第二章 文獻探討
第一節 概念
早期的心理學家認為,所謂概念,就是由一群事物的某種屬性,找出其共同 性或相似性,以符號來代表之。此定義只強調概念符號所代表的意義,並沒有詳 細區分出概念的型態及其複雜層面。Klausmeir (引自林振霖,民82)則認為概 念是一個有組織的資訊,它可以是一個特定的事或物,可藉由分化或整合而得;
或者是一個相關的有組織的知識體。而行為學派的學者則認為概念是指一群能對 特殊反應產生相關剌激。認知學派學者則視概念為一個心智活動,乃經由不斷的 學習和經驗而獲得。經由不斷的學習與經驗,學生對於某一特定的概念的認知,
逐漸由模糊進步到清楚,由具體簡單發展到抽象複雜,由純粹的對概念的理解逐 漸發展到與其他相關的概念建立緊密的關係,進而應用此概念來解決問題。對於 一概念的認知,也由於經驗的加深、加廣,漸漸形成一個可活用的認知結構。
「概念」一詞英文有兩種表達方式,一為 concept、一為 conception。兩者 雖常混用,但意義上略有差別。Concept 一字指我們對一串特殊事例思考過後形 成的概念,他可能是非常抽象的,也可能是模糊地感覺到的;conception 則強調 想像的過程或概念形成的過程而非結果(鐘聖校,民 83)。
黃台珠(民73)認為人類思考和了解的工具,亦是學習的基本單位。鍾聖校(民79) 認為當個體企圖描述、定義、澄清某事物之特質、特性、意義或見解時,就是在 一個關係網絡中分辨出一個對象以概念表達,因此概念的本質就是關係。歐陽鍾 仁(民76)認為認知過程的形成階層,以思想的本質、觀點及物體間的關係為特 徵,使個體能做比較、概括、由現象理解的活動,並以語言為主要表達的工具。
賈馥茗(民81)認為整個一類或同類事物(件)可靠、有根據、確定的意義,亦是理
智的工具。黃鴻博(民87)認為從一些事實之間抽出其功同的因素,並為之命名,
那就是概念。
Pella(1966)定義概念為代表一組想法或事實的重要性之要點,是眾多經驗 所形成的抽象想法的一種符號,是由多於一件事物、一個現象或一種事實的經驗 累積而成的,是一種概括性的結論。Novak(1979)將概念定義成存在於事件或物 體的一致性,會以一些符號或象徵來定。
因此,綜合以上國內外學者的定義,概念所代表的意義不僅是一種抽象的名 詞或符號,用以表現出概括一切可供辨認特性的人、事、物。例如:「電風扇」
即包含著用途、形狀等可供辨認的性質;更是一種思考法則,人們在與他人溝通、
知識學習、問題解決乃至環境適應等,用以歸納、統整、判斷甚至作為知識內化 的要件,進而發展出自己的認知架構,成為日後更進一步的學習基礎。
2.概念的類型
鄭昭明(民82)將概念的本質分為橫向結構與縱向結構,前者代表概念所含共 同屬性的多寡,例如:蔬菜中白菜比蕃茄更具蔬菜的典型;後者表示概念所涵蓋 的層次,例如:蔬菜包含白菜,白菜又包含天津白菜。王美芬等人(民84)引用Cohen 的看法將概念依本質亦即屬性的明確性區分為自然概念和人為概念,前者為個體 自生活經驗及學習而獲得,是無法明確定義的;後者如一般科學家或教科書中的 科學及數學概念,是有明確定義的。鍾聖校(民79)將概念分為自然概念和邏輯概 念,前者為日常生活中為應付需要而產生的概念;後者為達成特別目的所特意創 造出來的概念,以作為分類和推理的基礎。劉宏文(民85)依概念屬性的組成,提 出簡單概念與複雜概念,前者由單一屬性構成,後者由兩個以上的屬性聯合組 成。黃鴻博(民87)從概念內涵的普遍性與特殊性,分為高階概念與下階概念,涵 蓋事實較複雜,或由多個概念整合成更高一級的概念,稱普遍概念或高階概念,
有些概念較特殊化,只表徵較狹隘的事實者,稱為特殊概念或下階概念。
Herron(1977)就概念的特性,將其分為八類,包括無呈現方面的問題,及具體看 得見的概念,如燒杯、試管等;沒有可察覺的例子,即無法用肉眼看見的概念,
如原子、分子等;有不能察覺的鑑別性屬性之概念,如元素、化合物等;概念例 子需要原理知識者,如莫耳;包含符號表示的概念,如元素符號、化學式、方程 式等;有關過程的概念,如蒸餾、溶解等;指定屬性或性質的概念,如質量、助 燃性等;用以描述屬性或性質的概念,如離子、PH、公斤等。
綜合上述,針對概念本質與類別的看法依據學者們所持觀點之不同,各有不 同的詮釋,但其協助個體於環境中由簡而繁、由具體而抽象的學習歷程,是眾所 認同的,因此,想了解學習者認知的過程與結果,就必先從概念著手。
3.概念的特性
黃台珠(民73)指出,概念有三個主要的特性,包括:
(一)共同性(regularity),一個概念在物體、事件或其他概念中有其共同性,
所以了解一個概念是指知道其分類的規則,能分辨出何者屬於此概念範圍,而何 者非,同時能找出一個概念與其他概念之關係及其差異性
(二)符號化,其命名是為了人類之間的溝通以及個人認知結構中概念之使用。
一個成人的思想很少能不依賴語言的符號而表達出來,很有趣的是此命名是人為 的所以語言中的片段能夠修改而不改變其意義,同樣的概念可以用不同的符號來 代表。
(三)依使用者而定,因概念是人類所造的存在於人類的心智中,經符號化而用 於人類的溝通上,所以,世界並非依概念之分類而塑造,而是概念依據文化的方 式來表達真理,以方便人類之溝通使用。
Driver (引自蘇育任,民82),從邏輯思考的角度剖析兒童的想法,具有以
下一般特色
(一)受感覺主導的思維(perceptually dominated thinking):兒童遇到問 題出現的情境,通常均以所觀察的現象來做推理。
(二)以絕對的性質作解釋(interpretations in terms of absolute
properties):兒童對於「相對的運動」及「互補色」的想法,均難以明白,解 釋時無法以「反運算」(the operation of reciprocity)予以思考
(三)只注意到現象的變化(focus on changes):觀察物理現象時,只注意到有 變化的現象但對穩定現象則認為不需加以解釋。
(四)概念未經分化已達精緻的地步(undifferentiated concepts):對於相 近的物理現象,學童往往把好幾種科學概念混用來加以說明。
(五)使用單純的「線性因果」做推理(linear casual reasoning):只能以十 分簡化而單純的「線性因果」來解釋所觀察到的物理現象。
4.概念的改變
學生在學習課程之前,往往已經有許多屬於自己的概念。若其中有迷思概念 的成分,在教師只單純教給學生正確的概念的情形下,即使學生接受老師的說 法,但不一定會放棄舊有的概念,即可能同時保有兩種互相矛盾的概念。考試時 運用老師所教的概念來回答問題,但是日常生活中卻仍沿用舊有的觀念來思考。
因此學生要能放棄舊有的迷思概念,必須要產生概念的轉變。張春興和林清山(民 79)指出,個體已有的認知結構,就是他已有的概念,經同化或調適而改變過的 新認知結構,就是他形成的新概念。由此可知,概念學習的歷程也就是認知結構 改變的歷程。概念的學習與改變,要運用到個體舊有概念去同化新的學習材料,
如果不能同化,就必須改變舊有概念,才能得到新的學習經驗。也就是說,知識 的學習,我們可以看成就是概念改變的歷程。
然而,West 和Pines(1985)認為Vygotsky 將個人知識分為自發性知識
(spontaneous knowledge)和正式知識(formal knowledge),所謂自發知識 是指學生在日常生活中,由於周遭環境的互動自然而然獲得的知識;正式知識則 是指在學校中有關課程所傳授的知識;這二種知識間的相互關係的變化說法,運 用於教學上非常有效,可產生只有正式知識,只有自發知識,彼此衝突,或彼此 調和一致的四種情況,用來建立概念發展(conceptual development)、概念澄 清(conceptual resolution)及概念轉換(conceptual exchange)三種概念學 習的架構。詳細情形如下圖2-1-1
圖2-1-1 正式知識與自發知識相互關係圖
資料來源:West, L. H. T., & Pines, A. L. (1985). Cognitive structure and conceptual
change. Lodon : Academice press.
從圖2-1-1中四種學習情形來看,第一種與第二種學習類型,只有學校教授 的正式知識與學生自發知識的情形,兩種知識不能產生互動,概念無法產生統 整,不會產生學習改變;第三種學習類型是指學校傳授的知識和學生自發的知識 協調一致,學習可以順利產生;但是第四種學習衝突情形,容易造成學生概念改
變,當自發知識與正式知識衝突不大時,學生的學習只須對原有的自發知識做小 幅度的修正,這種過程稱為概念的澄清(conceptual resolution),但若學生 的學習是從一個信仰系統到另一個系統的重大改變時,這個過程就稱為概念的轉 換(conceptualexchange),而轉換的過程可能順利產生概念的轉換,也可能僅 選取部分與原有想法相似的觀點,甚至於不產生學習(no learning)。
Hashweh(1986)認為,學生有很多的原有概念是以程序性知識的型式存在,而 這些知識概念是自動的,且是無意識的,所以往往很難改變。而有些原有概念是 來自於現象世界的經驗中,而這些知識概念一直很適合來解釋其現實世界某一特 定領域的現象,故這種知識概念亦很難改變。邱美虹(民89)也指出,科學概念學 習困難的原因包括:受到個人經驗的影響、概念本身是抽象的、概念本身是複雜 的、概念本身是微觀的。
因此,邱美虹(民89)綜合了Ponser,Strike,Hewson & Gertzog(1982)等學 者的研究提出了造成概念改變的四個條件:
(一)學習者必須對現有概念感到不滿意(dissatisfaction),亦即人們除非感 受到自己的概念不具有功能性,否則是不會改變他們所用以思考的概念。換言
(一)學習者必須對現有概念感到不滿意(dissatisfaction),亦即人們除非感 受到自己的概念不具有功能性,否則是不會改變他們所用以思考的概念。換言