後設表徵能力

以下分為後設表徵能力之意涵和後設表徵能力之理論做說明。

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一、後設表徵之意涵

認知心理學裡講的後設認知，亦即「認知的認知」，或是認知的自我監控，

能覺知與控制自己擁有的知識，指揮自己去使用這部分的知識（鄭昭明，2010），

同理可推「後設表徵」即學生擁有知識去覺知與監控自己的表徵行為。diSessa 與 Sherin (2000)提出後設表徵能力，為學生自行發展視覺表徵作品時，有關於建 構和使用表徵的所有可能能力，包括學生知道如何創作表徵作品，過程中更深理 解表徵，並學習新概念以解決新問題，後設表徵能力對學科學的學生是有價值且 重要的。

二、後設表徵能力之理論

diSessa (2004)所提後設表徵能力(MRC)有五種，其將 diSessa 與 Sherin (2000) 所提的「功能」(Function)分為「理解運作」與「解釋」，分述如下(一)解釋：學 生清楚描述如何用這個表徵，藉由解釋表徵發現藏在表徵背後的細節特徵。 (二) 理解運作：學生瞭解這些表徵如何運作？它提供學生溝通、支持推理、確認資料 的模式，學生理解表徵角色的程度和使用方法。(三)評論：學生擁有豐富且關鍵 知識，並據此評論和比較表徵的適當性和判斷他們對不同任務的合適性。(四)學 習：學生有策略去促進自己的學習和使用新的表徵，例如，在草圖中填出表徵的 構造，學生有能力使用新的或不相似表徵，以解決問題。(五)創作：學生擁有知 識、技能和想法（建設性的資源），允許他們解決問題去創作或設計一個新的表 徵。由上述文獻可知，後設表徵能力在於學生可以藉由表徵實作活動，表徵出對 特定任務的認知、並據此認知在科學社群中做出評論、解釋等的溝通，並在過程 中隨著認知的轉變，跟著調整與修正自己的表徵作品。

Danish 與 Enyedy (2007)提到後設表徵能力(MRC)，指出有關於學生創作和分 析表徵中的想法，表徵提供學生機會去創造、修正和討論，這包括表達和移除個 人錯誤的想法(Prain et al., 2009)。Brooks (2009)研究中指出，透過繪畫表徵，年幼 孩子表達對視覺空間的詮釋，方向和關係間的互動能力，當學生能將自己的想法

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發展出視覺表徵作品，足以呈現出他們在後設認知中的運作。Tippett (2011)的研 究中定義視覺表徵能力，包括詮釋、轉換和自行發展作品的能力，它和科學閱讀、

寫作一樣是科學素養的重要關鍵部分。Brooks (2009)以國小一年級的孩子畫出對 光的想法，研究指出視覺表徵可以將個人想法與空間、方向、關係做互動，透過 後設認知的運作可以挑戰更複雜的科學想法。由上可知，後設表徵在學生學習 上，能使孩子做出創作、溝通或是透過表徵修正想法。

Acevedo、Van 與 Verschaffel ( 2013)以國中、高中學生在不同表徵中，提出解 決線性數學問題之理由，歸納出四種類型：關於任務、關於主題、關於課程內容、

關於表徵方面，學生的選擇主要以任務、主題為主，部分學生在做選擇前嘗試以 後設表徵能力去調和這四種因素並做出適當的表徵選擇。從上可知學生選擇不同 的表徵以解決問題，依據其心中的想法與理由作出最後選擇的決定。Medina 與 Suthers (2013)以三名學生解決數學問題的研究中指出，表徵活動的實作能發展出 問題解決能力，學生會先分解問題、轉化問題和細分問題，並從表徵活動中去調 整不同做法，分解視覺化的表徵練習，而後設表徵能力會隨著時間做出組合。由 上可知，學生在表徵活動中解決不同的數學問題，學生對問題做出分解、轉化，

並依據心中想法與理由去做出選擇、決定與調整。

綜合上述，後設表徵能力使認知表徵背後的想法能更完整的被呈現，讓隱藏 在表徵後的認知被引出，包括學生能進行創作、詮釋、溝通，評論與轉換的能力。

本研究參酌 diSessa (2004)所提之後設表徵能力，為顧及學生在溝通及解釋間的連 貫性，把第一點和第二點合併為「解釋」，另外配合研究將 diSessa 第四點「學習」

和 Danish 與 Enyedy (2007)所提「修正與移除個人錯誤的想法」做結合，修改為

「調整」。綜而言之本研究所提之後設表徵能力有四類，分別為一、解釋，能以 自己現有的心智想法去詮釋作品包括部份科學細節或是關鍵特徵；二、評論，學 生能以目前擁有的知識去批判同儕作品與科學觀察中不合理的地方；三、調整，

學生能移除個人先前錯誤想法，修正表徵以符合觀察之科學事實；四、創作，學 生能在表徵作品中自行轉換以解決創作中的問題。

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