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1. 積木方塊

本研究中,積木方塊是指由大小相同的正立方塊,面與面密合相連,所 形成的立體模型。本研究中,積木方塊限制內嵌於2 2 2  (二立方)

或3 3 3  (三立方)的正方體;且除非特殊註明,均不懸空。

2. 示意圖

積木方塊的示意圖指的是能同時呈現積木方塊三個維度的資訊的平面表 徵,常見的有:等角視圖(isometric)、斜投影圖。

第壹章 緒論

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3. 各層平面圖(layers)

各層平面圖是積木方塊的一種平面表徵,藉由許多不同高度的平行截面,

畫出從第一層(底層)到最上層(頂層)的積木組態,以表徵積木方塊。

4. 三視圖(orthogonal views)

三視圖指的是透過平行投影的方式,所得的積木方塊的三種正投影圖:

前視圖、俯視圖,和右視圖,本研究中所指稱的三視圖,是將投影面置 於觀察者和積木方塊之間,由第三象限投影法投影所得。

5. 編碼視圖(coded orthogonal)

編碼視圖,是在積木方塊的視圖上標註數字,以代表該位置的方塊數目。

當積木方塊是由堆疊產生(不懸空)時,由編碼俯視圖(map plan)即 可唯一決定積木方塊的組態。

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6. 積木方塊的編碼與解碼

對積木方塊進行編碼(coding),是指根據積木方塊模型,畫出其平面表 徵(如:示意圖或三視圖);或是由一種平面表徵轉譯成另一種平面表徵。

對積木方塊進行解碼(decoding),是指由平面表徵建造出積木模型。

7. 三視圖協調

Battista 與 Clements (1996) 對視圖協調(coordination)的描述為:

受試者能在未調整積木以前,就先預測積木方塊的調整,所帶來的視圖 改變。本研究中對三視圖協調下操作型定義為:三視圖的協調指的是學 習者能透過積木的調整或立體圖形的改造;建造出符合已知視圖的積木 模型或繪出積木的平面表徵。

8. 三視圖整合

Battista 與 Clements (1996) 對視圖整合(integration)的描述為:受 試者不需透過積木試誤,即能自行統合已知資訊,直接建造出符合已知 視圖的積木模型。本研究中對三視圖整合下操作型定義為:三視圖整合 指的是學習者能透過語言或圖形表徵以整合資訊,進而產生積木方塊的 心像,並對積木方塊的組態進行推論的能力。

9. 空間結構化

積木方塊的空間結構化(spatial structuring),是指對於小立方塊如何在 空間中堆疊成為積木方塊的具體想像,包括由多少個方塊組成行,多少 行組成面,多少個面堆疊起來成為積木模型(Battista & Clements , 1996)。 本研究中,空間結構化特指透過積木方塊的示意圖或三視圖,所認知到 的積木方塊的組態。

第壹章 緒論

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10. 積木方塊三視圖的假設性學習路徑

假設性學習路徑(hypothetical learning trajectory, HLT),包含三個要素:

教學目標、教學活動,以及預期的學生反應(Simon, 1995)。本研究中,

積木方塊三視圖的假設性學習路徑,指的是研究者以訪談、問卷調查,

和空間相關學習理論為基礎,所形成的三視圖學習序列。

11. 積木方塊的空間推理

Clements 與 Battista (1992)對空間推理所下的定義為:空間推理是受 試者對空間物件、表徵與變換,產生與操弄心智表徵的認知歷程。積木 方塊的空間推理,包含 Ragni 與 Knauff(2013)所指出空間推理的兩種 模式:是指是受試者不需透過積木操作,能對積木方塊位置進行想像的 空間視覺化能力,以及對積木方塊各種可能空間模式進行推理的能力。

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第貳章 理論背景

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第貳章 理論背景