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Thagard(1992)在《Conceptual Revolutions》一書中提到,當我們試圖解釋一件懸 疑的事情,或者為了解釋一些已知的事實而提出假說,通常會有好幾種可能的解釋,但 最後勝出的總是解釋融貫性最佳的一個;解釋融貫性理論描述了科學史上一些重大的理 論被取代的機制,例如燃素論的衰微、演化論取代神創論等等,說明一個假說之所以成 立或被取代,皆是取決於其解釋融貫性,假說解釋更多,就會更加融貫及更可接受,有 較高的解釋融貫性。劉誠宗(2002)亦簡明指出當令人驚異之事件發生時,人們會企圖 產生解釋,而對於同一事件,不同的人通常會產生不同的解釋,某些解釋會與其他解釋 之間產生融貫性,但有些則需要經過多次的修正,才能產生融貫性。

依 Thagard(1992)認為解釋融貫性理論是科學概念改變原理的核心,科學家與哲 學家長期思考以解釋的力量來評估理論,在哲學上,解釋性假說(explanatory hypotheses)

的接受通稱為最佳解釋的推論,而解釋融貫性理論意圖說明大範圍的解釋推論,並將分 為理論的陳述、演算法的描述與應用到不同例子顯示出演算法的可行性這三部分,並幫 助證實這理論的力量;解釋融貫性主要是依據兩命題之間的關係,這些命題的解釋融貫 性是由各命題之間的融貫性所決定,換言之,解釋融貫性的最大要求是顯示出如何將存 在於兩命題間的關係移轉到一整套相關命題的性質或命題內單一命題的性質,而命題間 的融貫性由兩命題之間的相互融貫性所決定,且彼此間的解釋關係是相互扶持(hold together)。

Thagard 提出解釋融貫性理論,並以連結主義為基礎,發展出七個原理(引自邱美 虹等譯,2003, pp87-93):

一、對稱(symmetry):若 P 與 Q 融貫,則 Q 與 P 融貫;若 P 與 Q 不融貫,則 Q 與 P 不融貫。對稱原理主張成對命題間之融貫性和不融貫性是對稱的關係,如同日常之 相互扶持般,P 和 Q 相互扶持,Q 和 P 也必然如此。

二、解釋(explanation):若 Pl…Pm 能解釋 Q,則

〈一)在 Pl…Pm 中的每個 Pi 皆與 Q 融貫:此指「說明的事物」與「被解釋的事物」

是融貫的。

〈二)在 Pl…Pm 中的任一 Pi 與 Pj 皆彼此融貫:此敘述如果二命題同時提供解釋,

則它們融貫。

三、類比(analogy):若 P1 解釋 Q1, P2 解釋 Q2,又 P1 類似於 P2,與 Q1 類似於 Q2,則 P1 與 P2 融貫,而 Q1 與 Q2 融貫。科學家們例如達爾文都會使用類比來 捍衛其理論,類比原理並非簡單地認為任何二個類似的命題都融貫,這當中必須 有一個解釋類比存在,使二個類似的命題具融貫性。

四、資料優先(data priority):敘述觀察結果之命題,本身有一定的可接受程度。這 需要很多的解釋和維護,聲明一命題可描述某觀察結果的行為時,應有某種程度 的可信賴性,其可信度勝過那只建立於解釋能力的單一假說之上。從解釋融貫性 觀點來說,不應該把基於觀察的命題當作獨立可接受,而忽視此命題與其他命題 的解釋關係。

五、矛盾(contradiction):若 P 與 Q 矛盾,則 P 與 Q 不融貫。在此「矛盾的」一詞 包含句法的矛盾與語意的矛盾,前者指的是像 P 與非 P,後者指的是如「這球是 全黑的」與「這球是全白的」。

六、競爭(competition):若 P 與 Q 兩者解釋 R,卻不能連貫地解釋,則 P 與 Q 不融貫。在此原則中,我們應相信解釋相同事實證明的假說是互相競爭的,換

言之,解釋相同證據的不同假說被視為競爭對手,因此,解釋同一塊證據的假說 都會被判斷成不融貫,除非有理由認為它們融貫。

七、可接受性(acceptability):

〈一)命題 P 於假說 S 中的可接受性取決於命題 P 與 S 中其他命題的融貫性。如假 說 P 可解釋事實 Q,使得 P 和 Q 融貫,但其與另外一個矛盾假說不融貫,我 們應該接受 P 嗎?取決時應以 P 的可信度部分依靠在這些命題本身的可接受 性。

〈二)假如許多關於實驗的觀察結果都無法解釋,僅解釋少部分的命題 P 的可接受 性就跟著減少了:當大部分相關證據不被任何假說解釋時,減少一個假說的 可接受性;因為命題 P 只能解釋可用證據的一小部分,雖是可用中最好,但 還不能稱為很好的假說。

七個原理中,解釋(explanation)是目前評估解釋融貫性中最重要的原理,由解釋 建立大多數融貫性的關係。對能解釋 Q 的每一個 Pi 而言,Pi 提供證據解釋部分的 Q,

如此一來,每個 Pi 皆與 Q 融貫,會同「可接受性」原理 ,假說解釋更多,就會更加彰 顯融貫及更可接受。

關於解釋融貫性的相關研究文獻中,有些學者從「科學解釋」的角度說明學生概念 的不穩定性或變動性,例如 Nakhleh 和 Samarapungavan(1999)研究學生對於物質的信 念,發現學生缺乏真正的說明架構(true explanatory frameworks)。Thagard(1992)在 討論兒童與科學家的概念改變之異同性時,認為並沒有理由去懷疑「概念產生」以及「獲 得新的概念」等的機制,科學家與兒童有什麼不一樣,比較值得考慮的是兒童跟科學家 對於(概念)理論的「解釋融貫性(explanatory coherence)」的評估是不是一樣。diSessa

(1988)則認為兒童沒有融貫性的理論(coherent theory),而是比較鬆散的、非系統性 的,也沒有特定的原則去判斷所謂的「解釋融貫性」(引自 Thagard, 1992)。國外學者 Driver, Leach, Millar 和 Scott(1996)晤談 30 位 9、12、16 歲學生並蒐集其證據性理由,

研究結果顯示出訴諸於直觀的證據、以證據為基礎之推論能力及相信主張並以科技的效 能當作充分理由等三種類型,學生反應的類型有少於 55-45%依賴直觀證據的趨勢,支

持有關證據與權威的批判增加了,較年長學生更能使用證據,解釋更具有融貫性與更能 有效評估科學證據上的解釋。由此觀之,學生是否能達成「解釋的融貫性」是相當值得 我們關注的問題之一。

國內許良榮、蔣盈姿(2005)以 POE 探究中小學的燃燒概念,研究發現雖然某些 學生經由 POE 活動後調整了原先的看法,但僅有少數學生能以科學原理加以解釋,許 多學生仍持有原先的另有概念,或是以其他的另有概念來解釋物質的可燃性,而呈現所 謂「偽說明」的形式,因此顯示在教學上應注意並改善學生的說明和演繹能力。該研究 也顯示學生較缺乏應用知識解釋的能力,在教學設計上應多提供學生運用知識的機會,

非侷限於學習概念和定義,能夠再給予一些實際的例子讓學生能有應用所學的知識去做 判斷以及說明和解釋的機會。例如研究中教燃燒概念時,僅向學生陳述「燃燒的三個必 要的條件是要有可燃物、助燃物及溫度要達到燃點」的定義,學生雖然了解其定義,但 面對不同真實情境時,學生會不曉得如何去運用這些概念,宜增加運用程序性知識

(procedural knowledge)的機會。

另外,劉誠宗(2002)晤談 24 位學生對物種起源的解釋架構融貫性,歸納出「特 殊創造型」、「本質演化型」、「自發後有滅絕拉馬克型」與「自發後拉馬克型」4 種解釋 架構類型,4 種類型均被理解為具有解釋融貫性。曾舒平(2004)以高中一年學生為研 究對象,探討其板塊運動構造學說之原有概念架構之解釋融貫性,研究結果發現學生持 有之原有架構之解釋融貫性高低並不會影響其學習成就,但原有架構之解釋融貫性越 低,則學習成就進步越多,且學生所持有之原有概念架構若有較高的解釋融貫性,其概 念架構較難以改變。

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