表徵

表徵（representation）是指將現實世界的事物用以抽象或符號化的形式來呈現代表 的歷程；在認知心裡學中，表徵則是指將訊息處理譯碼而轉換成另一種形式，以便吸收、

儲存或運用的歷程（張春興，1996）。Paivio將人類的表徵系統分為兩種，一種是文字表 徵系統，專門處理語言相關的訊息；另一種是非文字表徵系統，專門處理圖像相關的訊 息。文字表徵與非文字表徵兩系統在結構及功能上相異卻又各自獨立，當兩系統運作而 使表徵間產生連結，進而儲存概於兩系統中，即為雙元編碼論（dual coding theory）。

表徵是以布魯納（Bruner）的認知表徵理論為基礎開始發展，之後由Paivio將人類的表 徵系統分為文字表徵系統（verbal representation system）以及非文字表徵系統（nonverbal representation system）。

一、 表徵的類型

認知心理學的代表人物─布魯納（Bruner）將人類對於環境周遭的事物，經由 知覺而將外在物體或事件轉換為內在心理事件的過程，稱為認知表徵（cognitive representation）。意指人類經由認知表徵的過程獲得知識。布魯納將認知表徵的發 展，分為以下三個階段(引自張春興，1996)：

1. 動作表徵（enactive representation）

三歲以下的幼童需要依靠動作來認識這個世界，即從中獲得知識。

2. 形象表徵（iconic representation）

兒童可藉由對物體的心像（mental image）、照片、圖形等來學習，即可 獲得知識。

3. 符號表徵（symbolic representation）

運用符號、語言文字作為依據的求知方式。當認知發展到達此階段，表示 學習者已能用抽象思考的方式獲得知識。

布魯納雖然是依認知發展來區分，但考量在知識經驗上，尤其是求知方式上，

同年齡的學生仍具有很大的個別差異。因此，實際教學時，應視學生實際情況、配 合學生身心發展進行教學，而不是只使用上述所提的某一種表徵。

二、 多重表徵

（一） 多重表徵的意義

在單一表徵中加入了圖形或動畫等其他型式表徵，經由運用數個表徵的結合彌 補單一表徵不足的地方，即可使學習者經由較豐富的資訊獲得知識並理解，且能在 不同的表徵系統間操作，並將表徵與表徵之間作出連結而獲得正確的概念。

（二） 多重表徵的功能

Ainsworth （1999）根據表徵所具有的特性，將多重表徵歸納分為以下三種功 能：

1. 互補角色（complementary roles）：學習者可以透過不同表徵、不同資訊者 做出不同的處理及推論，達到相輔相成的。

2. 限制詮釋（constrain interpretation）：採用一個對學習者熟悉或較具體的表 徵來協助學習者理解另一個抽象不具體的表徵，或是利用表徵的內在特性 去限制另一個表徵的說明。

3. 建構深層理解（construct deeper understanding）：利用多重表徵建構學習者 更深層的知識理解，提高學習者所接受的抽象化，促進增加表徵之間的關 聯及延伸性。

三、 動態表徵

隨著電腦科技發展、多媒體技術不斷提升，學習者可透過動畫模擬或者是虛擬實境 的方式認識科學家所建構的科學微觀世界，還可直接將動態屬性的科學概念視覺化、結

構化，減少學習者進行推測和想像時所造成的心智負荷。針對不同表徵的優缺點進行綜 合分析比較，動態表徵（例：動畫、語音）其優點為能流暢的直接表達動作過程（Lewalter, 2003），還可以提供學習者靜態表徵所無法呈現的完整動態資訊(Lowe, 2003)，缺點為 在快速撥放下有容易同時呈現過多或複雜的內容。而相對的，靜態表徵（例：圖片、文 字）其優點為有不隨時間改變資訊的性質，因此學習者可依照各自吸收的速度閱讀並將 內化(Tversky, Morrison, & Betrancourt, 2002)，缺點則為無法提供學習者像動畫般連續動 的想像空間。動畫的最大優點就是彌補使用圖片與文字進行教學的缺點，因為動態表徵 所呈現的訊息內容隨時間改變，靜態表徵則不會，此即為兩個表徵的主要不同處

（Ainsworth & VanLabeke, 2004）。由於動態表徵和靜態表徵各有其優缺點，故本研究 將針對此單元使用此兩種表徵類型於教學活動，以便進一步分析比較。