詮釋結構模式理論與相關研究

本節主要探討詮釋結構模式理論概要，以及分析方法要點步驟，最後 為詮釋結構模式理論相關應用研究。

一、詮釋結構模式

詮釋結構模式 (interpretive structure modeling, ISM) 是由 Warfield (1976) 所提出的一種社會系統工學 (social system engineering) 之彙整訊 息的建模方法。其方法主要根據離散數學與圖形理論為基礎，透過二維矩 陣的數學運算，分析一個集合內元素間的從屬關係，進而呈現整體元素間 的階層圖形與上下位關係結構。

欲進行詮釋結構模式分析前，必須預先建立集合內元素間的從屬關 係。而上述元素可為腦中知識結構最基本單位，也可為教材中最基本的單 元或學習內容 (林原宏、陳進春、許天維，2005)。佐藤隆博 (1987) 論述

詮釋結構模式在教材編製與學習上的應用，且舉出許多實例說明。林原宏 等人 (2005) 提出 ISM 分析法主要用途有三項，分別為：

1. 教材內容的結構化：將教材目標「由上往下 (top down) 的分析」， 藉 著「要達成此目標，需要哪些子目標？」的分析，決定出年級間或各 單元間教材內容的結構。

2. 編授教材內容：教學者決定出教材內容的目標層次關係，是「由下往上 (bottom up)」累積要素關係方式。利用 ISM 分析法，可幫助授課者了 解目標之間的順序關係和發展關係。

3. 學習者學習內容的結構化：學習者本身對知識的概念結構可能不同於教 材內容，因此，如果已確知學習者概念元素兩兩之間的關係時，就可 利用 ISM 分析法，得到整體概念的結構圖。

二、詮釋結構模式分析方法

ISM 分析法主要功能，是建立整體概念元素之間的關係，即經由部份 元素之間的關係，整合起來形成所以元素整體之關係 (許天維、林原宏，

1994)。其分析步驟要點以表 2-8 為例說明 (佐藤隆博，1987)。

表 2-8 S₁至 S₅元素關係表

上位元素

下位元素

S₁ S₂ S₃ S₄ S₅

S₁ 0 0 0 0 0

S₂ 0 0 1 1 0

S₃ 1 0 0 1 0

S₄ 0 0 1 0 1

S₅ 1 0 0 0 0

表 2-8 中的 0 與 1 數值表示元素間是否具有從屬關係，其數值 1 表示 下位元素指向上位元素關係，反之數值 0 則不存在。表 2-8 也可使用矩陣A

來表示，如下矩陣A所示。

(二) 可到達矩陣運算 martix)。

( )

( )

圖 2-4 所示。

( )

R R

( )

( )

A2 A₃ A₄ A₅ A₂

A3 A₄ A₅ A₃ A₄

A3 A₄ A₅ A₃ A₄

A5 A₅

圖 2-4 R

( )

( )

( )

2. 刪 除 後 的 行 與 列 不 再 進 行 比 對 ， 再 針 對 刪 除 後 的 R

( )

( )

( )

R ∩ 矩陣進行相同步驟比對，可得到第五列A₅元素，以此類推 可依序得到A₃、A₄一組元素，與A₂元素。

3. 依據得到元素的先後順序，排列出元素的階層高低順序，如上例元素得 到的先後順序為A₁、A₅，再得到一組元素A₃、A₄，最後A₂。得到階層 關係後，可根據原始資料矩陣 A 中的元素關係，即完成如圖 2-5 所示 ISM 圖的繪製。

圖 2-5 ISM 圖 A1

A5

A3 A4

A2

A1

A3

A5

A4

A2

參、詮釋結構模式相關研究

徐德賢 (2004) 應用詮釋結構模式，進行客家語教材結構化研究。結 果顯示使用教材結構化方式教學，透過新知識建立在舊經驗之上，可幫助 學習者找到客家語學習的最佳路徑，以增進學習效率，減輕認知上的負荷。

賴宛靖、蔡秉燁 (2005) 應用詮釋結構模式，進行綜合高中數學與物 理課程關係探究。研究結果發現該理論可幫助教師增進各學科之間的統整 能力，且可使教師加速釐清學生於學習架構內，具有哪些迷思概念，有效 減少磨合期，另一方面可提升學生自我察覺學習概念盲點的所在，瞭解學 習問題所在，學習者因此提升學習成效與自信。

蔡秉燁、永井正武、鍾靜蓉 (2002) 運用 5W1H 法與詮釋結構模式，

做為企業建置網路教育訓練時，比較優劣工具。研究結果發現 ISM 分析法 可以減少元素數量，使得分析結果呈現不同解釋。

Wu, Liu, Chang and Li (2006) 以詮釋結構模式為基礎，發展一套個人 化知識引導地圖服務。研究結果指出學生在進行自我學習時是需要這樣的 知識引導地圖的服務，且提供不同學生在自我學習時認知層次地圖，並瞭 解學生對於概念的認知層次。

根據上述研究可知，ISM 分析法主要提供特定領域內元素間從屬關係 訊息，並且劃分出元素間的層級位置，以圖形方式來呈現出元素間階層圖 形。有許多研究使用 ISM 分析法進行於教材課程單元編排，主要為該方法 可提供教材單元要素的從屬關係訊息，以提供教學設計活動的參考指標。

關於使用 ISM 法所繪製次序結構圖，可能呈現出元素間直接連結與間接連 結之線段，因此圖形線條過於雜亂，造成判讀上的困難，關於如何進行圖 形線條簡化，值得去深入探討。