概念構圖的理論

本節將從概念構圖理念基礎闡述，包括「有意義的學習」、「知識表徵理 論」、「建構主義的知識建構論」、「訊息處理模式和後設認知」四個方向。

一、有意義的學習

有意義的學習，是產生於學生已具備充分的先備知識基礎上，再教其學習 新的知識。換言之，只有配合學生能力與經驗的教學，學生才會產生有意義的 學習（張春興，1996）。Novak 和 Gowin(1984)根據 D. P. Ausubel 的意義學習 論發展其概念構圖的理論基礎。重要理念說明如下：

（一）有意義的學習論之要義

D. P. Ausubel 提出「有意義的學習」（meaningful learning），認為配 合學生的能力與經驗，教他新知識，就會使學生產生意義化的學習，即在說明 學習者將新知識與舊有知識相連結的重要性（引自吳裕聖，2001；林宜利，

2002）。

D. P. Ausubel 將概念視為一個層次性結構，居結構上層者為要領概念

（super- ordinate concept），代表個人對事物的整體認識；而居於下層者為 附屬概念（subordinate concept），代表個人對事物特徵的細部記憶。學生學 習新知識的能力和經驗表示其認知架構，當學生學習新概念時，先用自己的要 領概念去核對新概念，並試著的將其納入自己認知結構中，進而同化為自己的

知識（張春興，1996）。在教學方面，教師若能將新學習的主要概念提出來，

與學生既有的舊概念（要領概念）結合，有助於學生的學習。此有利於學習的 教學步驟，稱之為前導組織（advance organizer）；概念階層結構，是學習者 將其所學得的概念與原有的概念作組織、連結，對新教材的內容有意義的學習

（吳裕聖，2001；林佩欣，2002；張春興，1996）。

（二）有意義的學習在教育上的應用

D. P. Ausubel 的意義學習論運用在教育層面時，必須注意下列幾點：首 先，教學過程中教師必須先將教材詳細的規劃，使之成為有系統有組織的知 識，再對學生條理分明的講解。其次，在接受學習情境時，學生的角色是主動 的。最後，學生的內在認知架構是持續不斷改變的，藉由吸收知識內化成為個 人的認知架構（吳裕聖，2001；張春興，1996）。

應用意義學習論使教學歷程中的學習有意義，必須具備三種條件（余民 寧，1997）：

1.學習的材料在本質上必須是有意義的；學習材料本身要具有提供學習者以有 意義的方式連結其知識架構的潛力。

2.學習者必須具備相關的知識或概念，此即所謂的「先備知識」（prior

knowledge）；亦即，學習者必須事先具備足供連結新學習概念的既有架構。

3.學習者必須顯示出有意義學習的心向；即學習者要為自己的學習負責，願意 主動嘗試將新知識與既有概念架構作連結，以建立有意義的理解。

根據 D. P. Ausubel 的理論，教師的角色很重要，因此在教材講解應注意 兩個原則。第一項原則為漸進分化（progressive differentiation）:從一般 概念的說明，逐漸進入詳細內容的講解；從概括到分化的教學中，教師的舉例 容易使學生瞭解新知識與先備知識的異同。第二項原則為統整調合

（integrative reconciliation）：即是將分化後的知識再前後連接起來，成 為一個有組織且具有統整性與調合性的知識整體（張春興，1996）。

（三）有意義的學習與概念構圖教學

概念構圖的學習原則是由 D. P. Ausubel 的有意義學習論中應醞而生，

Novak 等人發展概念圖為研究工具時，主要參酌 D. P. Ausubel 認知結構與含 攝理論。其指出認知結構是階層化的概念組織，其含攝理論說明有意義的學習 是發生於學習內容進入認知結構中，與之發生交互作用並被納入其概念系統中

（林達森，2003）。

Novak 和 Gowin（1984）闡述 D. P. Ausubel 有意義的學習理論應用在概 念構圖教學其特點如下（引自林宜利，2002；馮瓊瑤，2004）：

1. 在學習意義上面，其為一種內在思考組織活動，旨在幫助學習者有意義學 習。

2. 學習的起點必須建立的舊經驗上，即先備知識是學習的最大資源。

3. 學習材料應賦予意義化，學習者對新教材才有脈絡可循，成為有意義內容。

4. 在教學時，學習者的認知結構不斷的改變，概念越來越精密，抽象層次也 會提高；概念階層化及連結統合有助於統整教材的內容。

概念構圖的學習根據 D. P. Ausubel 的層次性結構，讓學習的材料有脈絡 可循，對學習的內容有意義的學習。學生的內在認知架構會藉由吸收知識而不 斷的改變，以學生為學習的主體，教師為協助角色；但教師需提供脈絡分明、

組織結構強的教材，才能讓學生瞭解概念構圖。

二、知識表徵理論

人類大腦的學習到底如何運作，我們不易瞭解也無法直接看到知識結構的

內涵；因此只能根據知識呈現於外的形式，即表徵（representation）來間接 推知（徐綺穗，1995）。在研究知識架構時，有人將表徵視為一種「命題」

（proposition），有的則認為是「概念」（concept）；不論為上述何者，我們 在探索知識架構時通常都是由知識表徵來得知。因此知識表徵為個體經過認知 活動後的產物，是由心理活動過程裡所產生的各種內在心象（Solso,1995）。

（一）知識表徵之網路模式

認知心理學家 Solso（1995）根據過去研究的文獻，歸納出五種有關人類 語意組織方式的知識表徵模式；分別為群集模式（clustering model）、集合 理論模式（set-theoretical model）、語意屬性比較模式（semantic

feature-comparison model）、網路模式（network model）與神經認知模式

（neurocognitive model）。余民寧（1997）認為其五種模式中的網路模式最 具有應用價值，亦隱含相當重大的教育涵義。此將針對網路模式說明之。

網路模式認為在人類的記憶系統中，知識結構是由許多代表基本概念的節 點（node），以及節點與節點間用某種符號聯結而成的一種語意網路（semantic network）關係表示。一個完整的網路模式便是由許多節點、節點與節點間的 聯結關係進而形成路徑，再與其他更高層次的概念節點相互連結，形成複雜的 的網路關係（余民寧，1997；黃玉佳，2003）。我們之所以能記憶每一個概念，

乃因為它以一個複雜的「關係網路」聯結在一起而被儲存記憶的緣故，並不是 各自單獨儲存許多各自獨立的單位節點（余民寧，1997）。以圖 2-1 為例，每 個節點即為一個概念；節點所指稱的方向箭頭，表示節點間的關係。

有皮膚 會走動 動物․ 會吃 會呼吸

有翅膀 有鰭 鳥․ 能飛 魚․ 會游泳 有羽毛 有鱗

鯊魚․ 會咬人 金絲雀․ 會唱歌 危險的 黃色的

圖 2-1 知識階層結構圖

資料來源：有意義的學習：概念構圖之研究(頁 26)，余民寧，1997，台北市：

商鼎文化。

從知識表徵模式中可知「概念」為知識的基本單位，但它卻不是知識的全 部；仍需藉由「命題」使之具有意義。Anderson(1976,1983,1985)認為命題是 構成知識的最小單位，就如同一個句子所表達的「句意」（引自余民寧，1997）。 因此學生知道許多概念之外，尚要使其理解各節點之間的關係與其階層性，否 則統合的知識架構將會被分割成片段。

（二）知識表徵論與概念構圖教學

Novak 和 Gowin（1984）所定義的概念，就是將事件和物體按照規則給予 一個適當的名稱，即等同於網路模式中的節點。概念圖類似於網路模式，都是 由節點與節點間的連結所組合而成。概念圖在其建構的歷程中強調學習者需將 其學習內容依據概念的屬性加以分類，依照概念範圍的大小進行上下階層間的

排列，並且以連結線及連結語來表示兩個概念間的關係，此歷程就是將原本零 碎、片段的線性敘述表徵成一種易於提取訊息之階層化網狀脈絡。概念構圖的 特質正是一種可以澄清和鍛鍊學童概念的重要工具，概念構圖建構時可以揭露 構圖者的認知結構，因而知識表徵理論是概念構圖一個相當重要的理論基礎

（林宜利，2002；黃玉佳，2003）。

知識表徵理論為概念構圖的理論基礎，以「概念」為知識的基本單位，讓 學生瞭解「概念」的意義是需要「命題」而成的。各個概念間可以聯結為一個 複雜的網路關係，連結線區分兩個不同的概念，可以藉由此澄清學童的觀念，

釐清概念的階層關係。

三、建構主義的知識建構論

建構主義（constructivism）興起的原因是對行為學派及傳統教學的一種 反思，其強調學習者為主動參與的個體而認知架構在學習過程中亦不斷重組產 生。學習者的知識建構是個人的事情，學習者接收的訊息不一定相同，經由解 釋、重組後仰賴個人的先備知識有不同的感受和解讀，故每個學習者所持看法 的意義會不同（余民寧，1997；郭金美，1999；Novak & Gowin,1984）。

（一）知識建構論

建構主義的思想觀點，主要源於兩大學派：一為 Jean Piaget 的認知結構 論，另一為 Lev S. Vygotsky 的認知發展論。Jean Piaget 的學派強調個人內 在知識建構過程，個體在面臨外在事件或新刺激時，會以既有的認知結構進行 核對；經由採納及考量不同的觀點，試圖重新建立自己的認知平衡，透過平衡 作用的循環而使得智力水平也隨之向上提升。Lev S. Vygotsky 學派則比較著 重在人際之間的知識建構過程，其認為知識是人與人之間互相合作建立起來 的，並且能被每個人所取用；此種過程相當於個人內在的知識架構（余民寧，

1997；陳密桃，1999；張春興，1996）。

E. von Glasersfeld（1989）與提出建構主義知識論的基本原則與看法（引 自余民寧，1997）：

1. 知識是由學習者主動架構的，因此，不同的人對同一個知識可建構出不同 的意義概念。

2. 認知功能是具有適應性的，可將先備知識與新的知識訊息加以組織同化，

而不是去發現客觀存在的現實世界。

Kinnear（1994）提出建構主義知識論的基本原則與看法（引自余民寧，

1997）：

1.是一種增進某學習領域的興趣與研究的觸媒劑；可將學生帶入學習情境中的 先備知識，此先備知識會影響學生的學習。

1.是一種增進某學習領域的興趣與研究的觸媒劑；可將學生帶入學習情境中的 先備知識，此先備知識會影響學生的學習。