圖形組織的理論基礎

運 用 圖 形 組 織 做 為 教 學 、 學 習 工 具 的 理 論 基 礎 源 自 於 基 模 理 論 、 奧 斯 貝 爾 的 有 意 義 學 習 理 論 、 視 覺 化 編 碼 的 訊 息 處 理 效 果 。

（一）基模理論

基 模（schema, 複 數 schemta）是 個 體 用 以 認 識 周 圍 世 界 的 基 本 模 式 ， 此 模 式 由 個 體 在 遺 傳 的 基 礎 上 ， 學 得 的 各 種 經 驗 、 意 識 、 概 念 等 所 整 合 ， 構 成 一 個 與 外 在 現 實 世 界 相 對 應 的 抽 象 認 知 架 構 ， 貯 存 在 記 憶 之 中 。 當 個 體 遇 到 外 界 刺 激 情 境 時 ， 他 就 使 用 此 一 架 構 去 核 對 、 了 解 、 認 識 環 境 （ 張 春 興，1989）。它本身是一個理論架構，指的是結構化知識的形成，可以將 它 想 像 為 一 個 經 修 飾 的 知 識 結 構 ， 代 表 著 儲 存 在 記 憶 裡 的 原 型 概 念

（prototypical concepts）。具體而言，基模是指人、物、事件和情境的原型 或 屬 性 （generic）特徵 （陳麗華，1989）。例如：所謂「學校」基模，即 指 學 校 主 體 建 築 、 校 園 、 教 室 、 課 程 、 上 課 、 老 師 、 學 生 等 原 型 訊 息 。

實 際 上 每 一 個 心 理 學 家 對 基 模 的 定 義 各 有 些 許 不 同 ， 但 一 般 而 言 ， 皆 包 含 以 下 幾 點 （ 引 自 林 清 山 ，1990；Mayer, 1986）：

1.普 遍 性 （general）─基模可廣泛被運用在許多不同的情境，以 做 為 瞭 解 輸 進 來 的 訊 息 的 基 本 架 構 。

2． 知 識 （knowledge） － 基 模 就 如 同 我 們 所 知 道 的 事 物 一 樣 是 存 在 於 記 憶 之 中 的 。

3． 結 構 （structure）－基模圍繞著某些主題而被加以組織。

4． 包 含 （comprehension） － 基 模 中 包 含 有 一 些 要 用 短 文 的 特 殊 訊 息 來 加 以 填 補 的 空 間 。

至 於 基 模 有 何 功 能 ， 相 關 特 點 如 下 ：（ 李 延 昌 ，2007）

1．以 既 有 的 知 識 與 經 驗 去 引 導 社 會 訊 息 的 處 理。一 般 來 說，符 合 基 模 的 訊 息 較 容 易 被 注 意、編 碼 和 提 取。至 於 不 符 合 基 模 的 訊 息 則 可 能 會 被 扭 曲 ， 以 符 合 原 先 基 模 的 內 容 。

2． 簡 化 複 雜 的 訊 息 ， 使 訊 息 處 理 的 速 度 加 快 。

3．在 新 情 境 當 中 預 測 事 件：在 有 目 的 的 情 境 中，個 人 對 自 己 或 他 人 的 預 期 在 後 來 的 行 為 結 果 中 應 驗。在 皮 亞 傑 的 認 知 發 展 理 論 中：人 類 智 力 的 發 展 是 由 基 模（schema）、順應（adaptation）、

與 平 衡 （equilibration）三個因素交互作用的歷程。

4．基 模 可 以 視 為 個 體 與 周 圍 環 境 中 事 物 接 觸 時，為 求 了 解 或 認 知 事 物 的 性 質，而 產 生 的 一 種 基 本 行 為 模 式。基 模 表 現 的 方 式 可 為 外 顯 的 身 體 動 作，也 可 為 內 蘊 的 認 知 結 構（ 即 個 人 對 該 事 物 的 看 法 ）。 隨 著 個 體 的 發 展 ， 具 有 認 知 功 能 的 基 模 不 但 隨 環 境 中 事 物 的 特 徵 而 複 雜 化，而 且 也 隨 著 個 體 的 心 理 發 展 而 更 加 內 在 化。基 模 的 複 雜 化、精 密 化、內 在 化 就 代 表 個 體 的 認 知 能 力 發 展 。

5．順 應 與 平 衡：順 應 該 是 個 體 在 其 生 存 世 界 中，因 環 境 條 件 的 限 制 或 要 求，而 繼 續 不 斷 改 變 他 既 有 的 基 模，使 個 體 的 認 知 與 環 境 要 求 獲 得 平 衡 的 歷 程。順 應 與 平 衡 之 間 有 因 果 關 係；順 應 之 產 生 是 因 為 個 人 與 環 境 間 暫 時 失 去 平 衡，而 保 持 平 衡 的 內 在 傾 向 又 促 使 個 體 去 順 應 。

基 模 在 學 習 和 記 憶 訊 息 時 扮 演 著 重 要 的 角 色 ， 約 略 可 分 為 兩 類 。 一 類 是「 內 容 基 模 」（content schema），即 上 文 所 舉「學 校 」例 子，指 人、事 、 物 和 情 境 等 方 面 的 知 識。另 一 類 是「 結 構 基 模 」（textual schema），包括二 方 面：一 是 敘 述 文 的 基 模，另 一 是 說 明 文 的 基 模。敘 述 文 基 模 方 面，Mandler

和Johnson（1977）; Rumelhart（1975）; Thorndyke（1977）四位學者提 出 故 事 法 與 歸 納 出 故 事 的 背 景 （setting）、 主 題 （theme）、 情 節 （ plot） 和 結 局（resolution）來構成 ；說明文基模大致有三種由Danserea（1978）和 他 的 同 事 所 發 展 的 「 網 路 建 造 」（networking）， 即 是 將 一 篇 文 章 分 解 成 幾 個 部 分 或 意 念 ， 然 後 找 出 各 個 部 份 或 意 念 之 間 的 鏈 結 關 係 ， 最 後 呈 現 的 是 一 篇 文 章 的 圖 形 表 徵，即 為「 網 路 」；Meyer（1975）和他的同事發展的「頂 層 結 構 」（top-level structuring），位於整篇文章結構的頂層，通常放置文章 中 最 重 要 的 概 念，代 表 整 篇 文 章 的 組 織 原 則；Cook（1982）發展出「基模 訓 練 」， 文 章 本 身 並 無 意 義 ， 它 指 示 閱 讀 者 從 先 前 的 知 識 中 尋 回 或 建 造 意 義，閱 讀 者 的 大 腦 與 文 章 互 動，幫 助 記 憶 即 能 產 生 理 解（ 引 自 林 清 山，1990；

Mayer, 1986）。而關於基模的類型及不同的文體基模分類，請見圖2-1基模 概 念 圖 。

依 據 基 模 理 論 ， 人 類 知 識 是 以 系 統 性 結 構 的 方 式 組 織 與 儲 存 在 長 期 記 憶 之 中 的，這 種 系 統 性 的 知 識 結 構 便 是「 基 模 」。基 模 的 構 成 包 括 了「 節 點 」， 以 及 節 點 與 節 點 之 間 的 關 係 連 結 ， 它 不 僅 具 有 整 體 性 、 抽 象 性 與 主 動 性 的 特 徵 ， 也 具 有 同 化 與 調 適 的 作 用 歷 程 。 基 模 的 這 些 屬 性 不 僅 成 為 圖 形 組 織 的 構 成 基 礎 ， 同 時 也 常 常 成 為 解 釋 與 評 估 圖 形 組 體 的 效 標 規 準 ， 以 及 其 在 教 學 應 用 上 的 理 論 依 據 。 圖 形 組 體 與 心 智 基 模 存 在 著 符 應 作 用 的 關 係 ， 它 不 僅 可 以 作 為 一 種 瞭 解 心 智 基 模 的 外 在 化 工 具 ， 亦 可 作 為 一 種 輔 助 心 智 基 模 操 弄 訊 息 的 認 知 工 具 ， 還 可 以 作 為 一 種 改 變 心 智 基 模 的 中 介 工 具 （ 黃 永 和 ， 莊 淑 琴 ，2004）。

圖 2-1 基模概念圖

資 料 來 源 ： 研 究 者 整 理 （2008）

基 模

內 容 基 模

結 構 基 模

敘 述 文 基 模

說 明 文 基 模

故 事 語 法

網 路 建 造 、 頂 層 結 構 、 基 模 訓 練

（二）Ausubel 有意義的學習理論

A u s u b e l 提 出 有 意 義 的 學 習 理 論 （ m e a n i n g l e a r n i n g ） ， 是 指 學 習 者 有 意 識 地 將 新 知 識 與 其 已 經 知 道 的 概 念 或 命 題（ 既 有 的 舊 知 識 和 舊 經 驗 ） 相 聯 結 時 ， 才 能 產 生 有 意 義 的 學 習 （ A u s u a b l e , N o v a k & H a n e s i a n , 1 9 7 8 ） 。 A u s u b e l 的 理 論 內 涵 中 心 說 明 ， 認 知 的 成 長 源 自 於 認 知 結 構 的 內 容 不 斷 擴 展 延 伸 或 改 變 。 他 認 為 人 的 大 腦 是 一 個 「 訊 息 處 理 與 儲 存 」 的 系 統 ， 能 認 知 ， 能 獲 得 ， 能 保 留 訊 息 （ 張 新 仁 ，2 0 0 3 ） ， 而 「 擴 展 延 伸 」 是 指 用 舊 的 基 模 或 結 構 去 同 化 更 多 的 學 習 內 容 ， 「 改 變 」 則 是 指 調 整 本 身 的 認 知 結 構 去 學 新 的 學 習 內 容 。 由 此 可 知 ， 要 產 生 有 意 義 的 學 習 ， 就 要 看 新 的 學 習 內 容 是 否 能 跟 學 習 者 的「 認 知 結 構 」（c o g n i t i v e s t r u c t u r e ） 中 的 舊 經 驗 產 生 連 結 ， 將 產 生 的 意 義 統 整 ， 成 為 自 己 認 知 結 構 的 一 部 份 ， 即 能 形 成 有 意 義 的 學 習 。

而 為 了 達 成 有 意 義 的 學 習，必 須 要 有 三 個 條 件（ 引 自 余 民 寧，1997）：

1．學 習 的 知 識、材 料 是 要 有 意 義 的：學 習 材 料 本 身 即 具 有 提 供 學 習 者 以 有 意 義 方 式 連 結 其 知 識 結 構 的 潛 力，前 提 是 學 習 材 料 必 須 符 合 學 生 學 習 特 質 ， 內 容 概 念 也 必 須 具 有 邏 輯 意 義 。 2．學 習 者 應 具 備「 先 備 知 識 」（prior knowledge），要有足以提供

連 結 新 學 習 概 念 的 既 有 概 念 架 構 （concept framework）。

3 ． 學 習 者 必 須 為 自 己 的 學 習 負 責 ， 顯 示 出 有 意 義 學 習 的 心 象

（mental image），主動將新知與既存的概念架構聯結，形成有 意 義 的 理 解 。

上 述 所 提 之 「 先 備 知 識 」， 是 影 響 學 生 學 習 什 麼 及 如 何 學 習 的 重 要 因 素 ， 概 念 與 概 念 之 間 的 關 係 結 合 學 習 者 的 先 備 知 識 ， 才 能 發 展 「 有 意 義 的 學 習 」，而 先 備 知 識 豐 富 的 學 生，會 使 用 較 有 深 度 且 有 意 義 的 學 習 策 略 來 學 習 ， 因 而 導 致 其 事 後 知 識 （post knowledge）發展較好。

根 據 Ausubel 的理論，他認為教師在進行教學時，要注意到三個原則

（ 引 自 張 春 興 ，1996）：

1．前 導 架 構（advance organizer）：教學前提出比學習材料更具抽 象 性 、 一 般 性 及 涵 蓋 性 的 引 介 材 料 。

2． 漸 近 分 化 （progressive differentiation）：老師把持先從一般概 念 說 明，再 逐 漸 進 入 詳 細 內 容 說 明 原 則，示 範 概 念 階 層 化 的 過

程，除 了 幫 助 學 生 學 習 新 知 外，更 可 以 學 習 遷 移，運 用 在 其 他 的 學 習 領 域。至 於 教 材 同 樣 須 採 取 由 上 而 下 發 展，由 一 般 性 概 念 引 導 至 具 體 事 物 。

3． 統 整 調 合 （intergrative reconciliation）： 將 分 化 後 的 知 識 再 有 條 理 的 連 貫 起 來，成 為 有 組 織，具 有 統 整 性 與 調 合 性 的 知 識 整 體 。

教 學 者 能 夠 在 學 習 者 現 有 的 認 知 架 構 上 ， 適 當 將 概 念 教 導 給 學 生 ， 並 依 學 生 程 度 引 導 學 生 進 行 有 效 的 學 習 ， 是 影 響 學 習 者 最 重 要 的 因 素

（Ausubel, 1978）。 教 學 者 可 以 藉 由 圖 形 組 織 發 現哪 些 概 念 是 學 習 者 已 經 學 會 的 ， 哪 些 概 念 是 學 習 者 正 在 嘗 試 去 精 熟 的 ， 哪 些 概 念 是 學 習 者 必 須 努 力 去 學 習 的（ 耿 筱 曾，1997）。當學生認清概念與概念之間的關係後，較容 易 找 出 自 己 的 缺 失 與 不 足 ， 老 師 也 可 藉 此 了 解 學 生 狀 況 ， 適 時 給 予 指 導 ， 讓 學 生 達 到 有 效 學 習 的 目 的 ， 進 而 達 到 教 學 目 標 。

（三）視覺化編碼的訊息處理效果

視 覺 化 的 學 習 是 現 今 人 類 學 習 知 識 以 及 獲 得 知 識 的 重 要 途 徑 和 方 法 之 一（ 李 欣 蓉，2005）。圖像組織圖像思維與傳統思維最大的差異在於圖像 思 維 是 一 種 「 圖 像 」 思 維 ， 這 種 思 維 強 調 視 覺 的 整 體 綜 合 能 力 ， 它 並 不 排 斥 文 字 和 直 覺 在 學 習 中 的 功 能 ， 而 且 它 改 善 了 文 字 的 幾 項 缺 點 ： 書 寫 文 字 的 冗 長、口 語 文 字 的 不 明 確、概 念 連 結 的 鬆 散 性（ 黃 學 誠，2000）。Rieber

（1994）認為人類對於文字刺激的反應屬於後天學習，而圖像刺激除了可

以 後 天 學 習，亦 為 一 種 本 能 反 應，故 圖 像 較 易 於 學 習（ 引 自 王 曉 如，2003）。

而 有 關 於 視 覺 化 編 碼 的 訊 息 處 理 效 果 有 三 個 相 關 的 理 論 ， 包 括 有 訊 息 處 理 、 二 元 編 碼 及 經 驗 金 字 塔 等 ， 以 下 即 為 三 項 理 論 詳 述 。

1．訊息處理

認 知 心 理 學 的 核 心 觀 點 即 是 訊 息 處 理 理 論 （information processing model）。它主要是一種解釋人類學習過程的理論，即是個體接受刺激，進 入 感 官 記 憶 到 產 出 行 為 反 應 的 心 理 歷 程（ 溫 文 玲，2006）。多數學者專家已 同 意 人 類 大 腦 的 記 憶 系 統 中 ， 大 概 可 分 成 三 個 不 同 卻 又 彼 此 有 關 的 的 訊 息 處 理 部 門 ， 這 三 個 部 份 依 次 為 感 官 記 憶 、 短 期 記 憶 、 長 期 記 憶 ， 其 運 作 方 式 如 下 圖 2-2 所示（朱敬先，1986；余民寧，1997）：

→ 短期記憶 →

→ 感官記憶 或 長 期 記 憶 → 行為

訊 息 輸 入

（ 刺 激 ） ← 工作記憶 ← （ 反 應 ）

圖 2-2：記憶系統的訊息處理模式。余民寧，1997，頁 15

圖 2-2 中，方框代表的是各種認知結構及功能，箭頭所指的則是訊息

運 作 的 流 向 ， 以 下 即 對 圖 2-2 各種認知結構及歷程的解說。

感 官 記 憶（sensory memory，簡稱 SM）：外來的任何訊息（刺激），都 透 過 我 們 的 感 覺 器 官 接 收 ， 短 暫 保 留 在 我 們 的 記 憶 裡 ， 然 後 再 傳 送 到 短 期 記 憶 裡 儲 存 ， 這 類 訊 息 通 常 持 續 時 間 短 暫 ， 大 約 1 至 2 秒的時間，甚至更

感 官 記 憶（sensory memory，簡稱 SM）：外來的任何訊息（刺激），都 透 過 我 們 的 感 覺 器 官 接 收 ， 短 暫 保 留 在 我 們 的 記 憶 裡 ， 然 後 再 傳 送 到 短 期 記 憶 裡 儲 存 ， 這 類 訊 息 通 常 持 續 時 間 短 暫 ， 大 約 1 至 2 秒的時間，甚至更