推理

推理（reasoning）是一種動態的人類活動，推理是我們做的一些事，也是 一種心理活動，這種活動包括解決問題、想出某事。它有以下幾個特點：推理 是過程、有目的；依據推理目標而採取特定的推理方式；屬於個人的；是一種 心智及內心的活動。（郭靜芳，1997）Guilford(1967）視推理是一種心理能力，

認為推理與收斂思考有關，是個體在思考解決問題時，根據已有知識，循邏輯 規則去尋求正確答案。Lawson（2002）認為存在腦中的心智結構和同化基模和 環境壓力的互動下，個體經歷了推理的歷程，而且發現事物、產生喜悅，則心 智結構完全將輸入訊息同化而具有意義行為，之後行為將深植於心智結構中。

Krulik 和 Rudnick（1993）認為推理是思考的歷程中，高於回憶之層次，其包 含基本的思考、批判性思考，以及創造性思考。

古希臘哲學家亞里斯多德曾說：「人是理性的動物」，指的就是人具有思考 及推理的能力。此一能力不僅能讓人類辨別真偽，更可以讓人類經由對週遭事 物的觀察進而推測其中運作的原理以及法則，並運用在科學之上。而學生在學 習科學時，也是常藉由觀察、操作的直觀方式來理解科學概念，但是在教學的情 境中，無法在課堂上呈現所有的科學現象，於是就必須藉由間接的認知來達成概 念的理解，而所謂間接的認知正是「推理」。

在韋氏（Webster’s）大譯典 （Lexicon Publications,1976）將推理同 樣解釋為一種邏輯性思考或陳述的歷程。下表則是引自周家卉整理國內外學者 對於推理的定義：

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表 2-4-1 推理的定義

提出者 推理之定義

Broadbent（1958）

訊息處理模式就是一種以心智處理來思考與推 理的模式，也就是說思考與推理在人類大腦中的 運作便像電腦軟體在電腦裏運作相似。

Newell 和 Simon

（1972）

指出推理是發現解題策略前，對問題情境知識的 發展歷程。

韋氏大譯典（1976） 一種邏輯性思考或陳述的歷程。

Sternberg（1985）

認知發展論中的推理就是個人解題或作決定時，

Rosser(1994)

推理是由舊資料引出新訊息的思考歷程，個體需 根據系統性的原則，在前提間建立起特殊關係。

Hogan 和 Keller

（2000） 用推理去建構知識，用知識去推理。

心理計量學 推理能力被視為傳統智力的中心因素。

（引自周家卉，2006）

26 使用。此外，Novak 和 Gowin（1984）認為良好結構的知識基礎比拙劣結構的知 識更能支持較高層次的推理，所以認知與推理可謂一體兩面。

Piaget 的理論假定兒童認知是以相同的順序經由四個階段來進展，分別是 感覺動作期(sensorimotorstage)、前運思期(preoperationalstage)、具體運 思期(concreteoperationalstage)、形式 運思期(formaloperationalstage)，

分述如下。

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（1）具有反射性思考(reflexing thinking):此階段的學生思考問題時，能 反覆的回頭思考其曾經想過的問題．並加以評鑑。

（2）具有演繹推理能力(deductive reasoning):形式運思期學生可以根據問 題性質，提出假設，再根據假設進行演繹推理。

（3）具有實驗的能力:此一階段學生已能使用實驗方法，進行控制變因的實驗，

以驗證假設的真偽。

（4）具有科學的歸納能力:此一階段的學生能夠面對問題時，在內心裡想出各 種不同組合的解決方式，並歸納出一個有組織有系統的分類組合。

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（5）命題思考(prepositional thinking):能處理描述具體事物的陳述句或命 題，即便命題是與事實相反的，也能假定它成立，而據以推理。

（6）組合思考(combinatorial thinking）:在解決問題時，能獨立出個別的 因素，並將這些因素做某種組合，來思考問題的解決。

綜合 Piaget 的認知發展階段的思考特徵，兒童隨著年齡的增加，思考的方 式由完全主觀到客觀推理，由動作知覺到抽象概念形成，由具體而抽象，由呆 板而富彈性思考，由外表判斷事理而進入實體空間概念。由集中固著而進入多 元化觀點建立，由靜態而動態思考，由不可逆而到可逆推理，使認知發展逐漸 增加且擴大(陳李綢，1992)。從皮亞傑的認知發展階段來看，具體運思期(7-12 歲)的學生已能初步發展演繹推理及歸納推理能力(高廣孚，1989)。因此我們可 以瞭解到人類推理能力是與生俱來的，而且是一種較高層次的心智能力，再由 心理學的認知發展理論可知，人類的推理能力是隨著年齡的增長，逐漸發展成 熟。因此本研究以國小四年級的學生為樣本，欲探究學生進入具體運思期後，

其推理能力的發展情形。

三、推理的類型

教育百科辭典（1994）中描述「推理由判斷所組成。他可以是由許多特殊情 形引出一般結論的活動，即由特殊到一般，這是歸納推理。但也可以是從一般規 律、規則、原理到特殊情形並作出新結論的活動，即由一般到特殊，這是演繹 推理。」

張春興（2003）認為推理（reasoning）是指在思維時遵循某種邏輯法則，

以已知的事實或假設條件為基礎，推演出有效結論，從而對事理間之關係獲得理 解的歷程。推理是遵循邏輯法則進行的思維歷程，故推理一詞有時也稱為邏輯 推 理 ， 張 春 興 將 邏 輯 推 理 分 為 演 繹 推 理 (deductive reasoning) 和 歸 納 推 理

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(inductive reasoning)兩類，另外還有類比推理，分述如下：

（一） 演繹推理

Hengan 和 Keller（1996）認為，科學推理通常是發生在科學探究期間的思 考過程，他們分析出當學生在進行科學探究過程中，經由小組討論或獨自思考 時所產生的推理思考模式有以下六種：

（一）類比的推理（analogical reasoning）－識別兩個或更多事物的相似點

（不考慮其不同處），常常是藉由比較更多相似的例子以了解或說明情 境、想法或問題的顯著相似的特徵。

（二）推論的推理（inferential reasoning）－連結兩個情況做出某些事情 是如此，因為…等等的結論。推論思考的模式有兩種，一為演繹思考；

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一為歸納思考，前著是應用一般的原理或前提推演至特殊事例形成結論；

後者是從一些特殊的例子或證據引出結論，並將其一般化。

（三）對話的推理（dialogical reasoning）－試著以不同觀點來考慮事物的 各個面相以及各方架構。對話推理有一部分是辨證推理，意在測試對立 觀點孰強孰弱。

（四）評估的推理（evaluative reasoning）－根據某些表面的準則來審定某 事的價值或品質，例如只用這個方法夠不夠？是否還需要其他方法？並 評估其根據的合理性。

（五）整合的推理（integrative reasoning）－把不同片段的資訊或知識來 源運用推理的方式來整合成一體。

（六）分析的推理（analytical reasoning）－檢驗整體的每個部分及如何將 他們的功能放在一起，包括個人的假設、主張、解釋等推理之成分分析。

Driver、Leach、Millar 和 Scott（1996）將學生推理的類型歸納為：

（一）以槪念為基礎的推理：根據槪念的本質，描繪根本的原因或是較有深度

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推理思考模式分為三類，分別為「演繹推理」、「歸納推理」、「類比推理」；

另外加上「直覺臆測」一類，以完整呈現學生的思考類型。

將各推理類型依本研究需要定義如下：

（一）演繹推理(deductive reasoning)：係根據已知的事實或假設條件推演 出結論的推理方式，亦即根據普通的原則去確定特殊事例的推理。學生 可能以科學概念或另有概念進行推理，運用的概念可能是確定的原則，

也可能只是假設性的條件。例如當學生提出以下的推理描述：因為光線 是直線前進，被擋住時無法照射到後面那一塊；因此沒有光線，所以會 產生黑色的影子。如此依據某一原則進行推理即稱之為演繹推理。

（二）歸納推理(inductive reasoning)：從一些特殊的例子或證據引出結論，

即以觀察所見多個事例所得經驗為基礎，歸結出槪括性的結論，藉以做

（三）類比推理（analogical reasoning）：從新問題與舊經驗間發現有類似 之處，比而同之，將以往的經驗用於解決目前問題的方法。雖同樣是運

32 驗證據，藉以瞭解他們如何產生假設(例如 Kuhn,Amsel ＆ O’Loughlin,1988)、

設計實驗(Case,1974)，或者形成假設以及評估證據(Koslowski,1996)，這些與 真實情境中的科學探究的歷程並不相同。真實情境的科學探究過程中，研究對 象通常是因為發現了某一個現象，這現象並沒有辦法選取現成的實例來歸納規 則，而是必須自行設計實驗來製造實例，用以檢驗假設的事實資料，以評估假 設的正確性（Klahr ＆ Dunbar,1988；Schauble,1996）。

因此我們能夠瞭解到，科學推理是一動態歷程，它包含了實驗假設，實驗

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