推理能力

「推理」是一種高層次的認知思考能力，可以協助我們釐清事實，以對未來 事件的發展方向，做可能的臆測與了解（塗金堂，1999）。推理的方式眾多，張 春興（1992）則把一般性的推理概分為演繹式推理、歸納式推理與捷徑式推理。

所謂演繹式推理是在已知的原理原則或條件下，並依照此條件的限制，所進行的 推理歷程；歸納式推理則是從許多實際的事例中找出共通的特徵或原則來，而這 些推論出來的特徵或原則，並非是絕對的，只能將之視為「邏輯的可能」；捷徑 式推理則是在問題的情境中，根據過往的經驗，所進行的跳躍式邏輯思考來進行 推理（張春興，1992；塗金堂，1999）。陳素玲（2002）則在其研究中，將推理 的方式加以分類，分為類比推理、對話推理、歸納推理、演繹推理、評估推理與 整合推理等六種。而這些推理思考的方式，常是在科學探究期間，經常發生的思 考歷程（Hongan & Keller，1996；陳素玲，2002）。

綜合歸納與推理分析能力是進行科學研究、思考的必要條件（陳亦媛，

2002）。而要進行綜合歸納或推理分析時，通常要將外界輸入的訊息，在工作記 憶中進行處理與分析，進而從一堆雜亂無章的素材中找出規律、形成概念。在探 討工作記憶對於綜合歸納與推理分析上所扮演的角色之前，似乎對於工作記憶的 功能有必要加以了解。Baddeley 與 Hitch(1974)曾提出工作記憶主要分成三個部 份：中央統合處理器（central executive）、語音迴路區（phonological loop）、視空 間暫存區（visuo-spatial sketchpad）等。中央統合處理器主要是控制注意力及操 作方面的整合；語音迴路區則具有暫時儲存、保留有關語言聲音等外界訊息的功

能；視空間暫存區則與語音迴路區的功能相類似，不過不同之處，在於視空間暫 存區則主要在處理視空間等平面影像的暫存（Baddeley & Hitch，1974）。而在進 行綜合歸納與推理分析等認知工作之時，學童可以將所收集得來的資訊，加以分 析、比較與實驗，並從既有的假設中排除不一致的規則或修正既有的假設，以尋 求出一個合理的規則來作為推論的依據。這樣一連串的認知、操作過程，工作記 憶中的中央統合處理器、語音迴路區、視空間暫存區，扮演了一個非常重要的關 鍵角色，這個關鍵就在於學童能否分析、統整、歸納，以形成有效的推理、解決 問題的能力。

等方面的重要性之後，工作記憶與既有知識、經驗的連結，亦具有密不可分的關 係。Swanson（1992）認為工作記憶在運作的過程中，常會啟動長期記憶（long-term memory）中的表徵（representations），透過這個連結機制，有時似乎能夠很快的 找出解決問題的關鍵要素（Swanson，1992）。

然而對於國小學童來說，正值知識、經驗不斷快速累積的時期，工作記憶運 作之時如何觸發舊有的知識、經驗，有時老師的引導或同學的協助，對於許多學 童能否進一步進行思考、分析與歸納，常是影響其概念形成、問題解決的成敗關 鍵。雖然高年級兒童的認知發展，正處於具體運思期與形式運思期的過渡階段，

與正常的成年人比較起來，仍有認知能力進步的空間，因此要使高年級兒童能成 功的進行思考分析、綜合歸納的認知活動，相關的協助與指導，便成為影響該能 力發展的重要關鍵（Case，1974；Chi，1994；Kyllonen & Christal，1990）。

此外，將所整理出來的資料加以綜合歸納，有時是為了進一步的進行推理與 分析，以解決生活上的問題。這樣一連串複雜的心智活動歷程，具有以下步驟與 特點：從界定資料收集範圍、形成假設、收集資料與證據、分析資料與證據、抽 離要素、進行分類、歸納特點、找出規律、驗證與協調假設、解釋資料與證據、

形成進一步的假設，最後對未來進行預測（Klahr & Dunbar，1988；陳亦媛，2002）。 從這整個過程來看，對於兒童來說是一個很大的挑戰，因為要讓兒童進行這一連

串複雜的心智活動時，由於兒童無法察覺或理解相關的認知策略，例如如何減少 無關訊息的干擾、如何更專注的觀察，來獲得最正確的資料，以利學習其他推理 策略，這一方面教師往往需進一步的示範與指導，再加上每位兒童的認知發展又 具有個別間不等程度的差異，因此在教學時又必須視學童的個別差異進行適性的 指導（陳亦媛，2002）。

兒童在進行推理分析、綜合歸納的過程中時，其認知思考具有某種程度的缺 失，例如：先備知識會影響資料證據的收集與界定；資料證據的處理能力又與工 作記憶中的功能：能否短暫保留接收訊息同時又能加以轉換或操作處理訊息有 關；資料證據的處理能力又是影響能否形成高解釋力的新假設的原因；察覺並協 調資料證據與假設間的差異，又與學童能否運用相關認知策略以減少認知負擔的 能力有關。這整個認知過程與策略的應用，通常是互相影響、互為表裡的

（Koedinger, 2002; Chen & Klahr, 1999；陳亦媛，2002）。正因為學童的後設認知 能力的不足，對於相關認知策略有時並無法全然理解，如能藉著相關的教學訓 練，先培養其專注敏銳的觀察力，並適時加以指導其整理、思考、分析資料的策 略，並設計生活化的教學課程，讓學童親自參與及應用這些策略，以提升其綜合 歸納與推理能力，並期待其未來生活上解決問題的能力有所提升。

教師在設計教學活動時，由於簡單的問題，有時不需運用相關策略亦可找出 解答，學童往往能藉由簡單或仔細的觀察，獲得相關的答案，因此教師必須營造 複雜的教學情境，給予兒童嘗試與體驗運用相關的認知策略的機會，例如：以文 書處理軟體為工具，親自動手畫下一些表格，以用來整理所抽離出的情境素材或 者讓兒童嘗試自己的想法或策略，來整理資料。即使是沒效率的想法或策略，只 要讓兒童在這個過程中慢慢找出效率較佳的方法或策略，便可建構與修正其所認 知的世界，進而幫助其進行推理分析、綜合歸納能力的發展（陳亦媛，2002）。

綜上所述，綜合歸納、推理分析能力的發展，必須在複雜的情境中，讓學童 主動體驗與建構，但是僅是營造問題解決的教學情境，對於學童的學習動機的維 持，似乎略顯不足，如何激發兒童高度的學習動機，使之能在複雜的問題情境中，

繼續尋求脈絡，歸納出原理原則，將電腦遊戲融入於教學中，以維持學童高度的 學習興趣，似乎找到了一條可行之道。