「策略訓練輯程」與「策略及認知監控訓牌課程」對增進國小 六年級學生斜坡問題認知能力之比較研究盟運移歷程之分析 •
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國立台灣師範大學教育心理與輔導學系 教育心理學報，民盯， 27 期， 227~257 頁「策略訓練課程」與「策略及認知
監控訓練課程」對增進國小六年級
學生斜坡問題認知能力之比較研究
暨遷移歷程之分析
陳慧娟
本研究主要包括兩部份: E寸以教學實驗的方法，比較「策略訓練課程」與「策略 及認知監控訓練課程」對國小六年級學生在「斜坡物體下滑問題」解題能力的增進效 果，以及遷移效果 o 臼採用質的研究法，分析學生的原有知識，探索其解題時恩考的 心理歷程，以期能發現學習困難的癥結，並對國小自然科教學提供具體之建議。 研究對象為台北縣秀朗國小六年級的名男生與45 名女生，以隨機的方式將男、女 學~各分極為「策略及認知監控組」、「策略組」與「控制組」等三組，即每組有男 生 15 人，全生的人。其中策略組學生接受固個單元，每個單元的分鍾的策略冒1[親課程 o 而策略及認知監控組學生在接受四個單元的黨略訓練課程之後，再接受八個單元， 每個單元的分鍾的認知監控訓練課程 o 控制組學生則沒有接受任何訓練課程。 所得的資料分別以 x2統計法及獨立標本單因于變異數分析考驗假設G其次，為 了要實際瞭解學生解題時的內在心理歷程，並分析不同組別學生遷移歷程之個別差異 情形，本研究揖用放聲恩寺的個別唔設方式，分別對策略及認知監控組與策略組較具 代表性之學生進行訪談 o 研究結果如下: 一、研究者分析全體預試學生的筆試試卷後發現，造成大部份學生無法E確解答 斜坡問題的原因並不完全相同。有些是由於無法將題目中的士字敘述轉摸成相對應的 斜坡問題;有些是無法將怯碼重量和斜坡傾斜度以比值的關係呈現，而有些是因計算 錯誤，另外有些則是受到無關因索的干擾等G 二、策略及認知監控訓練課程與策略訓練課程皆能充分提升學生斜坡問題之解題 發展層次o 三、策略直認知監控訓練課程可促進學生解決斜坡應用問題之遷移能力，但策略 訓練課程卻未見其遷移寶貴果o 四、經由原案分析的結果發現，策略及認知監控組學生與策略組學生的解題行為 表現不同，除了策略組學生信心不足外，無法有效使用解題策略和缺乏自我監控能力 等，均可能是造踐其解題表現不佳的原因。 鬧鐘詞:實略訓練課程，策略及認知監控訓練課程，斜坡問題認知能完. 228.
教育心理學報 對於學生科學如識與科學過程技能學習歷程的探討一直是心理學者和教育學者所感到興 趣的研究主題 o 近年來，由於認知心理學的帽起，認知心理學者特別重視訊息處理的歷程， 因此個體解訣問題的認知歷程以及策略的應用情形，在教育上置漸引起廣泛的討論與重視 o 這項空1IDt改暨 7 過去只重視解噩噩現的方式，開始注重解題歷程的探討 o 然而經過最近揖年 東的研究，一些學者意識到純粹的實略教學並未能充分培聲學生的問題解控能刃，於是粉甜提出了許多可能的方語來改善 (Flavell，
1981; Pressley
,
Borkowski & Q'Sullivan
,
1984;
Swanson
,
1990) 。其中以解圍歷程的計畫、監控、與調整等撞體認知的研究最為心理學者 與教育學者們所囑固與重視 o使設認知(
metacognition
)的概念，最早乃由 Flavel1&
Wellman
(1977) 所提出，是指個體對於影響認知活動的個人壟車 (person variables) 、作業費項 (task
variables
)以及策略豐車 (strategy variables) 能拘理解、監督與控制的知識(蘇宜芬，民 80 )。在數學心
理學的範疇中，它主要係相對於只注重歌導學科基本知識與讀算公式的傳統教學模式所提出
的。然而，它與傳統教學樟式並無相互矛盾之處，而是在補充傳統教學模式的不足，以使得 整個數學過程更為周全且具完整性 o 有關佳設認知的定義，學者們看法不一，其中受到Flavell 的影響很大。
Flavell ( 1979
)曾指出，接設認知是個體對自己認知歷程的主動監控、精果的調整以及各歷程的協調。隨聾，
Flavell ( 1981
)提出 7 ，-認知監控模式 J
(cognition monitoring
model) 來解釋個體在語言、閱讀、數學、科學等認個活動的學習歷程 o 根攝Flavell 的理論， 認知監控包括四種費項:(1)目標、 (2)行動、 (3) 在設置認知知識、和 (4) 接設認知經鷗 o 其中種設 認知知識指對個體、作業、策略的知識與信念;佳設認知經驗則指認知活動所伴隨產生的情 感興體驗 o 他認聽這四個賽項之間有空互作用存在，唯有同時考慮這四個層面，才能使認知 活動的學習雷重揮最大的故果 o 此一觀點就合了特定領域的基模知識、策略性知識、情感經驗， 以及有數解題歷程中的程序性知識與悔件性知識，對問題解訣的研究提棋很大的啟示。因此，本研究提以 Plavell
( 1981
)的認知監控體式品主要架構，並吾吾考 Pressl叮，Borkows
k:
i &
Q'Sullivan
(1984) 以及 Cross&
Paris ( 1988
)的觀點，進行策略及認知監控教學的實瞌研 究 o 有關問題解決策略的教學，近年聾的研究文傾向加興特定的學科頓攝相結合，使研究結 果能實際運用於學科的教學中 o 目前，挂設認知在數學解題和閱讀理解的研究已累積些許實 擻資料 o 唯在自然科學方面的研究伯付諸闕如。捕了提供圍內結合自然科學與韓設認知研究 的另一思考方向，策略監控教學在科學認知與解矗歷程的研究是個值得聞單和探討的新欖壩 o 過去聽年來，以科學問題解說攝取向的研究者，大都致刃於研究解題時所使用的認知知 輔以及原有概念的好析(艷軍春，民 81 )。而訊息盧理理論在這方面的研究已累積了相當多的成果 (Case，
1985;
Klah凹，
1982;
Siegl肘，
1981
,
19日，
](}l:Sö)
0 其中以 Siegler 所提出的法則
評估 (rule assessment) 理論，綜合7 解盟與認知謹展的研究，最受到肯定與重視(
Plavell
,
1985
)。本研究擺祖攝 Siegler
(1981
,
1986) 的認知單展理詣，探討園小高年級學生在解答
斜瞌物體下滑問題時所使用的知識、解題叢略以及原有概念 o 其主要動攝有三:付就認知能 力的體展而言，斜控問題認知能完是形式揖作期中重要的比倒推理能力。口就教材而言，斜壞問題並不是國小、園中實際的輯程內容，而是研究者融合了相關教材的基本教學目標所設
計的幫外教材 o 在生動有趣的活動引導下，可擺脫上輯、考試的壓刃，擻噩學生的學習興趣，
而研究結果亦可提f共自然科學習困難的補救教學之書考。教學心理學研究的主要目的，除實體瞭解學習成功或夫敗的原因外，更重要的是如何協
助學主克服困難，提供補救的方法。因此，在本著不僅重視結果，也應探討歷程的理愈下，
「策略訓練課程」興「策略及認真日監控訓練課程」對增進國小 六年級學生斜坡問題認知能立了之比較研究暨置移歷程之分析
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本研究一方面攝取量的研究方法，蒐集客觀的資料，並根攝資料，做韌步、有意聾的推論， 一方面也配合質的研究方法，進一步分析學生的解題行為與學習歷程 o 基加上述的動機，本 研究的目的有四: 1.分析學生解答斜坡問題的原有知識 o 1 比較「策略訓練課程」與「策略及認知監控訓練課程」對學生斜坡問題解題法則的增 進效果之差異。 3. 探討「策略訓練課程」與「策略及認知監控訓練課程」對學生斜控問題解題能力的置 移效果之差異 o 4. 採用放聲思考的個別瞎說方式，分析學生的解題行攝與解圍的心理歷程，以期能單現 學習困難的攝結，並對國小自然科教學提供具體之建議。文獻揖討
一、種設認知理論的擇討 解題 (problem solving) 是策略運用和高度思考的心理歷程 o 在認知取向教學中，解題 被認馬是一個主動的歷程，學生詮釋訊息，選擇墮略，甚至於快定何時揖用何種策略軍解接 問題 o 至於什麼在影響著人的學習情動呢?近年束，Flavell ( 1979
)提出一項說法，哥、馬「 種設認知 J (metacognition) 能力負賈誼事較高層次的認知活動 o 所謂佳設認知，是指個體 對自己認知歷程的主動監控 (active monitoring) 、結果的調整、以及各歷程的協調(Flave
l1,
1976
,
1979) 。在此定義下，種設認知包括兩個層面:付個人對認知歷程所 7 解的知輯 o 口個人用以調整思考歷程的執行策略 (executive
strategy)
0 隨佳，Flavell ( 1981 )
又將此概念加以攝大，提出 7 認知監控 (cognitive monitoring) 理論。睡了將極設認知卦爵
佳設認知知識 (metacognitive knowledge) 以及撞設認知經驗 (metacognitive
experiences)
外，還納入了認知目標 (cognitive goals) 與認知行動 (cognitive actions) 等四個丘克卦 o 這
四個成分關係密切，值此之間有交互作用存在 o 遭遇這四種成分的相互運作，個體便能達到 監控與調整認知活動的目的。 而 Brown ，et aL ( 1983
)綜觀憧說認知的歷史疆農哇，認聶龍說認知包括認知的知識與 認知的調整兩個相關個壩。依 Brown.et
aL 的見解，認知的知識主要指個人對自己認知資曠 的了暉，以及個人與噴噴之間互動關係的意識。認知的調整則指計章、監控與評估等高層次 的心理歷程 o 由上述說明可讀現，Brown. et
a1.對於撞設宮、知的觀點特別強調其執行單峙。而與Flavel1的看法最大不同的是:
Brown. et
a1.認為佳設認知通常是可意講到的且不帶情意因素的;而Flavell則認躊撞設認知常常是不可意識到的，且是受情意因素所影響的 o
此外，
Pressley
,
Borkowski & Q'Sullivan
(19個)館正前人有關種設記惜(metamemory )
與佳詮認知的模式，而提出一個新的佳設認知模式。 Borkowsk i.
et
a 1.認為一個學習者如要圓滿地達成學習任聶必讀妥善地運用特定策略知識、相關的策略知識、執行控制以及正確的
歸因信倉( Swans凹，
1990)
0Borkowski ( 1989
)同時指出在學習單略的訓融中，自我敢能與執行控制是學習置移成敗的主要關盤。
Cross
&
Paris ( 1988
)綜合有關佳詮認知的定義，聽展出自己的佳設認知架構。此模式認為種種認知包括兩大範疇;付認知的自我評估 (self-appraisal
of cognition )臼思考的
自我管理 (self-management
of one's
thinking) 。前者~PFlavel1所指的佳設認知知識，但進
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教育心理學報以及偉件性知識 (conditional
know ledge
)。所謂陳述性知識係指個體對於工作結構與工作
目標所知道的命題知譜，倒如:學生知道繪圖有助於把問題簡化。此外，陳述性知識也包括 對於工作特性興個人能力的信念，側如:學生知道自己的音樂很差;韶厲解答科學問題很有 趣 o 而程序性知譜是指對自百思考歷程的覺疇，側如:學生知道如何畫融、如何精圖以協助 解題 o 歪扭儸仲陸知識是指個體對影響學習之情揖因素的覺察 o 倒如:學主知道讀故事書時， 可以用瀏覽的方式;單備考試時則用精讀的方式 o 所謂思考的自我管理實際上是 Brown ，
et
a
l. (
1983
,
1987) 所指的種設認知的執行單時，包括計畫、調整、評估、和監控認知活動的 能力。 從以上各學者對復設認卸的描述，可體現目前有關復說諒姐的定義的眾說紛云，但可歸 納出一些共過點: 1.強調對個人認知歷程所了解的如識 o 2. 重視調整個人思考歷程的執行聾略(包括計置、監控、評估與調整等東時) 0 3. 主張認知策略不同扭扭設認知。前者主要的曲能在促進認知表現;而聾者的職責不僅 要提升認知的進步，更重要的是要監控認知策略的運用情形。因此，評量聾設認如能完即在 評量個體是苦具備監控認知策略的能力 o 4. 肯定學習歷程具有主動的特性。 5. 說明 7 佳音宣言忍知對學習的影響，而且認聶佳設認知能力是可載的，應可藉由各種適當 的訓輔而提升。 其中J;:JFlavell( 1981
)的認知監控理論對認知目標、策略使用、佳音量認知知識以及佳設 認知經驗之間的空互作用描述得最詳盡。因此，本研究提根攝 Flavell( 1981
)的認知監控理論，並賽考Pressley ，
Borkowski & Q'Sullivan
(1984) 強調動機與徨設認知的關憬，同時也納入 Cross
& Paris ( 1988
)對執行控制控能(如計畫、評估、監控)的重視，而提出如圖一所示的本研究理論模式一韶知監控模式 o 然盤，攝以設計一套單略監控訓練課程，並探討 是否可藉由增進學生的認知監控能刃進而提高其問題解說能力。 有關人的知識 後誼認知知識 有關工作的知識 認知目標 有關單略的知聶 認知行動 (策略運用) 佳詮認知經瞌 執行控制 圖一 本研究的認知監控模式圖 陳述性知輯 程序性如聽 條件性知識 計畫
監
評估 控「策略訓練課程」興「策略及認真日監控訓輔課程」對增進園小 六年扭學生斜坡問題認知能力之比較研究暨置移歷程之分析
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二、割墟問題認知能力的單展與評量 本研究主要是探取 Siegler(198]
,
1986) 的法則評估模式，探討學生斜拉問題認知能力 的聲展情形以及解題策略的使用情形 o 以下將針對斜坡問題認知能力的噩展與評量等相關問 題，作扼要的說明。 付揖盟的認知寶庫理論 對學生科學認知禮展研究最有賈獻者，首推 Piaget 的認知聖展理論與訊息盧理理論 oPiaget ( 1971
)主張學生解答科學問題的推理噩展具有階段性與全面性，而且階控與階段之 間的順序是不壘的 o Piaget 的認知費展觀確實對兒童的科學認知謹展現象提快很好的解釋( 憫如守恆概念也對科學教育提供很大的啟示(倒如只有當教學能配古兒童的認知費展時， 教學經驗才是有數的 o )然而鱷過一些學者的研究費現， Piaget 的理論無法有數解釋同一盤 展階段的個體在不同概念讀不同問題表現的異質性(heterogeneity)
，同時也對依賴見童口語解釋之研究方法的客觀性提出質疑 (Case ，
1978; Siegler
,
1981
;實雪春，民 81 )。針對
Piaget理論的缺失，訊息盧理理論學者提出不同的見解 o 訊息盧理論取向的學者認捕，學生 的思考過程就是訊息處理的過程。因此，特別重租車口何將訊息轉揖屆適切的表盤、記悟容量 的限制，以及處理訊息的策略使用情悟 (Case，]978
,
1985
;王撞撞，民 81 )。其中 Siegler(
1981
,
1986) 所提出的法則評估取向 (ru]eassessment approach
)最聖到囑目與重觀。Siegler ( 1981
,
1986) 揖取訊息處理的觀點，將認知聾展視聽一種撞得越來越權雜的解 題法則之歷程;而撞得權雜解題法則的重點，在於從問題中J&聾趟車越多費項的能力(林清 山譚，民 79 :江文蔥，民 82) 0 法則評估取向的主要假定是兒童或成人在解答科學問題時 會使用一系列的解題策略，這些單略稱之揖法則(rule
)。撞些法則是有先佳順序的，盤盤 面的注則，正確性越高 o 兒童車成人無法正確解題的原因，往往是編碼時間不足、受到無關 因素的干擾或忽略某一重要向度，而產主不適當的編碼現象 (Siegler，1983
,
1985
,
1989
;費 雪春，民 81 )。 法則評估法目前已廣泛應用到不同的科學認知問題，包括槓桿問題、彈費問題、排水體 積問題、轎車問題、投影問題、單擺作業、斜控台車作業、時間與距離概念、溫度概念等(In
helder
&
Piag前，1958; Pnian
&
Sidney
,
1985; Siegler
&
Vago 1978; Siegler
&
Richards
,
1979;
Siegl缸.1981
;黃寶姐，民 76 ;費雪春，民 81 ;江文薯，民 82) 0 不同的科學問題， 往往樓及不同的相關因素，但從以往的研究桔果可置現唾及重量的因素很容串成晶解題判斷 的位攝(Linn ，1977
;實雪春，民 81 )。原因為何，值得進一步揖究。 亡3 輯堪問題詛翎能肉的揖討 在科學認知能力噩麗的研究中，斜拉問題認知能力的聲展是一個相當有趣的主題。許多 科學教育學者常以此做躊研究的題材，探討兒童科學認知能克的體展 (Ferretti&
Butterfield
,
1986; Ma1oney
,
1985) 。依攝Ferretti
&
Butterfield
(1986) 的研究指出:個體
在進行斜坡問題的科學探究時必讀注意到「重量」和「斜度」開個實徵;熟悉「重量乘以斜
度」的策略，而且能統整「表擻」和「策略」的知識，計算比值並預制結果。同時他們也歸
納出皇島種可能的解題聾略組型:1.直觀鹽略 (intuitive strategy)
以不告邏輯的方式，毫無理由地亂轉數字賣料 o
2. 減法策略 (minus
strategy
)在兩邊的主要向度與次要向度數攝不等的情由下，使
用「計算兩個向度的差值，如果相等就會平衝」的錯誤策略，來解快問題。
3. 過瞌睡略 (transitional straegy)
部份地使用正確的比倒推理策略來解題，但尚未
產生-個完全正確的程序。. 232.
教育心理學報4. 上i七車策略 (ration strategy) 了解主要向度值與攻要向度值之間有比 ØIJ 闢係，並能
利用比倒公式計算正確答案 o
由上述的分析可知，斜植物體平衝概念的費展是一種高層次的思考能力，也是見童進入
形式揮作期 (formal
operation period
)的指標之一 o 因此，本研究提以斜控問題厲題材，並根據 Siegler
(1981
,
1986) 的法則評估理論設計一系列的斜坡作業，罪分析學生斜控問題
認知能力的噩展，以及解題策略的使用情形 o 三、科學問題解誤的實體研究 有關科學問題解決的實徵研究，大致可以從四方面來加以了解 O 以下將就這些研究的情 形做進一步的探討 o 付認知置展與科學問題解攘的相關研究 以 Piaget 噩展階段理論爵基礎的學者，大都致力於研究不問年齡說年級的學生在某些概 念的體展水準。結果噩現:佳設認知能完的體展與認知階段的體展有關;認知體塵莫階陵愈高 者，其接吉亞認知能力愈高，茲分別說明如下。Siegler ( 1976
)曾以唔誤的方式，以四個不同年齡的受試，利用槓桿平衛作業，進行一 連串在解題時使用法則的研究 o 結果體現不同年齡的受試在解題時會使用不同的法則 o 而且 年紀越大，使用的解題法則越正確 oSiegler & Vago ( 1978
)探討 6 歲至 10 攝的學生解答本的容積問題時所表現的解置情~o 結果發現:扣除無法分謂的空試， 6 聶組的學生全部使用單一主要向度(水的高度)來判斷 容積的大小，而 10 歲組的學主則大部份以水的寬度爵判斷的依擺。還有，
Siegler & Richard ( 1979
)也曾對 5~6 攝、 8~9 歲、 11~12 歲與六學生進行時
間、速度與距離概念的研究。結果噩現:就組別間的差異情形來看， 5~6 聞組的受試使用 的法則層次最低，大學生的解題法則層次最高 o 再就組內的差異情形分析， 5"-'6 聶組的曼 試表現非常一致，揖乎都使用法則一東解題， 8~9 歲組與 11...12 揖組壹試的解題表現差異很 大，而大學生的差異很小，均一致使用法則四來解題 O 至於探討概念體展與偉說認知的關係者，則有Haynes(
19 日2 )所進行的研究 o 他發現抽 象概念的體展與接說認知的單展具有中等程度的正相關 o 在小學四年報至六年報之間的學生， 當發展了抽象概念之哇，其佳言章認知能力也有明顯的增進(蘇宜荐，民日 0) 在國內方面，王建造(民 81 )以國二學生為對象，能認知體麗的觀點探輩學生學習阿基 朱德原理的認知基礎 o 結果發現:學生認知推理能力不且是導致學習阿基米德原理困難的主 要原因。黃寶細(民 76 )根據 Piaget 的理論五百試技巧，改良噩展而成一種示範式群體測試 工具，以評量學生的形式操作能力與科學解題能力的關係 o 結果顯示:排水體積守恆推理能 力在年齡、年組及性別上都有顯著差異存在;年齡或年級越高者表現越懂。而實雪春(民 81)
也繼續前人的研究課討園小至園中九個不同年級學生，解答彈質問題和排水體積問題兩種科 學問題的解題法則之使用情形 G 結果發現:不同年級學生在不同頡型的彈簧與排水體積問題 的答題衰現有差異 o 而且年級越低，使用的法則層次越低:無論是彈簧問題或排水體積問題， 學生均傾向於僅由重量因素東解題 o 綜合以上的研究可體現，年齡或年扭曲大，認知能力噩展得越好，使用的法則越正確 o 因此，在科學方面的實現也越佳，但其間還有個別差異存在。「策略訓蹄課程」與「策略及認知監控訓輔課程」對增進國小 六年級學生斜坡問題認知能力之比較研究暨遷移歷程之分析
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口糧設認知與科學問題解攘的相關研究 關加科學問題解決能白與值體認知的關係如何，學者曾分別以不同的方法進行研究。結 果大多發現:撞設認知能力較高者在問題解快芳面的表現較高。以下將就這些研究的情形做 扼要的說明 oSwanson
(1990) 曾以小學四、五年級學生爵對象，對他們實施認知能力潤騙、畢業性 向制驗與佳設認知問卷 o 根攝制臨的結果，將這些學生卦成四姐，即，-高撞設認知高畢業 性向組」、「高偉說認知低畢業性向祖」、「低佳設認知高學業性向組」與「低桂設認知低 畢業性向組」。然後對遣四組的學主個別進行鐘擺實驗及混合物質驗 (pendu1umand
com binatorial task
)的問題解訣能白制轍。其中，鐘擺實驗的目的是要測量受試者關係分析 的能力，混合物的實驗是要潮量受試者的歸納能力。結果體現:無論學業性向高低，高撞吉亞 認知能力的學生，其在鐘擺及混古物實驗的問題解現表現能力較佳。隨後; Swanson 、Q'Conner
&
Carter ( 1991
)以同樣的研究方法對 68位五、六年級學生進行研究，並以河內
塔 (tower
of Hanoi
)、混合物實驗的om
binatorial task
)以及鐘擺實驗( pendu1um 旭sk)
削量受試者的問題解快能力，亦得到相同的結果 oGbata ( 1986
)主張教導學生策略監控的能力可縮短學生問題解快的時間，同時可提高問題解快的品質。 Gbata
&
Harrington
(1991) 的研究結果主持了 Gbata( 1986
)的觀點。此外，
Del
c1
0s
&
Harrington (1991
)能四所小學四、五、六年級中體機抽取 75 名學生，並將其聞機分派至「認知訓練組」、「認知訓融及策略監控組」與「控制組」三組 o ，-智、知訓 練及策略監控租」學生接受為期七週的 Rocky Boots 之電腦課程及策略監控提示訓練 o ，-認 知訓練組」學~只接受七週的電腦課程訓轍，控制組學生則不接受任何實驗盧理 o 結果發現: 聞組實驗組學生在Rocky Boots 的問題解缺表現上價於控制組學生，而「認知策略及策略監 控組」學生的表現立體加「認真日訓練組」學生的表現 O 由上述的研究可以噩現， t主設認知訓練對於學生科學問題解決的能力具有積極的改善敢 果 o 唯這方面的文獻不多，尤其在國內目前尚無實體研究，因此本研究擬就此一問題作進一 步的探討。 自揖噩認知屋程的相關研究 無論圍內外，解題歷程的研究模式很多，其中以數學解題歷程的研究 (Poly ，
1945;
Schoenfeld
,
1987; Mayer
,
1987; Krulik
&
Rudnick
,
1989
;是德邦、吳順泊，民 80 ;張景妞，
民 81 ;民 82 )和閱讀歷程的研究 (Bransford ，
1980; Cross
&
Paris
,
1988
;蘇宜芬，民 80
;
郭靜妾，民 81 ;張寶瓏，民 81 )最為豐富 O 這些研究共適的特點是將解體歷程做更細融化、 更系統化的分析，並提俱佳設認卸的教學課程以提升其解題能力。結果均體現可以有效改善 學生在學科問題解決的表現;但其遷移敷果，卻未能盡如人意 G 至於有關自然科學解題歷程 的研究，目前主要的謹展趨脅是採取訊息盧理的觀點探討學生如何將暨項編碼、操縱賽因與 控制豐固的思考歷程 o 以下將針對這部份的研究做進一步的探討 o 在研究學生解快單擺問題的實驗過程中，Linn
(1977) 曾操作一些實驗並告訴學生重量 對單擺的擺動是無關因素。實驗佳立即給學生制試，結果體現學生可以正確無誤的解釋重量 是無關因素。然而在後來的單擺作叢中，學生還是會受到重量這個無關因素的影響。這個結 果顯示學生對於重量會影響單擺擺動的概誰:很難改揖 o 另外，Maloney
(1984) 用紙筆制驗 探討不同背景的大學生對作用白與反作用力問題的解聞法則 o 結果聽現學生常忽略物體的狀態，而僅以兩個物體的重量判斷作用力 o
Pnian
&
Sidney
(1985) 以蠟燭的數量和容器中的水量研究學生有關溫度概念的解題。結果發現:有一些學生會僅以蠟燭的數量判斷溫度的高 低，而也有一些學生由容器中的水量判斷，這一點顯示蝠燭的數量和容器中的水量都有可能
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教育心理學報 被學主忽略，這是由於柴將有關因素編碼而導致的解題錯誤 o 此外，M aloney ( 1985
)以紙筆潮驗研究大學生在斜睦台車下滑問題、斜控台車上升問 題、7.J<.流速度問題和單擺問題的解題策略。研究結果聾現在四種問題中，台車的重量、容器 的寬度和單攝的重量等，這些無關的變項都會被學生編碼成聶解題的依撮，造反史干擾而無法 正確解題。在前述曉軍春(民 81 )的研究中也發現大部份的學生在解題時會受到物體重量因 素的平擾，只有少部份的園中學生能做攝物體的體積因素做判斷而能正確解題。林宏一(民79
)以高三學主及六一學生為對象，以放聲思考活探討高低分組學生解化學平衝題所需之基 本控能與錯誤穎型 o 精果有以下的體現: 1. 問題實做的建構與解題者之概念完備程度或解題 經驗有關; 2. 辨輯題型能力越高，解盟成功率越高; 3. 高分組解題者較能利用上下文盟章* 幫助題章的理解，低分組則否; 4.1~分組解盟者使用擴算法則時，未能考慮到情壤的適當性; 5. 高分組解題者較傾向加使用推理策略， f1t分組則傾向於使用清軍式策略 o 從以上的研究結果可以體現，學生在解答不同的科學問題時，不僅需要具備將費項正確 編碼的能力，而且還要能控制變因與揮作暨因，才能有敷解題。因此學生解屆時忽略了有關 因素或查到無關因素干擾，就會導致編碼錯誤，無法成功解題。 個錯盟概意晶晶有架構的音析研究 受到建構主聶知識論的影響，圍內外許多科學教育者或心理學者採用質的研究法，針對 特定學科揮入探究學生的想法。這些研究指出學生在學習某盤概念之前，已從主括經驗中建 立一些概念知識 o 如果學生對於自然現象原先有了不正確的想法，不但不屬在教學佳改暨過來，甚至會因此對教材內容產生誤解，造成學習上的障暉 O 遣些原有知識 (prior
know ledge
)、錯誤概念(
m isconceptions
)或男有架構 (alternativeframework
)對學生學習科學概念的過中扭積很重要的角色 (Erickson.
1979; Gilbert
&
Watts
,
1983
;郭重苦，民 78 、 79 .董正玲、
郭重吉，民 81) 0 關於科學概念錯誤觀念的研究包括:動力、加速度、密度、熱、化學平衡與電等 (Erickson.
1979; Gilbert
&
Watts
,
1983; Nussbam
&
N ovick
,
198]
郭重吉、吳武
雄，民 78 董正玲、郭重吉，民 81 ;楊其安，民 78 ;甜秀月，民 79) 0 這些研究指出當學生 慢慢長大，在畢校學習更多的知識撞，他們原先的錯誤觀念反而增加，讀到 16 竄到 18 揖時， 才會獲得改善(林清山譯，民 79 )。以下將扼要介紹一些相關研究。
Osborne ( 1984
)以中學生馬對象，揖討學生在力學的概念，結果體現學生有「重的物 體下落較輕的物體爵快」的先前概念(preconceptÎon)
0 楊其安(民 78) 以自騙的紙筆潮驗篩選出典型的園中生'Jj、事件唔觀與臨床瞎說的方式 探究學生刃學的另有架構 o 結果謹現學生在力學方面與專家不同的想法有1.~可是維持運動 所必讀的; 2. 物體會持續它原來的運動方式直到它運動的刃用完揖止; 3. 自由落體所聾的力與其速度成正比 o 甜秀月(民 79 )探用「學生瞎說 V 圖法」訪說四位師院大一學生與五位園
小六年級學生，並比較學生瞎說 V 圖與課本熱與溫度概念架構圖 o 結果顯示學生除了比較缺
乏熱平衛、熱傳播比熟的概念外，在熱與溫度概念方面唔，見的另有架構有下列兩種:1.熱乃
實體物質的另有想法; 2. 熱即溫度的另有想法 o 綜合以上的研究糖果可以發現目前科學問題解攘的研究有以下一些聲展趨艷:1.揖取「臨床瞎說 J
(clinical
interview) 、「放聲思考 J
(thinking aloud
)與「原案
分析 J
(protocol analysis
)等貴的研究法，不僅重視學習表現，也探究學生解盟的認知歷程 o
2. 認為「學習」是學習者主動建構如誦的歷程，而非被動地1&受訊息 o 而且可將學習歷 程做更細融的分析，以找出學習者真正的困難所在。
「策略訓陳課程」與「策略及認知監控訓蟬課程」對增進國小 六年扭學生斜坡問題認知能力之比較研究暨置移歷程之分析
•
235 •
4. 重祖題型辨識能力的評置，並充分利用錯誤觀型與瞎說結果所提供的訊息，了解學生 對某些概念的另有想法 o 可惜，未進一步提俱補數教學以提升其問題解快的表現 o 5. 肯定了撞設認生o 訓練對於科學問題解法能力的提升具有正面的教育意義 o 唯這方面的 研究的在起萌階段，值得再深入探究。 近年來，圍內自然科學的課程在學者們精心設計下，已不再偏重教導單碎、片斷的記，區 性知識，而開始注重組騙性與統整性等高層攻認知能力的培贅。無論國小草園中，有不少的 學生從教學活動中已攝取寶貴的知輯與控輯，但有嚴重學習障碟者亦大有人在 o 相對醉其他 學科，自然科學的學習需要、涉及的認知歷程，通常較為祖雖 o 如何詳盡分析學生的認知歷程， 設計適切的教學活動，讓學生能有數學習正確的科學概念以及適切的解團軍峙，是有待努力 的發展方向。目前圍內外在閱讀理解與數學科問題解攘的實擻研究已累積相當多的成果，但 在自然科學方面的研究文獻研付之闕如 o 因此，以認知心理學的模式，設計一系列的作業， 華斷學土的學習困難，並噩展一套佳設認知訓練課程，伯有很大的研究空間。基於上述的動 機，本研究提根攝 Siegler( 1981
,
1986
)之法則評估理論設計一系列的斜坡物體平衝作業來 評量學生的認知謹展情形並值制其訊息、盧理的困難。攝此，進一步提快補數數學並對解盟及 擅帶進行分析 o方法
一、研究對車 本研究對象取自台北縣秀朗園小六年級的學生，從三十主個班級中，隨機抽取八班 o 受 試者選取的方式如下:1.首先實施「斜墟物體作業量表(甲) J 制試，並以法則評估法區卦 出四個法則的學生 o 2. 將法則三的男、女學生各以聞機方式分恆至三組，即「策略及認知監 控組」、「策略組」與「控制組 J 0 萬人數分配如表- 0 賽一本研究的糧本人數 性1l
U
組 眉目 全 體 男女
軍略及認知監控租15
15
3 日 喂 時 組15
15
30
控 制 組15
15
30
i口L 言十45
45
90
二、研究設計 本研究在教學實驗效果的研究方面提等組佳湖設計 o 本研究的自費現為「組別 J 分肩接聖教學實驗處理的「章時及認知監控組」、「策略 組」和不接受任何實驗盧理的「控制組 J 0 而本研究的依暨項包括:• 236'
教育 IÙ、理學報 付值用法則四躍盟的人數百毋比 以各組聖試者在「斜墟問題作業量表 (Z) J 中所有六頓型題目中至少書對三題以上的 人數百分比厲指標。 己置驛站果 以各組壘試者在「斜拉問題能力制驗」上的卦數為指揮 o三、研究工具
本研究使用的研究工具包括:實騙器材輿測驗工具兩種。實驗器材厲「斜坡物體下滑實 驗器 J ; ~U輸工具有，-斜坡問題作業量表(甲) J 、「斜瞌問題作業量表(乙) J 輿「斜 拉問題能力制驗」等 o 革分別說明如下: 付賈瞌器材 本研究的實驗器材包括 12 個不問斜度的保圖龍斜墟· 12個滑軸， 60 個相同重量的酷碼和 12 棵 30 企分畏的細蠅。實鷗器材裝置如圖二 o 圖二 制壇物體下滑實瞌器材裝置斜坡的底架長為 35 公分，厚揖 10公分，斜坡兩邊的長度比分別為 1 汀 '1:2'2 汀·
3
4 • 4
5' 5
6
0 為避免摩揖阻力的誤差，每個斜面均以平滑的盟腰膜覆蓋其上。每個酷碼
的重量購 15 公克，形狀爵高 1 公分，直徑1.0 公卦，兩端皆有掛曲之圓柱形金屬揖 o 操作時，
將滑輪固定在每個斜坡的頂點上，並將細繩裝置於滑輪上，在右兩邊各掛上不同個數的酷碼 o利用滾動下滑的方式使摩攝力的影響減至最小，講學生判斷屈碼會往那一邊下滑。
口創瞌工具 1. 斜噓問題作業量表軍量表為本研究者根揖 Siegler
( 1981
,
1986) 之法則評估理論所騙製而成的，共有申巷、
Z 巷，兩套互為種本 o 每套制驗包括六種題型，分別是:中目等置、重量置、斜度題、衝喪重
量盟、衝~斜度盟與衝空相等題。制酷的權本信度為 0.92 0
「策略訓練課程」與「策略及認知監控訓融課程」對增進國小 六年級學生斜坡問題認知能力之比較研究暨遷移歷程之分析
•
237 •
本制臨的施翻過程採用示範實驗群制(即團體施測，儀器示範)的方法進行 o 施訓時先 由主試者以教具實體操作示範六次(不告知結果) .講學生由滑輪南邊所掛的監碼個數興許| 幢幢斜度的關保來判斷磕碼會往那一邊下滑或是呈現平衡狀態 o f乍審時間為 40 分鐘，加上指 導語說明及示範的一小時內可完成 o 本制酷的計分方式為每害對一置得一分 o 同時為了瞭解 學生的思考歷程以及值制其錯誤頡型，故本制驗的評分強調原因的說明 o 研究者則根蟬學生 在各額題型上的答題組型興得分，分析其解題的錯誤插型，並判斷其所使用的解題法則層次。 1 斜控問題能力測驗 本制融為本研究者分析學生解答六額型斜控問題時所涉及的策略、知識、和表盤的裡雜 程度所編攏的 o 其目的在扭了解受試者運用科控問題解題法則和巴習得的公式來解答相關問 題的遷移能力 o 本制臨的編製依攝主要是取材自國立編譯館主編的國民小學六年級自然科教材第十一冊 「四輪車與小山植」之內容，以及國中二年級理化教材第二冊中，有關「靜力平衝」、「簡 單機械」的單元內容與教學指引。由於參加本實驗的學主均使用法則三解說斜坡問題，因此 題目設計均採用衛星電重量題、衝5趕制度閣、衝g;g相等題等三大題型 o 歸納而言，題目內容至于 馬五種，即簡單逆算應用題(1)、簡單道算應用題(2) 、簡單道算應用單 (3) 、簡單逆算應用題 (4) 、 和權雜逆算應用題，上述題目均以文字描述的方式呈現。 本制體揖一紙筆調1驗，以團體方式施棚，馬 7 避免學生猜答以及強調思考歷程之分析， 作審時請學主將思考及計算過程記籬下來 o 計分1J式為:答案及思考(計算)過程正確者得 兩分;答案錯誤，但思考(計算)過程正確者得一分;答案正確，但思考(計算)過程錯誤 者，以及兩者皆錯者得零分。受試者在本現U~盡最高可得 24 分，最低為 0 分。得分越高，表示 學生解答斜坡問題之置移能力越高 o 本研究以台北縣永和國小共 280位六年跟學生(其中男生 142 人，京生 138 人)為對象進 行預試，制得庫李信度厲 .65 0 此外，為了瞭解本測驗評分標單的客觀性，研究者聞機還取 60 份學生的制驗，與一位國立噩灣師範六學物理研究所聶士班所究生(以下簡稱協同研究員) 進行評分者問信度考驗，潮得信度係數為 .97 0 四、課程的編揖及試騙性教學 H 章時訓揖輯程的編揖本研究所稱的「策略訓練課程」乃指研究者根攝Ferretti
&
Butterfie1d ( 1986
)對斜坡
問題所提出的訊息處理教學模式以及本研究者審考園小六年級自然科「四輪車與小山植」之
課程內容，以及國中三年級理化科有關「靜力平衝」與「簡單機械」之教學指引，並整理施 制與訪談的結果，再根攝試探性教學經驗所編擬的四個單元教材 o 本課程係以直接教導和分組實驗的芳式進行教學。課程中的材料以圖形呈現馮主，並輔以口語說明及儀器揖作 o 此課
程每天實施一次，每次 60 分鐘 o 各單元之活動設計摘要請見附錯- 0 口革時及認知監控訓攝譯程的編揖本研究所稱的「策略及認知監控訓，陳課程」包括兩部份:一為上述之策略訓鱷課程;二
為認知監控訓練課程 o 智、知監控訓練課程係本研究者根攝 Flavell
( 1981
)提出的認知監控理
論為主要架構，並賽考 Pressley ， Borkowski & O'Su
])jvan ( 1984
)以及Cross & Paris ( 1988 )
的觀點，再根攝試彈性教學的經驗所編揖而成的八個單位教材 o 課程中的學習材料以矗立學應
用題馬主 o 此課程每天實施一次，每次 60分鐘。各單元之活動設計摘要表請見附撮二 o
• 23R
.
五、實料處理
付量的研究方面 教育心理學報 在收回所有學生的資料時，研究者先輯查學生是否符合要求完成所有的制顱，若有完全猜題或未說明理由和計算過程者，則以缺失資料(
m issing
data) 處理 o ，-斜瞳問題作業量
表」的答案卷回耽後，由研究者與本研究足協同研究員親自聞巷，再個別分析學生的書題型疇，依揖法則歸類原則將其歸蝠，並予以壺輩革 o 然控以 x
2統計法進行考驗，若撞到顯著，則進行事佳比較，以分析三組學生在撞測「斜坡問題作業量表(乙
) J 中達到法則四人數百分比的差異。至於「斜墟問題能力、測驗」經過研究者與協同研究員分別聞卷撞，將學生每盟
的得持輸入電腦，進行單費現變異數分析，分析三組壺試在「斜坡問題能力測驗」分數的差
異;若違顯著，則進行事值比較 o 亡3 貴的研究方面 本研究古龍的樣本有兩種，一種是「聾略及認知監控組」樣本，一種是「軍略組」樣本 o 由於本研究的瞎說是揖用放聲思考法，原軍分析的過程相當耗力費時，所以僅揖取小標本的 訪言是研究。其中策略及認知監控組標本2名(男、企各 1名) .策略組樟~2名(勇、女各 1 名)。 唔訣樣本的選取是從這兩個組別中，挑選出較具代表性學生，其中「斜墟問題作業量表(乙) J 的表現為第四層攻，且在「斜坡問題能力測驗」的分數是落加各組平均數至平均數以上一個 標準差之內者。此外揖 7 避免先備能扣的差異會影響唔謹結果，特別挑選第一學期自然科及 數學科畢業成讀均厲甲等的學生。茲將本研究訪談學生的基本資料整理如下: 義二 個別唔盟學生的基本賀科 策略及認知監控祖第
略 組51
52
53
54
性別 男 主 男 主 斜坡問題作業量表(乙)結果 第四層攻 第四層次第四層次
第四層次 斜控問題能力制盟會分數18
20
10
13
自然科畢業成績 甲 甲 甲 甲 數學科畢業成續 甲 甲 甲 甲 本研究中原單的產生是將學生的口頭敘述由錯背帶轉豈是成文龐，再配合筆試的試卷，壺 鋒學生的計算過程及行為表現 o 研究者與協同研究員再以原單為依攝，對照著誰音帶、筆試 試卷及瞎說當時的記錯，將學土的解題行揖做更細融的分析 o 聶儘量求得客觀的封析，本研究的原草除了由研究者親自分析外，另外邀請一位協同研 究員，進行原軍分析的信度考驗 o 同時為了避免協同研究員不熟悉本研究的內容，而降低分 析的故度，因此在正式進行原軍分析之前，研究者先就本研究的目的及分析要點與協同研究 員充分溝通討論。在棘習階段，研究者與協同研究員先聽取一位被訪言史學生( s 1)的錯音帶， 配合著原軍及華試試卷進行分析，並討論控此相異的觀點 o 進入正式分析階段時，研究者與「策略訓練課程」與「策略及認知監控訓蹄課程」對增進國小 六年級學生斜坡問題認知能力之比較研究暨置移歷程之分析
•
239 •
協同研究員即不再進行溝通，直到獨自分析完畢 o 總而言之，整個分析過程歷程了多次的褲
宮、討論和體正，儘量減少研究者的主觀偏見，使研究結果更聾正確。在進行信度分析時，研究者先將學生解圍的歷程分為 5 個階盟，而每個階段下，皆有其
重要的行為表現，蓋說明如下: 1.理解題意 o 側如:重讀、發間、調整讀題連度、繪圖、去除無關資料、誤解盟軍、與 不瞭解盟章等。 2. 探究問題 o 倒如:辨認題型、回憶相關概念竄去式、忽略重要訊息、與受到無關因素 干擾等 o3. 擺宜解矗計畫 o 們如:推導公式、隨意猜測、與找出次目標等 o
4. 執行運算 o 側重日:無法解菁、計算正確、與計算錯誤等。 5. 監算答案 o 倒如:輸查計算過程、輸啟答案的合理性、用不同的方法監算、與將計算 出來的答車代入公式驗算。 結果制得評分者間一致性係數為 .84 0結果
本研究所蒐集到的資料，經過分析佳，得到以下的結果。 一、全體預試學生解答斜堪問題之錯韻額型毋析 全體預試學生在解答斜控問題作業量表與斜壞問題能力制驗的主要錯誤摺型分析如實三 興衰四所示 o 其中「減法型」表示學生在解答斜種物體下滑問題時，能同時注意到主要向度 (重量)與次要向廣(斜度) ，但無法將重量和斜度的關係以比值概念呈現，卻使用「計算 兩個向度的差值，如果相等就會平衛」的錯誤輩略來解題。「直觀型」表示學主以不合邏輯 的方式，毫無理由地亂轉數字資料。「編碼本且型」表示學生在解答斜控問題時，往往只注意到某個單一向度，而蔥、略其它解盟的必要訊息 o ，-過度編碼型」正好相反，保指學生在解
題時，容且受到無關因素的平擾而無法正確解題。「計算錯誤型」是指學生在執行四則運算 的過程中，產生數字運算的錯誤，導盈解題的失敗。「衰體建構央敗型」係指學生在解答斜 搜問題能力制臨時，無法將題目中的文字數述轉揖戚相對廳的斜墟問題 o 賽三 全體面試學生解害甜壇問題作囂量寰的主要讀矗頭型骨析 錯誤頭型|減法型 編碼不足型 直觀型 過度編碼型 計算錯誤 百分比47%
35%
9%
8%
1%
義四 全體預試學生蟬害劇增問題能力創腫的主要錯輯頭型毋析 錯誤輯型|表體建構失敗型 直觀型 輯法型 編碼不足型 過度編碼型 計算錯誤型 百分比38%
24%
15%
12%
8%
3%
• 240'
教育心理學報二、三組學生在斜墟問題作業量表(乙)中使用法則層次之蓋其分析
三組學生在斜桂問題作業量表(乙)中使用法則層次的分佈情形，如表五所示 o 表五 三組學生在制境問題作單量賽權本己中使用之法則層汝之人數及百至于比 法 則 層":!JZ
人
數 一一 四 無法歸贖 (百分比) (錯單樣本) 策略及語、知監控租30
。
。
5
25
。
(1
00%)
(0%)
(0%)
(16.7%)(83.3%)
(0%)
單 略組
30
。
。
7
21
2
(100%)
(0%)
(0%)
(23.3%) (70%)
(6.7%)
控 制 組 3 日O
。
29
。
(1
00%)
(0%)
(0%)
(96.7%) (3.3%)
(0%)
由表五的資料可體現，策略及智、知監控祖學生經過教學實驗處理後，有 83 .3%的學生由 原來使用法則三解題，提升到使用法則四解題。策略組學生經教學實驗處理盤，有 70% 的學 生由原來使用法則三解題，提升到使用法則四解題，但其中有 6.7% 的學生產生無法歸穎的現 象 o 至於控制組學生沒有接受實驗處理，其解題層次並未有太大醫化。有 96.7% 的學生的維 持在使用法則三解盟的階段，僅有 3 .3%的學生有提升到使用法則四解題的趨脅。扣除軍略串且無法歸醋的聖試者人數佳，進行 x
2考驗，計算 X
2=46.27 (P<.05)
，顯示不
同組別學生在「斜控問題作業量表(乙) J 中達到法則四的人數百分比有顯著差異存在(
P<.05)
0 厲 7 要進一步揖討那晶晶且學生到違法則四的人數百分比有顯著差異存在，因此繼 讀進行事值比較。 最六 三組學生在解書車司壇問題作單量聶(己)中值用法則四層次之人數百分比事值比較 粗3U
策略及認知監控組 東 控 略 制 組 組 策略及認知監控組 單略組 控制組0.083 土 0.377
0.800 主 0.268*
0.717 土 0.313**P(.05
「策略訓練課程」與「策略及認知監控訓練課程」對增進國小 六年級學生斜坡問題認知能力之比較研究暨遷移歷程之分析
•
241 •
由表六可發現策略及認知監控組與控制組學生到違法則囚的人數百分比有顯著差異存在(P<.05
)。此外，策略組與控制組學生到違法則四的人數百分比有顯著差異存在 (P<.05 )。
然而實略及認知監控組與策略祖學生到違法則四的人數百分比差異未撞到顯著水車 o三、三組學生在車l 堪問題能力測臨之遷移能力的是異分析
表七聶三組學生在斜墟問題能 1J 棚廳上的得分之平均數(主)與標準差 (SD )捕要 o
義七
三組學生在割墟問題能力到醫土的轉世之平均數(主)與標準蓋 (SO)
組Jj
tl
N
X
SD
策略及認知監控組30
16.03
軍控
略 惜。 組 組30
9.47
4.94
6.07
30
6.60
5.70
由表七可知，就整體而言，實略及認知監控祖學主在斜控問題能力制庸之得分平均數為16.03
'策略組學生之得分平均數厲 9 .47 '而控制組學主之得分平均數厲 6.60 0 至於三祖學生 在遷移能力增進效果的單因于費異數分析結果，則主日表八所示。 襄八 三組學生在割堪問題能力量種強果之單固子鹽異數分析摘要表 聖異來源55
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89
1403.27
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70 1. 63
31. 21
22.48*
車 P<.05表八顯示三組平均數的差異撞顯著水準( F=22晶，
P<.05
)。捕了進一步瞭解那些組別
的平均數有顯著差異，國比以 Scheffe 法進行車撞比較，桔果由日衰九所示 o 賽九 三組學生在輯墟問題能自測驅平均數之事值比較( Scheffe5:去) 組3U
策略及認知監控組 策略組 控制組平均數
Xl= 16.03
X2=9.47
X3=6.60
策略及認知監控組Xl= 16.03
20.68*
42.74*
單 略 組X2= 9.47
3.96
控 制組
X3= 6.60
• 242
.
教育心理學報 經 Scheffe 法事值比較聾現:策略及認知監控組學生在斜坡問題能力制驗的得分平均數， 分別高加控制組及實略組學生。至於策略組學生的得佇並未高加控制組學生。四、個別唔龍之原軍分析
個別瞎說的連字稿經過掛析後，得到以下的體現: H 策略組學生在讀題時速度fJlt楚，缺乏耐{i 仔細暸解題章 o 常常都是在遭遇解題的困難時， 才發現不懂題宮，不得已重新閱讀題目時，目的只在看看自己是否有看錯擅自中的數字或故 述 o 而策略及認知監控祖學生讀題的運度較慢，態度謹慎小心。有時會使用一些策略(如畫 蠅、做摘要、繪圖等)將題目中給予的已知性件和未知帳件，從複雜的故述中孤立出來，讓 問題更簡化品懂 o 因此童讀的次數較少，在讀題值也較常用自己的話來改寫題目的敘述或詮 釋眉目的意聶。 臼策略組學生過分重視數字資料，容耳曼到無關因素的混淆或忽略 7 非數字句子中所隱藏 的關鍵條件。在無法順利解盟的情沮下，往往任意拼樓已知的數蟬，以得到答案為唯一目標， 而不考慮其合理性。至於策略及認知監控祖學生控制暨困的能 11 較佳，比較會利用舊經驗或 回憶和題目有關的概念與公式來協助解題 G 自策略組學生讀題後，容品質然進入四則運算的階段，待經歷 7 揖~解盟的失敗後，才會 有計畫的行為表現。無論題目是簡單或困難，計晝的內容幾乎是千篇一律，通常以充分應用 題目中的數字資料為原則 o 而策略及認知監控組學生在讀題後，會經過一番思考，如果題目 簡單，就直接進入執行階暐 o 如果眉目較捏雜，則會先確定解題的目標，並擬定一個解題言十畫。
個單略組學生傾向於只肯接受經由計算所悍的答囂，而不考盧位數次實際揖 f乍中所歸納的 結論(如:下滑力的公式，有效暨固，無效豐因... )。當兩者費生認知衛星是時，策略粗學生 會相信直覺，或自圓其說 o 而策略及認知監控組學生會去覺察並解釋這個衝畏的現象，調整 自己的認知結構，最佳，選擇可用的知識謂略來解題 o 國策略粗學主以求得答案為滿足，缺乏鷗算的步驟，如果研究者要求他做驗算，基本的反 應只是將過程念一遍，樟查四則運算的錯誤，很少去驗置方法的合理法，因此對加答案的掌 握缺乏信心。而策略及認知監控祖學生較常使用驗算讀略來樟哲答案的正確性，問時對自己 計算出來的結果感到較大的信心。 由以上的分析可以看出「策略及認知監控組」與「策略組」學生的解題行為表現不同。 單略組學生除了信心不足外，無法有致使用解題策略與缺乏自我監控能力等，均可能是造成 其置移能力不值的主要因素。 討論 一、全體面試學生解答斜壇問題錯誤頭型之分析 受到訊息處理理論的影響，近年來科學問題解缺的實擻研究運漸重申見錯誤額型之分析 o 希望能獲得學生害題正確辜的資料外，也可根攝錯誤策略的改變情形暸解學生解題的心理歷 程。因此本研究也進一步分析全體預試學生解訣斜拉問題的法則使用情形與錯輯揮型，以普斷學生的學習困難，並做為設計課程的事考。由表三的資料可聶現在斜坡問題作業量表中全
「策略訓練輯程」與「策略及認知監控訓練課程」對增進國小 六年級學生斜坡問題認知能力之比較研究暨迺移歷程之分析 •
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體預試學生解盟的主要錯幫幫型仕序包括，-減法型 J (佔全體學生47% )、「編碼不足型」 (佔全體學生 35% )、「直觀型」 (佔全體學生 9% )、「過度編碼型 J ({占全體學生自%)、 和「計算錯誤型 J (佔全體學生 1%)
而由表四的資料可噩現全體頭試學生在斜坡問題能力測驗中解題的主要錯誤額型依序包 括，-表體建構失敗型 J (佔全體學生 38% )、「直觀型 J ({I占全體學生 24% )、「減浩型」(
{占全體學生 15% )、「編碼不足型 J (佔全體學生 12% )、「過度編碼型 J ({I占全體學生8%
)、和「計算錯輯型 J q占全體學生 3%)
綜合言之，學生無法正確解盟的原因並不完全相同 o 有些是不瞭解題章，無法將題目中 的文字數述種構陸相對庸的斜坡問題 o 有些是無法將酷碼重量和斜噓個斜度以比值的關係呈 現，其中以減法策略取代的情形佔很高的比倒 o 而有些是計算錯輯或商L 棲數字。另外有些是 覺到無關因素(倒如繩子長度、滑輪大小)的干擾。有些則因為編碼不足(個如:忽略斜墟 長度對下滑訂的影響)而造成解題的錯囂。 二、策略及認知監控訓蟬課程與策略訓融譯程對提升學生解題法則層次之差異 比較 由表五的結果可知，經過教學實驗盧理佳，不間組別學生在斜墟問題作業量表(乙)中 使用法則回解壇的人數百仕比有顯著差異。經由表六之事值比較費現，策略及認知監控組與 策略組學生在斜坡問題作業量表(乙)中使用法則四解盟的人數百分比顯著高於控制組學生 o 然而，黨略組學生在斜拉問題作業量表糧本 Z 中使用法則四解盟的人數百至于比與策略及認知 監控組學生沒有顯著差異。 綜合言之，由本研究的精果可以看出，-策略訓練課程」與「策略及認知監控訓練輯程」 皆能充分提升學生斜植物體下滑問題之解置費展層次。因此，事先探究學土耳有的認知結構， 並攝此設計一套tJ、認知歷程捐導向的課程，對f足進學生斜墟問題誼、如能力的噩展是一個可行 的方法之一。 分析形丘克上述結果的原因，研究者認為有下列揖點: 付數學單元的設計由具體到抽車，捏偎學生更多學習運用認知策略的機曹。 無論是策略及認知監控祖墳策略粗的單咒設計，自單元一至單元四，每個單元皆提供機 會講學生去親身體驗、觀望吾與揮作實驗的機會 o 如此可提升學生敏說度和控制墮因的能力， 所以學生較能細酷地觀察並用心學習 o ~晝些都可能是本實酷的兩套訓練課程對斜坡問題詞、知 能力具有增進敢呆的可能原因 o 亡3 數暈暈暗含宜，可提高其學習動蠅。 社會互動因素在學主建構意義的過程中，扮積重要的角色(郭重吉，民 81) 0 露了提高 學生的學習動禮，因此本研究的實腫課程探分組討論的芳式進行，譚學土有機會經由和軍讀 中共同經歷的事件主動，噩展頡似的認知結構，並可值此切磋，進而達到概念改蟹的教學目 的。 己即時捏快回輯，引導學生正確學習。 研究者在學生進行活動或讀練時，能隨時做行間逃視，實驗過程中亦有一位襄試協助， 可以即時提供學生回輯或傳正，如此可讓學生確實學會每個單元的知識與策略。• 244.
教育心理學報 岫數具製作 j舌 i輯有趣，能語單其主動揖究的單習態度。 本研究之教具係由研究者自行製作，為了要眼引學生的好奇心與注意力，特別強調彈性 軍活應用與真觀的原則 o 在分組實驗的過程中，學生讀依各組的言十置，共同組合實驗器材， 然接操作、觀哥哥、記輯、解釋並歸納通則 o 在互相合作、親手操弄的學習過程中，即可培聲 學生虛心客觀輿主動求知的科學態度 o 至於策略組學生在斜體問題作業量表(乙)中使用法則四解題的人數百分比與策略及認 知監控組學生沒有差異，其原因可能是因為本研究的策略訓練課程保書考 Ferretti&
Butterfield ( 1986
)的研究結果，將斜坡問題解題認知能力予以細融化的分析所編擺而成的 o 比賽課程具有完整、簡短、明確與操作的特色，使學主能完全學會斜坡問題的基本知識與解 題策略 O 而策略及認知監控訓練課程除了明確教導學生解說斜坡問題的表體、策略與知識外， 亦將各科解瞳策略的執行要點及適用情揖加以整理 o 單元活動雖然豐富，然而對於學生解答 與學習材料性質相同、難度相近的題目，似乎無法發揮其訓練的效果與特色 o 還可能是兩套 實驗輯程之教學數果對於學生解答斜，垃問題作業量表種本乙之表現沒有差異的原因 O三、策略及認知監控訓攝譯程與革時訓融譯程對增進學生置移能力之差異比較
由表七的研究結果可知:經過實驗處理之佳，三組學士拉得分之平均數有顯著差異存在 O 經由表八之事值比較體現，策略及認知監控組學生在接受四個單元的策略訓練課程與八個單 元的認知監控策略訓棘課程後，其將所學的知識與策略軍移到以文字逆算應用題揖主的斜:瞌 問題能力測驗之成續高於僅接受四個單元教學的策略組學生以及未接受任何實驗處理的控制 組學生 O 然而，策略組學生接受四個單元的策略訓練課程佳，其將所壘的表擻知識與解題策 略運用到以文字逆算應用題為主的斜坡問題能力制驗之分數興未接受任何實驗處理的控制組 學生沒有顯著差異 O綜合言之，本研究的結果主持了多位學者的觀點 (Ghata ，
1986;
Swanso凡 1990;
Delclos
&
Harrington
,
1991; Swanson
,
Janes
,
Q'Connor & Carter
,
1991)
0 因此將學科的基本概愈 以簡單、具體的方式呈現，並配古學生之學習特性將解題策略的運用要點與方法予以細步化、 組織化，以直接教導與女主教學的程序，提供學生練習機會，對於增進斜墟問題認知能力的 遷移效果是一個值得參考的教學方案。 從學生的回體以及前誤的資料中，研究者認攝形成上述結果的原因如下: H 課程設計重視學生解盟問揖揖訊息，並配音其認知措構，可協助學生寶確認知央值的固 嘻 o 聖到建構主轟的影響，本研究在設計每個教學單元之前，先探究學土的錯誤概念與認知 結構，希望能藉自概念改聾的教學策略，使學生能經驗到原有知識與正確概念間有差距的衝 ~情墟，並能在討論活動中，建構正確的科學概念 o 叫提f共幢幢義，可講學生具體學習運用認知單峙的要點並評估其使用強果 O 本研究的訓練輯程在每個單元進行過程或結束之後，皆提供學主樹根衰，隨時監控並評 估其策略的應用情形 o 如此不但有助於學生熟悉每個解題歷程的策略，而且經過多次的融習 後，可能會產主內化的效果。 由活動方式富啟置性與主動性，講學生聾於學習。本研究的訓練課程採交互教學的方式進行，首先由教師示範，然後將學習的責任逐漸轉
移給學生 o 在此過程中學生扭揮主動學習的角色，由於責任的加重，可促使學生更認真學習。「策略訓練課程」與「策略及認知監控訓練課程」對增進園小 六年級學生斜坡問題認知能力之比較研究暨置移歷程之分析
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個統合性之解撞車時間認知監控控能教學，能因應裡雖解盟區程之需要 O 本研究的策略及認知監控訓練課程融合 7 斜搜問題的基本知識、解題單略以及計宜、監 控、與調整等佳設胃、知扭扭 o 在這些知輯、策略及投龍的女互運作之下，所產生的整體效果 比僅單獨教導解題知識或純粹提供其傻冒生認知訓練的賢世果為佳 o 尤其科學問題解快需要涉及 的認知歷程比其他學科更裡雄，因此將解置有關的知識及投巧予以細步化、組攝化並適時介 入解題歷程，才能幫助學生統整應用。然而，策略祖學生僅從單元活動中撞得斜墟問題的基 本知識與解題策略，卻束進一步學習讀鹽、分析，計章、與評估等認知監控技能 o 由於學習 不完全，自然無法有強地將所學的舊知識置移到新情揖 o 這些都可能是造成策略及認知監控 組學生在斜坡問題能力制驗所表現的遷移能力優於策略祖興控制組學生的原因 o 四、個別唔誼之原軍分析 從周軍分析的結果，本研究體現策略及認知監控組學生無論在建構問題表體、探究問題、 辨識題型、擬訂解圍計畫、執行四則運算與韓算等能力均比策略組學生價晶，而且策略及認 知監控組學主對使用擴軍法則情壇的適當性之散感度及醫盟的信心程度較高，此項結果與一些學者 (Ghata ，
1986; Delclos
&
Harringt凹，
199]
;林明哲，民 79 ，林宏一，民 79 )的研究
結果頭似 o 探究草原因，有以下皇島點:付重祖建構問題袁世葷峙的數學，提升學生理解題目的能力。
對題目的理解程度直接影響解盟的成敗( PO旬，
1945; Schoenfeld
,
19日 5;
Mayer
,
1987;
Krulik
&
Rudnick
,
1989
;林宏一，民 79 ;是德邦、吳順泊，民 80) 0 因此，本研究的策略 及認知監控訓練課程特別注重「調整讀題速度」、「重述盟章」、「劃線」、「繪圖」與「 去除無關資料」等策略的教學，講學主能根攝題章建構適當的實擻，並能將它轉揖成相對膺 的斜坡問題，然接依照題意正確解題 o 亡3 運用盟型辨認興固幢相關概章的革時 ， ì.單少短期記憶的車荷量 I J品L 但進揖盟成姐。 研究者在進行面試時，聲現大部份學生解題央敗的原因是由於無法將題目分頡或提取相 關的舊知識來幫助解題。這些學生往往花費很多力氣，的然無法進入主題或因工作記憶容量 的限制而產生計算的錯誤 o 因此本研究在設計語、知監控訓，棟課程時，也特別加強「題型辨識」 與「回憶相關概念」的活動設計，以引導學生正確執行解聶步驟，發揮最大的運啟對果 o (司強調動棉、信 IÛ 觀禮設韶知經聽對解盟的影響。動機及情意變現對解題表現的影響已受到很多研究的支持 (Entwistle ，
1988; Pintrich
&
Degroot
,
1990
;張景握，民剖，林清山、張最握，民 82) 0 本研究的策略及認知監控冒1[攝課 程特別設計一個單元，讓學生從活動中親自體驗動機與信心等情意體現對問題解攘的影響。 同時也在每攻讀算試題前不斷提醒學生，將自巴的動機與情緒調整到最好的狀態，以促進解 盟主要現 o 個訓褲學生覺串解盟注則值用情璋的適當性之值盛度與判斷能力。 完整、工確的解題知識是解盟成功的必備悔件 o 然而解題知識與攝算法則的適當使用更 是解盟成功的關鍵 o 本研究的策略及認知監控訓練輯程除了教導學生基本的知識概念外，也 講學生利用問儕互動的方式練習判斷各種策略適用的問題情墟，以及如何克服所遭遇的困難， 並費揮監控的能力 o• 246.
教育心理學報 結論興建議 一、結論 綜合言之，本研究結果可分下列四方面摘述如下: 付錯誤蠶型芳面 在編輯本研究訓練課程之前，研究者先對全體預試學生解法斜墟問題的法則使用情悟興 錯誤額型進行分析 o 結果體現，造前大部份學生無法正確解盟的原因並不完全相同 o 有些是 由於不暸解題章，或無法將題目中的文字敘述轉換成相對庸的斜坡問題;有些是無法將酷碼 重量和斜墟傾斜度以比值的關係呈現，其中以減法策略取代的情形佔很高的比倒;而有些是 因計算錯誤，另外有些則是受到無關因素的干擾;有些是因為編碼不足而造成解題的錯誤。 U 解盟 j去則方面 1. 策略及認知監控組學生超過策略及龍、知監控訓練課程的教學後，其在斜拉問題作業量 表 (Z) 中使用法則四層次的人數百分比高於未接受任何實驗盧理的控制組學生。 2. 策略組畢主經過策略訓練課程的教學佳，其在斜墟問題作業量表(乙)中使用法則四 的人數百分比高於未接受任何實腫盧理的控制組學生。 3. 策略及認知監控組學生經過單略及認知監控訓練課程的教學後，其在斜噓問題作業量 表(乙)中使用法則四的人數百分比輿僅接受策略訓練課程的策略組學生沒有顯著差異 O 臼置移姐果方回 本研究的兩種寶島盡課程，對於學生將所學的知識及策略應用到以文字逆算應用題的能力 增進方面，未完孟具有遣軍多數果 o 由此顯示:僅單獨教導學生學科基本概念的教學策略，未 能充分協助學生產生概念故疊。然而，將學科的基本概念配合學生之學習特性，以簡單具體 的方式呈現，並以直接教導與女主教學的程序，提供學生練習種設認知技能的機會，對於增 進斜控問題認知能克方面具有遷移效果 o 岫個別唔盟的原軍封析方面 為 7 暸解三組學生在解題及置移歷程的差異，研究者進一步對「認知及策略監控組」輿 「策略組」較具代表性的學生進行個別瞎說，桔果有以下的費現: 1. 策略祖學主在簡單及矗型相同試題的表現較穩定，但在解答稍有費化或敘述較種雜的 題目時，則感到困難。而策略及認知監控組學生在遇到較捏雜的題目時，會以冷靜的態度， 嘗試建立較適切的表體方式，東幫助題葷的了解 o 2. 一般而言，策略組學生比較缺乏對解題方法進行評估與分析的步驟，無法有效提取相 闢概念來協助解題 O 而策略及認知監控組學生則會根攝盟軍調整自己的認知結構，選擇可用 的知識、策略與經驗，並在解題前擬定有系統的執行計置。 3. 策略組學生過分重視數字資料，容耳忽略重要文字儡件的故述。在無法順利解題的情 況下，往往任意拼樓已知的數揮車求得答案 o 而策略及認知監控祖學生在求得答案後，通常 會執行瞌算工作並主動樟輯害辜的正確l生與合理性 o 如果驗算的結果與答案相符合，會很有 信心地認爵自己的答案是正確的。「策略訓蟬課程」與「策略及認知監控訓祖課程」對增進國小 六年級學生斜坡問題認知能力之比較研究盟軍移歷程之分析
