高職資料處理科學生訊息處理能力與創造性問題解決能力之相關性研究

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(1)國立台灣師範大學工業教育學系 碩士論文 指導教授:莊謙本 博士. 高職資料處理科學生訊息處理能力與創造 性問題解決能力之相關性研究 A Study of The Relationship between Information Processing Ability and Creative Problem Solving Ability of Students in Data Processing Department of Vocational High school.. 研究生: 黃玉君. 中 華 民 國. 九 十 九. 年. 七. 月.

(2) 摘要 創造力是社會與個人進步的驅動力,面對知識經濟與技術生命週期 大幅縮短的環境,更頇培育學生具備創造性問題解決的能力。本研究旨在 探討個體訊息處理能力與創造性問題解決能力的內涵,並分析二者之間的 關聯性,藉以提供教師規劃教學課程與活動設計時之參考,並期許達成培 育學生具備創造性問題解決能力之目標。 本研究主要採用相關文獻分析、專家審查、問卷調查等方法進行研究, 研究對象為台北市私立高職資料處理科一年級學生,有效樣本數共計 60 名。以情境式問題引導使學生進行相關活動,藉以收集和分析資料。經由 平均數、標準差以及單一樣本 t 檢定進行現況分析,探討高職資料處理科 學生在程式設計思考歷程中,其注意力程度、工作記憶容量、後設認知能 力與創造性問題解決能力展現之現況;並以皮爾森積差相關之統計方法探 討研究對象的訊息處理能力與創造性問題解決能力間之相關性。 本研究結果發現注意力程度、工作記憶容量、後設認知能力與創造性 問題解決能力均呈現顯著的相關性。進一步做細項分析後發現個體的「工 作記憶量」與「問題解決能力態度」只呈現低度相關,「創造表現力」分 別與「後設認知能力」 、 「問題解決能力態度」亦呈現低度相關。本研究建 議教師在規畫教學活動與課程時,應增加專題式與問題導向的教學活動, 以增進培養學生具備創造性問題解決能力。 關鍵字:訊息處理、後設認知、創造性問題解決能力. I.

(3) Abstract Creativity is the motivation to drive people and society in progress. Facing the knowledge economic and the environment of the technology life cycle is getting shorter remarkably. Therefore, ability of creative problem solving becomes necessary in cultivating students. The study is to explode the connotation of individual information processing ability and the creative problem solving ability and analyze the correlation between them. Hopefully, it can be a reference to design curriculum and activity for teachers, and also is expected to achieve the goal which students have creative ability to solve problems. Documentary analysis, questionnaires, and expert examination are used in the research. The subjects are the freshman year students who study data processing as major in vocational high school in Taipei. There are 60 effected samples. Situation questions were used in activities and collected and analyzed data simultaneously. The methods of data analysis are mean, standard deviation and one-sample t test which are to discover abilities of attention, working memory capacity, metacognition and creative problem solving of subjects in thinking process of digital design, also explode correlation between abilities of information process and creative problem solving by Pearson correlation. The result presents significant correlation between attention ability, working memory capacity, metacognition and creative problem solving abilities. When data is analyzed further in details, it illustrate that working memory capacity and problem solving attitude are low correlation, also between problem solving attitude, metacogniton and creativity proformance. To sum up, the evidence suggests teachers should add project based II.

(4) learning and problem based learning in order to improve students’ creative ability to solve problems. Keywords: Information process, Metacognition, Creative Problem Solving ability.. III.

(5) 謝 誌 二年的歲月在無數篇報告與討論聲中度過,也在許多貴人的幫助與 相互扶持下捱過,面對眼前完成的論文,心中充滿感恩與謝意。 本論文能順利完成,首先要誠摯的感謝指導教授莊謙本博士,不辭 辛勞的指導與教誨,對於研究的方向、觀念的啟迪、架構的匡正與資料 的提供,在在使學生獲益良多;口試委員臺北市立教育大學資訊科學系 系主任壽大衛博士及國立台灣師範大學資訊教育研究所教授陳明溥博 士提供學生寶貴的意見、岳修平教授在計劃口試時提供學生更明確的研 究方向、郭乃文老師給予學生在施測工作記憶量表時應注意的細節以及 杜家興心理師同意學生使用其自編量表,都使學生的論文能更加完善; 此外,博士班黃議正學長在此二年的歲月中提供許多寶貴的資料與協助, 使我能事半功倍的完成許多課業議題與研究報告,本論文所引述或參考 的許多寶貴文獻也多出於議正學長的提供與協助;於此獻上十分的敬意 與謝意。 在這二年的歲月裡,要感謝的人很多,感謝令儀學姐、銘玹、虹霓、 逸茜、嘉欣及碩士班的所有同學在生活、研究與課業方面曾給予的鼎力 協助;感謝實驗室的同學國豪、嘉訓、凱堯、訓欣、榮一及學弟妹逸棟、 佩嬅、家伃、伯任與正典,因為有各位的支持與陪伴,使得研究的生活 能充實豐富;感謝耘盈和式鑫助教的體諒與協助,使許多班級活動與責 任得以完成;感謝計畫的夥伴慧安、詠萱、瑾文及善品,在此一併致上 由衷的謝意。 最後,將本文獻給我最摯愛的家人,由於他們的支持與體諒,才能 使我順利完成碩士學業,在此與他們共同分享我的喜悅,願他們永遠健 康平安、隨心滿願。. 黃玉君 謹誌 2010 年 8 月 10 日. IV.

(6) 目錄 中文摘要 ········································································································Ⅰ 英文摘要 ········································································································Ⅱ 謝誌 ·················································································································IV 目錄 ··················································································································V 表目錄 ···········································································································VIII 圖目錄 ··············································································································X. 第一章. 緒論. 第一節. 研究背景與動機··········································································1. 第二節. 研究目的與待答問題··································································5. 第三節. 研究方法與步驟 ··········································································7. 第四節. 研究範圍與限制 ········································································10. 第五節. 名詞解釋 ····················································································12. 第二章. 文獻探討. 第一節. 訊息處理理論 ············································································14. 第二節. 後設認知 ····················································································25. 第三節. 創造性問題解決能力································································30. 第三章. 研究設計與實施. 第一節. 研究對象 ····················································································37. 第二節. 研究架構 ····················································································38. 第三節. 研究方法 ····················································································41. 第四節. 研究流程 ····················································································43. 第五節. 研究工具 ····················································································45 V.

(7) 第四章. 資料統計與分析. 第一節. 高職資料處理科學生訊息處理能力之現況分析 ···················64. 第二節. 訊息處理能力各構面之相關性分析 ·······································72. 第三節. 創造性問題解決能力之現況與相關性分析 ···························75. 第四節. 訊息處理能力與創造性問題解決能力之相關性分析 ···········85. 第五章 結論與建議 第一節. 結論 ····························································································90. 第二節. 建議 ····························································································92. 參考文獻 ········································································································94. 附錄一. 原訊息處理歷程之注意力評估量表··········································103. 附錄二. 原訊息處理歷程之後設認知評估量表 ·····································104. 附錄三. 原問題解決能力態度評估量表··················································106. 附錄四. 原總結性創造表現力教師評量表··············································108. 附錄五. 後設認知量表原文 ······································································110. 附錄六. 問題解決能力態度量表原文······················································112. 附錄七. 訊息處理歷程之注意力評估量表—專家審查意見 ·················114. 附錄八. 訊息處理歷程之後設認知評估量表—專家審查意見 ·············116. 附錄九. 問題解決能力態度評估量表—專家審查意見 ·························121. 附錄十. 總結性創造表現力教師評量表—專家審查意見 ·····················125. 附錄十一訊息處理歷程之注意力評估量表—正式問卷. ·····················129. 附錄十二訊息處理歷程之後設認知評估量表—正式問卷 ·····················130 附錄十三問題解決能力態度評估量表—正式問卷 ·································132 附錄十四總結性創造表現力教師評量表—正式評量表 ·························134 VI.

(8) 附錄十五情境式問題導引活動 ··································································136 附錄十六日常生活工具性語文工作記憶量表. ·····································146. 附錄十七日常生活工具性語文工作記憶量表同意書 ·····························147. VII.

(9) 表目錄 表 2-1. Wallas 創造歷程四階段的思考運作和要素 ····································30. 表 3-1. 「訊息處理歷程之注意力評估量表」之各題題項 CVI 值 ·········46. 表 3-2. 「訊息處理歷程之注意力評估量表」之量表修正 ·····················46. 表 3-3. 「訊息處理歷程之注意力評估量表」之信度摘要表 ·················47. 表 3-4. 「訊息處理歷程之後設認知評估量表」之各題題項 CVI 值 ·····49. 表 3-5. 「訊息處理歷程之後設認知評估量表」之量表修正 ·················50. 表 3-6. 「訊息處理歷程之後設認知評估量表」之信度摘要表 ·············52. 表 3-7. 「問題解決能力態度評估量表」之各題題項 CVI 值 ·················54. 表 3-8. 「問題解決能力態度評估量表」之量表修正 ·····························55. 表 3-9. 「問題解決能力態度評估量表」之信度摘要表 ·························56. 表 3-10. 「總結性創造表現力教師評量表」之各題題項 CVI 值 ···········58. 表 3-11. 「總結性創造表現力教師評量表」之量表修正 ·······················59. 表 3-12. 程式設計成品之「評分者一致性」相關 ···································61. 表 4-1. 學生在設計程式時是呈現「全神貫注」知覺之分析表 ···········65. 表 4-2. 學生在設計程式時是呈現「忘卻自我」知覺之分析表 ···········66. 表 4-3. 學生在「工作記憶量」表現程度之分析表 ·······························67. 表 4-4. 學生對「自我覺察」知覺程度之分析表 ···································68. 表 4-5. 學生對「認知策略」知覺程度之分析表 ···································69. 表 4-6. 學生對「自我規劃」知覺程度之分析表 ···································70. 表 4-7. 學生對「自我檢核」知覺程度之分析表 ···································71. 表 4-8. 注意力程度與工作記憶量、後設認知能力間之相關性 ···········72. 表 4-9. 工作記憶量與注意力程度、後設認知能力間之相關性 ···········73. 表 4-10. 訊息處理能力各構面之相關性 ···················································73. 表 4-11. 學生對「問題解決自信」知覺程度之現況分析 ·······················75 VIII.

(10) 表 4-12. 學生對「趨避取向」知覺程度之現況分析 ·······························77. 表 4-13. 學生對「自我控制」知覺程度之現況分析 ·······························78. 表 4-14. 學生在設計程式的成品中呈現「獨創性」表現之現況分析 ···79. 表 4-15. 學生在設計程式的成品中呈現「精密性」表現之現況分析 ···80. 表 4-16. 學生在設計程式的成品中呈現「流暢性」表現之現況分析 ···81. 表 4-17. 學生在設計程式中呈現「變通性」表現之現況分析 ···············82. 表 4-18. 學生創造性問題解決能力(CPS)表現之現況分析 ·················83. 表 4-19. 問題解決能力態度與創造表現力間之相關性 ···························83. 表 4-20. 創造性問題解決能力與訊息處理能力之相關性 ·······················85. 表 4-21. 訊息處理能力與創造性問題解決能力構成因素之相關性 ·······86. 表 4-22. 訊息處理能力與創造性問題解決能力相關性之細項分析 ·······88. IX.

(11) 圖目錄 圖 1-1. 研究步驟圖 ·······················································································9. 圖 2-1. 訊息處理歷程圖 ·············································································17. 圖 2-2. 訊息處理模型 ·················································································18. 圖 2-3. 工作記憶系統 ·················································································19. 圖 2-4. 資訊處理系統的原理結構 ·····························································22. 圖 2-5. 問題解決的資訊心理過程 ·····························································32. 圖 3-1. 研究架構圖 ·····················································································38. 圖 3-2. 研究流程圖 ·····················································································44. 圖 3-3. 研究工具施測流程 ·········································································62. 圖 4-1. 注意力程度與工作記憶量、後設認知能力間之相關性 ····················72. 圖 4-2. 工作記憶量與注意力程度、後設認知能力間之相關性 ·············73. 圖 4-3. 訊息處理能力各構面之相關性 ·····················································74. 圖 4-4. 問題解決能力態度與創造表現力間之相關性 ·····························84. 圖 4-5. 創造性問題解決能力與訊息處理之相關性 ·································85. 圖 4-6. 訊息處理與創造性問題解決構成因素之相關性 ·························86. 圖 4-7. 訊息處理與創造性問題解決相關性之細項分析 ·························88. 圖 5-1. 訊息處理與創造性問題解決之相關性模型 ·································91. X.

(12) 第一章. 緒 論. 本章主要是在說明本研究的研究動機、背景、研究目的與研究方法。 全章共分為五節,第一節為研究背景與動機;第二節為研究目的與待答問 題;第三節為研究方法與步驟;第四節為研究範圍與限制;第五節為名詞 釋義。. 第一節 研究背景與動機 創新(Innovation)、想像力(Image)是新思維的人所具有的特質, 意即創造力人人皆有(毛連塭、郭有遹、陳龍安和林幸台,2000;曾志朗, 2005)。它是人類所獨具的特質,也是社會與個人進步的驅動力(吳明雄、 許碧珊、饒達欽、簡明忠、陳建宏和張中一等,2008;Guilford, 1986)。 Amabile(1988)指出「個體創造力」是組織創新的主要元素,未來世界的 經濟競爭力在於產業研發能力,而產業研發能力來自於學校教育、社會教 育及產業教育(洪榮昭、蕭錫錡和吳明雄,1997;蕭錫錡、張仁家和黃金 益,2000)。面對知識經濟與技術生命週期大幅縮短的環境,各級技術性 人才更頇具備創造性問題解決的能力,而技職教育是國家經濟發展所需的 各級技術性人才之重要培訓的管道,更應該重視創新技能與創造力的養成 (莊謙本和黃雅萍,2002)。有鑑於此、教育活動的變革頇以培育學生具備 創意動能、養成學生具備創造性問題解決能力為主要宗旨,教育部(2002) 在創造力教育白皮書中表明「創造力與創新能力之培育,不僅是提昇國民 素質之關鍵,亦為發展知識經濟之前提,所以創造力教育也就成為未來教 育工作之推動重點。」此外,教育部(2006)為了發展具創意導向之學校 教育內涵,以營造出培養高中職學生創造力的學習環境,更於民國95年訂 定「教育部輔導高級中等學校發展創意教學環境補助要點」,以落實教育 1.

(13) 部創造力教育白皮書之推動。因此,探討個體創造性問題解決能力的內 涵,將有助於推廣創造力與創新能力之培育,實為重要,是為本研究動機 之一。 Neisser(1967)認為:「認知是指類換、類約、加工、儲存、提取和 使用感類輸入的所有過程」,也就是說、認知是人類在環境中經由感官覺 察、注意(attention) 、辨識(distinguish) 、轉換(transfer) 、記憶(storage) 等內在的心理活動。但是面對外在訊息負荷的暴增,個體可運作的資源有 限,無法將全部的訊息接收處理,是故,「注意力」的介入與過濾將有助 於人類在面對外在世界時,有效的運用有限的容量資源,進而選取所需要 的適當訊息(阮啟弘、呂岱樺、劉佳蓉和陳巧雲,2005)。個體對相關主 題的知識透過注意力而被接收與處理,只有被注意到的資訊,才能被學習 者內化為知識(于富雲和陳玉欣,2007; Asubel, 1960) ,也就是說人類訊 息處理的歷程,包括:接受器、工作/短期記憶、長期記憶及反應器等,且 其個別在訊息處理過程中扮演不同的功能(岳修平譯,1998)。訊息處理 理論(Information Processing Theory)將個體的記憶區分為感官記憶、工 作記憶、短期記憶與長期記憶。學者認為訊息被個體注意與接收後會先進 入感官記憶且維持數秒鐘,再經由工作記憶的複誦與存取,並且儲存在短 期記憶區塊,經自動化(Automatic)機制進而建構成長期記憶區的基模 (Scheme) (陳密桃,2003;吳金聰,2006;Sweller, Van Merriënboer & Paas, 1998)。而長期記憶的基模越多越廣,個體可運用處理的資源基礎也越多 越廣,是以驅使個體展現其創造力的動能,仍必頇架構在個體厚實的本科 知識(Domain knowledge)基礎之上,因為創造力雖與人格特質、文化素 養與學習環境相關,,但是創意本身則需要獲得所屬領域學門的認可(葉 玉珠,2005;Amabile, 1988;Zimmerman, 2006) 。創造性問題解決能力的 展現與其專業知識息息相關,也唯有具備紮實的本科相關知識為根基,方 2.

(14) 能有效運用創意思維、使原有知識體系更加精進多元,並增進個體觸類旁 通的運用能力。知識的建構與個體對訊息處理的能力有關,因此、探討訊 息處理能力的內涵與彼此間的相關性,藉以瞭解個體的高層次思考運作之 歷程,將有助於規劃創造性問題解決能力相關課程與活動,是為本研究動 機之二。 訊息被個體所注意與內化為認知基模並且儲存在長期記憶,但是此認 知對個體而言只是一個被儲存的知識而已,若沒有被類化推理與運用,仍 無法激發個體展現其創造力,充其量只能藉此知識記憶在考詴應答時獲得 高分。Kyllonen和Christal(1990)將個體的推理能力和工作記憶容量視為 二個不同的思考本質,Spearman(1923)則將理解力描述為一種抽象概念、 高層次處理的能力。在個體建構其認知的歷程中,理解力是一個轉換機 制,激勵個體在原有的本科知識體系之下,促使個體轉化認知形態並展現 出高層次思考活動。也就是說個體對訊息的理解與運用,將促使個體瞭解 自己所擁有的知識結構,並且對接收的資訊與整個認知活動進一步整合而 形成後設認知,使個體的知識體系經由量變而產生質變的提升。後設認知 是個體對其知識體系做全面性的有計劃監控、調整執行與評鑑等的適當操 弄,進而將原以記憶型態儲存的認知進行反省、批判與知識再重組的一種 高層次的運思活動(Flavell, 1976;Novak & Gowin, 1984;Nelson, 2001; 張春興,1996;程炳林,2001;李偉俊,2008)。因此,後設認知是個體 將原有的認知進一步做分析、類化的高層次思考活動之一。要培養個體具 備創造性問題解決能力,則頇提升個體垂直思考和知識水平移轉的能力, 而個體的後設認知是其重要的關鍵能力。因此、探討個體的後設認知能力 與創造性問題解決能力的相關性,是為本研究動機之三. 個體展現出創造性問題解決能力是一種外顯性的能力,並且架構在個 3.

(15) 體的先備知識(專業知識)上,而先備知識的形成從訊息理論來看便是一 種知識建構的歷程。Sternberg(1991)指出創意型的資優能力可以在工作 中提供最偉大的貢獻,如科學、藝術及文學等領域。近年來對創造力的研 究更在各個領域學門中展開,其認為創造力的表現會因人的特質與文化的 薰陶產生差異性。所以、教師應提供適當的機會與環境,使個體的創造性 問題解決能力能充分發展與表現(Simonton, 2003;陳昭儀,2000) 。葉玉 珠(2007)從生態系統的觀點認為個人特質對創意具有直接的影響,同時 也指出家庭及學校環境都是影響創造力發展的重要因素(Gardner, 1993; Michel & Dudek, 1991;Pohlman, 1996;Fleith, 2000;Snowden & Christian, 1999;陳昭儀,2006) 。是以,經由探討個體的注意力程度、工作記憶量、 後設認知能力與創造性問題解決能力之間的相關性,藉以提供教師規劃教 學課程與活動設計時之參考,並期許達成培育學生具備創造性問題解決能 力之目標,此為本研究動機之四。. 4.

(16) 第二節 研究目的與待答問題 壹、 研究目的 Guilford 於 1950 年提出創造力(Creativity)的重要性以來,各知識領 域的學者也著手於發展該領域之創造力的相關研究,並且促進課程教材教 法的活化與革新,以期強化培育創意人才。由於個體經由注意力過濾出環 境適當的訊息而進行訊息處理,到個體展現出創造性問題解決能力的過 程,還需透過認知結構學習的理解和類化後,進而促發個體的後設認知, 形成認知的垂直探索與水平移轉,而不是單純的將知識永久儲存。 本研究旨在探討外來的訊息經由個體的注意力篩選後所呈現出專注 的特徵,並透過工作記憶使個體藉由存取運用訊息來進行推理、修正與自 我評量,並激發出個體的創造性問題解決能力的整個過程中,各構念之間 所呈現的相關性。 基於研究背景與動機,本研究目的如下: 一、 瞭解個體的訊息處理能力中,有關注意力程度、工作記憶量與個體 後設認知能力的內涵。 二、 瞭解個體的創造性問題解決能力的內涵。 三、 探討高職資料處理科學生的訊息處理能力在注意力程度、工作記憶 量與個體後設認知能力彼此間的相關性。 四、 探討高職資料處理科學生訊息處理能力與創造性問題解決能力表 現的相關性。 貳、待答問題 根據上述之研究目的,本研究提出的待答問題如下: 一、 高職資料處理科學生的注意力程度與工作記憶量之間的相關情形 5.

(17) 為何? 二、 高職資料處理科學生的工作記憶量與後設認知能力間的相關情形 為何? 三、 高職資料處理科學生的後設認知能力與創造性問題解決能力間的 相關性情形為何? 四、 高職資料處理科學生的注意力程度與後設認知能力之間的相關性 情形為何? 五、 高職資料處理科學生的注意力程度與創造性問題解決能力間的相 關性情形為何? 六、 高職資料處理科學生的工作記憶量與創造性問題解決能力間的相 關性情形為何?. 6.

(18) 第三節 研究方法與步驟 壹、研究方法 本研究主要採用相關文獻分析、專家審查、問卷調查等方法進行研 究。並且以情境式問題為引導活動,使研究對象進行相關活動,藉以收集 個體相關資料,並進行分析。 本研究之研究方法說明如下: 一、文獻分析 蒐集近年國內外有關訊息處理理論之注意力程度與工作記憶量、後設 認知能力及創造性問題解決能力等期刊論著,並對相關領域之學術性期 刊、研究報告及論著進行定義與研究分析,作為本研究之理論依據,進而 發展相關研究工具,進行施測與資料收集。 二、專家審查 本研究延請國內有關研究訊息處理理論與創造性相關議題之學者進 行專家審查,以確認本研究有關注意力程度、工作記憶量、後設認知能力 及創造性問題解決能力等研究工具之問卷內容的適合度,並依據專家的意 見進行修正與施測。 三、問卷調查:本研究透過情境式問題的引導,使研究對象從事程式設 計的活動,藉以測得研究對象之注意力程度、工作記憶量、後設認知能力 及創造性問題解決能力等量表之分數,並進行統計分析與探討彼此間的相 關性。 貳、研究步驟 在界定主題的研究方向與範疇後,逐漸縮小範圍來蒐集相關文獻, 根據文獻探討所歸納分析的結果,建構本研究之主要探討的構念,據此 7.

(19) 作為設計與改編成「訊息處理歷程之注意力評估量表」、「訊息處理歷 程之後設認知評估量表」、「問題解決能力態度評估量表」與「總結性 創造表現力教師評量表」等問卷的初稿,並藉由專家審查加以修正調查 問卷的內容。 本研究之研究步驟如圖1-1、依下列程序進行: 一、界定研究主題 根據研究動機,先行研讀相關之文獻資料,瞭解有關訊息處理能力與 創造性問題解決能力的研究情形與成果,進而找出適切的主題;其後、針 對主題再行確認與範圍界定,以利後續工作之進行。 二、文獻回顧與分析 針對訊息處理理論探討注意力與工作記憶的內涵、並收集個體之後設 認知、問題解決能力與創造性問題解決能力的相關資料,廣泛蒐集國內外 相關文獻,並進行文獻整理與歸納工作。 三、研究設計 確立研究架構,研擬研究問題,並決定資料收集方法與研究對象,擬 定研究計畫,以利研究工作的進行。 四、發展研究工具 根據文獻與研究目的發展相關研究工具,選取並修訂衡量研究要素的 量表;進行專家會議審查問卷內容,再修改問卷語句與編排定稿。 五、資料收集與回收 進行相關情境式問題引導的活動,於活動結束後實施問卷資料的調 查、資料收集與問卷回收的工作。. 8.

(20) 六、資料整理與分析 待相關資料與問卷回收後進行資料登錄,視情況將無效或遺漏填答的 樣本予以刪除,最後以統計方法進行資料分析。 七、結論與建議 依據資料分析結果回答研究問題及提出結論與建議,並著手完成論文 撰寫工作。 叁、本研究進行之步驟: 界定研究主題. 文獻回顧與分析. 研究設計. 發展研究工具. 資料收集與回收. 資料整理與分析. 結論與建議. 1-1 研究步驟圖 9.

(21) 第四節 研究範圍與限制 壹、研究範圍 本研究是以個體訊息處理能力中的注意力程度、工作記憶量、後設認 知能力與創造性問題解決能力等為主要範疇,藉以探討各個構念彼此間的 相關性。由於個體的動機、人格特質、先備知識與環境因素都會影響個體 的創造性問題解決能力的表現,此皆非本研究所欲探討的範圍。 為了降低上述因素對本研究結果的影響,考量研究對象頇具備相同的 區域文化與學習環境,本研究遂以台北市私立高職資料處理科一年級學生 為研究對象。是故,本研究之研究結果無法推及其他學校學生或其他科系 背景之學生。 貳、研究限制 本研究之主要限制可以從以下幾個方面來理解: 一、研究變項的限制 影響個體創造性問題解決能力的因素很多,諸如活動進行的方式、學 習動機、個體個別因素等。本研究僅針對個體在活動中的注意力程度、工 作記憶量、後設認知能力等三個構念加以討論,而且本研究所評量的創造 性問題解決能力是以個體的問題解決能力態度與創造表現力為主要面 向,無法涵蓋所有影響個體創造性問題解決能力的相關因素,此對本研究 結果的推論將造成限制。 二、研究面向的限制 個體注意力、工作記憶、後設認知與創造性問題解決能力的內涵均含 括許多面向,本研究運用的研究工具是針對個體的注意力程度、工作記憶 量,後設認知能力、問題解決態度與創造表現力為探討的範圍,因此不擴 10.

(22) 及其他面向的能力,此對本研究結果的推論將造成研究面向的限制。 此外,本研究之創造表現力的評定是採取情境式問題引導下,學生運 用提供的函數表與本身設計程式的概念,進行個別操作的程式設計活動, 此與團體互動式的創作不同。因此,本研究結果的推論無法擴及合作式創 造表現力與互動式創作模式。 三、研究對象的限制 本研究因創造性問題解決能力多在某特定情境模式下展現出來的,但 受到部分研究的施測方式無法以團體性問卷方式進行的限制,故取樣範圍 以台北市某私立高職資料處理科一年級學生為研究對象。由於問卷調查的 結果會受研究對象作答時的情緒、環境因子等因素干擾,使所得的結果產 生偏誤,此對本研究結果的推論也會造成限制。. 11.

(23) 第五節 名詞釋義 為使本研究的論述能有明確的界定,以方便後續研究工作順利進行, 因此,將本研究中之關鍵名詞的操作性定義分別界定如下: 一、訊息處理能力:訊息處理理論旨在說明外來訊息刺激進入人類的感 官系統之後,會引發個體的注意、編碼、詮釋、組織、儲存、以及 提取等一連串複雜的處理程序(Lindsay 和 Norman, 1977) 。本研究所 探討的訊息處理能力涵括了個體的注意力程度、工作記憶容量與後 設認知能力三個面向。 二、注意力程度:本研究主要探討訊息進入感官受器後,個體展現出專 注於某事物的表現程度,其觀察構面為當個體專注於某一事物時, 其呈現出「全神貫注」與「忘卻自我」的現象(陳妍竹,2010)。 三、工作記憶量:為個體將接受後的訊息執行編碼、複誦與收錄工作的 能力。工作記憶被視為長期記憶的一部分且包含了短期記憶,工作 記憶只保留長期記憶中近期被活化的部分,在短暫記憶儲存的內外 移動這些被活化的成分。本研究對個體工作記憶能力之觀察構面分 為「聽覺工作記憶量」與「視覺工作記憶量」 (杜家興,2003 )。 四、後設認知能力:後設認知是個體對自己認知歷程的認知能力;個體 經由認知思維使其在從事求知活動時,能明確了解其所學知識的性 質與內容,包含個體對事物的推理與類化的能力,個體經由理解能 力進而達到反省自我認知的高層次思考活動,建立自我解決問題的 能力。個體在面對情境時需要對自己的認知情形進行監控與修正的 能力;其觀察構面為「自我覺察」、「認知策略」、「自我規畫」與 「自我檢核」(O’Neil 和 Abedi, 1996)。. 12.

(24) 五、創造性問題解決能力:創造力是問題解決的關鍵,創造的過程也 是一種問題解決的過程(洪文東,2006; Gage', 1986),在遭遇問 題時,個體會回憶以前的經驗,並嘗詴發現問題的解決方式。本研 究對創造性問題解決能力的觀察構面分為二部分,一為「問題解決 能力態度」,其觀察構面為「問題解決自信」、「趨避取向」、「自 我控制」(Heppner 和 Petersen, 1982)。另一為總結性「創造表現 力」,針對高職資料處理科學生在問題情境下之程式設計的表現進 行創造力總結性的評估,其觀察構面為個體展現之、 「獨創性」 、 「精 密性」、「流暢性」與「變通性」(黃湫瑛,2003)。 六、問題情境: 郭有遹(2006)指出創造的過程也是解決問題的過程,而解決問 題的活動來自於人境互動。問題產生在環境中,解決問題的人也在 環境中,問題所發生的環境包括問題有關的各種訊息刺激,其中以 陳述在面前的問題,最為直接。本研究以程式設計為主要活動,使 研究對象依循情境的脈絡進行活動。此「設定活動的脈絡情境」為 本研究所指的問題情境。. 13.

(25) 第二章 文獻探討 本章旨在探討訊息處理能力與創造性問題解決能力的相關文獻,並進 行整理與分析。全章共分為三節。第一節為訊息處理理論,主要在探討注 意力與記憶相關理論:第二節為後設認知,主要探討高層次思考的模式; 第三節為創造性問題解決能力,主要探討創造力與問題解決的內涵。. 第一節 訊息處理理論 訊息處理理論解釋了人類在環境中,如何經歷感官覺察、注意、辨識、 轉換、記憶等內在心理活動,吸收並運用知識的歷程。訊息處理理論認為, 外來刺激進入人類的感官系統之後,會引發個體的注意、編碼、詮釋、組 織、儲存、以及提取等一連串複雜的處理程序(Lindsay 和 Norman, 1977)。 這個運作程序決定人們對外來刺激的吸收情形,個體覺得重要的訊息會被 組織、儲存入長期記億之中,成為個體知識結構的一部份,其他的訊息則 被丟棄,不作進一步處理。換言之、訊息處理是不能直接觀察的內在心理 運作歷程。在此歷程中包括三個心理特徵: (1)訊息處理是階段性的; (2) 各階段的功能不同,居於前者屬暫時性,居於後者屬永久性; (3)訊息處 理不是單向直進式,而是前後交互作用的(張春興,1996)。 壹、記憶理論 記 憶指的 是一 種保留 及提 取過 往 經驗有 關的 動態 機 制( Crowder, 1976),且被視為一個歷程。認知心理學家明確的指出記憶的三個基本運 作:收錄(encoding) 、儲存(storage) 、和提取(retrieval) (Baddeley, 2002) 。 在收錄階段、個體將感覺訊息轉化成一種心理表徵;在儲存階段、個體將 收錄的訊息保留在記憶體中;在提取階段,個體找出和使用儲存在記憶中 的訊息。 14.

(26) Atkinson 與 Shiffrin 於 1968 年對於記憶形態提出三種儲存模式:感官 記憶(sensory memory)、短期記憶(short-term memory)與長期記憶 (long-term memory)。這樣的分類法源於:感覺登記(sensory store) 、短 期儲存(short-term store, STS)和長期儲存(long-term store, LTS)的區別 (潘裕豐,1999) 。就記憶型態分述如下: 一、感官暫存區(sensory register, SR) 此即感官記憶(sensory memory),當外部刺激直接作用於感覺器官 而產生影像後,雖然刺激的作用停止,但影像仍然維持極短的片刻,這種 記憶就是感覺記憶或感覺登錄,或稱瞬間記憶。訊息處理的心理歷程起源 於環境中的刺激,感官暫存區是接收外界短暫刺激,如視、聽、嗅、味、 觸覺等感覺器官感應到外界刺激所引起的短暫記憶。感覺記憶保存的訊息 十分短暫,感覺記憶和短期記憶的不同之處,在於感覺記憶是原始的感覺 形式,是分類前的訊息保存。也就是說輸入的訊息此時還沒完全被認識, 沒有歸到適宜的類別中去,因此、感官暫存區提供個體是否將訊息做進一 步處理的抉擇,若決定要處理,就加以注意(attention),若不需要則加以遺 忘(forgetting)。 二、短期記憶區(short-term memory, STM) 短期記憶是指在感官記憶中,經過注意感官之辨識與編碼等處理程序 後,而能將訊息保存三十秒以內的記憶(Sternberg, 2003) 。在這時間內, 訊息若沒有加以處理或複誦,記憶很快就會消失。換言之,短期記憶為訊 息從感覺記憶通往長期記憶的一個中間環節或過渡階段。短期記憶對訊息 的儲存具有暫時性、動態性和操作性的特點;將短期記憶中的項目回憶出 來,或者當該項目再度呈現時能夠再認,都是短期記憶的訊息提取。此外, 學者嘗詴以初始記憶(primary memory) 、立即記憶(immediate memory)、 15.

(27) 短 期 儲 存 ( short-term store )、 監 控 注 意 力 系 統 ( supervisory attention system) 、工作記憶(working memory)等不同觀點,對短期記憶的特徵進 行探討(陳學志,2004) 。 刺激經由感官暫存區選擇性的「注意」後,置入短期記憶區中,短期 記憶對個體的行為,具有兩種重要作用: (一)受刺激時表現出適當的反應。如談話(對人的反應)與閱讀(對 文字符號的反應)等,都是接受刺激的同時亦做出反應的心理活動,且在 反應過後,則短期記憶的作用已達成,且不需要再進一步處理訊息時,短 期記憶即流失,造成遺忘的現象。 (二) 、如個體認為所處理的訊息是重要的,則以複誦(rehearsal)的 方式,使之保持較長久的記憶,然後輸入長期記憶區(long-term memory) 。 三、長期記憶區(long-term memory, LTM) 長期記憶區是指訊息儲存時間在一分鐘以上,甚至可以保存終身的記 憶,其容量與時間都是無限的,又稱為永久記憶區(permanent memory)。 長期記憶構成一個人「心理上的過去」,它是個體經驗積累和心理發展的 前提,長期記憶中儲存著個體對於世界的一切知識,為個體從事各種活動 時提供必要的知識基礎(Ericsson & Kintsch, 1995)。儲存在長期記憶中的資 料,除了能幫助個體處理和儲存新的訊息外,也能使個體從事解決問題或 計畫未來、甚至思考和創造未經歷的事物。 Sweller (1998)指出長期記憶區不能直接意識,而個體意識到的內容與 功能是需由工作記憶區所處理。長期記憶與短期記憶除了在時間上不同之 外,另有二項不同之處,1.短期記憶區的容量是有限的,而長期記憶的容 量是無限的。2.長期記憶中儲存的訊息或知識,在性質上與短期記憶中暫 時儲存的資訊不同,儲存(storage)在長期記憶中的訊息,大致分為兩類: 一為情節記憶(episodic memory) ,指有關生活情節的實況記憶;另一類為 16.

(28) 語意記憶(semantic memory),是指有關語文所表達之意義的記憶(張春 興,1996)。儲存在長期記憶區中的資訊以「基模」的方式儲存,但人類 無法直接處理長期記憶區中的基模,必頇藉由工作記憶區來處理。. 圖 2-1 訊息處理歷程圖(張春興,1996) 四、工作記憶區(working memory, WM) Baddeley 和 Hitch 於1974年提出的一個概念,主要用來描述暫時性 的儲存與處理。而工作記憶是認知處理過程中隨訊息不斷變化而形成的一 種連續的工作狀態。工作記憶被定義為長期記憶的一部分,且包含了短期 記憶。根據這樣的觀點,工作記憶只保留長期記憶中近期被活化的部分, 而且在短暫記憶儲存的內外移動這些被活化的成分。 (一)、工作記憶的特質 Sweller(1998)將工作記憶區視為個人的意識,且認為工作記憶容量 是有限的;Miller(1956)指出工作記憶區可以保留 7± 2 訊息單位;而 Simon (1974)則認為工作記憶區只能保存 5 個單位的訊息;不管是哪一種說法 或研究均發現工作記憶儲存容量是有限。工作記憶區之功用主要為組織、 建構、比較及處理資訊,當資訊間的交互關係越複雜時,所能處理的資訊 量將越少(Sweller, 1998)。工作記憶模型和早期短期記憶有很多相似處, 17.

(29) 所以訊息是以語句編碼被收錄和以視覺空間模板儲存空間訊息的方式進 行,而工作記憶是將聽覺儲存和語音環以講述模式儲存。Baddeley 和 Hitch (1974)提出短期記憶應以工作記憶重新界定,且能展現更多不同的功 能。Kyllonen 和 Christal (1990)認為個體的推理能力與其工作記憶有關, 經其以研究工具為推理能力是以心理計量的測驗進行,和工作記憶採取 Baddeley 於 1986 年的訊息處理理論定義進行研究,發現二者的相關係數 達 0.8 到 0.9。. 圖2-2 訊息處理模型 描述記憶處理循環;個體差異性將分別發生在記憶容量或處理循環速度 資料來源:Kyllonen 和 Christal (1990) (二)、工作記憶的組成: Baddeley(1992)認為工作記憶主要由 三個部份所組成,語音迴路系統、視覺空間擷取器和中央執行系統。 1. 語 音 迴 路 系 統 ( phonological loop ) : 負 責 「 語 音 儲 存 」 (phonological storage)與「內隱複誦」(subvocal rehearsal),也就是 用訊息的語音作為複誦的材料,藉由在腦海中不停地將訊息的聲音重 複 而 保 存 下 來 ; 處 理 語 音 及 經 由 文 字 所 轉 化 而 來 的 語 音 ( verbal material)。 18.

(30) 2.視覺空間擷取器(visual-spatial sketch pad):主掌「視覺儲存」 (visual storage)與「空間複誦」 (spatial rehearsal),處理圖片及圖表 (visual material) ,亦即提供了一個暫時保存視覺和空間這類訊息的場 所(陳學志,2004;Baddeley, 2003 )。 3.中央執行系統(central executive):主要負責計畫、初步提取並 回應需求做決定,並且整合所有進入系統內的訊息,調節工作記憶內 訊息的流動,以上兩個子單元都由中央執行單元(central executive)來 管理。若能同時利用多個子單元來處理資訊,工作記憶區的容量將會 增大。. 圖 2-3 工作記憶系統 資料來源:Baddeley(1992) (三)、工作記憶的運作 Just 和 Carpenter(1992)認為,長期記憶中所有的語言知識都是以類 似網路的方式儲存的;從外界進入認知系統的訊息會進入工作記憶,促發 其相對應的內在表徵,將長期記憶中某些訊息成份超過被促發的最低閾 限,使其進入工作記憶之中,達到理解的目的。當一個訊息的促發水準低 於最低閾限時,這個訊息便不會進入工作記憶之中,則產生所謂的「遺忘」 現象(李亞蕙,2003)。工作記憶最大的差異性在於它是活躍的,其功能 19.

(31) 主要在維持任務的持續進行,而不只是被動的保存訊息,且以中央執行系 統來穩定控制工作記憶要素的運作。因此、當中央執行系統進行訊息的判 讀與分派時,亦同時將有限的心智資源投注在兩個輔助系統之中。由於這 兩個輔導系統會侷限於心智資源的分配性與有限性,在功能運作上亦會產 生限制(陳學志,2004) 。 個體的知識基模如果已經具有相當的完備性,則在對具有關聯性訊息 進行同化(assimilate)與調適(accommodate)任務時會比較迅速。因此、 個體必頇能夠主動發現這些訊息之間的關聯性,一旦建立新訊息與新訊息 之間的內在聯結(internal connection) ,或是新訊息與舊有經驗的外在聯結 (external connection) ,都有助於個體事後回憶的效果,亦將減少遺忘的現 象。 (四)、遺忘現象 Just 和 Carpenter (1992)提出理解的容量理論(the capacity theory of comprehension),認為遺忘乃是心智資源不足、導致工作記憶未能發揮其 功能的效果。因此,所處理的訊息若超過工作記憶本身的記憶容量時,個 體會將認知資源自先前的訊息抽離,轉而投注在新進的訊息上,使得先前 被促發的訊息產生遺忘的現象(周裕欽,2000)。 五、小結 工作記憶與智力、推理能力、流暢性、空間能力和閱讀理解力有很大 的相關性(Ackerman, Beier, & Boyle, 2002;Colom & Shih, 2004;Daneman Merikle, 1996;Colom, Abad, Rebollo, & Shih, 2005)。Kyllonen 和 Christal (1990)發現工作記憶與理解力具有交互作用的因素達.80 到.88,Colom, Flores-Mendoza, 和 Rebollo (2003)也發現工作記憶的因素測量與流體智測 量的結構性諧和係數達.70。 Colom et al (2005)指出工作記憶比短期記憶更具有指標性,Ackerman, 20.

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參考文獻