第二章 文獻探討
第二節 詮釋結構模式分析法
詮釋結構模式 (interpretive structure modeling, 簡稱 ISM) 是由 Warfield (1973) 提 出 ， 原 是 社 會系 統 工 學 (social system engineering) 中 的 一 種 構 造 模 型 法 (structure modeling)，詮釋結構模式以離散數學和圖形理論為基礎，結合行為科 學、數學概念、團體決策 (group discussion) 及電腦輔助等領域，透過二維矩陣 (binary matrices) 的數學運算，找出全部元素間的關連性，通常都是藉由電腦來輔 助執行繁複的數學運算過程，最後可自動地產生一個完整的多層級結構化階層圖 (Warfield, 1973, 1977, 1979)。此法的好處是藉由圖表而非文字方式敘述解析、架 構及說明整體工作，能讓從事工作的人更易於瞭解工作內容及掌握工作重點與順 序，而不會產生如文字表示時所遭遇到的干擾 (蔡秉燁，2004)。
日本學者佐藤隆博提出 ISM 分析法，主要是用於課程單元的學習建構上，探 討課程上所有的概念後，再精確決定概念間的關聯性，用具體的圖形或數量表示 學習者腦中思考的知識結構，，如圖 2-1 所示：
圖 2-1 概念思考的具體化 (引自佐藤隆博，1987)
圖 2-2 概念元素部分關係，製成 ISM 結構圖 (引自佐藤隆博，1987)
) (Ak
R ：是A的可到達矩陣，在可到達矩陣中，若元素為 1，則填上表示被指 向的元素代號；在可到達矩陣中，若元素為0，則保持為 0，如表2-1所示。
表2-1 R(Ak)矩陣示意 Ak R(Ak)
A1 A1 0 0 0 0 A2 A1 A2 A3 A4 A5 A3 A1 0 A3 A4 A5 A4 A1 0 A3 A4 A5 A5 A1 0 0 0 A5
) (Ak
M ：就R(Ak)矩陣中，M(Ak)的每一列，表示指向該列元素的所有其他元 素，如表2-2所示。
表2-2 M(Ak)矩陣示意 Ak M(Ak)
A1 A1 A2 A3 A4 A5 A2 0 A2 0 0 0 A3 0 A2 A3 A4 0 A4 0 A2 A3 A4 0 A5 0 A2 A3 A4 A5
( )
Ak M( )
AkR ∩ ：是R
( )
Ak 和 M( )
Ak 兩矩陣的交集，兩矩陣相對應位置若同時 存在該元素，則填出該元素；否則填上 0，如表 2-3 所示。表2-3 R(Ak)∩M(Ak)矩陣示意 Ak R(Ak)∩M(Ak)
A1 A1 0 0 0 0 A2 0 A2 0 0 0 A3 0 0 A3 A4 0 A4 0 0 A3 A4 0 A5 0 0 0 0 A5 而製作圖 2-3 的方法步驟為
(一) 針對R
( )
Ak 和R( )
Ak ∩M( )
Ak 的每一列，找出列相等的元素。如在上表中，先 找到相對應的第 1 列A1，則在R( )
Ak 、R( )
Ak ∩M( )
Ak 中A1所在的行 (column) 與列 (row) 全部刪掉，刪除後的列與行則不再比較和尋找。(二) 以相同方法再找到第 5 列A5，以此類推，我們再次得到A3、A4一組元素和A2 元素。
(三) 將找到的元素依序列出高低層級，並依 A 中的元素關係，劃上箭頭後就完成 ISM 結構圖的繪製，如圖 3-3 所示 (引自江意蘭，2006)。
圖 2-3 ISM 結構圖示例 A1
A2
A4
A5
A3
A1
A2
A4
A5
A3
ISM 分析法在教育上的主要用途主要有三 (許天維、林原宏，1994)：
(一) 教材內容的結構化
教材內容的結構化意即分析界定教學目標與次要目標，決定出各單元間 教材內容的結構與關聯。如吳信義 (1998) 應用 ISM 法分析職業教育「基 本電學」科目教學單元中之要素的階層關係，據以建立其教學單元的主 要內容，並且以電腦化進行分析以減輕課程設計之負擔。
(二) 編授教材內容
編授教材內容意即由教學者決定教材內容的教學目標層次關係，用由下 往上累積元素關係的方式，此方式可幫助教學者瞭解教學目標之間的順 序關係。如蔡曉信 (1993) 應用 ISM 法分析在職進修老師對於清潔劑所 表達的開放性觀點和看法，結果顯示 ISM 法能有效的提升有關 STS (science-technology society) 教學的看法和觀念。
(三) 學習者知識的結構化
學習者知識的結構化意即以學習者本身的知識結構為主，在已知學習者 概念元素彼此之間的關係時，可利用 ISM 分析法，得到整體概念的結 構圖。如蔡炳燁 (2004) 利用 ISM 法針對高中數學教學之補救教材進行 結構化的分析，研究結果顯示圖像式的階層結構教材內容，有助於教學 者確切掌握教材呈現的順序，以及增進補救教學的效果。
綜合以上研究，針對具有階層性與結構性的科目，運用 ISM 分析法能讓教學 者察覺出教學內容的盲點與學習者認知學習的不足。