研究背景與動機

本章共分為四節，第一節說明本研究背景與動機，第二節說明本 研究目的與待答問題，第三節說明本研究之範圍與限制，最後第四節 針對重要名詞進行解說。

第一節 研究背景與動機

壹、 一圖勝千文，繪圖教育相當重要

人們構思時，經常藉由畫草圖的方式，不斷的自我激勵、確定想 法，並藉由繪圖方式進一步與他人溝通。繪圖具有延伸記憶、激發創 意、增進溝通等功用，是創新構想不可或缺的過程與技能(涂永祥，

2004； Pungthong, 2004; Van der Lugt, 2001, 2002; Williams & Sutton, 2004 ;Yang, You & Chen, 2005)。在強調創意與設計的年代，擁有良好 的繪圖能力就顯得十分重要。

尤其，目前中小學許多學科都必須運用到繪圖的方法與技能，例 如美術課要描繪景物；美勞、生活科技課要繪製草圖、設計圖呈現構 想，以便製作產品或索解科技問題(MacDonald & Gustafson, 2004;

Sachse, Hacker & Leinert, 2004)；數學課要辨識形體外觀、轉換平面圖 形與立體形體、解答幾何問題(林秀瑾和張英傑, 2005；陳創義, 2003, 2005；劉好, 1995)；自然領域學習上要透過徒手描繪自然物，達到觀 察與學習科學的目的(Hobart, 2005)；地理、歷史課要繪製圖表，呈現 不同時空下的人事物。繪圖儼然是一項不可或缺的有力學習工具，繪 圖能力與學業間是否相關，對於推動繪圖教育就顯得特別重要。

貳、 立體幾何圖形繪製是設計與工程教育基石

當前我國教育體制內正式教導繪圖的科目只有數學、美術、生活 科技課，其中數學在幾何課程教導圖形辨識並以作圖法解題，而中小 學美術課和國高中生活科技課約占 8 節的視圖與製圖課程經常以立 體幾何作為繪圖標的。繪圖既是有力的學習工具，也是設計與工程教 育的基礎學科，長期以來卻缺乏關照，以至於至今國內仍缺乏完善的 基礎資料。當前中、小學生繪圖能力為何？有多少比率的學生能將所 看見的 3D 立體物轉畫於紙面上？又有多少比率的學生能將腦中顯現 的影像具體畫出？這些都直指學生的立體寫實能力是個令人亟欲揭 開的謎。

學生之立體寫實能力可以藉由前人對於兒童畫的造型表現研究 略窺一二。學者通常將兒童繪畫的發展分為塗鴉期、前基模期、基模 期、黨群期(寫實畫期)、擬似寫實期、決定期等階段(黃壬來，1996;

Kellogg, 1969; Lowenfeld, 1947; Lowenfeld & Brittain, 1987; Malchiodi, 1998)，每一個時期的繪畫空間表現都有不同的特徵。一般而言，學 生繪圖隨著年齡發展逐漸走向寫實，對物體的描寫逐漸由畫所知，轉 為畫所見(Golomb, 2004; Lowenfeld & Brittain, 1987; Mitchelmore, 1978)，也就是從以心中具有的主觀概念與想法來畫，轉為以客觀方 式，依據所見來畫，這表示年齡愈大的學生，愈能準確且精細的描述 物體。

數學生將陷入繪圖能力發展的停頓期。事實上，即使成人也有近 50%

沒辦法以較寫實的透視圖法繪製日常熟悉的房子(Hagen, 1985)。

Gardner 著名的 U 型趨勢理論即指出，學生隨年齡增長，至青少年時 期，由於注重寫實表現，導致幼稚園時期自在、生動、獨特造型表現 消失，最後只有少數藝術家或資優青少年能夠突破寫實障礙，隨心所 欲的以繪畫方式表現自我(黃壬來，1996； Winner & Gardner, 1981)。

大多數學生隨年齡增長逐漸注重寫實，卻也因缺乏寫實能力而失去對 繪畫的喜愛，無法跨越擬似寫實期，邁向決定期，甚至放棄繪圖，而 僅有極少部份的學生能夠跨越障礙具備寫實能力。是什麼原因讓學生 陷入繪圖能力發展的停頓期，又是什麼原因讓那極少部分的學生能夠 跨越障礙，享受繪圖的樂趣？兩者間在繪圖的歷程中有甚麼明顯的差 異？如欲解開上述一連串的謎題，我們除了需要瞭解各階段學生的繪 圖表徵類型與行為外，對於影響繪圖表現之相關因素也必須有所探 討。

肆、 釐清繪圖行為有助提升繪圖教育

繪圖是觀察、想像、再現的循環過程，其核心問題是「如何在只 有兩個向度的表面上再現 3D 的實體樣貌？」(Ching & Juroszek, 1997)，亦即如何在平面上呈現立體空間，這涉及了個體的繪圖能力、

繪製標的結構、繪圖時的情境彼此間的交互作用。

就個體因素而言，一般認為繪圖能力是由多項能力整合而成，而 非單一能力。影響繪圖表現的因素，包括動作輸出、心像能力、記憶、

圖像意義、知覺理解與美感等因素(van Sommers, 1995; Douglas &

Riding, 1995)，甚至也有學者認為語文能力也是關鍵能力(Toomela, 2002)。就繪圖標的來說，過去許多學者常以立方體為例，將學生繪 製結果從塗鴉、單一平面、展開式、組合式到整合為單一形體(Cox,

1986; Mitchelmore, 1978; Nicholls & Kennedy, 1992; Toomela, 1999)，

各種分類的方式達 2-11 種不同的歸類。對於國小學生而言，立方體 可能是一個不錯的繪圖標的。但是，對於國、高中學生而言，立方體 可能又顯得簡單些，怎樣的繪圖標的才具有區別繪圖表現的效果，這 對於老師需要採哪種結構作為教學內容就顯得十分重要。

本研究作者曾於先導研究中選擇 7、8 年級共計 60 名(26、34)受 試者，要求其依序在語文、寫生與仿畫三種不同繪圖情境下，繪製正 四面體、正六面體、正十二面體與正二十面體，分析結果顯示繪圖由 易到難分別為正 6、4、12、20 面體，顯然學生隨著繪圖結構複雜度 提高，正確繪圖的困難度也跟著提高(葉宗青和李隆盛，2006)。依此 作法，如果擴展研究對象，納入國小與高中，對於我國青少年繪圖行 為必能有更清晰的理解，不僅可以找出各階段學生適切的繪圖標的，

也可探查各階段學生的繪圖表現，更甚者，我們也可藉此建立我國繪 圖教育發展之基石。

鑒於前述動機與論述，本研究透過繪圖測驗及其相關能力之資料 蒐集，進一步分析各階段學生繪製各立體幾何圖之情形，同時探求不 同年段、性別學生之繪圖能力發展差異，期能藉此建立國內繪圖基礎 研究資料，並對於繪圖教育提供適切的建言。