分類與概念學習

壹、分類對學習的重要

學生的錯誤，實際上是通向理解的自然階梯(杭生譯，1987)，「達到 理解」和「概念」是同義詞，因此控制概念的形成是必要的(姜文閔譯，

1992)。而概念的形成基本上便是一種分類的過程與結果（Smith & Medin, 1981），因為「概念」是一種象徵的建構（symbolic construction）以用來 代表外界事物的共同性。換言之概念所以形成，是由於我們能夠對外界的 事物進行歸類（categorization）；把相同的事物歸為一類，以便與不同類 的事物在理念上分開（鄭昭明，1993）

在台灣的現行教育中，「分類」一直是學校科學課程中所重視的。例 如：在國小自然科課程標準（教育部，1993），國小一年級就要「指導兒 童從學習中，擴展五官及觀察能力，習得辨認特性及異同比較的觀察方 法。」其主要是藉由兒童的感官培養兒童分類的能力。自九十學度開始實 施的國民中小學九年一貫課程中的自然與生活科技學習領域之分段能力 指標部份，將自然科學的技能學習過程，納入了觀察、比較與分類、組織 與關連、歸納與推斷、傳達等指標（教育部，2001）。也就是說「分類」

應是學生在學習各階段上，所應習得的科學探究過程之心智運作能力指標 之一，因此「分類」在自然科學習中是不可忽視的。

國 內 學 者 鄭 昭 明 （1993 ） 認 為 在 個 人 心 智 歷 程 的 運 作 上 ， 歸 類

（categorization）可以是學習記憶的一種策略，而歸類的操作活動，本質 上就是分類的表現。Markman & Callanan (1983) 對兒童分類行為的研究顯 示七歲以後的孩童會根據「分類學法則關係」（taxonomic relation）來區分 事物，而年紀更小的兒童傾向利用「主題式關係」(thematic relation)來對

事物分類。例如：在樣本配對作業中，若目標物件是一隻蜘蛛，接著要孩 童由蜘蛛網及蚱蜢中挑出另一物件，年紀較大的兒童會挑選蚱蜢，這屬於

「分類學法則關係」，因為在兒童的心中，可能蜘蛛和蚱蜢同屬於小動物，

因此他們被劃歸為同一類別群組；但是年紀較小的孩童則會挑選出蜘蛛作 為目標物件的群組物件，因為蜘蛛結網，兩者之間具有「主題式的關聯」

(引自任宗浩，2001，頁25)。郭重吉（1993）則把概念動態化，認為概念 是學習者接受外來訊息後，再統整於原有知識（prior knowledge）或先前 概念（preconception）而建構發展出來的結果。由此可以看出「分類」與

「概念」是相輔相成的—我們將事物進行分類以形成概念，先前概念又影 響或協助我們對事物進行分類，因此分類可以說是一種動態的過程，在學 習過程中不斷變化與成長。

在認知心理學派中，亦對於「分類」有過相關討論，在1969年瑞士的 兩位兒童認知發展研究學者Inhelder and Piaget對2159位兒童所做的研究中 發現：兒童要到七、八歲以後才漸漸開始發展分類及排序的認知結構(引自 Ginsburg & Opper, 1979)。其研究結果顯示兒童的分類能力發展，可約略分 為三個階段：(一)第一階段(二歲至五歲半)：在這階段的兒童會把他認為有 關係的物體放在一起（collective objects），但沒有固定的特性以決定物體 應屬於那一個集團（collection），而是透過他個人的知覺（perception）主 導了分類的操作。亦即在進行操作時沒有全盤計劃（general plan），只是 隨個人的需要把物體加以排列及集合，並留下一些物體未加處理和分類；

(二)第二階段(五歲半至七歲)：在這階段的兒童根據「相似性」分類，他會 把所有物體加以歸類，能利用物體的同一屬性（attribute）作為物體分類的 標準，並逐漸形成階層（hierarchy）分類；(三)第三階段(七歲至十一歲)：

在這階段的兒童不但能作階層分類，同時也瞭解階層之間的關係。但是他

只能操作真實物體的分類問題，而不能操作假說性的物體（hypothetical objects）。到了形式操作期兒童才能進行假說性物體的分類。

皮亞傑的研究中(Inhelder & Piaget, 1969)提到：「在日常生活中，能夠 合理的將事物分門別類者，即表示能以精確明辨的方式替代含糊籠統的反 應」。皮亞傑認為邏輯分類的思考能力之教育價值在：「學童如果不具備 系統化及靈活的邏輯分類與關係概念，則學習方法非但呆板，而且會曲解 事實，因為他只能注意吸引其興趣的片面情況。從認知發展的觀點而言，

能夠靈活運用邏輯分類系統，尤其是建立穩固之「量化包含類別」概念，

實為日後青少年期推理演繹思考能力之基礎」。因此，皮亞傑曾假定邏輯 分類概念具備如下三種功能:(一)聯繫事物間之共同點。(二)辨別事物之相 異點。(三)量化。(引自俞筱鈞，1982，頁146-147)。

Rosch等人（1976）之研究亦指出：人們會在環境中對事物加以分類，

藉由類別系統(category system)來組織大量訊息，並使其能被保留於長期記 憶中(引自莊志彥、蘇育任，1999，頁135)，而赫胥黎(Huxley)曾說：「我 人之所以將事物分類者：所以分其異，類其同，以求區別事物，而便於辨 識記憶也。」(王省吾，1982)。

因此分類對概念學習是重要的；歸類行為使得「概念」得以形成，進 而也使得個人得依此獲得的「概念」對事物進行分類，「概念」與「分類」

兩者具有交互運作的互動關係，分類能力的呈現是以個人在進行歸類行為 時所持之概念為基礎。

貳、分類與概念學習的相關

關於「分類」與「概念」之間的相關，皮亞傑認為分類認知結構是發 展邏輯運思的基礎，認為兒童要到了七、八歲，即踏入具體運思期以後，

才漸漸開始發展分類及排序的認知結構(Inhelder & Piaget, 1964。引自 Ginsburg & Opper, 1979)。分類的目的，在便於辨識與記憶事物的特質。而 Neisser認為知覺是一種週而復始的活動，可以由資訊處理學說來加以修 正。他認為任何一種學說的解釋都不完整，因為它分割了正常進行的活 動，知覺不是靜態、孤立的活動，而是一種週期的過程。從建構學說部份 來說，他使用認知結構中的基模來導引資訊處理，在直接學說部份，強調 視覺陣列提供人類資訊，很少有認知處理。因此，在此模式中，知覺沒有 終結，各組成以循環方式排列，基模的作用就如同計畫或預期，導引下一 步的資訊處理。而知覺的探究則根源於移動或行動，它的功能是為了擷取 的資訊會修正使用的基模(引自黃秀瑄、林瑞欽編譯，1991，頁128∼130)。

在國外有關分類的迷思概念研究中，有許多學者專注於學生對於動植 物之分類的表現，如Braund(1991)研究12到16歲學生對於動物的分類概 念，結果發現學生的年齡、性別等因素，與其分類概念有關。Voelker(1972) 的研究顯示小學六年級學生對於哺乳類動物、魚類等脊椎動物的概念較為 清楚，對於無脊椎動物則較不清楚。另一方面；小學生經常以腳的數目、

體毛、棲息地等屬性分類各種動物，而大學生則傾向於使用科學上定義的 屬性做分類。國內學者陳世輝（1995）研究兒童的遺傳概念，也發現兒童 在分類時經常使用的屬性，主要依據以下幾項：(一)外形；(二)生長地；(三) 食性；(四)運動方式；(五)類別名稱；(六)習性。這些屬性主要是「知覺性」

的、「功能性」的，而使用的時機也會因環境時空因素而異。

概念是人類萃取相同性質在物體、事件或其他概念中之共同性，使用 文字、語言等方式予以符號化的產物，人類為有效溝通，需要學習此符號 化的產物，學習的過程中，分類協助了人類形成概念。「分類」的操作歷 程可以協助學生建構概念、組織知識；所形成後的概念又可以做為提供學

生在歸類事物、現象上的依據。例如學生在對顏色分類的學習過程中形成 了「紅色」概念，而形成了「紅色」概念之後，則可以提供學生在應用指 示劑顏色之判斷。例如以石蕊試紙在酸性溶液中為紅色，來判斷溶液中是 否含有酸性物質。

日常生活所使用的概念並非單純的一個屬性就能界定。有許多都是 由兩個以上的屬性共同來界定的，這類的概念稱為複雜概念（complex concept）（鄭昭明，1993）。鄭昭明整理Bruner等人（1956）的研究在複雜 概念中，又包含「交集概念」（conjunctive concepts）、「聯集概念」（disjunctive concepts）及條件式概念（conditional concepts）。交集概念是指一組的屬性 共同連合來界定一個概念，例如：「少女」是一個交集概念，因為她是由

「年齡」及「性別」兩個屬性的值量共同聯合界定的，其中一個屬性不符 合，就不稱為「少女」。聯集概念仍舊是由兩個以上屬性或值量所決定的 概念，但不必共同界定，只要其中某一個屬性單獨出現就可界定，例如：

客戶。條件式概念是指界定的屬性彼此之間存在著某種條件的限制，例如 當A成立，B也必須成立。另外「雙條件式概念」（bicondition concepts）和

「條件式概念」在邏輯上相關，前者比後者有更多的條件以限制概念的正 例，即有選擇性的，例如偽君子看到熟人禮讓，陌生人則不禮讓。依「金 屬」而言，是由二個以上的屬性集合，必需有共同屬性來界定，不是由會 導電、容易導熱、有特殊金屬光澤、延展性佳……單一屬性所組成，所以

「金屬」是一種交集概念。

概念與分類既有著如此緊密的互動關係，也就突顯出概念的價值性。

饒見維（1994）曾指出概念的功用與重要性在：

1. 概念化作用是人類認識世界的基本方式。

2. 概念的使用可以幫助人類解決問題。

3. 概念的使用可以簡化或協助人類的溝通。

4. 概念可以用來記錄人類的經驗與智慧。

5. 概念化是維持人類社會許多活動的基礎也是紛爭的起源。

依Robert（1996）所提：概念是知識的基本組成單元，分類是在以一 些共同的特點或類似於某一原型為基礎來組織概念。概念的學習（concept learning）是根據對個別事例之經驗而習得新的分類原則（林清山譯，

1997）。因此概念可以幫助人類記憶，同時可以用來協助人類分類進一步 直接學習，以減少重新學習的需要。