高層次思考能力的意義

知識是適應環境解決問題的手段，是多方面的；其中包含生活上的實 際運用，也包含了理論上的意義（張春興，1996）。所以「學到如何去學」

比「學到什麼」更重要。「學到如何去學」就是運用已有知識解決問題，

和本研究中所強調培養學生「高層次思考能力」的意涵是不謀而合的。以 下將針對高層次思考的定義、高層次思考能力的定義及高層次思考能力相 關研究說明之。

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壹、高層次思考的定義

思考就是人類面對問題時，運用過去的經驗及現況的認知，以圖解決 問題的心理活動，而此活動是複雜且多向度的心智歷程（林生傳、蔡培村，

1996）。李德高（1988）指出思考是心智的一個活動元素，永不停止地在 活動，藉著連鎖性的活動，人可以產生一些概念，由概念去推理，去判斷、

分析、綜合，然後應用在創造與問題之解決上。Bloom 在 1956 年將思考分 成 六 大 類 ， 包 括 知 識 （ k n o w l e d g e ） 、 理 解 （ c o m p r e h e n s i o n ） 、 應用（application）、分析（analysis）、綜合（synthesis）、評鑑

（evaluation），Bloom 企圖把這六個認知目標分為低層次和高層次思考。

低層次思考包含知識、理解、應用，高層次思考則包含分析、綜合、評量(葉 連祺、林淑萍，2003）。

Newman（1990）定義低層次思考是只要求將先前獲得的資訊做機械式 的應用，如背誦、套用公式等；高層次思考則是挑戰學生，讓學生可以解 釋、分析、運用資訊（Newman, 1990）。高層次思考所衡量的事具複雜性，

而非僅止於資訊檢索的智力性工作，亦即經過資訊轉換過程者都可定義為 高層次思考（Wittrock & Bader，1991）。吳璧純（2000）認為高層次思 考是人類認知能力中較上層、較精緻的能力，它涉及思考中的「反思」

（reflecting）的歷程，透過這項歷程，人類可以運用策略進行較有效的 學習、可以創發新的知識、可以有能力選擇較可信的知識，以及能有效地 解決問題。

Walters（1990）提出高層次思考能力，不只是邏輯上的推論、批判性 分析及問題解決等，更要能運用創造力、觀察力及直覺等能力的加入，才 能提供新的觀點。Undall 與 Daniel（1991）認為高層次思考至少包含三種：

批判性思考、創造思考、問題解決。Paul（1992）則認為高層次的學習是

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以批判思考及邏輯性思考等方面來達成學習目標。

O’Tuel 和 Bullard （1993）將高層次思考定義為（一）高層次思考 是處理心理過程以促成決策、判斷、解決問題、建構及溝通意義的能力；

（二）高層次思考涉及許多步驟，包括質問、詮釋、分析、綜合、組織資 訊、統整訊息、推論、評估、創造、評鑑。這些步驟必須被適當地選擇、

結合、和使用。

高層次思考也稱為「複雜層次思考（complex-level thinking）」，

它是對應「基礎層次思考（basic-level thinking）」所提出的，兩者之 間並非是絕對的，前者是屬於較為複雜的思考歷程，如邏輯推理、分析、

批判、問題解決等，而後者則是簡單的記憶或理解。但學會複雜的認知技 巧必須先學會較簡單的認知技巧，因此高層次思考的有效應用必需要以基 礎層次的思考為支柱（葉玉珠，2002）。高層次思考需要我們利用現有的 資料去處理事情前，我們一定得先了解資訊、並把資訊互相連結，再 加以分類，當我們面對問題時，再把這些資訊分析整理之。

綜合各學者的觀點，高層次思考包括了邏輯上的推論、批判及問題解 決能力，再加上創造力始能有新的觀點，透過高層次思考能力，才能解決 問題並創造發現新的知識。本研究依據 PIRLS 詮釋整合與比較評估對應高 層次思考步驟中之詮釋與評估。

貳、高層次思考能力的類別 一、邏輯推理能力

Spitz（1979）認為推理能力是指個體按照邏輯規範和運用先前所學經 驗轉換到另一個情境的能力。涂金堂（1999）提出推理能力是屬於一種高 層次的認知能力，它能協助個體清楚的知悉所處環境的因果事件。推理能

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力是會隨著年齡的增長而逐漸增加，張春興（1992）以邏輯推理的思考歷 程來區分將邏輯推理分為演繹推理（deductive reasoning）、歸納推理

（inductive reasoning）和類比推理（analogical reasoning）三類，

說明如下：

(一) 演繹推理（deductive reasoning）

演繹推理就是依邏輯規則來推得事實， 結論是必然， 所以也稱為必 然推理（葉秋呈、辛靜宜，2007）。高哲翰（ 2002）認為演繹推理是由普 遍道理而推知特殊道理的推理過程。而演繹推理又可以分為三段論法

（syllogism）與條件式推理（conditional reasoning）兩種(簡素真，

1993；陳雅惠，1999）：

1.三段論法

亞里斯多德是第一位使用三段論法來解決問題的哲學家。三段論法主 要是由普遍性前提(大前提)、特殊的事例(小前提)以及結論三個命題組成，

所有金屬會導電； (大前提) 銅是金屬； (小前提) 所以銅會導電。 (結論)

大前提就是我們已知的其中一個普遍原則，小前提就是某一個特殊事 件，結論就是把大前提的普遍原則融入應用在小前提的事件中得到的新結 果。

2.條件式推理

以「如果」開頭的陳述句被稱為「條件句」（conditional），當人們 所進行的推理中包含條件句，就稱為條件式推理（conditional reasoning）

(周廷璽，2009)。條件式推理是由 Wason（1966）率先提出，又稱為 Wason’s Selection Task，其形式為「若 P，則 Q」。而條件式推理可分為正引法、

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(二) 歸納推理（inductive reasoning）

是由特殊事例歸結為概括原則的一種思考方式，是由個別或部分推論 到全體或普遍性質的推理。高哲翰（2002）認為歸納推理的前提和結論之 間的聯繫是非必然性，大多是觀察或實驗所得的結論，所以也是非必然推 理。

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歸納推理的主要的特徵有四：1.根據為多個具體的事例來做推理；

2.彼此類似的多個事例或多個類似的點即可成為推理之主要根據，故又稱 為類推論證；3.類推論證所得到的結果，只能說是「邏輯的可能」，而非 肯定結論；4.在每一個命題所包含的名詞都是一樣的。科學上的定律或原 理，幾乎都是經過歸納推理發展出來的。例如：

張同學參加領導人才培育營，他很優秀。

陳同學參加領導人才培育營，他很優秀。

林同學參加領導人才培育營，他很優秀。

所以，參加領導人才培育營的同學都很優秀。

演繹推理是根據定理、原則或定律來進行推理，而歸納推理是根據經 驗來進行推理。所以，歸納推理所得的結論不如演繹推理的結論那麼具肯 定性。

(二) 類比推理

類比推理是指二物之間有一些相似性、外表相像或是抽象關係的相像

，把二物放在一起加以比較對照，由已知的甲物，去推理出乙物未知的情 況(王亞同，1999)。Piaget 對類比推理的定義是在類比問題 A：B = C：D 關 係式中，依據 A 與 B 之間的低層關係（lower-order relations）來找出 C 與 D 之間的低層關係，以使得「A 與 B」和「C 與 D」具有關聯的高階關係

（higher-order relations）（引自黃幸美，1994）。兒童的類比推理能 力與其認知發展階段有關，年齡愈長，兒童就愈能了解低階關係，並 且利用種類形式建構類比推理，推論出高階關係。

Gentner 則提出結構對應理論來說明類比推理，他認為類比推理是將一 個熟悉的來源領域知識對應到不熟悉的目的領域，以便了解目的領域

（Gentner & Markman, 1997）。Vosniadou 與 Ortony(1989)認為一般被

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接受的類比推理定義是所說從來源系統遷移結構化訊息到目標系統的一種 推理歷程，這種遷移是由在兩個系統中的對應歷程所完成，這樣的定義，

包含了傳統類比題的解決、用來源以了解標的、問題解決等情境（引自張 麗芬，1992）。

Richards(2008)指出類比推理在對應兩個知識概念領域的過程中有三 個條件：1.類比推理的重點在找到兩個知識間對應的關係，它們之間相似 的關係是類比的關鍵，共同或共通的物件則與類比較沒有關係。2.類比推 理是一對一的對照比較，以及平行的關聯性的結構。3.類比關係必須要有 系統性。類比關係之間有高階與低階關係之分別；個體通常會關注對應兩 個知識領域都有相連結的高階關係，而忽略了較獨立的低階關係。

類比推理和「演繹」、「歸納」比較看來，只能算是原始、簡單的推 理，因為它所推知的結論只具有概然性(Probability)，並不具有邏輯上的 必然性(logical necessity)。類比推理雖然只有概然性，但在日常生活卻 有極重要的地位：1.啟發思想、形成假說的重要根據。2.引發靈感、發明 或發現新事物的思維工具。3.表達思想和教學活動的重要工具。(劉見 成、張燕梅，2004)。

綜上所述，邏輯推理能力在知識的學習方面是非常重要的能力，它能 幫助學習者找到知識領域中對應的關係並啟發學習者發現新事物。在 2008 年頒訂的國民中小學九年一貫課程綱要中課程目標所要培養的十大基本能 力之一「激發主動探索和研究的精神」，就是運用嚴謹推理與歸納等方法，

探究問題，發現新的事理，所以邏輯推理能力正是目前我們的教育極為 重視的能力。

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二、問題解決能力

邵瑞珍和皮連生（1989）認為「問題」是指人不能運用現有的概念規 則達到目標，必須尋找發現新的規則才能達到目標的刺激情境。張春興

（1996）認為問題解決是指個人在面對問題時，綜合運用知識技能以期達 到解決目的的思維活動歷程。孫士雄（2000）則認為「問題解決」是個體 運用學前所具有之知能進行排除目前情境中所遭遇的瓶頸，需發揮固有所 長，逐步地消除目前的困境，以達到解決難題的境地。從上述觀點看來，

問題解決能力是當個體遇到困難時，利用先前所學知識或所得到的技能，

經過反覆的思考所得到解決方法的歷程。

D’Zurilla 與 Nezu（1982）認為日常生活問題解決能力，應包括以下 五種：1.發現問題的能力；2.尋找解決方法的能力；3.逐步解決方法的能 力；4.想像結果的能力；5.察覺行為動機的能力。Brandsford、Sherwood、

Vye 和 Rieser（1986）則提出解決問題的五種能力分別為 1.確認問題的能

Vye 和 Rieser（1986）則提出解決問題的五種能力分別為 1.確認問題的能