國內邏輯思考相關研究

本節就國內過去關於邏輯發展個體影響因素、並依據研究對象、研究內容，

包括科學成就、邏輯思考教學方案、歸納推理、邏輯推理測驗等相關研究探討國 內邏輯思考的研究範疇。

一、邏輯發展個體因素相關研究

邏輯推理能力是一種高層次的認知能力，它能協助個體掌握知悉週遭環境因 果關係，更是人們碰到複雜問題時，問題解決歷程中，有效找到解決途徑，合理 思考進而正確推論與下達決策的必要能力（張筱珊，2004；鄭麗玉，1999）。

國內一些學者（林寶貴等，1995；張景媛、陳荻卿，2003）現到邏輯能力會 受到個人背景變項中的年齡、智力發展、學習經驗、知識獲得過程和家庭社經背 景等因素影響。

國內一份針對橫跨一到九年級學生的邏輯概念研究中，研究 Piaget 發展理 論，將前運思（低年級）、具體運思（小學中、高年級）與形式運思期（國中）階 段的孩童為對象，發現年級對邏輯概念的影響效果顯著，當控制智力高低及數學 成就好壞二個因素之後，邏輯概念更是隨年級增進（邱素真，1996），但是在林寶 貴等人（1995）的研究中，卻指出兒童的各項普通推理能力在三到七歲會隨著年 齡增長而有逐漸增加的趨向，八到十二歲的兒童其年齡因素卻未顯現出差異。江 淑卿（2002）發現：兒童邏輯推理能力，隨年齡發展而增進，不因問題型態而有 差異，但會受到不同難度和表徵問題而有所影響。是以，年齡因素對於邏輯能力 之影響值得探討。

此外，部分研究顯示在諸類形式運思期任務中，男生在邏輯的表現往往要比 女生好（黃寶鈿，1989；熊召弟，1996）。林寶貴等（1995）的研究則顯示不同性

別的兒童的各項普通推理能力則沒有差異。

林寶貴等（1995）、張景媛和陳荻卿（2003）則認為邏輯能力的表現也會因為 情境脈絡與推理內容而不同，邏輯能力的發展更會影響其後來科學成就的發展。

是以，本研究欲以性別與年級變項，探討個體的背景因素是否會影響其命題 邏輯能力的發展，並結合數學情境的測驗內容，檢視情境脈絡與推理內容是否對 於命題邏輯的能力有所影響。

二、國內邏輯思考相關研究的範疇

研究者針對國內一些邏輯思考的相關研究，依據研究對象、研究內容整理如 下。

（一） 研究對象

大多數邏輯研究都是以國中以上的學生為對象，如林振霖、王以德（1993）

以四種評量工具，針對全省國中生予以施測，探討邏輯思考、科學技能的預測因 素；熊召弟（1996）以台北市六百餘位市立高中的高一學生為研究對象，測量學 生在 Piaget 認知推理層次及對六項 Piaget 認知模組的成就表現；黃萬居（1992）

研究臺北市師範學院 136 位非數理系學生使邏輯思考測驗與化學成就的關係。

部分的研究採橫貫研究，藉由不同階段時期的研究樣本，以瞭解國內學生的 邏輯思考發展，相關研究如下：

1. 黃寶鈿（1989）對於我國學生邏輯思考能力發展的研究，其選擇的樣本來 自全省各中小學及師大。小學樣本 1326 人，國中 3387 人，高中 1195 人，大學 150 人。研究結果發現形式操作能力開始於 12~15 歲間，年級及性別上，國中、

國小皆達顯著差異，男生能力優於女生。

2. 江新合（1990）利用 Piaget 面診量具及排水體積守恆惟理能力紙筆測驗為

研究工具，調查台灣南區 5-9 年級學生在不同地理環境下（高雄市區、省級市區、

縣級市鎮區、平地鄉區，以及山地、離馬、沿海漁鹽區等五個不同環境條件的區 域）之推理能力成長的比較研究。

3. 邱素真（1996）研究台北市國民中小學（一到九年級）的邏輯概念發展與 轉變情形。

4. 林寶貴等（1995）調查三歲到十歲十一個月的普通兒童普通推理能力之發 展，共 839 位學前兒童，500 位學齡兒童，利用哥倫比亞心理成熟量表（Columbia Mental Maturity Scale, CMMS）分析，發現到兒童的各項普通推理能力在三到七歲 會隨著年齡增長而有逐漸增加的趨向，八到十二歲的兒童其年齡因素卻未顯現出 差異。背景變項上的調查中，不同性別未有顯著差異，有無兄弟姊妹無顯著差異，

不同社經地位有顯著差異。

由上述的研究，發現國內過去對於邏輯能力的調查研究，主要針對國高中以 上的個體為對象，國小以下的對象較少論及，如有涉及，亦以其推理能力發展情 形比較概況為主，然而，依據 J. Piaget 的心理邏輯理論，認為個體約在 12 歲邏輯 運思的使用會有所轉變，故國小高年級學童的邏輯能力為何，確有其探究的必要 性，本研究遂以高年級學童（介於 11 到 12 歲的階段）為對象，探究其邏輯表現。

（二）研究內容

本節依據國內的研究文獻，歸納邏輯能力的探究內容主要有科學成就相關 性、邏輯思考教學方案、歸納推理研究、以及邏輯推理測驗發展，下文將分述之。

1. 科學成就相關性

林振霖、王以德（1993）以邏輯思考測驗、科學過程技能測驗、學生校外科 學活動問卷與科學態度問卷等四種評量工具，探討邏輯思考、科學技能的預測因

素；並就年級、性別對科學態度的正負向，以卡方考驗分析；對年級、性別在科 學態度、科學活動的得分，也利用變異數分析及 t 檢定，以考驗其差異的顯著性。

鄭湧涇（1984）採用師大科學教育中心民國 72 年修訂出版之「皮亞傑推理能 力測驗」（Piagetian Logical Reasoning Test，PLRT）發現學生的科學與數學學業成 就及邏輯推理能力之間，有不同程度的相關存在。

莊雪芳、鄭湧涇（2002）應用「對生物學的態度量表(ATBS)」，探討臺北地區 國一學生所持之對生物學的態度，與學生的背景變項之關係，發現男生的邏輯推 理能力顯著優於女生，且學生對生物學的態度與其生物能力、科學態度、科學過 程技能和邏輯推理能力之間具有正相關。

黃萬居（1992）研究學生使用概念圖對化學成就的影響，探討性別、科學過 程技能、邏輯思考能力和化學成就的關係，該研究以科學過程統整技能測驗(TIPS II )、邏輯思考能力團體測驗(GALT)為工具所獲得的資料中，分析得到所有參與受 試者科學過程技能的分數隨性別不同而有顯著不同；但邏輯思考能力團體測驗的 分數，則無性別差異。此外，科學過程技能的分數和邏輯思考能力團體測驗的分 數之間有顯著關係存在。科學過程技能的分數和邏輯思考能力團體測驗的分數，

能顯著地預測化學成就。

熊召弟（1996）經使用美國喬治亞大學科學教育系 Burns, Wise 和 Okey 所研 發的「統整科學過程技能測驗卷」、Roadrangka 研發的「邏輯思考團體測驗(GALT)」

中譯本，以測量學生在 Piaget 認知推理層次及對六項 Piaget 認知模組的成就表現

（包括：保留推理、比例推理、控制變數、機率推理、相關推理和組合推理），結 果指出科學過程技能和邏輯思考能力有相關，且科學過程技能和邏輯思考能力皆 有差異，男生優於女生；科學過程技能和邏輯思考能力可互為對方的預測變數。

2. 邏輯思考教學方案

江淑卿（1998）採用 Campione 和 Brown 的漸進教學支持評量模式，並結合 Sternberg 的成份訓練，以 90 位國小五年級學生為受試對象依據「前測 - 學習階 段 - 遷移階段 - 後測」的程序進行實驗，發現動態評量對促進兒童的類比推理 能力有其效果。

江淑卿等（2000，2001a，2001b，2002）採用 Feuerstein 學習潛能評估模式，

並結合 Johnson-Laird 心智模式論點，結合了測驗與教學，研發「推理學習潛能評 估系統」，探討學習潛能對於促進幼兒非形式邏輯推理能力之效果，以及遷移至形 式邏輯推理的效果。

張景媛和陳荻卿（2003）建議設計促進推理思考活動時，應先考量不同階段 學生推理能力特徵與發展重點，安排適合該階段的課程，藉以有效增進推理思考，

文中更提供推理思考課程的設計實例。

梁易琪、張昇鵬（2004）與梁秀琴（2003）對於一批四年級與六年級資優班 學生語文邏輯方案設計中，研究發現到年級變項、性別變項對於語文邏輯思考訓 練教學成效以及研究者自編之演繹思考測驗的得分達顯著水準，而且，該研究也 發現學期國語成績與語文邏輯思考能力相關很高。

3. 歸納推理研究

吳庭瑜、吳明樺和洪瑞雲（1998）嘗試運用一套電腦輔助學學習環境，幫助 大學生建立歸納推理的技能，研究結果經由電腦輔助，歸納推理的正確性高於無 電腦輔助教學的情況。殷聖楷（2004）延續吳庭瑜等人（1998）的研究，結合鷹 架學習理論，發展數位學習平台，探討國小學童歸納能力的培養與幾何數學學習。

江淑卿（2000）以 121 位、59 位、60 位的六歲和七歲兒童，為實驗組與控制

組受試，探討分類、系列完成、類比推理之評估效果。結果發現學習潛能評估能 有效促進認知轉換階段兒童的分類、系列完成、類比推理能力，再從解題類型分 析，發現學習潛能評估能激發其認知功能，但六、七歲兒童可能在容量、知識或 知覺有差異，而在認知功能的改變有差異。

陳亦媛（2003）對 40 名五年級的學生，分析在使用不同的輔助工具下兒童的 歸納推理表現，發現經由設計過的電腦排序表格（工作記憶相關輔助）可以有效 降低推理時的認知負擔，而給予歸納推理相關的策略提示（後設認知相關輔助）

可以增進學童推理策略的使用。

4. 邏輯推理測驗

黃寶鈿（1989）發展的測驗以團體測驗為主，並輔以 Piaget 之面診方式施測。

設計一套能夠評量學生邏輯思考能力的工具，KR21 信度在.38~.73；折半信度.65；

Rulon 信度.66；Cronbach 信度.34~.98，該測驗內容包括比例、控制變因、機率、

相關及組合五種推理能力。

相關及組合五種推理能力。