心智表徵的內涵

一、心智表徵的本質

表徵的本質可經由不同形式的轉換，例如：圖像、模式、句子、和心智狀 態等。「表徵」為心理層面重新呈現某事物時，此時此刻會有什麼樣的概念出 現在大腦的想法中，來代表某事物，通常不會是很精確的。表徵可代表一個象 徵性；一件事情狀態句；一張圖表；一個代表場景的圖片等等(McKendree, et  al., 2002)。「表徵」可以解釋大腦中的想法基礎，可以幫助學習者將大腦中的 想法概念化，協助學習者獲得概念，可以是圖片、模型、文句、心智狀態，會 讓概念更清楚和具體(Perner, 1991)。由此可知個體對事物的表徵的方式與心理 狀態有密切的關聯，同一事物之於不同的個體會有不同的表徵，即便同一個體 也會在不同的心理狀態下對同一事物形成不相同的表徵。McKendree 等人  (2002)也指出表徵是個體的一種思考工具，個體能藉由不同的表徵模式來認知 這個世界。Fodor(1998)  指出心智表徵的內容是來自於其組成概念的內容。

二、心智表徵與心智模式的關係

心智模式的概念最早是由 Kenneth Craik (1943)提出(引自 Johnson­Laird,  1983). Perner (1991)提出模式是可以由不同的表徵形式表達出來，在模式中的 每一個元素，將表徵出所有可以或不能對應元素上的模式解釋(interpretation of  the model)。例如模擬的戰場，模擬的戰場能告知真實戰場上可能發生的一些 訊息。模型與心智模式能提供表徵在不同心智狀態的功能，模型有提供訊息的 功能，可幫助學習者轉換為內在心智表徵，而心智模式是透過個體認知過程  (內在心智表徵的組合)用以表徵外在世界真實或是假設性情況(hypothetical  situations)的產物這些認知過程都在一些心智狀態下被建構的。

三、心智表徵與心智模式的差異

外界提供的模式與心智表徵是有不同的，最大的差異在於外在心智表徵通 常是個體心智的運作後的產物，這也就是說個體形成內在心智表徵不一定會提 供解釋，如果提供解釋會形成心智模式，而要以表達性的模式傳達出去，也會 參雜一個重要的因素來引導方向，即所謂的心智狀態。表徵的能力是一種以個 人有意義的方式建立和轉換訊息的流暢能力，即個體可以藉由表徵的過程讓思 考精練以及外顯。個體的表徵系統所提供的基本功能包括了：評價的功能、記 憶的功能以及動機和情緒的功能(Paivio, 1986)。而外在表徵是指以語言、文 字、符號、圖片、具體物、活動或實際情境等形式存在的表徵。外在表徵不是 書面符號就是圖示符號。內在表徵是指存在於個人心或腦中而他人無法直接觀 察的心智表徵，通常它可與心像(image)一詞交互使用。而人類透過外在表徵 表達出其內在的心智表徵。透過內在表徵，個體可以進行想像、構思、推理等 思考活動。因此研究者在學習者對命題的判斷以及解題的應用歸類為學習者對 概念的外在表徵，而將心像的形成及知識的轉換、連結等則歸類於學習者對概 念的內在表徵向度。

在學習網路多媒體動畫的細胞擴散和滲透作用課程中，學習者的認知負荷

只是過程，教學的目的是輔助學習者改變心智表徵。表徵的本質可經由不同形 式的轉換例如：圖像、模式、句子、和心智狀態等。表徵就是與人分享某物的 意義。表徵不只是因為外界給的訊息，還需要非意圖的在心智運作和解釋  (Perner, 1991)。Vosniadou 和 Brewer (1994)提到的個人對象現象的 mental  model 即他們的概念知識。若想要瞭解學習 者的心智表徵，可要求學習者將此 時此刻腦海中的影像或圖形(即心智影像)畫出，並進行說明和解釋。這是目前 最清楚的一種方法來瞭解學習者的心智表徵。Krajcik(1989)曾要求九年級學生 想像有一個放大鏡可以看到燒瓶中的空氣。他做的訪談研究，可以幫助瞭解學 生的心智表徵。敘述如下(引自科學學習心理學,1996)：

第一個例證可說明蒸汽模型：

訪談者：如果妳可以看到燒瓶中的空氣，畫出你想可能看到的東西。

學生 1：(學生畫出他的模型並說明)如同空氣四處漂浮。

訪談者：只是空氣，只是四處漂浮？

學生 1：對。

訪談者：你畫了一些連續的線，這些連續的線代表什麼？

學生 1：就是空氣。

第一個例證可說明雲霧模式：

訪談者：你可否解釋所畫的圖。。

學生 2：這是我在燒瓶中所看到的空氣。

訪談者：那麼你覺得這像什麼？

學生 2：像一團彎彎曲曲的雲。

最後一個例證可說明粒子的模型：

訪談者：如果你看見燒瓶中的空氣，畫出其可能的樣子。

學生 3(學生畫出他的模型並說明)。這些粒子會上下移動。

從以上 Krajcik 的訪談記錄，能清楚幫助研究者瞭解學習者的心智表徵，

進而可運用概念改變的教學策略，來幫助學習者丟棄或修正另有概念，並且獲

得正確的科學概念。

當學習者與學習內容進行互動時，其心智模型也隨之改變或重新建構，一 般而言有兩種建構心智模型的方法：學習者可利用其相關的先備知識進行「由 上而下」(top­down)的建構方式，對生手而言，由於缺乏相關先備知識，所以 僅能採取「由下而上」(bottom­up)的方式將接收的知識做片斷的連接，因此學 習新的內容依賴且受限於學習者目前的心智模型。在眾多心智表徵的研究中， 

She(2004)研究學生溶解和擴散的心智表徵，並以 DSLM 進行學生溶解和擴散 的概念改變。研究結果大概有 76﹪~90﹪的學生獲得正確的科學概念，表示  DSLM 的教學策略，是能夠有效促進學生的概念改變。而本研究採取巨觀和微 觀強連結的連續模式，採取了 DSLM 的觀點(第一到第三階段)，期許能對學習 者也有有效的概念改變。

綜合以上文獻的研究論點，本研究將藉由網路多媒體動畫的細胞擴散和滲 透作用課程教學，來了解大學生建構「細胞擴散和滲透作用」的心智表徵完整 性(藉由細胞擴散和滲透作用開放式問題測驗，包括：請受試者畫出腦海中此 時此刻對某概念的影像或圖形)。本研究同時蒐集眼動資料，探討注意力和心 智表徵完整性兩者之間是否有密切的關聯。