許多國內外學者對於知識結構(knowledge structure)一詞有不同 的見解與定義,Morton & Bekerian(1986)主張將知識結構分成「語意 網路理論」及「基模理論」,其中語意網路理論強調知識在大腦記憶之組 織方式,而基模理論較重視知識在大腦記憶中運作歷程。前者主張人類 知識是由概念節點與概念節點的連結關係所形成結構化網路、節點間的 連結關係以及概念節點如何促使網路活化,為語意網路理論探討重心;
後者主張人類以抽象知識結構表徵過去行動或經驗,故訊息儲存與提取、
行動程序組織、目標設定等,才是其關注的焦點。Diekhoff(1983)認為,
結構性知識是展現某一領域概念間如何關連的知識;Rumelhart & Norman
(1983)也認為人類知識表徵的方式在特定的知識領域內,概念與概念 之間,具有某種交互連結的關係,形成一種組織上的特性,此種概念與 概念間的組織特性,即可稱之為知識結構。Koubek & Mountioy(1991)
指稱知識結構為在某特定學科領域中,由該學科的概念和原則所形成互 相連結的組織。Kraiger, Ford, & Salas(1993)把知識結構定義為獲得並 整合陳述性及程序性知識後所發展出長期記憶的知識組織,測量知識組 織與未來的決策表現則有高度相關(Kraiger & Cannon-Bowers, 1995),
所謂陳述性知識一般被視為認知事實的知識,程序性知識則為如何完成
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任務的知識(Anderson, 1993)。不過 Sweller(1993)強調知識結構是 專家表現的關鍵,而不僅是陳述性和程序性知識的累積。Jonassen et al.
(1993) 則指出知識可區分為陳述性知識和程序性知識,而調整及轉換 二者之中介知識型態稱為結構性知識 (structural knowledge),此外他們
(1994)也認為知識結構存在於長期記憶中,透過建構、修正和重組知 識結構,進而影響個人學習表現。李敦仁等人(2007)認為雖然不同的 學者,對於人類知識表徵的方式有不同的解釋,但大抵均有一個共識,
即在特定的知識領域內,概念與概念之間,都具有某種交互連結的關係,
因而形成一種組織上的特性,此種概念與概念間的組織特性,即可稱之 為知識結構。
目前學者發展出許多不同知識結構的評量方法,包括 Geeslin &
Shavelson(1975)以字詞聯想法配合量尺化方法研究學生的數學知識結 構。其中的量尺化方法較常使用的有集群分析法、多向度量尺法、與路 徑搜尋法等。Koubek et al.(1991)將評量方法分成三類,即口語報告(verbal reports)、集群方法( clustering methodologies)、與量尺方法(scaling methodologies)。口語報告包括晤談、問卷、放聲思考等方法;而 Jonassen, Beissner, Yacci (1993)認為結構評量包括三個主要步驟,即知識結構的 引出、知識結構的表徵與知識結構表徵的評價,其透過路徑搜尋法擷取 知識結構的方式將於下節詳述。
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黃湃翔(1997)指出知識結構研究常見於專家與生手差異性探究,
一般而言此類研究是將知識結構組織形式與問題方式分開探討,他在後 續的研究(2002)也進一步指出,知識結構的探討是認知心理學研究的 重要主題,探討此主題有助於瞭解個體獲得知識的心理歷程,知識學習 歷程可以解釋為學習者建構與在建構其知識結構或基模的歷程。在知識 結構應用上,Qian, Liang, & Dang (2009)運用資料探勘領域的約略集 合理論(rough set theory),可由現存知識庫之知識結構掌握未知之目標 概念,適當運用四個現存知識庫的運算子可產生新的知識結構,且經由 計算兩種不同知識結構的距離以推導出其差異。Bradley , Ravi, & Elaine
(2006)以美國奧克拉荷馬州 Postal Service(USPS)技術訓練中心的 老師和學生為對象,藉由郵件分類機之維修概念來設計問卷讓專家和新 手回答問題,產生二者之網路路徑圖形,證實可成功萃取專家之內隱知 識結構;Rose, Rose, & McKay (2007)以 Bonner , & Walker(1994)
的研究為基礎 ,以 86 個會計系低年級學生為對象,進行探討以路徑搜 尋量表測量,經過指導、學習經驗及輔助決策的課程後,影響學生與專 家的知識結構關係差異性的兩個實驗。該研究以 12 個會計相關概念的專 用術語作成 66 對相關性的問卷(相關性由最不相關的 1 到高度相關的 9),
比對二位專家與學生學習前後的知識結構,以路徑搜尋分析法計算出二 者的 C 指數,以了解其知識結構的相似性,實驗結果顯示指導學生了解
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會計規則後再練習的課程制度會使學生的知識結構與專家更相近,而有 練習回饋的課程制度,也會使學生的知識結構與專家更相近,此外該研 究也證實路徑搜尋法能有效地將發展專業知識的指導與經驗效應予以量 化。
由於路徑搜尋法可由受詴者知識結構和參照結構(referent structure)
進行比較,得到二者路徑搜尋網路的相似程度,進而了解其概念差異的 量化資料,因此本研究採用路徑搜尋法作為主要的研究工具。