第二章 文獻探討
第三節 詮釋結構模式
Warfield (l982) 提出詮釋結構模式的分析法，可系統化表示整體元素之間 的階層結構關係，此理論可以運用在教育學、行政學、社會學、心理學等領域。
表2-3-1 公式(6)的對應值表 (三)可到逹矩陣 (reachability matrix)
由公式(8)，再乘以乘法單位矩陣I (其中矩陣I 為乘法單位矩陣)。若存在正整
矩陣R的元素值為1，則在矩陣R(Ak)相對應位置，填上所指向的元素代號；若
將先找到第一列元素A1，則在矩陣R(Ak)、R(Ak)∩M(Ak)中A1所在行與列全部
7.為增加圖形的可讀性，故進行ISM圖型簡化動作，尋找元素之間的路徑關 係，若存在二條路徑(path)以上，則刪除圖中直接指向的路徑，並保留間接 指向的路徑。如圖2-3-2中，可發現A2指向A1({A2 → A3 →A1、A2 →A1})與A2 指向A5({A2 →A4 → A5、A2 →A5})等不只一條路徑，故刪除圖中直接指向 的路徑並保留間接指向的路徑，最後即可完成如圖2-3-3。
圖 2-3-2 簡化前的 ISM 圖形
圖 2-3-3 簡化後的 ISM 圖形
ISM 分析法在教育上的主要用途如下 (許天維、林原宏，1994)。
1.教材內容的結構化
分析教學目標，再界定次要目標，最後決定出各單元間教材內容的結構。
吳信義 (1998, 1999) 應用 ISM 分析法於「基本電學」科目，建立職業教育課
程設計教材之模式，並將其電腦化來協助與減輕教師在備課上之負荷。鍾靜 蓉 (2002) 針對教師教導經濟學中「需求與供給」單元為實例，以 ISM 方法 進行學習單元的結構分析，利用電腦軟體建構出學習單元的「學習地圖」
(learning map) 與「學習路徑」 (learning path)，自動將要素間的連線及高低 層次關係在極短時間內繪製完成，亦能快速檢核是否與先前潛藏在人類認知 中的「心智模式」相符。得知電腦化詮釋結構模式可節省心力且提高概念構 圖的效益，並且圖形式 ISM 結構化教材可幫助精緻化的學習與記憶，減輕 認知負荷。鄭麗娜 (2004) 在社會領域地理概念的研究上，利用 ISM 法畫出 課程領域的地理概念階層圖，並據以規劃地理概念學習的最佳路徑與群組概 念。
2.編授教材內容
由教學者決定教材內容的目標層次關係，以由下往上累積元素關係的方 式，此方式可幫助教學者檢視教學目標之間的順序關係。
蔡曉信 (1992) 針對暑期進修班在職進修教師, 在課程中安排教導使用 ISM 分析法來提昇他們對 STS (Science-Technology Society) 看法，研究結果顯 示 ISM 比敘述方式更能提高教師對真實生活中之 STS 主題的看法。彭淑珍 (2004) 應用 ISM 法，將特殊教育高職部職業教育課程中，有關於「洗車」、「廁 所清潔」等擁有的職業認知、職業技能、及職業態度，加以規劃，並結構化的 課程。
3.學習者知識的結構化
以學習者本身的概念結構為主，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，以得到整體概念的結構圖。
林輝泉 (2004) 運用 ISM 的階層有向圖（hierarchical digraph）理論，描述 教師投入資訊融入教學，其資訊素養各要素之前後順序。蔡秉燁 (2004) 利用 ISM 法，將高中數學教學共 27 個主題，90 個學習單元之補救教材，進行結構
化教材之設計，研究結果顯示，圖像式的階層結構化教材內容，有助於教學者 確切掌握教材呈現的順序，並增進補救教學的效果。祝淑梅、林原宏、記順雄 (2006) 採用模糊取向詮釋結構分析法，去繪製出受試者個人化的小數概念階 層，以便了解個別受試者的概念階層結構，並用於不同能力值的受試者 ISM 圖之比較與分析。施勝耀、林原宏 (2007) 在分析國小一到三年級學童在數學 代數中，分年細目指標相關概念之階層結構，在實證研究下，發現運用模糊取 向之詮釋結構模式，比傳統量化統計資料更加了解學生的概念階層結構。蕭丞 凱、曹書豪、林原宏 (2007) 採用模糊理論與詮釋結構分析法，分析國小二年 級受試者在「數與量」主題之概念，並繪製出受試者個人化的概念階層，以便 了解個別受試者的概念階層結構。
在其他方面，盧承德、蔡宗潔 (2005) 在問卷調查後利用 ISM 方法及模 糊集合理論 (fuzzy set theory)進行彙整分析，獲得爭議類型與相關因素階層構 造，作為土石爭議之參考。林原宏 (2005b) 結合試題反應理論、模糊理論 (fuzzy theory)與察覺的模糊邏輯模式(fuzzy logic model of perception, FLMP)，
提出的模糊取向詮釋結構模式，計算不同能力值的受試者概念或試題間的模糊 關係矩陣，以概念屬性截矩陣繪製出該受試者個人化的概念 ISM 圖。Lin, Wang and Chen (2006) 分析顧客對產品的多項需求間的相互依賴，利用 ISM 分析法 以結構關係方式明暸的呈現出來。
由上述文獻，可得知詮釋結構模式運用很廣，尤其是在教育方面，Tatsuoka (1995) 認為概念要素具有關聯性，其屬性之間具有先備關係 (prerequisite relationship) ，因此應用詮釋結構模式分析知識狀態的階層性結構，將數學知 識狀態以樹狀圖表現出來 (tree representation)；其後 Tatsuoka and Tatsuoka (1997) 將 詮 釋 結 構 模 式 分 析 方 法 發 展 成 電 腦 化 認 知 診 斷 性 測 驗 系 統 (computerized cognitive diagnostic adaptive testing system) ，對補救教學有極大 幫助。故可作為本系統繪製次序性階層圖表的基礎理論。