放聲思考法的理論與實務

壹、放聲思考法之意涵與特點

放聲思考法(Thinking Aloud)，也有稱為「有聲思考法」或「大聲思考法」，

是一種用以評估受測者程序知識的方法，研究數學解題歷程時經常被使用。早期，

在心理學的研究中，經常使用「內省法」(introspection ) 將被研究者的內隱思考外 在化，幫助研究的分析。後來相繼發展出「歷程追蹤法」(process tracing ) 、「回溯 法」(retrospection ) 與「放聲思考法」的變化應用(吳和堂，1995) 。

「內省法」是鼓勵受測者描述、解釋並分析自己思維中的感受、經驗與反應，

研究者據以推論其思考歷程。採用此法進行對思維歷程的研究前，受測者必須先接 受「內省法」的訓練，練習將自己的思緒進行其中細節的解析。但由於內省法所蒐 集的資料主要來自於受測者對自己思維的再加思考、詮釋後才重新說出，容易理由 化(rationalization) 而影響研究結果的真實性與推論的適切性(顏晴榮，2007)。「歷程 追蹤法」是研究人類選擇行為時經常採用的方法之一，以探究個體的決策行為為目 的，主要研究是追蹤分析受測者對個人內在決策運作歷程的具體描述資料 (林正昌，

1995)。「回溯法」研究不同的是，於實驗任務完成後，受測者才以口語述說任務執 行當下的認知過程。但與內省法相同，其蒐集所得的資料，大多來自於受測者的記 憶，也容易產生過度解釋的理由化疑慮，而且在受測者回溯思考的過程中，當下的 思維與過去思緒可能產生混淆，反而增加了研究推論的瓶頸。「放聲思考法」的普 及則是在1960 年代訊息處理論出現之後(吳和堂，1995)。

Newell 和 Simon 從訊息處理的觀點來進行問題解決 (problem solving)的相關 研究，其關注焦點在於問題解決者隱藏於行為背後的認知歷程 (cognitive process)。

他們主張問題解決策略是由解題者以某種方式在訊息處理歷程中加以選擇並組合 而成的，而且策略的安排與選擇會隨任務特性不同而有所不同，會因情境差異而進 行調整(林正昌，1995)。並且認為以放聲思考法進行問題解決歷程的研究，所蒐集 的資料將有助於研究者對解題歷程的分析研究更深化，可以將隱藏於問題解決行

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為背後的複雜內在象徵機制(internal symbolic mechanisms) 加以解構，再聚焦，便 於表面化認知歷程 (Ericsson & Simon,1980；Newell & Simon,1972)。由此，對於內 在複雜認知思維的相關研究，放聲思考成為讓問題解決者將心中所想、所思的內容 或歷程說出來的常用研究方法(吳和堂，1995)。顏晴榮(2007)認為放聲思考法因為 操作的步驟簡單、獲取資料直接且即時，所以常被研究者用來提取個體認知歷程中 的內隱知識。在教育研究領域的質性研究上，教師可藉此法讓學生的認知思維呈現 出來，進一步指導學生思考與學習。針對數學解題歷程相關研究使用放聲思考法進 行，國教院「雙語詞彙、學術名詞暨辭書資訊網」中段曉林指出，可以在施測者對 受測者提出數學問題後，要求受測者在執行解題任務時，將腦中的想法藉口語大聲 地表達出來。

放聲思考法的特點在於能透明化問題解決的複雜認知歷程，方便進行解構、聚 焦，而且在應用上有操作步驟簡單與受測者容易學習、容易配合等廣受認同的優勢 (Ericcson & Simon, 1980；Nielsen, Clemmensen & Yssing, 2002；Schoenfeld,1985；

吳和堂，1995)。本研究旨在探究教師改變評量模式後，對學生數學概念理解能力 提升的影響情形，故必須對學生思維鷹架的現況先行瞭解，若採用放聲思考將屬性 內隱的心理活動呈現、透明化(顏晴榮，2007)，可以有效的幫助教師探究學生問題 解決的內在心理活動，讓思維運作轉內在為外在，換無聲為有聲。

貳、國內放聲思考法之相關研究與應用

吳和堂(1995)從國外文獻中發現放聲思考法在研究上的應用是相當普遍的，而 研究者從國內近五年的臺灣博碩士論文中也發現了相同現象，而且採用放聲思考 法所進行的相關研究包含許多層面，如醫學、生態環保、閱讀寫作與APP 設計等，

尤其是在新興科技產品的應用研究方面，常以放聲思考法來蒐集產品使用者的使 用習慣資訊，提供產品設計與調整的證據，以為提升使用者對產品的使用滿意度。

例如：邱郁庭(2018)以放聲思考法與訪談法，評估 AR 人臉辨識科技嵌入病人自主 法資訊網頁對相關使用人員的影響；陳政叡(2017)針對 AR 與行動電子商務的設計，

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以腦波儀結合放聲思考法、問卷調查，瞭解使用者操作AR 行動電子商務的想法；

莊齊珉(2016) 在研究中邀請 12 位參與者，挑戰 4 款不同的手機遊戲，並以放聲思 考法蒐集遊戲執行者的口語資料。就國內教育研究來看，採用放聲思考法的研究數 量也是相當多，以下擬採取其中幾篇研究作爲佐證。

就研究對象而言，研究涵蓋各個學習階段的學生，以及研究生和教師。如，范 欣茹(2017)為探究研究生在數學解題的固著與變通力表現，採用放聲思考法為研究 方法之一；洪蓉宜(2017)以放聲思考進行研究，發現科學教師在進行視覺化任務時 會運用，包括提取資源、調節過程、由下而上的歸納、由上而下的演繹，和具體可 視化等五種後設視化策略；郭政良(2014)由國中數理資優生口述解排列組合題目時 的解題歷程；邱馨誼(2014)運用教學模組進行國小一年級補救教學之行動研究，以 放聲思考法進行研究資料的蒐集。

就研究領域而言，跨越數學、科學、語文閱讀與翻譯、生態環保等。如，徐金 君(2016)應用放聲思考法探討高職生之三角函數解題歷程；何惠珊(2015)使用放聲 思考來研究機器輔助人工翻譯之過程；吳芝羽(2018)則以放聲思考的方式對國小高 年級學生進行沿海濕地保育教育桌遊遊戲測試，研究學生在知識、態度、技能及學 習動機的改變。

就研究目的而言，有瞭解個體語文閱讀理解表現與策略使用狀態，數學解題歷 程與各領域的學習診斷。如，薛依寧(2015)探討閱讀策略教學對高中生英語閱讀理 解力之影響，以放聲思考法蒐集高中生的口述資料；陳妍儒(2017)使用放聲思考法 與事後晤談方式對台北市國中八年級學生的等差級數應用題之解題歷程進行分析 研究，以研究結果作為改進教學方法與實施課後輔導的依據。

在教學課堂中，教師為提升教學成效而運用不同的教學策略進行教學，再以學 生最後的評量成就進行學生學習的結論。從現代新興科技產品的開發觀點，為求更 符合消費者需求，提高產品競爭性，經常以放聲思考法蒐集消費者使用產品與使用 後的想法以進行研究分析，並且進一步將結果實際運用於後續產品或設計的修正

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中。而在課堂的教學活動進行，教師是教學策略，活動的設計者，學生則是使用者。

於教學活動結束後，檢視學生學習狀態或學習結果，進行產品(即學生學習所得)修 正是必要之舉。尤其是數學抽象概念的教學上，運用放聲思考法促使學生內在思維 與解題策略運作透明化，提供教師瞭解學生個人既有內在概念、迷思或基模建構缺 漏的機會，以為教師指導學生、修正教學的依據。

在本研究中，放聲思考法不單是一種教育研究方法，更是要融入數學學習評量 活動中，藉以瞭解教師的教學成效與學生的學習建構。但不同於一般放聲思考法的 相關研究與應用，將研究中所蒐集的資料單純作為研究者分析研究結果之用，本研 究則是在形成性評量活動中，利用放聲思考法來透明化學生運用新習得的數學概 念進行問題解決時的思考與運作歷程，並且將所蒐集的概念與解題思維資料同時 回饋給教師(研究者)與學生(研究對象)。回饋於教師，幫助教師獲得教學修補與下 一個教學階段調整的正確方向；回饋於學生，協助學生進行數學概念的迷思澄清、

自我建構補強與學習調整。

參、放聲思考法在教學研究上的應用模式

有關放聲思考法的研究使用，Hayes & Flower (1980) 指出，研究者必須提供一 份任務工作給受測者，並且要求受測者在執行任務時，大聲的說出心中所想及所發 生的每一件事。即以放聲思考法進行研究是，由研究者提供一種問題情境，讓受測 者嘗試解決，在解決的過程中受測者必須邊做邊說，即在思考的同時也詳細說出其 思路歷程，研究者則利用受測者說出來的資料進行研究分析(顏晴榮，2007)。「雙語 詞彙、學術名詞暨辭書資訊網」中段曉林表示，在教育研究上使用放聲思考法，施 測者對受測者提出問題後，要求並追問受測者以口語方式表達出解題過程中的思 考。整理相關論述可見，放聲思考法的研究實施重要關鍵，研究者設定一項操作任 務，並且指定受測者於操作任務的同時必須口述出內在的思考歷程，研究者蒐集受 測者思維歷程資料後，以為研究解析的主要內容。

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曾俊豪 (2005) 研究 3D 電玩遊戲玩家在操作電玩時的尋路行為，就以放聲思 考法來收集受測者執行任務時分配認知資源情形的資料，發現放聲思考法可能造 成研究的限制，如：(1)任務執行的當下，受測者可能因研究者的介入，在認知上感 受到預期外的壓力，因而影響任務的表現；(2)不習慣邊做邊說的受測者，尤其是當 受測者執行形為發生障礙時，其口語的表達因為干擾而無法完整呈現當下的思維 歷程，致使搜集的認知資料可能產生誤差；(3)由於口述與任務並行操作，影響受測 者遊戲任務完成的原有速度，而且增加遊戲過程中的錯誤發生情形。

段曉林在國教院的雙語詞彙、學術名詞暨辭書資訊網中也指出，任務操作過程 中，有時施測者的不經意暗示(inadvertent cuing) 或偏離中立評述的介入，可能影

段曉林在國教院的雙語詞彙、學術名詞暨辭書資訊網中也指出，任務操作過程 中，有時施測者的不經意暗示(inadvertent cuing) 或偏離中立評述的介入，可能影