國立臺灣師範大學教育心理學系 教育心理學隸，民74 ， 18期， 191-228頁
布魯納理論應用於中小學生
認知學習的成妓研究
陣字網
本研究利用自編的認知表徵能力測驗，分別測量中小學生的動作表徵、影像表徵與符號 表徵等三種認知表徵能力，藉以驗證布魯納認知發展理論的正確性及其在我國實際應用的可 能性。 本研究所使用的認知表徵能力測驗，是研究者根攘布魯納的認知發展理論而設計 o 內容 包含數學、物理、化學、生物及地球科學等方面教材;每一試題均同時包含三個子題，分別 代表動作表徵、影像表徵及符號衰徵材料。為避免在測驗中產生學習起見，測驗實施時，每 一試題的三個于題均先墨現符號表徵材料，再呈現圖片材料，最後再呈現實際操作性材料。 為比較不同性別、年級國小學生表徵能力差異，以北市國小三至六年級學生共 160 名( 男女各半〉為受試，接受認知表徵能力測驗。以三因子多變項變異數分析、三因子鞏覆量數 變異數及趨向分析處理資料的結果發現:國小男女生的三種認知表徵能力有顯著差異。各年 級學生皆為動作表徵能力最高，影像表徵能力次立，符號表徵能力最低。年級愈高，三種表 徵能力也愈瀉。 為比較不同性別、年級園中學生表徵能力差異，則以北市園中一至三年級學生共 120 名 (男女各半〉為受試，接受認知表徵能力測驗。以二因于多變項變異數分析及三因子重覆量 數變異數及趨向分析處理資料結果發現:園中男女生的三種認知表徵能力並無顯著差異。各 年級學生三種能力也無差異存在。惟各年級學生在符號表徵能力的差距最大，在動作表徵能 力的差距最小。 為探討不同智力組認知青隻徵能力差異，以北市及北縣園小魯智班、普通班及資優班四年 級生及園中益智班學生各40名為受試，分別接受認知表徵測驗，以學因子多變項變異數分析 處理，結果發現:資優生的三種表徵能力皆優於普通生及智能不足生。各組學生的三種表徵 能力，皆以動作表徵能力最高，其他依次為影像表徵能力與符號表徵能力。 為探討不同教學策略效果，以北縣園小五年級學生 150 名為受試，隨機分成三粗，每一 組受試皆以個單1)方式接受不同教學策略，然後再接受認知學習測驗。所得資料以單因子單變 項變異數分析處理。結果發現: r 以先動作而影像而符號」教學策略組的認知學習效果優於 「先影像而符號J 組與「符號J 組。此項結果表示先給受試實物操作，再呈現圖片，最後呈 現符號材料的教學效果優於先呈現圖片，再墨現符號材料的教學效果，更優於只晏現符號材 料之教學效果。 為探討加速學習可行性，以北縣團小四年級學生共的名為受試。研究結果發現接受「先 動作而影像而符號J 加速學習組學生的認知學習效果優於未加速學習組學生。同時為進一步 探討加速學習是否因年級不同而有所不同，再以北市園小四年級和五年級學生各96名為受試 ;結果發現:雖然四年級及五年級學生皆以「先動作而影像而符號」組認知學習效果最佳， 以「先影像而符號J 組次乏，以「符號」組學習效果最差，但是，年級與教學策略之間有交 互作用放果存在。表示四竿級學生與五年級學生在各種教學策略問差距有顯著不同，其中以 五年級學生的各種教學策略立闊的差距顯然大於四年級學生在各種教學策略的差距。• 191 •
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教育心理學報 -、研究動機及目的 布魯納 (J.S.
Bruner) 在一九六0年所發表「教育的過程」一書中，提出「結構」、「發現」 等概念，使得認知發展的研究，深受人們的重視，更對課程計畫的改革產生重大的影響。尤其是他的 一項價說 r 任何學科的主要概念都可利用某種心智上真實的方式，有強的教給任何發展階肢的任何 兒童」影響更大。在此→假設中，布魯納主張認知發展與教學方式息息相關。他認為教師只要選取適 當的教材，重新用學生可以瞭解的語言予以改編，使它們配合學生的認知發展水準和順序，則能促使 學生學會教材所含的基本概念。在1965年出版的「心靈的成長」→書中，他也一再強調「教育」與兒 童認知發展有密切的關係。由此反映出布魯納對教育的功能與力量，持著相當樂觀的看法。 近年來，有關認知發展的研究，不論國內外著作，大都偏重於以皮亞傑(J.
Piaget) 的認知理 論為出發點，強調兒童的認知發展分為「感覺動作期」、「前操作期」、「具體操作期J '及「形式 操作期J 等四個階段，並強調以年齡來劃分認知發展的階段。各個發展階段之間具有層次之分，前一 階段的結構必須統整於次一個階段的結構中;前→階段發展完成後，才能發展下→階段。因此各階段 的發展受年齡的限制。但如很少提到「教育方法」對認知發展的幫助，而只強調教學必須根據學習的 發展狀態。這種注重「發展」重於「教育」的看法，與布魯納強調教育的力量可以促進學生認知能力 的觀點迴然不同。 布魯納將兒量的認知發展分為「動作表徵J'
r影像表徵」、及「符號表徵」三期。動作表徵期 兒童透過動作和實際實物操作方式，了解周圍的事物。影像表徵期的見量，透過國丹等在感官中留下 影像而獲得學習。符號表徵期見量可以透過語言和抽象化符號了解事物。布魯納認為這三種表徵班的 劃分，主要在認知能力與內涵結構化的發展，而不在於階段的明確劃分。布魯納認為:教師只要利用 適合於學生認知表徵芳式呈現敬材，倒如先以具體的動作表徵方式壘現教材，再以影像表徵呈現同一 教材，最後，學生對於抽象的符號教材概念也能了解。因此，本研究者認為如何在實際的教學情墟中 ，設法安排有利於學生發現的各種情境，讓學生發現教材所滴輩的基本概念，撞得真正的學習，是值 得研究和重視的問題。 我國中小學生的數理教育，常國聯考升學壓力的影響，趨壁於對課文或符號的強記和死背，因此 學生的數理科目成績普遍低落，而且缺乏學習動機。根接 Bu It er ，Wern
&
Banks
(1970) 研究 指出數學、物理等科目是研究自具體世界的許多特殊事物中抽象化出來的秩序和形式的學間，因此數 理科目之教材較為抽象，學生若想真正獲得概念和意義，必2頁透過實際操作和推理思考的歷程。國內 學者(林邦傑，民70年;吳武雄，民70年)曾指出我國園中學生，大多數皆未達形式操作期，未具有 形式操作之概念。若根鐵皮亞傑的觀點言，國中生適值十三歲以上，部應進入形式操作期;而為何我 國國中生多數皆未達形式操作階段?這可能是因為園中的教學過程偏向於抽象化的符號教學，而且教 師未能了解學生真正的認知發展能力，提供具體有殼的教學方式，以致於學生仍然未能達到形式操作 期。因此，如何幫助教師瞭解學生的認知發展能力，提供具體有殼的教學策略，將是值得重視的問 題。 目前國內有關測量兒童認知能力的工具→直很缺乏，有關的認知發展研究大都採用類似皮亞傑式 的研究及設計，藉以探討學生的認知發展是層於「感覺動作期」、「前操作期」、「具體操作期」或 「形式操作期」中那一階段。但是以布魯納的認知理論為基礎而建立的認知發展工具至今的付闕如。 因此本研究者認為建立一套完整的認知表徵能力測驗，能同時包含數理等科目的教材，由當而深，使 每→題測驗能同時以動作、影像及符號三種表徵方式壘現，藉以評量學生的三種認知發展能力，提供 教師作為教學策略參考，將有助於我國中小學學生數學及自然科學教育之推展。 因此，本研究以布魯納的認知發展理論為基躍，先蝙製→套適合我國小學生能適用的認知表徵能 力測驗，測驗內容包含數學、物理、化學等方面教材，每一試題能同時以動作表徵、影像表徵及符號布魯納理論應用於中小學生認知學習的成效研究
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表徵三種材料晏現，分別測出學生的三種認知表徵能力。然後藉此測量工具來探討布魯納認知理論的 正確性及其在我國實際應用的可能性。 一因此，本研究的目的有下列五個: 件比較不同性別、年級的國小學生三種認知表徵能力的差異。 目比較不同性別、年級的園中學生三種認知表徵能力的差異。 (~比較智能不足生、普通生與資優生三種認知表徵力差異的特徵。 倒探討不同教學策略對國小學生認知學習教果的影響。 崗探討加速學習對促進國小學生認知學習放果的可能性。 二、有闋的理聶華種 有關中小學生的認知發展研究，近年來已有很多學者專家從 Piaget 露知發展論的觀點來探討、 分析及研究。但是以布魯納認知發展觀點來研究者均很少;筆者曾於民國70年至73年陸續以布魯納濯 如理論為基礎，探討我國小學生的認知發展情形，從研究中，益發覺布魯納認知理論對中小學生認知 學習教育的重要性。因此，本研究希望藉著布魯納認知發展理論，說賜教育與認知發展的關係'並闡 明年級、性別、智力及認知發展的關係。並進一步說明在配合學生認知能力下，加速學習的可行性 o 因此，有閱本研究的理論基礎可分為五部分來說明: (一〉布魯輪與皮亞傑麗知發廈觀點的揮討:布魯納認知理論，深受當代發展心理學家 Werner 及 Piaget 的影響。布魯納對人類認知心理學的研究，多年來會從知學、推理思考、認知表徽、教育 及嬰兒期的動作發展技巧等領域加以探討。其實他最終目的在探討最有殼的教育方式，以促進個人智 能的最大發展。布魯納認卸理論中重要的觀念包括: 1.認知發展的意義: 布魯納對人類認知發展研究導誼民於種技演化及文化傳遞研究。他認為人類的認知發展是從內外兩 種歷程引導出來的。人類的知覺、推理、思考、技巧是→種內向的心理歷程;而教育是在轉化知識， 引導個人改變，是一種外肉的歷程。但是，介於內外在歷程間尚有一種內在模型(ì nternalmode
l)
，即表徵系統 (systemof
represenation) 。表徵系統是指個人面對外界事物時，所使用的→套法則 (Bruner， 1973) 。他認為人類具有三種認知模式 (model) ，即「動作表徵J
(enactive
representation) 、 「影像表徵J
(iconic
representation) 及「符號表徵J(symbolic
representation) 此三種表徵並代表著認知發展的三個階段。布魯納認為這三種表徵系統是平行
並存的，但也具有獨特性，三者之間是互補的，而非取代。從「動作表徵」進入「讀像表徵」時，動
作表徵認知功白色仍然存在，而在「符號表徵」階段中，也包含許多行動及影像的認知方式。這種特質 師為階層統整性 (hierarchicalintegeration)
，是指較高階傲的發展特性會合攝東棕合了較低的 發展特性在內。然而布魯納卸強調三個認知表徵方式的劃分，主要在於認知能力與內福結構化發展， 並不在於階段的明確劃分 CBruner ， 1973) 。 2. 認知發展與智能成長闢係:布魯納在教育的關聯性 (The
Relevance of Education
,
1973) 一書中說明智能的成長不 是平平嘻嘻的擴展，而是以快速成長的遍進，然後又固定下來，每一次的遍進都包含智慧能量的出現這些能量是兒童所必須先具備的，然後才能續續發展下去。
另外，布魯納在邁向教學理論 (Toward
a Theory of Instruction
,
1966) 一賽中亦提及智能成長過程中，包含由外而內，經由行動的、影像的、符號的三種認知方式，內化外界事物而拓大 個人的認知能力，因此環境能改變智能成長。
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教育心理學報 識。使用的知識愈精熟，個人智力發展愈佳。 3. 認知發展與教育關係: 布魯納認為人類是經由文化而發展心理能力，而文化的傳遞與繁殖必須藉著教育來發展。教育是 在尋求發展心靈能力及敏感性。教育具有雙重任諾:一方面是將人類文化累積的知識、型式和價值的 一部份，傳遞給個體;另一方面教育在促進個人智能發展。因此，他認為智能發展的過程及教學有密 切關係。 在不同的丈化環境中，個人的思考模式便有所不同。簡單的社會中，語言、符號、價值等運用較 少，個人智能上也較簡單;但是，在今日高度技術性社會，需要高度的智能，所要求的「符號衰徵」 相對地提高，丈化累積的遺產，必須經由教育方式而傳遞給個人，因此布魯納認為智能的發展，可以 透過教育力量，加速其成長。 (Bruner ， 1姆的 布魯納對於歡育的主張，強調教師使用教學方法，應鼓勵學生主動喜與學習;教師應充分利用學 生內在學習動擻，鼓勵從事直覺思考，並透過發現學習的方式，使學生獲得最大學習遷移能力。( Bruner ，凹的) 4. 認知發展與課程組織關係 布魯納認為教育與認知發展能力有密切關係;同時他強調教育及教學必讀透過課程組織，教材結 構發揮功能。因此他強調要協助個人智能充分發展，必讀II教育;而教育要發揮成殼，必須重視課程 組織。所以他一再強調課程的內涵，讀根攘認知發展理論、敢材結構及教學方法而設計。 另外布魯輛也重說歡材結構問題，他認為教師設計的教材結構應利用學生能了解的認知方式，才 能促進個人的認知發展。教師的數學方式應配合見量認知發展，才能促進學習的教果。 布魯納對課程組織，提倡螺雄式課程 (spiral curriculum) 。他認為螺麓式課程必讀考慮三 個因素:叫對於兒董認知發展的了解;仁j教材是否能適當轉化成學生能理解方式;回教學方式應配合 兒童認知發展 (Bruner， 1崎6) 。因此，布魯納倡設螺接式課程，主要在申論上述的著名值設，並強 調加速學習可促進見章認知發展。 綜合上述理論的重要觀念，可了解布魯納對認知發展理論有其獨特見解及精闢的看法，對教育、 教學及課程改革具有重大的意義。 5. 布魯納與皮E傑認知發展最大差異之探討 布魯柄的認知發展觀點與皮亞傑「發展認識論」有許多共同觀點，但三者對於發展階段的劃分及 主張有極大不同;皮亞傑從自然發展論觀點支持學習準備度，而布魯納則較傾向於從引導發展論觀點 支持加速學習。Tyler
(1惕的將學習車備度定畫畫為個人在從事-種學習活動，必讀先具備生理的成熟、心理的 成熟及學習心肉等三個條件。(果桓正，民64年) 布魯納認為認知成長與學習學備度並不是自然成熟的結果，它必讀靠外在力量，如教育來引導其 發展。他相信教師只要依照見量的認知發展順序，自動作表徵而影像表徵，最後符號表徵方式，有系 統地引導學生通過這些階段，不必坐等成熟識年齡來臨而教學。換句話說，學習學備度是「教導」出 來的。布魯納甚至認為歡師若消極等待見量的成長進入學習準備的程度才施教，這是→種教育的浪費(Bruner
,
19前)。 皮亞傑則認為兒童的發展階段具有固定不變的順序，各個發展階段之順序不可跳級，教學應很按 學習者發展狀態，配合見量的認知發展階段;兒童的認知發展未達到某→水準，教師不可輪趟，提早 加速其發展到另一階段。 (Piag肘，1958)
由此可見布魯納認為「環境」、「教育」重於「成熟 J ，而皮亞傑則重說「成熟」及「自然本質 」。二位學者的訪諷，引起後來學者的相互學論，孰是孰非至今未有定詣。布魯納理說應用於中小學生認知學習的成效研究
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〈三〉圍內外扭扭畫畫且是研究棵樹
有關認知發展的研究，自 1960年後，國外認知發展研究分為三類:一為皮亞傑式認知發展，一為 布魯納式認知發展研究，而犬多數研究皆傾向於皮亞傑式認知發展研究，至於布魯納式認知發展研究 員。較少。
國外有關皮亞傑式認知發展研究不勝枚學，例如 Higgings ，
Trenk
,
& Gaite
,
(1
971);
Howe
,
(1
974); Nordland
,
(1974): Renner & Stafford
,
1972); Lawson & Blake.
(1
974); Juraschek
,
(1974); Sheehan
,
(1970) 等人皆以皮亞傑的認知理論為出發點，藉以探討 受試者的認知發展階段，結果皆有一致看法:美國人在20歲以下，很少達到形式操作期。 Chiappeta
(1976) 分析過去的文獻資料發現美國中學生停留在具體據作期者，七、入、九年級學生佔 77 至 83.4侈，高中生則佔 22%至85% ，大學生佔 0%至52% 。由此可見，美國中學生，有半數以上學生尚 未進入形式操作期，與皮亞傑最初觀點，形式操作期者在 14歲以上部可發生並不相符合。此種結果顯 然說明認知發展不安年齡絕對限制。 圍內有關認知發展的研究正在發展中，但大多數的研究亦以皮亞傑式認知發展為主。蘇建文民( 民62年)會研究 5 歲至11歲見董各種保留概念的發展順序，結果發現我國兒童認知發展階設順序與皮 亞傑之研究符合，但圍內兒童的發展年齡有還鰻現象。劉錫獻(民63年)亦以個別方式進行皮亞傑式 實驗研究，以評定見董露知發展之階設。結果發現我國兒童各種具體保留概念發展順序與皮亞傑研究 大體一致，年齡愈大兒童保留認知能力愈高。但是因個別式實驗，除實施者必須接受長期訓線外，在 器材、人力及時間上較不經濟;因此近艷年來有多位學者皆以團體施測方式進行皮亞傑民認知發展之 測量。如林邦傑民(民70年)根擴 Sheehan (1970) 緝製之測驗修訂一套團體式皮亞傑式組筆測驗 ，藉以探討園中友園中生具體操作期、形式操作期與傳統智力之研究。結果發現我國園中興高中生的 形式操作期和傳統智力隨年級遞增，但是具體操作在園中及高中階段，已不再有多大發展;同時亦發 現我國園中生及高中生尚有多人未進入形式線作期。 又如黃蔥玲(民69年〉亦以皮亞傑式測驗探討形式操作階蝕的理論及測量研究。吳武雄(民70年〉 亦以類倒 Lawson (1 978) 設計之皮亞傑民團體測驗，進行探討國中生龍知發展與科學、數學課程學 習之相關研究。結果發現在認3位受試中，只有35.69彩學生進入具體操作期，有 53.36 蹈學生列為過 渡期， 10.95 括學生認知能力達到形式操作期。形式操作期學生，對科學及數學課程的學習興起比未 達形式操作期的學生為高。而且形式操作期學生，對科學及數學課程的學習成按比未達形式操作期的 學生為佳。場清二(民68年〉以研究高中生具體操作及形式操作之推理能力，結果發現達到形式操作 期的高中生只佔32%至38% 。民國69年，他又研究高中、高職學生認知推理能力，結果顯示高中生認 知發展能力，達形式操作期佔20箔至22% '而且普通高中一年級學生之認知能力較高職生為高。李銘 正民(民68年)研究國民中、小學自然科學實驗課程對學生認知能力之影響，其結果顧示學生的認知 能力隨年齡而增進，但因性別而異。間時亦發現國小自然科實驗課程確能促進學生認知能力發展。此 項研究結果亦反映出曇現具體與實際據作方式之數學法，對學生之認知能力有極大幫助。 另外資曼麗(民69年)研究國中二、三年級學生具體操作與形式操作之推理能力，結果發現國中 二、三年級學生之認知發展在具體操作期佔20%至38% '而達形式操作期者在 5%以下。黃民認為大 多數園中生認知發展均在具體操作期及過渡期，因此國中生仍須透過具體的貨物，才能有殼的學習。 由此可見，以動作、影像而符號表徵式的教學仍應適用於國民中學學生。 陳英豪、吳裕益(民70年)亦以皮亞傑式研究騙製一套「青少年認知發展測驗J '著重於認知測 驗本身之探討，但二位學者認為團體式認知發展測驗最大困難，是無法提出劉分階段的理論基礎〈揀 英豪，民71年)。因此有關皮亞傑式團體起如發展測驗仍有許多缺點尚待改進。而結合上述之國內外• 196 .
教育心理學報 皮亞傑式之認知發展研究，所使用之測量工具，大都是因各人研究方向及材料，測驗方式而有不同結 果;由此可見，皮亞傑式研究至今仍未有-套完整、且可明確劃分發展階段之測驗，因此建立一套完 整、標車化認知發展測驗仍屬必要。 又從上述研究中，可發現以皮亞傑式認知發展階段劃分方式，我國國中學生以未達形式操作期者 佔大多數，甚至高中生、大學生亦如此。因此這可能是由於我國數理教育及教材過於抽象，教學方式 無法配合學生認知結構，導致學生未能真正獲得概念。然是否如此，則有待進-步研究及探討。 以布魯納式認知發展研究之模式，大都偏重於表徵方式及教材結構之故果研究;如 Shulman. (1968) 引用布魯納認知發展的表徵方式，設計數學上二次方程式及天平問題探討數學分配律等。他 以具體材料基現，由受試操作，結果發現兒童不但學會有關的二次方程式概念，而且並發現其間的臨 係。另外梁值正民(民64年)的「布魯納認知論在課程組織中的應用」一文，以歷史研究法，詳細闡 述布魯納的認知理論的重要概念及對課程組織的影響與應用。另外以林清山(民65年)在「科學教育 的心理基礎J 一文中，以心理學基礎設布魯納認知論對科學教育及課程之貢獻與意義。對布魯納在「 教育的過程」一書中，提出的「結構」及 r發現教學法」以實臨倒子，詳加敘述其觀點及蠢蠢。另外 揚榮祥〈民72年)在探討科學教育方法之理論與實際中，以生物學觀點說明布魯納的概念發展模式。 然而，上述之研究只以理論探討方式進行布魯納認知發展之研究，至於以實驗方式進行之研究， 在國內尚付闕如。本研究者會於民國70年及 71年，陸續以布魯納認知發展論觀點，設計一套認知表徵 方式測驗，同時以動作、影像及符號的方式壘現材料，以研究「學習材料具體化程度與見畫認知發展 之關係」及「質優見重與普通見量認知發展之比較研究」。結果發現不論普通或資侵見量，其認知都 展仍以「動作表徵」方式最易獲得學習， r影像表徵」方式次之，而「符號衰徵」方式最不易獲得學 習。另外研究者嘗試以布魯納設計之方程式問題，以動作操作，繼之星現影像材料教給賣價學生，結 果發現他們不僅學會二次方程式，同時能學一反三，了解其間的原則。由此更顯示布魯納認知發展理 論對教學及教材之改變具有重大意義及貢獻。所以更激發研究者繼續探討學生認知發展問題，並設計 一套完整、符合中小學生認知結構之測驗，藉以研究中小學生之認知發展階段，提供教師教學之參考，作為改進教材及課程改革之參考。
(三〉年級、性別及智力輿阻知發展關係研究彈射 就年級與認知發展開係言，Piaget
(1 964) 的認知論中強調見量的認知發展階殷受年齡之眼制 ，年齡愈小，認知發展階段愈低。 Piaget (1970) 又就實際年齡與認知發展之關係做過說明 r認 知發展階陸與階殷間的前後次序雖是固定不變的，但是兒童通過每一階鹿的年齡，隨著社會環境的不 同，可能有很大差異。在缺乏刺激和活動情形下，前面的感覺動作期、前操作期及具體操作期都可能 遲緩下來，有的甚至永遠無法達到形式操作期。」由此可見皮亞傑認為年齡(年級〉與認知發展有關 係。 國內林邦傑民(民70年)在探討園中及高中學生具體運思、形式運思與傳統智力之研究中，亦發 現我國園中及高中學生的形式運恩和傳統智力隨年級遞增。其研究結果亦認為年級與認知發展有密切 關係。另外，李銘正(民68年)探討「國民中小學自然科學實驗課程對學生認知能力之影響」研究中 ，亦說明學生認知能力隨年齡而增進。換言之，年級與認知發展有關係。 本研究者曾於民國70年、 71 年陸續探討認知發展有關研究，結果發現不論普通兒童或資使兒童， 其認知衰徵能力都隨著年級增高而遞增。 然而布魯納認為認知發展不受年齡的絕對限制。他認為認知能力的發展具有起伏性質，各階段發 展並不明確與年齡牽連在一起，環境可使發展順序延緩和加速。 (Bruner ，1973)
有關性別差異的研究有很多，有的學者從社會行為去探討，有的從情緒方面研究，有的從智力方 面研究。 Eleanor& Carol
(1 974) 搜集兩干多篇有關性別差異的研究，綜合出對目前性別差異的布魯納理論應用於中小學生認知學習的成效研究
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一致性看法:男弦比女弦空間知覺能力佳，女鼓則普通語文能力使於男弦;男弦的數學能力使於女竄 。由此研究中說明男女生在各方面的差異因研究性質而有不同。
一般研究男女生認知發展能力之差異較少，而卸有許多學者致力於研究男女生的智力發展問題，
如 Terman ，
1916; MacMeeken
,
1939;
Anasta訟， 19田等人研究卸發現在同文化環境長大的男女生，在普通智力上並無顯著差異。 從認知發展研究探討性別差異者，多從討論語言能力與邏輯推理發展方面去研究。如 Almy(19 66) 研究指出女生語言發展較快，可能使保留概念認知發展早於男生。而男生在數理方面的發展優於 女生。 根接 Fogelman ， 1970 研究指出在實驗情境下，也實驗者操縱情攪，受試觀察，則女生認知發 展優於男生。相反的，則男生優於女生。換言之，男生透過動作操作後，其認知發展使於女生，女生 則透過影像衰徵方式，其認知發展優於男生。此研究性質與本研究所欲探討之問題有相倒之處，然而 此研究偏重於以皮亞傑式之認知方向進行的。 另外 Graves ， (1972) 和 Dorsey (1972) 研究男女生保留概念之比較中，發現愈復雜的邏輯 操作的保留概念實驗中，以男生的認知發展優於女生。 但是有些研究亦提出性別間在認知發展上並無差異(如海清二，民68年;李銘正，民68年，黃曼 麗，民69年〉。 粽合上述各學者的研究發現，男女生的認知發展依各項實驗內容及性質不同，研究結果亦不同。 因此本研究中將性別列為自變項，以探討男女生的認知發展能力之差異性。 有關智力與認知發展開係之有關研究中，布魯納相信認知發展與智力關係宿切，智能成長必讀靠 個人對外界事物的認知與經驗及知識，智力愈高，個人對外界事物的認知能力愈高 (Bruner ，
1973
)。 皮亞傑理論中亦強調智力與認知發展有密切關係。另外 Verizzo ， (1970) 發現高智商見量的認知 能力比普通智商見重者更早進 λ較高階踐的發展。 本研究者曾在一項「學習材料具體化程度與見畫認知發展的關係」研究中發現高智商力兒童的其 符號表徵、影像表徵及動作表徵等三種能力皆侵於低智力見量。(陳李欄，民70年)。另外在「資優 見量與普通見量認知發展比較研究」中，發現同樣結果:資優生的認知表徵能力皆優於普通生，而且 資優生與普通生在三種表徵能力之間差距有顯著不同。(陳李欄，民71年)。從這二項研究結果發現 智力興衰徵能力之間具有某種關係存在。不同智力的學生在表徵能力上有何特殊的差異存在，是研究 者想探討的問題 o 有些研究(如林邦傑，民70年)指出中學生的認知發展能力與傳統智力商數有密切關係，但均有 些研究如 (Beard，1960; Dodwell
,
1960
,
1962) 發現智力與認知發展相關很低。有些研究只誼賓 智力與某些認知發展能力有闕，有些則無關。如 Devries ， (1974) 利用見葷的一些智力測驗上成績 和在幾個皮亞傑式測驗上成績進行因素分析，結果發現有些皮亞傑分測驗與傳統智力有重疊現象。 認知發展能力與智力相關高低，有時可能受測量工具之影響。一般心理測驗或智力測驗可能偏重 於量的分析，但認知發展能力較偏於質的分析及發展階段 (Hunt，1961
,
Elkind
,
1968)
，因此研究 結果會有不同解釋。 (四〉教學，實略與祖個學習研究之擇對Cronbach
&
Snow
(四69) 提倡 ATI (Aptitude-Treat-ment
Interaction) 理論 後，引起教學心理學者重視性向與教學處理的交互作用。此種 ATI 方式的教學策略基本原則認為某 種教學措施讀教學策略的決定，應該根按學習者在學習前的性向及能力有所了解及分析，然後再與學 生的能力及性向配合，施以某種教學黨略。 ATI 理論在早期研究中，性向及能力的變項多偏向於利• 198 •
教育心理學報用智力制驗~性向測驗等有關能力測驗加以分類。但認知心理學振興起後，近年來 ATI 理論使用性
向及教學處理方式已轉移了費項，研究方向偏重於認知龍力、認知型式的探討。倒如Paivio ，
(1
969)
，曾經皇采用空間操作測驗稍有關影像的問念將學生區分為高低影像能力組，他們發現高影像能力組學 生對影像和文字的配對聯結測驗比低影像能力組學生有較快的反應。
另外 Gange
&
Gropper
(1描5) 曾研究高低影像及丈字組學生使用不周教學黨留之學習比較 ，結果顯示高影像能力的學生以圖像的教材設計，學習較有利;高文字能力的學生以文字的教材設計 ，學習較有利。 由上述三項研究說賜教學應先了解學生的認知能力及發展，然後配合適當教材方法，提供有利學 習情境，讓學生撞得最佳學習。此種說法與布魯納對教學的重視 7 解學生認知發展、教材結構配合學 生認知發展、教學方法配合學生認知方式等說法有一致看法。由以上結果可發現:不間教學策略與認 知學習之間可能具有某種關係存在，值得去探討及研究。 (五〉加速學習研究之揖射 支持加速發展個人認知能力之研究者很多，倒如 Hunt ， (1961) 在「智力與經驗J(Intellig-ence and
Experience) 書中曾提及兒童的智能發展，可透過加速學習而增加。 Hunt 甚至在十五年後之研究亦堅持此項研究 (Pines，
1979)
0Inhelder
,
Sinclair
&
Bovet
(1974) 研究結果顯示見量的認知推理能力可透過加速學習而增進。 Danner
&
Day
(1977) 研究發現利用類似形式線作能力之訓線方法，可以誘發妥試形式操作概念。 Thomas，
Dudley
,
Carolyn
,
Susan
,
John
&
Charles
(1981) 研究誼實短期概念訓練及操作加速訓練可助長見畫解決問題能力及認知能力。另外 Brainerd
&
Allen
,
(1
971); Case
,
(1
974); Siegler
&
Atlas
,
(1
976); Siegler
&
.Li-ebert
,
(1
975); Siegler
,
Libert
&
Libert
,
(1973) 等研究皆指出青春期前學生加速其認始學 習，可促使受試提早進入形式操作期。 Lovell (1鉤的研究英國 13至15歲輕度智能不足見畫，發現智 商在75至85間見量，以具體動作及實陳操作方式予以加速訓練，可以促進其提早進入具體據作期。 綜合上述之研究，支持「加速學習」研究者告強調以提供兒童或受試能了解方式，進行加速學習 及訓練，將促進他們的認知發展。 〈六〉不支持加速學習之研究 支持反亞傑式認知發展觀點中的「預備狀態」及「成熟」等說法者，國內外有很多研究。倒如Sigel & Cockirig
(1977) 研究指出特殊訓練模式，並無法加速見畫認知發展及能力。 Elkind(1976) 研究指出加速學習方式與兒童認知發展能力有關。認知能力高者，加速學習也許有殼。但認
知能力低者，加速學習根本無殼。另外如 Bredderman，
(1
973); Howe
&
Mierzwa
,
(1
977);
Kuhn
,
(1976); Kuhn & Brannock
‘
(1977); Lawson & Wollman
,
(1
975); Linn
,
Chen
&
Thier
,
(1
977); Linn
&
Thier
,
(1975) 等研究中皆未能誼賓加速訓練及學習對形式操作能力之促進。 結合二派學者，對加速學習看法的不同，可見得加速學習的成教如何，至今仍未有一致看法，有 待於學者進一步之探討及研究。 豆、研究問題 根據本研究目的及有關理論和文獻探討的結果，本研究擬探討下列五個研究問題: 1.是不是國小男女生的三種認知衰徵能力有所不同?是不是國小各年級學生的三種認知表徵能 力亦有所不同? 2. 是不是園中男女生的三種認知衰徵能力有所不同?是不是園中各年級學生的三種認知表徵能 力也有所不同? 3. 是不是國小智能不足生、普通生與資優生的三種認知衰徵能力有所不同?是不是智力與三種
布魯納理論應用於中小學生認知學習的成效研究
• 199 •
表徵能力之間具有安五作用存在?亦帥，是否各組學生的動作表徵能力無差異，而在符號表 徵能力有顯著的差異? 4. 是不是以「先動作而影像而符號J 的教學策略，其認知學習殼果優於「先影像而符號」的教 學策略~優於直接以「符號」的教學策略的認知學習費生果? 5. 是不是使用高年級以上數學教材，而施以「先動作而影像而符號」的加速學習，對國小四、 五年級學生的認知學習有促進作用? 四、名詞髓，在據作型電聲 懿將本研究中所涉及的重要名詞典研究變項的定羲，先以概念性定羲界定，再以操作型定羲界定 之。 H 認知表徵能力 根據布魯納認知發展理論的觀點，一個人的認知表徵能力是指個人面對外界事物時，所使用的法 則和能力 (Bruner. 1973) 。他認為個人的認知發展分為動作表徵期、影像表徵期及符號表徵期三 階段，每個階段代表一種認知方式;而且每個人都具有動作表徵、影像衰徵及符號表徵三種能力。在 *研究中，是指妥試在認知衰徵能力測驗中所得到的動作表徵、影像表徵及符號表徵三種分數。三種 分數愈高，表示認知表徵能力愈高。 (斗動作表徵能力 根攘布魯納認知理論，個人的動作表徵能力是指個人能透過實際動作及操作方式，認識外界事物 。他認為「動作表徵」具有行動的指導，並非只是簡單的行動;對於外界事物的認知，也不是刺激與 反應的聯結而已 (Brune I，;.1前6) 。在本研究中，動作表徵能力是指受試在認知表徵能力測驗中，從 實際材料和動作操作部份所得到的動作表徵分數，分數愈高，代表動作表徵能力愈高。 目影像表徵能力 布魯納認為影像表徵能力是個人透過視覺、聽覺及留在感官上的影像認識外界事物。這種能力的 撞得是間接的方式 (Bruner. 1敏治)。在本研究中，影像表徵能力是指受試在認知衰徵測驗中，透過 周身材料部份所得到的影像衰徵分數，分數愈高，表示影像衰徵能力愈高。 倒符號表徵能力布魯納認為個人的符號表徵能力是經由語言文字或抽象符號的媒介，而認識周 圍事物和外在世界的能力 (Bruner.l鋪6) 。在本研究中，符號表徵能力是指受試在認知衰徵能力測 驗中，從抽象符號材料中所得到的符號衰徵分數，分數愈高，代表符號表徵能力愈高。 個資優生 根擾我國賣賦優異學生的鑑定，以在我國第四次修訂「比西量表J 上分數來表示，離美智商在 130 以上，且適應能力佳，反應靈敏，語文表達能力佳及各方面表現良好之學生。在本研究中，賣俊 生是指國小四年級賣優班學生。 開普通生 在本研究中，普通生是指園小普通班四年級學生，智力中等者。 何智能不足生 根據我國智能不足學生的鑑定，以在我國第四次修訂比商量表上分數來表示，商量差智商在70以下 ，且適應能力欠佳，反應邀綴，語文表達能力欠佳的學生。在本研究中，智能不足生是指國小鹿智直 四年級以上學生及園中益智直學生而言。 川教學策略 本研究中所謂的教學策略是指教師對學生教學時為增加數學教率所使用之方式。其中包括三種策 略:無略一篇「先動作而影像而符號」教學策略，是指教師先星現實物讀學生實際線作，再呈現國丹 說明，最佳墨現符號材料的方式。第略二為「先影像而符號」教學策略，是指教師先墨現圖斤說明，•
2∞﹒ 教育心理學報 最後墨現符號材料的方式。策略三為「符號」教學策略，是指教師直接曇現符號材料的教學方式。 。l)認知學習教果 在本研究中，認知學習教果是指妥試在認知學習測驗中所得到的認知學習分數，分數愈高，代表 認知學習教果愈佳。 的加速學習 本研究中所謂加速學習是採布魯納認知理論中加速發展觀念，先配合見董認知發展方式，提早將 較高層次的學習材料依動作、影像而符號的順序曇現給較低年級學生學習。本研究中是讓國小四年級 學生學習國小六年級以上數學教材。 t!::)學生學業成績 是指受試在七十三學年度上學期數學科及自然科之學業成績而言。〔研究一〕不同性別均年級園小學生義徵能 11 比較
研究一的主要目的在利用自編的「認知表徵能力測驗J '分別測量國小學生的動作表徵、影像表 鐵與符號表敏等三種認知表徵能力，藉以比較不同性別、年級國小學生三種表徵能力的差異。本研究 一的方法與結果討論分別敘述如下: 克法 村研究對象 本研究係以臺北市景興、古亭、東門及長春園小三至六年級學生 160 名為對象，其中各年級的名 ，男女各半。 口研究Z具及材輯:自編的認知表徵能力測驗。 畫畫將本研究工具的理論根擾、測驗特徵、測驗材料的設計及試用，決定題目形式、預試及項目分 析、信度與投度研究說明如下: 、1.測驗的理論根據 本測驗之騙製，係以布魯納認知發展理論為根摸。布魯納認為見量的認知發展分為動作表徵期、 影像表徵期及符號衰徵期三個階段。動作表徵期見量是透過實物實際操作而認知事物;像影衰徵期見 章，除了經自動作外，尚能透過國Jt或影像方式，認識周圍世界;符號表徵期見量，除了透過「動作 」、「影像」方式，還能直接從語言、文字讀抽象符號撞得學習。三個發展階殷代表三種不同認知方 式，也代表三種不同認知表徵能力。三種認知表徵期的創分，主要在於認知能力與肉涵的結構化發展 ，而不在於階段的明確劃分。因此，布魯納強調，只要改用見畫可以了解的方式(即心智上的真實方 式)來呈現教材，則見量會了解教材的結構及教材之間的關係。因此本測驗之緝製，以測量三種表徵 能力為出發點，測驗題目的設計全完以符合布魯納認知表徵的觀點而設計。 主社測驗題目;主編定，有部份題目參考*研究者於民國70年及71年所緝定見章認知表徵方式測驗題 目;有部份題目參考有關認知發展測驗及一般能力測驗的題目而設計;有的題目則從國小及國中現行 的數學、物理等方面測驗題目改進而來。 測驗題目編製的原則，為每一題包含三個于題，使能同時以動作表徵、影像衰徵及符號衰徵三種 方式呈現，以測量受試三種表徵能力。 2. 測驗的特徵 本測驗共有十二題，每一題代表一種科學概念;每一題目有三個子題，利用三種不同方式:師動 作表徵方式、影像表徵方式及符號衰徵方式曇現，以測量三種表徵能力。動作表徵方式的材料包含有 實際可操作的實物;影像表徵方式材料為繪有操作步驟的困戶f材料，符號表徵方式材料為基現。抽象符布魯納理論應用於中小學生認知學習的成效研究
• 201 •
號及文字的卡斤。 3. 測驗內容 包括遞移律，等量械等量，水平面，阿基米德原理，比比看，三角形邊長定理，三角形內角和， 槓桿原理，平方的運用，等差般數，立方體積和，畢氏定理，等12題目。 例如:遞移律題目;如下所示:遞移律 叫符號衰徵: (材料:卡丹) 假如A=B
叉B=C
那麼A=C
對嗎?為什麼? æ> 影像表徵(材料:卡片)假如
立
文
與
等長 請你學倒說明: 問「
與
是否等長?為什麼? 。動作表徵(材料:鯨色竹棒 (4 公分) 10吏， 紅色竹捧 (5 公分) 4 吏。(1) 主試者將鯨棒排成上-'-'斗問:這兩揖是不是一樣長?
止一-.J..一一L (2) 指導受試者將其中→排排成巴字形。 (31 要求受試者將 4 袁紅棒撈成一直線，問:是否與 5 支線棒等長? (4) 問紅棒和己字形的線棒是不是一樣長?你怎麼知道的? 4. 測驗的緝製過程 (1) 測驗來激及範圈 本測驗大部份取材自國立繃譯館編定的國民小學中、高年級自然科課程內容及教材，與國民中學 一、二、三年級之數學、物理、化學及地球科學等課程內內容和教材，以及過去有關認知發展能力方 面之測驗材料。測驗範團包括數學、物理、化學、生物及地球科學等方面材料。 (2) 選題 本測驗正式定眉之前，研究者根接本測驗設計原則，共設計20個題目，每個題目包含動作的、影 像的和符號的三部份。題目初步設計後，送請數學及物理學專家教授批評及指正。然後根撥專家之建 議再修改題目內容。 (3) 測驗器材的設計及試用 根據專家建議而修改的題目確立後，閉著手準備各題目之實際材料，並以最經濟、簡便方式設計 器材，部份材料自行製作外，有部份材料委託有關單位及機構製作。題目器材學備齊全後，間選取國 小中、高年級學生10名為受試，進行試用器材及施測工作。然後再根據施測時的缺點及困難，再行修 改題目。使題目修改成十六題。 (4) 決定題目形式及標準答葉 十六個題目中，仍然每題包含有三個子題師動作表徵、影像表徵及符號表徵三部，整個測驗結果 將有三種分數:即動作表徵分數、影像衰徵分數及符號衰徵分數。每一題的各種表徵分數皆含有三分 、二分、一分及零分者。三分乃答案正確且理由十分充分者，二分乃答案正確而理由不十分克分者， 一分乃答案正確而說不出理由者，零分乃答案錯誤者。• 202 •
教育心理學報 例如「遞移律」動作表徵評量標準:A
(三分) :己和主L斗斗等長，又和土主斗等長，所以己和土止一L等長。
B
(二分) :將己控直，和等長。c
(→分) :等長，但不會說明。D
(0分) :不等長。 以上答案 A得 3 分， B 得 2 分， c 得 1 分，而 D 得零分。 (5) 預試及項目分析 本測驗項目.定後，部進行預試，以北縣頂誤國小三、四、五、六年級學生共80名為受試。然後 根攘預試所得資料進行項目分析，考驗各題目之難度及鐘別度。鑑別度分析係以外在畫畫度為依攘，間以年級聞輿難度之相關表示之。原測驗題自由 16題淘故修改成12島。
(6) 信度及放度研究 〈紛本測驗之肉都一致性 本測驗經項目分析，即正式定題，題目確定後節正式抽取妥試進行施測工作。本測驗根鐵80名園 小三至六年級學生為受試，以其測驗結果三種表徵分數間求也內部一致性係數，結果顯示符號與影像 之間 r= .74
,
(P<.Ol);符號與動作相關 r=.62
,
(P<.O
l)
;符號與總分相關 r=.84
,
(p<.O
1);影像與動作相關 r 巨.間， (P<O.I); 影像與總卦相關 r
=.95.
(P<.0
1)
;動作與總分相關 r 蚣， (P<.Ol)。由此可見，本測驗之內部一致性係數相當高。 倒置測信度 本測驗以40名國民小學學生為受試，兩次測驗時間相隔三遍，所*之重測信度是:符號表徵部分 重測係數 r=.71.
(P<.Ol);影像衰徵部份 r=.67. (P<.Ol);動作表徵部份 r=.56
,
(p<.
01)。 (c)同時教度 本測驗以80名受試測驗結果典語生之.73學年度上學期之數學學業成績、自然學業成績及青少年認 知測驗分數求相關，其結果如表一及表二: 費-租費徵能力與各項~.之平均數.:&據掌聲 (N=80) 軍SD
符號衰徵能力12.91
7.61
影像衰徵能力19.58
8.37
動作委徵能力27.68
6.88
智、知護農能力60.17
19.83
青少年認知能力33.03
10.78
數 學 成 續76.64
16.92
自 然 成 績83.00
10.13
費= 三種聾，眼能力與會少年自個能力，擻，聽自然相閱 (N= 帥) 符號 影像 動作 總分 青少年霞、知能力.67**
.70**
.57**
.76**
數 學.30**
.42**
.33**
、 .42** 自 然.41*.
.41**
.42*.
.50 ••
**P<.OI
布魯納理論應用於中小學生智、知學習的成效研究 0.2的﹒ 。本測驗與智力吾吾數關係 以ω名國小四年級賣價生所收集的比西智力商數，瑞丈民圓形補充測驗分數及沙民智力測驗分數 分別與本測驗三種表徵分數求相關，如表三。 實主 圖小寶恆生三種蟹，數分數輿各項智力分ItZ相閱 (N=60) 符 號 影 像 動 作
** P< .01
西智力|讀文氏|渺氏智力
.45**
.39*
.53**
一 .06.21
一 .08.08
一 .03.03
從表三中可發現本測驗三項表徵分數與此西智力商數有顧著相闕， P<.01 。但與團體式瑞文民 圓形補充測驗及沙民智力測驗分數間部皆無顯著相關， P>. Ol。 因研究毆計 本研究採多變項 2x4 二因子設計 (fàctorial design) 藉以探討不同性別與年輯間表徵能 1J 差 異。另外為操討年級及三種表徵方式開交互作用，本研究文踩 4X3 二因于重覆量數設計。 關實施纏， 本研究一選定對象後，間進行認知衰徵能力測驗之實施工作。本測驗據用個別測驗方式實施，每 位受試須作完十二題。每厲的基現方式分三步聽: (1)主試先曇現符號衰徵式問題，自覺試岡答。 (2)主 試再畢現影像表徵材料，由主試撮作，或晏現圖畫式材料給受試者看，然後由受試岡答問題。 (3)最後 主試基現實際材料，由受試依主試指導，實聽線作，然後讓受試岡答問題，並答出理由。受試作完每 一題的三個步驟後，才再進行下一題之測驗。如此直到作完十二題為止。 根鐵布魯納的說法，如果見輩學習過動作表徵的材料，便可以學會影像秦鐵的材料;學會影像表 徵的材料，便可學會符號表徵材料。本測驗每一題實施程序所以先畢現符號式問題，而不先曇現動作 表徵材料，係唯恐先呈現動作表徵材料，則受試已學會議題的概念，再曇現影像表徵或符號衰徵材料 時，其結果將會受影響。換言之，顛倒學現次序，是為了避免在測驗中產生學習之故。 個實輯處理 本研究一所得每一位受試的動作表徵、影像表徵及符號衰徵三種分散，以二因子多變項費異數分析 (MANOV
A) (multivariate analysis of
variance) 處理，以考驗不同性別、年級的表徵能力差異性。 另外為考驗各年級學生三種表徵能力的差異，將以單變項二因于軍覆量數變異數分析及趟向分析 處理之。 結果真討蜻 表四為國小三至六年級男女生三種認知表徵分數之平均數及標車差。 表互為不同性別、年級國小學生三種認知表徵分數之 MANOVA 及 ANOVA 分析表。
• 204 •
教育心理學報 費回 國小各年級學生三種兮，雖是平均數在擴掌聲字)j~玄‘MFS\D于別\\五
\
一 四 五 六 男 女 A •a 男 女 ~ 男 女 A口‘
男 女 A日、 符N
20
20
40
20
20
40
20
20
40
20
20
40
M
9.40 8.20 8.80
11.10 11.15 11.13
15.80 14.35 15.08
17.50 14.25 15.88
號SD
3.55 3.00 3.26
4.42 4.13 4.17
6.55 4.49 5.52
6.19 5.44 5.92
影M
16.55 14.60 15.58
20.00 20.85 20.43
25.05 24.30 24.55
26.15 23.25 24.50
像SD
4.88 5.38 5.10
5.88 4.04 4.93
8.15 6.54 7.21
4.84 7.27 6.19
24.10 24.35 24.23
28.45 29.95 29.20
30.80 31.50 31.15
32.25 31.60 31.93
作 SD4.44 5.70 4.93
3.95 3.72 3.82
4.91 3.87 4.32
3.34 '5.23 4.29
衰草 不間年級、性別國小學生實徵分數ZMANOV A
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'。， inL qdAFnt ηaponL ' ••• 4Ea--EA.66**
15.49**
17.99**
19.12**
420.86
47
1.03
187.93
55.52
60.34
25.22
47
1.03
622.63
340.41
60.34
78.52
33.49
187.93 、330
.41
>
1
290.11 /
25.22 、33
.49
>
3
14.32 /
.83**
14.63**
15.04**
12.07**
.98
0.64
.63
.20
肉，包 F 、u 句』直， 、 EEEBSEEJ OFao n3 月 dA 啥...
704 0RM 可 aAF 、 u 唔， Aaa--nhu 旬，“ ndnd EUPDRd 吟。呵。"，...
210 n4QM 唔， 4 月， 9uAτ 舟。戶口 qd aυRUAU aATndnwu...
啥 A 。 4 月， "，。 4oo n3 月 4 ，A aaTqd 島，“ 均 方28.76
4
1.39
24.04
_ 6184.20 5945.61
3673.98 、 總合~5945.61 9225.82 5513.51
~159
、 3673.985513.51 5337.75 /
**p< .01
從表五結果顯示:年級與性別之間的交互作用未達顯著差異 CA=. 鉤， P>.Ol)但年級間表 徵分數達顯著差異，(A = .66
,
P<.O
l)
;性別之間表徵分數亦違顯著差異，(A=.83
,
P<.Ol) 。 由此可見，男生與女生在認知表徵分數間之差異，並不因年組之不同而有所不同。但是各年般學生的認知衰徵分數有顯著不同。從單變項分析中，三種表徵分數在年級間皆有顯著差異， CF 值分別為15
• 206 •
教育心理學報 的三種衰徵至于數皆有顯著不同， (P<.Ol)。 另外從表四及表六結果可發現年級興衰徵方式間具有顯著交互作用，(F =2.97.
P<.01) 各年 級的三種表徵分數因年級不同而有不同。從國一中可發現五、六年級學生三種表徵分數間並無顯著差 異，但豆、四年級與五、六年級學生三種表徵分數皆有顯著差異。各年級學生皆以動作表徵至于數最高 ，其次為影像表徵分數，以符號表徵分數，最低。 綜合研究-結果發現:國小男女生的三種認知表徵能力有顯著不同。各年級學生的三種表徵能力 亦有顯著不同。各年級學生皆以動作瓷徵能力最高，其次為影像表徵能力，以符號衰徵能力最低。此 項研究結果支持本研究骰設。同時此項結果與本研究者70年及71年研究結果頗為一致，表示年級興衰 徵能力之間有關係存在。但此項結果與布魯納 r認知發展不受年齡的絕對限制」的論點可能不-致 。本研究者認為認知發展會隨著年齡增加而增加，年級愈高，個人所受教育增加，經驗亦拓克，因而 會增加其認知能力。而布魯納也認為教育及經驗可以促進個人的智能成長。因此研究者認為年級與表 徵能力之間，睡著年級增加，表徵能力亦將增加。 艾布魯納所謂「認知發展不安年齡限制」的說法，主要強調兒童認知發展可以透過教育而加速其 發展，而不是等待成熟識學習準備度來詣。他所重視的是認均發展不能以年齡來明確劉分。本研究中 發現各年級學生皆以動作表徵能力最高，其次影像表徵能力，以符號妥徵能力最低。由此可見各個發 展階段仍然未能以年級來明種藝創分，與布魯納的觀點並不違背。 〔研究二〕不間性別、年級圈中學生衰.能"jJ比較 本研究二主要為探討「認知表徵能力測驗」應用於國中生的可行性，並藉以比較不同性別、年級 國中生三種表徵能力的差異，懿將本研究二的方法與結果討論分別敘述如下:3可法
H 研究對象 本研究係以臺北市及北縣圈中一至三年級學生120名為對象，其中各年級學生的名，男女各半。 þ 研究工具及材輯:認知衰徵能力測驗。 目研究設計 為探討不同年級與性別間，三省表徵能力的差異，本研究採二因子多變項設計;其中自變項為不 開年級及性別，依變項為三種表徵分數。 另外為探討年級興衰徵方式交互作用關係，揖 3X3 二因子重覆量數研究設計，其中年級與三種 表徵方式為自變項，依變項為三種認知分數。 帥.抽程序 本研究仍以個別方式為每一年級每一位受試進行認知衰徵能力測驗，測驗實施步驟與研究一程序 相同。 國資輯錯折 *研究二以二因子多變項變異數分析比較不同性別及年級國中生認知表徵能力差異。另外又以二 因于重覆暈數變異數及趨向分析考驗年級興衰徵方式之間交互作用教果。 結果與討論 表七為圈中→年至三年級生三種分數之平均數及標準差。表八為不同年極性別國中生表徵分數之布魯納理論慮周於中小學生認知學習的成效研究
• 207 •
MANOVA 及 ANOVA 分析表。從衰八結果顯示年級與性別間並無交互作用存在，
A=.95
,
df
=(3
,
2
,
114)
,
P>.05 。又年級闊無顯著差異 A=.91，
df=(3
,
1
,
114)
,
P>.05 。
性別間亦無顯著差異A= .96
,
df=(3
,
1,
114)
,
P>.05 。就單費項分析中亦發現各年級在符號、 影像及動作表敏的分數間，皆無聽著差異， P>.05; 男女生的三項分數也無顯著差異， P>.05 。聽七圈中看5年級學生草種舜a%平均數車.$聾
封式\》M手S\\D
j\\m
\y
蚓
|
一年
級-
一年
級 一年
級 男 女 ~司 男 女 A 回 男 女 合 符N
20
20
40
20
20
40
20
20
40
M
25.80
22.90
24.35
25.90
26.50
26.20
27.70
27.55
27.63
號SD
4.96
5.86
5.48
7.14
6.10
6.61
5.08
4.66
4.98
影M
30.20
27.85
29.03
29.85
29
.40
29.63
30.90
32.20
3
1.
55
像SD
3.79
4.51
4.23
6.21
4.16
5.19
3.11
2.44
2.89
動M
32.60
3
1.
80
32.20
32.35
32.20
32.28
32.55
33.65
33.10
作SD
3.23
3.46
3.29
4.59
2.91
3.75
2.63
2.32
2
.47
Il
A
不周年，擾、性別圈中生蟹，數分數之 MANOVA
~ANOV
A 分$野蠻SSCP
單 變 項 變異來源df
A
(多變項〉 符號 影像 動作166.05
年級 (A)166.05
139.22
55.04
~2
.91
2.69
2.92
.80
62.63
55.04
22.32
15
.41
性別 (B)15.41
19.20
5.82
~1
.96
.73
.81
.32
一2. 的5.82
4.48
5
1.
00
(AxB)
5
1.
00
66.65
36.33
~2
.95
.70
1.
40
.74
交互作用23.71
36.33
20.82
均 方{叫棚 55 酬，“)
誤 差 2985.552716.65 1825.00} 114
39.83
23.83
14.03
2049.60 1825.00 1599.00
4839.92 3218.01 2133.88
總2133.88 1922.19 1646.62
• 208 •
變具來自豪 受 試 間 年級間 (A) 軍內受試 受試者內 表徵方式 (B) 直線趨向 三次趨向 交互作用 (AxB) 直線趨向 二次趨向 區組×軍事內受試 區組×軍內受試(直線〉 區組×軍內受試(三被〉* P< .01
教育心理學報 .九 圖中往年級典里徵方it間趨向~街，要SS
df
MS
6268
.43
119
52.68
305.32
2
152.66
5963.12
117
50.97
3980.67
240
15.75
2557.12
2
1278.56
2509.07
1
2509.07
48.05
l48.05
69.57
4
17.39
62.01
2
31.01
7.56
2
3.78
1153.98
234
4.9316
898.89
117
7.68
255.09
117
2.18
F
2.99
259.26**
326.70**
22.04**
3.53**
4.04*
l.73
另外就年級與三種表徵分數的越向至于析結果如表九所示。此項結果發現年級與衰徵方式之間具有 顯著交互作用，F =3.53
,
P<.01; 且墨直線趨向現象。又三種表徵方式開依符號、影像而動作順36
33
32
數 31
30
29
28
27
26
--2-5
24
23
符 號三年級生
/七三二年級生
一年級生
影 像表徵方式
動 作 圖二、國中生年級與衰徵方式間認知分數之交互作用布魯納理論應用於中小學生認知學習的成效研究
•
2嗨， 序分數逐漸遞增，基直線趨向。再從單純主要放果考驗中發現各年級學生在符號表徵上兵有顧著差異F =5.32;
p<.OI 。但各年級生在影像衰徵及動作表徵上皆無顯著不同， P>.Ol 。而各年級學生的 三種表徵分數皆有顯著不同，其中以動作分數最高，其次影像分數，再次為符號分數。 綜合以上結果說明，就整個認知能力霄，園中各年級學生並無顯著不同;男女生之間認知能力也 無顯著差異。但就年級與三種表徵分數言，年級興衰徵方式間有交互作用存在，顯示各年級學生的三 種表徵分數差距，因年級不同而有不同，如國二所示。其中各年級學生在符號表徵分數差距最大，影 像表徵分數差距次之，以動作表徵分數差距最小。各年級學生在符號表徵分數上有顯著不同，但在影 像及動作表徵分數皆無顯著不同。說明國中生認知能力最太差距在符號衰徵能力上 o 〔研究三〕不同智 tJ 組賽徵能力比較 本研究三主要目的在探討智能不足生、普通生及資優生認知表徵能力差異的特徵。因此本研究仍 然利用自編的認知表徵能力測驗為工具，對不同智力組學生進行測驗實施工作，以驗證各組學生是否 動作表徵能力沒有差異，而符號表徵能力則有顯著差異;而且各組學生的動作表徵能力差距小，而符 號表徵能力的差距較大。本研究三方法與結果討論，分別說明如下:11
注
(寸研究對象 以臺北市中山國小、北師專附小及古亭國小魯智盟四年級以上學生共40名為啟智組學生，其平均 智商為58 。另外以大安國中，金華園中一、二、三年級益智麗學生為益智組學生，其平均智商為64 。 以北市中山國小、女師專附小及北縣埔雄關小資優直四年融學生40名為賣價組學生，其平均智商為 146 。又以中山、古亭、機乾國小普通車四年級學生共40名最普通組學生作為對照組。全部受試共160 名，男女各 80名。 叫研究工具與材科 本研究三所使用之工具與研究一的工具相間，仍以認知表徵能力為測量工具 o (:::)研究設計 為探討不同智力組表徵能力之差異，本部份的研究設計踩單因于多變項設計;自變項為不同智力 組(分國小啟智粗，園中益智組、普通組及賣價組四組) ，依變項為三種表徵分數。 倒賣攝程序 本研究部份仍以個別方式為每→組每-位受試進行認知表鐵能力測驗，測驗實施步驟與研究一實 施程序相同。先以符號表徵材料呈現，再以影像材料基現，最後再是現動作表徵材料。測驗完畢後，陣將每位受試所得之三種表徵分數加以登錄及整理，然後進行資料分析及統計工作。
因資科分析
本研究三以單因于多變項變異數分析 (MANOVA) 比較不同智力組的認知表徵能力差異。 結果與討論 表十為不同智力組三種表徵分數之平均數及標車蓋衰。表十一為四組學生認知衰徵分數之 MANOVA 及 ANOVA 分析表。
• 210 •
教育心理學報 要+ 不同智力組三種要續分11平均數 (M) 及據省畫畫 (SD)于美、
國小資侵組 國小普通組 園中鑫智組 國小畢生智組(N=40)
(N=40)
(N=40)
(N=40)
符M
18.85
11.13
5.03
2.68
號so
5.17
5.70
2.53
2.91
影M
25.83
20.43
8.83
5.18
像so
4.98
5.91
4.80
4.03
動 作M
so
32.63
2.90
29.20
4.60
17.40
6.63
13.45
7.22
由表十及表十一中可發現四組學生認知表徵分數有顯著差異 A=.17.df=(3， 3 ，Il7) ， P<.OI 。
就單變項部分言，四組學生的符號表徵分數有顯著差異，
F =134.22
,
df=(3
,
156)
,
p<.OI 。 四組學生的影像表徵分數亦有顯著不同，F =176.23
,
df=(3
,
156)
,
P<.OI 。男外在動作表徵分數 上，四組學生也有顯著差異， F=1ω.32，df=(3.156)
,
P<.OI 。 要+- 不同智力組要被倍數之 MANOVA 及 ANOVA 分析要 學變 符號 影像 變異來頭SSCP
df
A
項 動作 組6163.32 8204.82 7437.53
3
7437.53 10563.63 9773.42
2387.88 1431.18 1067.25
1067.25 2528.15 4648.93
.17**
I
134.22牌 176.23紳 109.32紳 組 均 方 總 ' E-w AP •• 4 、 aEE 》 EEEJ OOOOPhu 旬，旬，呵。 a 唔， inru nunynd FDAUae 。。 qUA 嘻 TE--a 口， ioo 。aoru7 •..
con',
i nVEvny 。 OAυ any 呵。 '-A ••. 益 。 bnooo ﹒向 dnd mmmι 自幼 。。 '』 EJEEE 、 和15.31
2
1.
70
29.80
就表十中可看出賣優組的動作表敏、影像表徵及符號表徵等三種分數皆高於其他三組學生。 就三種表徵分數比較，各組學生皆以動作表徵至于數最高，其次為影像表徵分數，以符號表徵分數 最低。如圖三所示。圖三為各組學生三種表徵分數趨向圈。 綜合上述結果，本研究支持智力與認知發展能力間具有密切關係。本項結果說明資優生不論動作 表徵能力，影像表徵能力及符號表徵能力皆優於正常生，國小草生智生及園中益智生。其中以國小畢生智 紐學生的三種表徵能力最低。國小四年級普通學生的三種安徵能力亦高於國中益智班學生。由此表示 智力與認知能力之間具有密切關係。 資優生的三種表徵能力使於普通生及智能不足生，是不容爭論的問題，然而本研究所重視的是三 組學生的認知發展能力有那些差異的特徵，希望藉以提供教師了解各種不同智力組學生的認知發展，布魯納理論應用於中小學生認知學習的成效研究 • 211 • 區合適當教學方法，以促進教學教果。本研究結果顧示資優生不僅動作能力發展最佳，甚至影像表徵 能力及符號表徵能力亦發展得很好，而智能不足學生的三種表徵能力皆發展得慢，但是其動作表徵能 力仍然使於符號表徵能力。由此可見，對智能不足學生的教育識教學方式，亦宜以使用具體材料，提 供實際據作機會，使他從做中學習，以促進他們的認知學習。
35
30
分 25
數 20
10
5
符 號盡
表徵芳式
動 作資優組
正常生 鑫智生 啟智生 圍三、不同智力組三種表徵分數交互作用 〔研究四〕不間教學策略致果比較 研究四的主要目的在探討不同教學策略對國小學生認知學習放果的影響。因此，同一認知概念本 研究者均設計三種不同的教學策略來進行教學:國策略→ r先動作而影像而符號」教學策略;策略 二 r先影像而符號J 教學策略;策略三 r符號」教學策略 o 每一種教學策略皆以個別化方式進行 ，每種策略教學總時間皆為40分鐘。比較三種不同教學策略之學習欽果的目的，主要在驗誼布魯納認 知理論應用於教學的蠢事島及實用性。起將本研究四之方法與結果討論說明如下:芳法
H 研究對象 研究四之 150 名受試係自臺北縣頂溪國小五年級學生中隨纖抽接而來。他們被隨續分成三組，每 一組受試各安排~種教學策略予以教學。 口研究工具及材科 1.教學策略實驗教材 本研究的實驗教材，選自認知表徵測驗中最難的第九、十、十一、及十二題(以，四年級生而言， 符號部份難度指數分別為 .15,
.05 '0 '
.05) 為教材內容;其內容包括平方和定理、脊數和定理、畢 民定理及立方和原理等四個數學概念的介紹興應用。失 212 也 教育心理學報 研究者很據布魯納龍知理論的觀點自行設計教材內容對照表，並設計三種教學策略壘現 E 三種策 略所使用之實驗材料及數材結構內容也有所不同。 (1) 策略一:是主試先讀學生從實際材料及動作操作中學習，然後再呈現圍丹說明，最後護學生 學習符號材料。 (2) 策略二:是主試先呈現國丹說明卡給受試，讓學生從國Jt中學習，再讀學生學習符號材料 o (3) 策略三:是主試直接皇現符號材料，讓受試透過符號方式學習，其材料包括四種觀念的符號 說明卡各→張。 2. 認知學習測驗 本測驗係為筆者自行設計，為測量受試在歡學策略後，所撞得的認知概念而設計。整個測驗依撮 教學策略實驗教材中四個主要觀念而編定。共有四大題，每大題有五小題，共有廿題，每題一分，最 高分二十卦。分數愈高，表示受試撞得認知學習概念愈多，認知學習敷果愈佳。 本測驗以96名國小五年級學生為對象，相隔三週施測兩次，以建立重測信度，重測信度係數為 r
