科 75 頁）
4.轉換過程（Conversion processes）
除了動作者和目標這兩種參與者之外，還有第三種參與者，稱為「繼動者
（Relay）」，繼動者出現在一個連鎖的交錯過程：它是上一個動作者的目標，然後再 變成下一個目標之前的動作者，這樣的過程稱為轉換過程（Conversion processes）。
如下圖所示：
A B C
轉換過程常見於自然現象中的循環，例如水循環，在水循環中所有參與者皆是繼動 者。
圖 2-4-10 轉換過程（取自南一版國中自然生物圖表通鑑 69 頁：水循環示意圖）
5.幾何象徵（Geometrical symbolism）：
這類影像用幾何圖畫式或抽象式模式當作過程，其意義是由它所象徵的價值所 構成。箭號的不同變化會影響到它所強調或降低的價值，例如當箭號的線條較細、
箭號置於線條中央或以虛線表示時，代表要降低其價值；當箭號的線條較粗，或同 時利用多個箭號，代表要增加其價值。
圖 2-4-11 價值降低的箭號
表示密度的放大箭號 表示頻率的放大箭號
圖 2-4-12 價值增加的箭號：表示密度和頻率放大的箭號（引自 Kress and van Leeuween，1996）
（二）、概念式結構（Conception structure）：
概念性結構主要是表現出架構、意義、恆常性、級階、穩定性和不變的性質。
概念性結構可分為分類過程、分析過程、象徵等。
1.分類過程（Classificational process）：
分類過程以種類的關係來連貫參與者彼此，亦即將參與者分類（Taxonomy）。
至少有一組參與者扮演「下位（Subordinates）」，且至少有另一個參與者扮演「上位
（Superordinate）」。分類過程可分為隱含性分類（Covert taxonomy）和外顯性分類
（Overt taxonomy）。分類過程的架構，如下圖 2-4-13 所示：
分類過程
隱含性分類 外顯性分類
單層外顯性分類 多層外顯性分類
圖 2-4-13 分類過程的架構圖
（1）隱含性分類（Covert taxonomy）：
隱含性分類的上位省略不畫，只呈現出下位。下位彼此之間被排成等距的間隔，
圖 2-4-14 隱含性分類：飲料的分類
圖片來源：Ward 1987: 10（引自 Unsworth，2001）
（2）外顯性的分類（Overt taxonomy）：
明顯性的分類具有上位和下位，有些還具有「中位（Interordinate）」，換言之，
外顯性分類有單層和多層之分，分別稱為單層外顯性分類（Single-levelled overt taxonomy）和多層外顯性分類（Multi-levelled overt taxonomy）。
圖 2-4-15 單層外顯性分類：雲的形式（引自 Unsworth，2001）
圖 2-4-16 多層外顯性分類：神經系統樹狀圖（引自部編版國中生物教師手冊上冊）
2.分析過程（Analytical processes）：
圖 2-4-17 分析過程架構圖
分析過程是透過「部分」來分析「整體」，所謂部分即稱為「屬性（Attributes）」，
而整體則稱為「載體（Carrier）」。分析一定會牽涉到選擇，載體的某些屬性或特性 會被突顯出來，而其他的屬性或特性則被省略，會被視為不相關或不重要。
分析過程的圖形其背景不是留白就是只輕描淡寫，並完全不對焦。
（1）無結構分析過程（Unstructured analytical processes）：
有些分析過程是沒有結構的，亦即可以讓我們看出載體的屬性，卻看不出載 體本身，顯現出部分，卻不顯示出部分結合在一起之後的整體。
圖 2-4-18 無結構分析過程（女性週刊，1987；引自 Kress and van Leeuween，1996）
（2）時間性分析過程（Temporal analytical processes）：
除了著重在空間性（Spatiality）之外，分析過程也有著重在時間性方面，稱 為時間性分析過程（Temporal analytical processes），這是一種介於敘述性結構與概
念性結構之間的過程。時間線（Time line）牽涉到時間的因素，這屬於敘述性，
但卻沒有箭號，而是透過逐漸揭露事件來表現歷史。時間線不一定是直線，而可 能是各種幾何式的象徵符號。
圖 2-4-19 時間分析過程
（取自龍騰版高中生命科學上冊教科書 圖 4-16 種子萌發與幼苗生長）
（3）窮舉性與內含性分析過程（Exhaustive and enclusive analytical processes）：
空間性的分析過程可以是窮舉式的（Exhaustive），亦即可完整表現載體所有的 屬性，也可以是內含性（Inclusive）的，亦即只顯示載體的某些屬性，載體還有很 多屬性未被涵蓋。
Unsworth（2001）指出某些分析過程可以同時是窮舉性的也是內含性的。例如 地圖，在描繪州郡或省分時，是窮舉性的影像；但是在城市、鄉鎮、河流、馬路等，
卻不可能每一個細節都完全窮舉出來，即是內含性的影像。
圖 2-4-20 窮舉性分析過程（取自南一版國中自然生物圖表通鑑 63 頁：蝦的觀察）
圖 2-4-21 內含性分析過程
（取自部編版國一生物上冊教科書 圖 2-7 人體不同部位的上皮組織和肌肉組織圖）
（4）結合性與複合性窮舉結構（Conjoined and compounded exhaustive structure）：
窮舉結構又可分為結合性窮舉結構（Conjoined exhaustive structure）與複合性窮 舉結構（Compounded exhaustive structure）。在結合性窮舉結構中，屬性不是用沒有 方向性的線條連結在一起，就是用分隔屬性的排版將其切斷，但是仍然清楚的顯示 出它們結合在一起。複合性窮舉結構中，所有的屬性被銜接在一起，但又能保持其
分別的身份。
圖 2-4-22 結合性窮舉過程
（取自康軒版七上自然與生活科技教科書 圖 1-3 大氣組成體積比）
圖 2-4-23 複合性窮舉結構
（取自翰林版七上自然與生活科技教科書 圖 1-20 地球層狀構造及其厚度示意圖）
（5）形體比例與形體邏輯性過程（Topographical and topological processes）：
形體比例的分析過程能精確的表現出屬性的外形空間關係與相對位置，例如一 張精確比例的地形圖，湖泊的大小，和其他高山、河流之間的距離都是依照實際的 比例去縮小的。
大小比例或彼此之間真正的距離。例如電機線路圖，圖中並未明確顯示電池與燈泡、
兩個燈泡之間的距離，但圖中已說明了它們是依特定的順序相連。
圖 2-4-24 形體比例過程 （取自南一版七 上自然與生活科技 人體消化系統）
圖 2-4-25 形體邏輯性過程（取自康 軒版七上自然與生活科技 P128 呼
吸、消化、循環作用簡圖）
（6）真實圖（Concrete image）與抽象圖（Abstract image）
真實圖（Concrete image）的參與者為模仿真實的物質世界中的影像，例如電路 圖中的電池、燈泡和開關，均畫出類似真實物體的影像。至於真實的程度高低，將 在後面的「模態」再做探討。抽象圖（Abstract image）的影像則是抽象的，其呈現
的外貌為多變的，並無固定的形式；儘管如此，有些則具有習慣性的用法，例如電 路圖中的電池和燈炮等都有相關的符號來代表。
圖 2-4-26 真實圖：簡單的電路圖
（引自 Unsworth，2001）
圖 2-4-27 抽象圖：簡單的電路圖
（引自 Unsworth，2001）
3.象徵性過程（Symbolic processes）：
象徵性過程是指有關參與者的意義或身份。象徵性過程有兩種，一種稱為「象 徵屬性（Symbolic attribute）過程」，是指參與者在圖的表面形體之下，還隱含著某 種特殊的意義，這些參與者可以透過不同的方式來顯示其顯著性：一、誇張的大小、
特別的光線或被放置在前景中；二、透過手勢被指出；三、它們和整體格格不入；
四、它們在傳統上與象徵意義連結，例如蘋果象徵誘惑、罪惡等。
如下圖 2-4-28，圖形中央顏色較淺的手，用來象徵手碰觸熱燙的一剎那，表達 出手縮回之前的狀態。
圖 2-4-28 象徵過程 （取自康軒版七上自然與生活科技教科書 圖 5-9 反射作用
（藍色）與大腦意識控制的作用（粉紅色）的神經傳導途徑）
另一種象徵過程稱為「象徵暗示（Symbolic suggestive）過程」，象徵暗示過程 中的象徵意義源自於載體（Carrier），也就是說載體創造出了象徵的意義。這類影像 不強調細節，只突顯出情境（mood）或氣氛（atmosphere）。如下圖 2-2-4-29，圖片 的情境是由光線所形成，夕陽扮演了微弱背光的角色，此油井設備成了消失的伯都 因人（Bedoin）的生活方式的象徵。
圖 2-4-29 撒哈拉油井（歐克利，1985；引自 Kress and van Leeuween，1996）
五、模態（Modality）
傳達訊息的一個重要問題是可信度（Reliability）的多寡。我們習慣較相信某些 訊息，而較不相信另一些問題。例如我們相信一張照片是較真實的，而一張素描則 較不真實；一篇研究報告是較可靠的，而小說則較不可靠。
模態（Modality）一詞取自語言學，是用語言來陳述世界的真正價值或可信度。
模態用在視覺傳達的解釋上亦十分重要，視覺可將人、事、地、物表現成它們好像 是真的；也可以將它們表現成似乎不存在，好像它們是假想、幻象、仿造的東西。
影像中有一些要素，可以使其表現成高模態（High modality）或低模態（Low modality）。將這些要素歸納成以下幾點模態指標：
1.色彩飽和度（Color saturation）：從全色彩（高飽和度）到黑白之間的尺度。
2.色彩多樣性（Color differentiation）：從色彩最大多樣化範圍到單色之間的尺度。
3.色彩階度（Color modulation）：從完全變化色彩，例如用許多不同深淺的紅色，到 單調無變化的色彩之間的程度。
4.背景化（Contextualiztion）：從無背景到具有最明確、詳細的背景之間的尺度。
5.表徵（Representation）：從最抽象圖畫到最寫實性圖畫之間的尺度。
6.深度（Depth）：從無深度到最大化深度透視圖之間的尺度。
7.光線明暗（Illumination）：從光線與陰暗效果的完全呈現到完全無光線之間的尺度。
8.亮度（Brightness）：從很多不同程度的明亮度到只有黑與白（或深灰與淺灰）兩 層明亮值之間的尺度。
以上八點為主要影響模態的因素。然而究竟何者的模態程度較高？何者的模態 程度較低？照片一定就是模態較高嗎？其實不然。由於不同的族群對於「真實」的 定義有所不同，故對於模態的高低定位亦有所不同。
以下有四種不同面向的編碼取向：
（1）科學性編碼取向（Scientific coding orientations）：其主要的原則是有效的將影 像表徵成一個藍圖，黑白、無透視、無背景則為高模態，若是充滿色彩、具透視 圖、有背景，則為低模態。
（2）感官性編碼取向（Sensory coding orientations）：主要是用在容許以快樂性為原 則的影像，例如廣告、時尚、烹調等，其中色彩是快樂性因素的主要來源。故色 彩的充分使用，稱之為高模態。
（3）抽象性編碼取向（Abstract coding orientations）：在學術或科學的內容中，將獨 特性簡化為一般性、將具體簡化為必要特質，即為高模態的表現。
（4）自然寫實編碼取向（Naturalistic coding orientations）：主要是用在日常生活中 所接觸的影像，例如電視、雜誌等，則以此類編碼取向為主要原則。通常與文化 息息相關，色彩則為與平時肉眼所見的相似者為高模態，「像不像」是重要的因素，
抽象的影像則為低模態。
本研究主要欲探討科學教科書中的圖形，對於學生學習的助益，因此主要採用 科學性的編碼取向。然而，若是在探討降低圖形中過多不相關細節和訊息對學習的 影響的情況下，則採用抽象編碼取向。
圖 2-4-30 從自然寫實的編碼取向到抽象的編碼取向
（圖片來源：Whman，1989：11；Charman，1992：28；DeVreeze et al.，1992：140；
引自 Unsworth，2001）
表 2-4-1 色彩飽和度在四種不同編碼取向領域的模態程度
飽和色彩 稍微次於
飽和色彩
黑白
科學及 技術性
最低模態 最高模態
抽象性 (高於最低模態) 最低模態 最高模態
自然寫實 (低於最高模態) 最高模態 最低模態
感官性 最高模態 最低模態
六、版置意義
版置意義（Compositional meaning）是指影像呈現在版面中的意義。版置意義 可以透過三種相關系統來連貫圖片的表現性與互動性：
（一）版面配置：所謂版面配置是指影像在文章中有自己獨自的意義，而非只有伴 隨文章脈絡的意義。
（二）框架性（Framing）：框架的有無，能夠連結或切斷影像中的元素，以象徵它 們在某些方面彼此相屬與否。強框架（Strongly framed）代表元素之間彼此無關，
為最大分割；弱框架（Weakly framed）代表元素之間彼此高度相關，為最大相 連。
（三）突顯性（Salience）：元素的設計，是以不同程度的方式來吸引觀看者的注意 力，例如將其安排在前景或背景、相對的大小、色調的對比或清晰度的差異等，
第五節 以系統功能語言學的觀點看神經系統的圖形
基於研究目的為比較兩種不同表徵結構之神經系統圖形對學生讀圖理解之比 較，而本研究選擇現行康軒版七上自然與生活科技教科書中的三張神經系統圖形為
「傳統神經系統圖形」，故本小節以系統功能語言學的觀點對傳統圖形作表徵結構以 及模態、版置意義的分析。
一一
一一、、、、以系統功能語法以系統功能語法以系統功能語法以系統功能語法分分分析分析析「析「「傳統神經系統構造圖「傳統神經系統構造圖傳統神經系統構造圖」傳統神經系統構造圖」」」
（一）敘述性和概念性的過程分析：
系統功能語言學對圖的表徵結構分析，主要分為敘述性結構和概念性結構，
所謂敘述性結構是用來表現展開式行動（Unfolding actions）、改變的過程（Process of change）、短暫的空間配置（Transitory spatial arrangement）。敘述性結構的視覺 特色即是在於箭號的存在，敘述性結構的參與者通常都會以箭號來做連結。而概 念性結構則是在表現參與者的級階（Class）、結構（Structure）與意義（Meaning）。
一張圖片可能主要是敘述性結構或者為概念性結構，也可以是同時具有這兩種結 構的某些特徵。本圖便為同時兼具有敘述性結構和概念性結構。以下針對表徵結 構，以及模態與版置意義來作圖的分析。
1.中樞神經部分：
(1)分類過程：此處的「括號」（ ）代表概念性結構中的分類過程，且為單層外顯 性分類。所蘊含的意義為：「中樞神經分成兩類，一類是腦，另一類是脊髓」。
(2)分析過程：此處的「直線」（──）代表概念性結構中，分析過程中的「屬性」，
所謂屬性是指整體當中的一小部分，分析過程就是用部分去解釋整體。整體即所 謂的「載體」。此圖中的整體是「中樞神經」，為載體，其部分指「腦」和「脊髓」，
為屬性。
圖 2-5-1 傳統神經系統構造圖的「中樞神經」分析
(3)象徵過程：此圖中有兩種主要的顏色，分別是藍色和橘黃色。此兩種顏色為概念 性結構中的象徵過程，腦和脊髓是用橘黃色來呈現。
2.周圍神經部分：
(1)分類過程：此處的「括號」（ ）代表的是概念性結構中的分類過程。所蘊含的 意義為：「周圍神經分為兩類，一類是腦神經，另一類脊神經」。但是在「腦神經」
和「脊神經」 文字的後面，又各有一個「括號」（ ），由於此處的「括號 」 和「分類」意義的樹形圖符號相似，因此整體上看起來像多層外顯性分類，不過 事實上，腦神經和脊神經右邊的「括號」並沒有分類的意涵，而是指屬性。
分類過程 分析過程
(2)分析過程：此處的「括號」（ ）代表概念性結構中分析過程中的「屬性」，所 謂屬性是指整體當中的一小部分，分析過程就是用部分去解釋整體。整體即所謂 的「載體」。此圖中整體為「周圍神經」，部分則指「腦神經」和「脊神經」。由於 圖形中具有中樞神經和周圍神經兩個載體，且兩者互相重疊，因此在這裡的「括 號 」可能會讓學生誤以為有分類的功能，甚至誤將脊髓納入其中，而產生另有概 念。
(3)窮舉性分析過程：此圖中在脊髓兩側的脊神經上，各有一排小圈圈形狀的物體，
代表「神經節」，為窮舉性分析過程。
(4)象徵過程：此圖中有兩種主要的顏色，分別是藍色和橘黃色。此兩種顏色為概念 性結構中的象徵過程，但在周圍神經的象徵過程則不統一，脊神經用藍色，但腦 神經卻用橘黃色，容易與中樞神經的橘黃色搞混，建議改成和脊神經一樣的藍色，
象徵周圍神經。而且腦神經的顏色太淺，且線條太細，不太容易看清楚。
圖 2-5-2 傳統神經系統構造圖的「周圍神經」分析
（二）模態分析：
1.根據科學性編碼取向（Scientific coding orientations）的原則，將影像表徵成一個 藍圖，無透視、無背景則為高模態（High modality）。此圖為示意圖，無背景、無 透視，將神經系統以外的部分留白處理，此為高模態。
2.根據自然寫實主義編碼取向（Naturalistic coding orientations），此圖並非真實照片，
與真實的腦、神經的顏色不相符，故為低模態。
由於本圖形是科學文本中的圖形，因此必須要有科學教育的功能，故採用科學 編碼取向，而非自然寫實主義編碼取向。
分類過程
分析過程
二 二 二
二、、、、以系統功能語法以系統功能語法以系統功能語法以系統功能語法分析分析分析「分析「「傳統「傳統傳統反射作用示意傳統反射作用示意反射作用示意圖反射作用示意圖圖」圖」」」
（一）敘述性和概念性表徵結構的過程分析：
(1)時間性分析過程：此處的時間順序，並非是線性的由上到下，或由左至右，而是 由中間的顏色較淡的「接觸到熱燙之手」，然後往上到顏色深的「縮回之手」，最 後再到最下方「用另一隻手去撫摸被燙到之手」。時間線為：「中→上→下」的排 列。
(2)形體邏輯過程：在此圖中的脊髓只畫出一小段，讀者不易瞭解那個圓柱狀的東西 代表脊髓。腦的形狀雖然很好辨認，但是其大小比脊髓小，由於不是呈現真實的 大小比例，故為形體邏輯過程。腦和脊髓的完整形狀以及連接方式，必須由學生 自行推理得知，無法由圖形中一目了然。
圖 2-5-3 傳統反射作用示意圖之「形體邏輯過程」
(3)動作過程：
①動作者為發出箭號的參與者，此處第一個動作者是手的皮膚（受器），目標為脊 形體邏輯 過程
髓，訊息由受器傳到脊髓的這一過程為單向性的交錯過程。
②反射作用發生時，脊髓由目標變為動作者，此時目標是手部肌肉（動器）；這一 過程為雙向性的交錯過程，且為依序雙向性。此圖中另一個雙向交錯過程發生 在脊髓和大腦之間，當脊髓將訊息傳至大腦時，脊髓為動作者，大腦為目標；
接著大腦發布命令給脊髓，大腦成為動作者，脊髓是目標。
③當脊髓將命令傳達到手部肌肉（動器）時，脊髓是動作者，手部肌肉為目標，
此為單向交錯結構。
圖 2-5-4 傳統反射作用示意圖之「動作過程」
動作過程
圖 2-5-5 傳統反射作用示意圖之「交錯過程」與「幾何象徵」
(4)幾何象徵：在藍色和粉紅色的線條旁邊，有一些「小箭號」來代表神經訊息傳遞 的方向，稱為「小箭號」之原因在於其線段的長度較短，且線條較細之故。Kress 和 van Leeuwen （1996）指出，較細的箭號代表價值降低，有微弱指向、弱連結 的意涵。
(5)窮舉性分析過程：一條線段一邊連著一個小圓點、另一邊連著一個括弧，這是一 個神經元的符號（圖 2-5-4），此處的神經傳導並不是畫出一整條神經，而是以神 經元和神經元的前後相連來表達，呈現出窮舉性分析過程。而脊髓裡還畫出一個 蝴蝶的形狀，並且傳入的神經是從脊髓的背面傳入，傳出的神經是由脊髓的腹面 傳出，這些均是窮舉性分析過程。
圖 2-5-4 窮舉性分析過程：神經元符號
(6)轉換過程：脊髓和大腦均為繼動者，同時是動作者，也是目標。
幾 雙向交錯過程
單向交錯過程
(7)象徵過程：藍色線條和箭號代表反射作用的神經傳導路徑和方向；粉紅色線條和 箭號代表大腦意識控制的作用的神經傳導路徑和方向（註：顏色請看附錄一之圖 形）。此外，接觸熱茶壺的手顏色較淺，代表被燙到時的手，亦為象徵過程。
（二）圖形標題分析：
1.此圖的圖形標題為：「反射作用（藍色）與大腦意識控制的作用（粉紅色）的神經 傳導途徑」。
2.「反射作用（藍色）與大腦意識控制的作用（粉紅色）」：為名詞組，為此句話的 主語；「的神經傳導途徑」為此句話的補語。
（三）模態分析：科學性編碼取向方面：有效的將影像表徵成一個藍圖，無透視、
無背景為高模態。抽象性編碼取向方面：示意圖為高模態。
三三
三三、、、、以系統功能語法以系統功能語法以系統功能語法以系統功能語法分析分析分析「分析「「傳統神經傳途徑示意圖「傳統神經傳途徑示意圖傳統神經傳途徑示意圖」傳統神經傳途徑示意圖」」」
（一）敘述性和概念性的過程分析：
(1)動作過程：訊息由眼睛傳入感覺神經元，眼睛內的受器為動作者，大腦為目標，
（感覺神經元為過程），此一過程為交錯過程。接著大腦將訊息傳至脊髓，大腦為 動作者，脊髓為目標，為第二個交錯過程。最後，脊髓將命令傳至手部肌肉（動 器），脊髓為動作者，手部肌肉為目標，（運動神經元為過程），此為第三個交錯過 程。如下列所示：
受器→ 感覺神經元→ 大腦 大腦→ 脊髓
脊髓→ 運動神經元→ 動器
圖 2-5-5 神經傳導途徑示意圖之「動作過程」及「轉換過程」
(2)轉換過程：訊息由眼睛傳入大腦，眼睛內的受器為動作者，大腦為目標，感覺神 經元為過程；感覺神經元將訊息傳給大腦後，大腦再將訊息傳給脊髓，大腦為繼 動者；大腦將訊息傳至脊髓，脊髓再透過運動神經元（過程）傳給動器（手部肌 肉），脊髓亦為繼動者。嚴格來說，感覺神經元和運動神經元也可以稱為繼動者。
所以由受器到動器之間，一共有四個繼動者，分別為：感覺神經元、大腦、脊髓、
運動神經元，含有繼動者的過程稱為轉換過程。神經傳導過程如下：
受器→ 感覺神經元→ 大腦→ 脊髓→ 運動神經元→ 動器
此外，在大腦的圖上有三個方向不同之箭號，第一個箭號方向由眼睛傳至大腦後 方，眼內受器為動作者，大腦後方為目標；第二個箭號由大腦後方傳至大腦的上 方，大腦的後方轉變為動作者，大腦的上方為目標；第三個箭號由大腦的上方傳 到脊髓，大腦的上方轉變為動作者，脊髓為目標。
這些交錯過程中，「大腦的後方」和「大腦的上方」均同時扮演動作者與目標的 角色，稱為繼動者。
最初的
動作者（受器）
最後的
目標（動器）
繼動者
圖 2-5-6 神經傳導途徑示意圖中大腦內的「轉換過程」
(3)幾何象徵：紅色線條代表神經傳導路徑，箭頭代表方向，由於箭號較小、較不明 顯，為價值降低的箭號。
(4)真實圖與抽象圖：此圖為真實照片，去除背景，只留下人物、羽球拍和羽毛球。
真實程度高，抽象程度低，為真實圖。在人物照片的上面加入大腦、脊髓以及 手部的肌肉示意圖，此三者為抽象圖，為神經傳導過程的參與者。若是以這三 個參與者而言，真實人物的照片就變成了它們的背景。整體而言，此圖真實程 度較大，抽象程度較小。
（二）模態分析：
1.自然寫實主義編碼取向：人物為真實照片，符合日常生活中所見之外形與顏色，
為高模態。
2.抽象性編碼取向（Abstract coding orientations）：在學術或科學的內容中，將獨特 性簡化為一般性、將具體簡化為必要特質，即為高模態的表現。此圖形為真實圖，
許多細節均呈現出來，為低模態。
轉換過程
圖 2-5-7 真實圖。
