推理的意義與類型

第二章 文獻探討

本章主要是探討與本研究相關之中外文獻，以作為本研究之理論基礎。本 章共分四節，第一節是推理的意義與類型、第二節為推理的相關研究、第三節 為電磁作用的相關研究、第四節介紹POE 策略。

第一節 推理的意義與類型

一、推理的意義

推 理 （ reasoning ） 是 從 原 則 和 證 據 中 找 到 結 論 的 歷 程 （ Wason ＆ Johnson-Laird,1972），涉及從已經知道的資訊推論出新的結論或評估一個被提 出來的結論。它也是指對某些已知的跡象，根據邏輯的原則，猜測可能得到的 結論，因此推理活動是一種尋求因果之間關係的心理歷程（涂金堂，1999）。

Anderson（1990）也認為推理是由已知的資料引出新訊息的思考歷程，學生需 要根據系統性的規則，在前提和結論之間建立起特殊關係，它是一種人類評鑑 並產生邏輯論點的歷程。Rosser（1994）則認為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。

Galotti（1989）指出推理是包含目標導向的思考，從已有資訊做出習慣性 的（automatic）或是有計畫性的（intentional）的結論。陳波(2007)認為推理是 由一個或者一些已知的命題得出新命題的思維過程或思維形式，其中已知的命 題是前提，得出的新命題是結論。推理通常分為演繹推理和歸納推理，演繹推 理是必然性推理，即前提真能確保結論真；歸納推理是或然性推理，前提只對 結論提供一定的支援關係，前提真結論不一定為真。推理是指在思維時遵循某 種邏輯法則，以已知事實或假設條件為基礎，推演出有效結論，從而面對事理 間之關係獲得理解的歷程(張春興，2003)。

教育部國語辭典(2009)對推理的定義為：一種邏輯的思考方式。由已知或 假定的前提來推求結論，或由已知的答案結果，反求其理由根據。凡由因以求

果、由果以溯因、由現象以歸其原理､以原理說明現象等，演繹、歸納、類比 的思考活動，皆稱為「推理」。

推理是一種問題解決的方式，是從一個或者一些已知的命題來得出新命題 的思維過程。Novak 和 Gowin（1984）認為架構良好的知識比較能夠支持高層 次的推理。Hogan 和 Fisherkeller（2000）也指出：「我們使用知識去推理，而且 藉著推理建構知識。」直接點出了推理和知識的密切關係。Krulik 和 Rudnick

（1993）將思考分成四個階層:由低而高分別是記憶性思考、基本的思考、批 判性思考、創造性思考,而推理是高於知識或記憶性思考的層次,範圍涵蓋基本 的思考、批判性思考、創造性思考；Coles 和 Robinson（1989）在問題解決與 創造力之關係圖中提到,創造思考和批判思考的交集就是推理思考；張玉成

（1998）認為推理思考是介於認知記憶和高層次思考技巧之間，其扮演承上啟 下之中介角色，而理解、應用及分析等三項能力為推理思考之主要內涵。Guilford

（1967）視推理是一種心理能力，他認為收斂思考與推理有關，此種思考形式 是個體在憑思考解決問題時，總是根據已有知識，循邏輯規則去尋求唯一的正 確答案。

二、 推理的類型

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

1.以現象為基礎的推理：實驗目的不在解釋和描述，而是觀察。

2.以關係為基礎的推理：從資料中形成解釋。解釋是可分等級的，是以關係 形式表示，由可觀察的實體間形成。

3.以模式為基礎的推理：理論或模式是用來評價証據的觀點，關係被認為是 暫時性的。

Tytler和Peterson（2002）比較Driver等人（1996）的研究發現：Driver等人 所分出學生推理類型中之「以關係為基礎的推理」類別，與歸納推理相似；Driver 等人的「以模式為基礎的推理」，與演繹推理相似。

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張春興(1994，2003)將邏輯推理能力的形式依據思考過程差異區分為演繹 推理和歸納推理，另外還有一種不按邏輯程序去思考推理的方式稱捷徑推理，

分述如下：

1.演繹推理(deductive reasoning)

演繹推理是以普遍承認的原則或定理定律為前提，從而推演到特定的事 例，最後得到一個肯定結論的思考方法，一般而言有以下兩種形式：

（1）三段論法: 三段式論法是指利用給定的一個大前提與一個小前提，經 由邏輯推理得到結論的方法(葉秋呈、辛靜宜，2007)。其標準形式為大前提(花 必 花 落 ) 、 小 前 提 ( 紅 花 是 花 ) 、 結 論 ( 紅 花 必 花 落 ) 組 成 的 三 段 式 論 法

（syllogism）。

（2）條件式推理：條件式推理是以某種條件句為前提，從而判斷在某種情 況下，會產生何種結果，它的形式為「若p，則q」，並可分為正引法(modus ponens)、

反 引 法 (modus tollens) 、 否 定 前 置 事 件 (denying the antecedent) 和 確 定 結 論 (affirming the consequent)等四種類型，如表2-2-1 (黃秀暄、林瑞欽，1991)。其 中正引法與反引法所導出的結論是屬於有效結論，而否認前置事件與確定結論 所導出的結論是屬於無效論證。

表2-1-1 四種條件式推理類型表

形式 名稱 舉例說明

若p，則q 正引法 如果這物體是正方形，那麼它是藍色 p (有效論證) 這物體是正方形

因此q 這物體是藍色的

若p，則q 反引法 如果這物體是正方形，那麼它是藍色 非q (有效論證) 這物體不是藍色

因此非p 這物體不是正方形

若p，則q 否認前置事件 如果這物體是正方形，那麼它是藍色 非p (無效論證) 這物體不是正方形

因此非q 這物體不是藍色的

若p，則q 確定結論 如果這物體是正方形，那麼它是藍色 q (無效論證) 這物體是藍色

因此p 這物體是正方形

(引自黃秀暄、林瑞欽，1991)

2.歸納推理(inductive reasoning)

歸納推理是從個別(或特殊)性的前提推出一般性結論的一種推理。其形式 以觀察時所抽樣本範圍的不同，而分為完全歸納(complete induction)和不完全歸 (incomplete induction)兩種。主要的特徵有以下四個部份：

（1）推理是依據多個具體事例；不是普遍性原則。

（2）多個事例彼此類似，類似之點即為推理之依據，所以歸納推理也稱為 類推論証。

（3）類推論證所得結論，只能視為邏輯上的可能性或機率法則，而不具有 確定的有效論證。

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很多科學上的重大發現其實就是源自於不完全歸納推理，這也正是我們不 斷修正定律的原因，而就是這些不完全歸納推理，人類的文明得以進步(葉秋 呈、辛靜宜，2007)，所以，歸納推理在科學界有著舉足輕重的地位。

3.類比推理

類比法是指將以往經歷過類似問題的經驗，用於解決目前問題的一種方 法，類比法之有效必須符合兩個條件，其一是新問題與舊經驗有相似之處，其 二是以往的經驗是成功的。（張春興，2003）

周家卉（2005）進行國小學童科學推理類型研究，研究發現國小學童推理 類型可分為概念推理、邏輯推理、類比推理、實驗技能推理、經驗推理、字義 推理及直觀知覺反應等七類。分別說明如下：

1、邏輯推理：指學童能夠運用邏輯方式進行推理，而此種邏輯推理通常又依 事例分為歸納式推理及演繹式推理。

2、經驗推理：指學童能夠運用過去的印象進行推理，但此經驗並未形成概念 或成為技能。

3、類比推理：指學童能將已有的知識，遷移到另一個新的問題情境，將具有 相似性的訊息表徵，進行應對。

4、概念推理：指學童運用本身已有之概念進行推理，其包含了科學概念推理 及另有概念推理。

5、實驗技能推理：是指學童能夠運用實驗技能進行推理。在研究中所辨認出 之三種實驗技能推理分別為實驗設計推理、變因控制推理以及資料解釋推理。

實驗設計推理意指學童能經由實驗的設計而推理出實驗目的與意義；或是根據 實驗目的與意義進而能夠推理設計出可以驗證假設的實驗。變因控制推理則是 指學童能夠推論出實驗過程中所影響的變因，同時對變因進行控制來進行實 驗。資料解釋推理則是指學童擁有資料解釋的技能，並以此推論資料的意義。

6、字義推理：指學童單就字面意義進行推論。

7、直觀知覺反應：指學生根據直觀知覺進行判斷。也就是說在推理的過程中，

雖然學童能夠知覺到問題癥結的現象，但卻沒有進行心智的思考。

Hongan和Fisherkeller（1996）提出六種推理模式：

1.分析式推理(analytical reasoning)

分析式推理可以用來檢驗整體的組成部分以及其是如何同時運作的，包括 分析個人的推理成份，例如假設、主張、解釋。

2.類比式推理(analogical reasoning)

類比式推理可以用來區辨兩件或多件事情之間的相似處，通常透過一些相 似事情之間的比較，去了解或找出新奇狀況、想法、問題的顯著特徵。

3.對話式推理（dialogical reasoning）

對話式推理是考量不同觀點或使用多元參考架構來思考。對話式推理的另 一種形式是辯證式推理（dialectical reasoning），也就是權衡對立觀點的優缺點。

4.推論式推理(inferential reasoning)

推論式推理則為連結兩個情況後而得到的結論。推論式思考有兩種模式：

歸納思考是由一些特定的事例或證據而得結論、通則；演繹思考則是利用普遍 性原理或前提推演至特定事例形成結論或解釋事例。

5.評價式推理(evaluative reasoning)

評價式推理則是根據外在判準來評斷論點、事例或知識主張的價值或品 質。

6.統整式推理(integrative reasoning)

統整式推理是把不同的、片段的資訊或知識來源整合成一體。

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