圖像學習相關理論

一、學習者認知發展

認知發展觀點長久以來即被視為知識教學的心理基礎。而所謂認知發展 (cognitive development)，是指個體在適應環境的過程中，其對事物的認識及 面對問題情境的思維方式與能力，隨年齡增長而逐漸改變的歷程(張春興，

1997)。認知發展的過程是循序階段性的，每一階段的發展都對學習有著舉 足輕重的影響。在進一步談論圖像教學理論之前，對於學習者的認知發展階 段有必要先做說明。

(一)Piaget 認知發展階段分期

在認知發展心理學的領域中，瑞士兒童心理學家皮亞傑(J. Piaget)的認知 發展學說一直以來即為重要的一部份。他在連續觀察紀錄兒童的行為後，遂 開創性地利用「階段」一詞來說明個體在認知發展上「質」的變化(邱上真，

1992)。 並 發 覺 個 體 認 知 上 的 發 展 呈 現 出 連 續 階 段 性 的 特 徵 ， 而 按 照 基 模 功 能之不同，可分為四個年齡期。而各年齡期之基模功能，分別以不同名稱來 表明。其主要認知發展階段分別如下：

1.感覺動作期：

0~2 歲的嬰兒藉由視、聽、嗅、觸等身體的感知與動作，來認識周遭環 境。皮亞傑認為感覺動作期為人類認知發展的開始。此階段的兒童尚無法以 言語表達概念，亦未具備使用符號的能力，對外界的認識全仰賴身體的接觸

動作與感覺。然而隨著年齡的增加，兒童的思維能力也在逐步發展當中，憑 藉著簡單思維的運用，使得動作發展由簡單的反射動作開始進步到目的性的 活動，同時對物體恆存性的概念基模也在這個時期逐漸產生。

2.前運思期：

2~7 歲的兒童雖然已能利用思維面對問題，然而主要活動仍仰賴直觀方 式進行認知，運思能力的使用尚屬於少數情況。同時由於知覺集中傾向、不 可逆性以及自我中心主義三種發展限制而導致 思維不合邏輯的情況發生(張 春興，1997)。以下分別將此時期的三種思維特色簡述之：

(1)知覺集中傾向(perceptual centration)：係指前運思期兒童缺乏守恆概 念，只憑知覺所及，集中注意於事物的單一向度或層面，而忽略其他面向，

思維不夠周延。

(2)不 可 逆 性 (irreversibility)： 所 謂 不 可 逆 性 ， 是 指 思 維 歷 程 無 法 兼 顧 順向與逆向的思考模式。只能由原因去看結果，而無法由結果反推分析原因 的形成。

(3)自我中心主義(egocentrism)：在此所謂的自我中心，是指前運思期 兒童思考多半以自己為出發點，僅能以主觀的角度看世界，而無法進行客觀 的分析動作，與自私主義並不相同。造成此種思維中心傾向，乃由於兒童思 考角度由單一層面出發，未顧及別人不同的看法，與知覺集中傾向顯然是有 密切關係的。

由上觀之，可得知前運思期兒童的思維能力發展尚未周全，但由於此時 期兒童正值入學之初，因此，本階段的發展在教育上格外重要。

3.具體運思期：

7~11 歲兒童的認知發展階段已進入所謂的具體運思期，大部分小學階 段學童皆屬之。此階段兒童能根據具體經驗思維以解決問題，並逐漸發展出

“由所知而知＂的能力。相較於前運思期思維上的限制，杜聲鋒(1988)指出 此階段兒童對物體的認知已能具備守恆(conservations) 的概念，並可根據情 境實質進行思維，展現基本邏輯推理能力。處於此階段兒童思維能力發展儘 管已較為成熟，但其思考能力仍侷限於具體、可觀察到的事物，即使情境複 雜，他們也有能力處理。相對地，對於抽象或假設情境，他們仍舊無法進行 思考(邱上真，1992)。

4.形式運思期：

11 歲 以 上 的 青 少 年 思 維 方 式 已 逐 漸 成 熟 ， 可 不 限 於 眼 前 或 具 體 的 事 物。若認知發展達到形式運思期的水平，則能處理較為複雜的問題與進行較 高層次的思考，個體的思維能力可謂達到成熟的階段。此時期青少年思維方 式具備以下三種特徵(張春興，1997)：

(1)假設演繹推理(hypothetic-deductive reasoning)：假設演 繹推理的特點 是，先對問題產生假設，再由假設驗證的過程中得到答案。此種思維方式是 系統科學化的思考歷程，亦為邏輯思維的基本形式之一。

(2)命題推理(propositional reasoning)：命題推理的特點是，思考歷程不 再以感官為依據，能利用符號並跳脫現實具體的層面進行抽象思考。此種思 維方式是青少年心理成長重要的一部份，因為合理的思維能力可以協助青少 年進行合理的未來計畫。

(3)組合推理(combinatorial reasoning)：組合推理是邏輯思考能力的表 現，能有系統地找出問題中的變項，將各變項間予以重新檢驗與組合，並能 解決複雜情境的問題。

皮亞傑的認知發展論，在教育上常被廣泛地用來解釋推論一般兒童的認 知發展水平，具有相當重要的意義。而儘管皮亞傑依基模功能之不同將兒童 的 認 知 發 展 階 段 分 為 四 期 ， 但 整 體 而 言 ， 兒 童 的 認 知 發 展 是 連 續 且 階 段 性 的，唯獨不同個體間發展速度並不相同。因此教師教學時，可依此作為因材 施教的依據，適時給予知識教導，以提升學童的學習成效。

(二)Bruner 認知表徵論

美國認知心理學先驅布魯納(J. S. Bruner)將人類對外在事件的知覺體察 轉 換 為 內 心 理 解 ， 進 而 獲 取 知 識 的 過 程 ， 稱 之 為 認 知 表 徵 (cognitive representation)。表徵是個人面對外界事物時所用來轉向內化成個人認知的方 式，布魯納認為不同認知表徵可反應出兒童認知發展過程中內涵與結構化的 不同(轉引自陳李綢，1985)。以布魯納的觀點而言，人類認知表徵的形式，

同時代表著認知發展的三個階段時期。依布魯納的分類，認知表徵共可分為 以下三個階段(張春興，1997)：

1.動作表徵(enactive representation)：

幼兒靠身體動作或實體實物來獲取知識或了解周遭環境的方式，人類進 而 將 此 動 作 經 驗 內 化 ， 以 便 日 後 使 用 。 例 如 嬰 兒 必 須 調 整 姿 勢 及 動 作 的 大 小，以拿到遠近不同的物體(邱上貞，2003)。一般三歲以下幼兒多藉由此種

表徵來認識周遭環境，因此，動作表徵的方式為人類求知的基礎，與皮亞傑 所說的感覺動作期頗為相似。

2.形像表徵(iconic representation)：

二 至 六 歲 兒 童 解 釋 外 界 事 物 時 ， 往 往 藉 由 圖 片 或 視 覺 影 像 ， 以 產 生 心 像，進而獲取知識的方式。例如我們利用真實的花朵、照片或圖畫中呈現的 花朵，讓兒童因親眼目睹花朵的形象而理解花朵是什麼。對人類而言，形像 表徵的求知方式，是由具體進入抽象的開始。與皮亞傑理論中的具體運思期 頗為相似。

3.符號表徵(symbolic representation)：

指運用符號、語言文字為依據的求知方式。一般六歲以上兒童已能開始 利用語言、抽象符號的方式來理解環境，此時期的兒童，不再需要藉由動作 或圖像的幫助，即可進行抽象思維，與環境產生互動，從而解決問題。例如 兒童看到或聽到「花朵」這個名詞時，便能聯想到花朵是植物，擁有鮮豔的 外表，可供欣賞等特性。發展至此，顯示兒童已能將語言、文字或其他抽象 符號所蘊藏的意義儲存起來(邱上貞，2003)，與皮亞傑理論中的形式運思期 頗為相似。

布魯納主張認知發展與教學方式有密切的關係。他強調課程的安排必須 針對學生的認知發展水平及認知表徵方式進行組織，同時認為教師只要選取 適當的教材，並使用學生可以理解的語言將教材予以改編，使教材內容能和 學 生 的 認 知 發 展 水 準 及 順 序 相 配 合 ， 則 能 促 使 學 生 學 會 教 材 所 含 的 基 本 概 念，並促進個人的認知發展(陳李綢，1985)。他同時亦強調，教師教學最重 要的任務是配合學生發展，教學生如何思維，如何從求知活動中發現原則，

從而整理統合，組織成屬於自己的知識經驗。

(三)小結

綜觀皮亞傑與布魯納的發展階段理論，兩者皆提出兒童思維方式之所以 改變，並非全然取決於其智力發展上量的增加，而是在認知方式上產生改變 的觀點。同時認為人類的認知發展皆由具體而逐漸衍生出抽象概念，重視教 育所扮演的角色，並以兒童的認知發展為實施教育的優先考量。

皮亞傑強調兒童認知發展的階段性與歷程，認為各階段發展特性具有固 定不變的前後順序，不同階段兒童的思維方式並不相同。在此觀點下，皮亞 傑主張「因材施教」，配合兒童的認知發展階段與心智水平提供適當的學習 教材，以發揮教學的最大效果。布魯納與皮亞傑的看法非常相近，皆認為兒

童的認知發展可區分為不同的時期。但與皮亞傑不同的是，布魯納認為三種 表徵雖各具獨特性，但事實上三者是可以並存，彼此之間的關係是互補，而 非取代的。由「動作表徵」進入「形像表徵」時，動作表徵認知功能仍然存 在，而在「符號表徵」階段中，也包含許多動 作與形像表徵的認知方式(陳 李綢，1985)。同時布魯納更認為，只要依照兒童的認知發展順序安排教材，

並在教師適當的引導下，可讓學生提早進入下一個發展階段。

二、圖像認知結構理論與模式

視覺圖像是具體的學習材料，Fleming & Levie(1993)認為圖表和圖像可 以引起學生學習動機。Rieber(1994)認為人類對於文字刺激的反應屬於後天 學習，而圖像刺激除了後天學習，亦為一種本能反應，故圖像較易於學習(轉 引自王曉如，2003)。圖像之所以能被大多數學習者所接受，並成為有利於 學習的媒體教材，必有其優勢所在。因此，以下將就圖像有利於學習之成因 進行相關理論探討。

(一)訊息處理論

認 知 心 理 學 在 學 習 方 面 最 主 要 的 核 心 觀 點 就 是 訊 息 處 理 論 (information -processing model)。訊息處理論是一種解釋人類學習過程的理論，具體的說，

就是人類在環境中，如何經由感官的察覺、注意、辨識、轉換記憶等內在心 理活動，以吸收並運用知識的歷程(張春興，1997)。一般心理學家認為，在人 類記憶系統中，大約可分成三個不同但卻彼此有關聯的訊息處理部門，這三 個部分依次為感官記憶、短期記憶以及長期記憶，其運作方式如下圖 2-1 所示：

就是人類在環境中，如何經由感官的察覺、注意、辨識、轉換記憶等內在心 理活動，以吸收並運用知識的歷程(張春興，1997)。一般心理學家認為，在人 類記憶系統中，大約可分成三個不同但卻彼此有關聯的訊息處理部門，這三 個部分依次為感官記憶、短期記憶以及長期記憶，其運作方式如下圖 2-1 所示：