科幻小說與科幻影片對激發國中生產品設計創意的效益

林坤誼 科幻對激發創意的效益 121 教育科學研究期刊 第五十七卷第三期 2012 年，57（3），121-151

科幻小說與科幻影片

對激發國中生產品設計創意的效益

林坤誼

* 國立臺灣師範大學 科技應用與人力資源發展學系

摘要

本研究的主要目的著重在探究透過科幻小說與科幻影片以激發八年級學生產品設計創意 的效益，而為了達到此一目的，本研究主要採用準實驗研究的不等組前後測設計，並針對四 個班級共 137 位八年級學生進行教學實驗。依據本研究資料分析的結果，主要獲致以下研究 結論：一、善用科幻影片較科幻小說能有助於提升國中生的產品設計創意；二、依據國中生 的圖像型認知風格以規劃適性的科幻影片實作活動，有助於提升其在產品設計創意的表現； 三、不同認知風格的國中生在產品設計實作活動中，未必皆能妥善運用其表徵方式以解決問 題，故教師在實作教學過程中仍需要給予適切的引導與協助。 關鍵字：科幻小說、科幻影片、國中生、產品設計創意、認知風格 通訊作者：林坤誼，E-mail: [email protected] 收稿日期：2012/02/20；修正日期：2012/07/03；接受日期：2012/09/14。

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壹、緒 論

一、研究背景與動機

隨著科技的快速發展與社會潮流的改變，Lewis（2005）認為科技教育（technology education）已不能僅著重在對材料的認知（knowledge of materials）、對特殊操作技能的訓練 （mastery of special technical skills and techniques）、或者僅是能正確使用工具與儀器，而應透 過科技設計教育（technological design education）來培養學生創造性的洞察力（creative insight）。就創造力對於科技設計教育來說，許多學者皆認為這是科技教育現階段值得重視的 要項，Johnson 與 Daugherty（2008）便認為創造力的研究是近年來科技教育新興的研究主題 （emerging research topic）之一，例如 Siu（2003）便認為，以往在科技教育中所教導的產品 設計教育，常侷限在於過度著重科技知識與技能（technological knowledge and skills）的獲取， 而缺乏批判思考技能（critical thinking skills）的養成，因此 Siu 便提出在產品設計課程中應關 切創造、批判等要素，以藉此強化產品設計教育。而 Cropley 與 Cropley（2010）則亦呼應 Johnson與 Daugherty 的看法，認為創造力對科技設計教育的重要性已被證實，亦即，如何透 過科技設計教育來培養學生的創造力，應該是現階段值得探究的重要課題。 由於在科技設計教育中所指的創造力，更強調有關實作成品的創意表現，因此許多研究 者將之稱為科技創造力（technological creativity）。近年來，有關科技創造力的研究十分豐碩， 例如吳怡瑄與葉玉珠（2003）著重在探討九年一貫課程中所實施的主題統整教學與學童科技 創造力發展的關係，以及年級、家庭社經地位對科技創造力發展的重要性。葉玉珠（2004） 發展手繪書包型式的科技創造力量表，並探討型態、領域知識、創意生活經驗與科技創造力 的關係（葉玉珠，2004，2005；鄭芳怡、葉玉珠，2006；Yeh & Wu, 2006）。而張玉山、李大 偉、游光昭和林雅玲（2009）則著重在透過不同範例展示及實作經驗，以探討其對於國中生 科技創造力的影響。針對前述有關科技創造力的相關研究，在測量學生創造力表現方面多採 用產品設計（葉玉珠，2004）或發展產品創意量表（張玉山等，2009）。因此，如何激發學生 在產品設計創意方面的表現，便是現階段研究值得探討的重點。在科學教育領域的相關研究 中，為了提升學生的科學學習成效，已經有許多研究嘗試著將科幻小說與科學教學進行統整， 例如葉李華（2004）便認為科幻小說在科學教育上也可以扮演重要的催化劑角色，一方面可 以降低一般人對於科學的陌生與排斥感，另一方面又可以激發學生對於科學的好奇與興趣， 例如日本的超人戰隊等空想科學，也對幼兒的科學啟蒙有重大貢獻，故科幻小說對於科學精 神倡導上的貢獻，已是不爭的事實。 除了前述科幻小說對於科學學習的貢獻之外，葉李華（2004）認為科幻小說對於科技發 展也有相當正面的影響，因為科幻小說常能提供新穎的科技概念，因此只要這些概念具有實

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用的價值，便能夠有助於學生學習科技，例如核能潛艇、登陸月球的火箭、奈米機器人等， 多多少少都是在科幻概念的指導下所發展出來的。在科技設計教育中，由於學生必須運用更 多的想像力以展現不同的產品設計創意，但想像力的激發並不容易透過傳統教科書落實，因 此許多研究者便嘗試透過科幻小說（science fiction）或科幻影片（science fiction films）以激發 學生的創造力或想像力，進而藉此提升學生在產品設計方面的表現。就科幻小說或科幻影片 應用在產品設計的相關研究來看，Blythe 與 Wright（2006）認為，科幻小說可以作為進行使用 者中心設計（user centered design）的重要來源，例如在 Bill Gates 開始居住在智慧住宅的 50 年前，Isaac Asimov 便已提出這個構想，而 Arthur C. Clarke 在提出衛星通訊這個概念 20 年之 後，衛星通訊的這項科技便被實踐；因此，Blythe 與 Wright 使用 Miss Marple 故事的混合願景 （pastiche scenarios）策略進行使用者中心的設計，研究結果顯示，混合願景策略是一項有用 的輔助性方法（useful complementary method），可協助設計者從更寬廣的角度思考新科技對社 會與文化層面的影響（social and cultural impacts）。

從 Blythe 與 Wright（2006）的研究中可以發現善用科幻小說對於產品設計的可能助益， 但對於科幻小說與科幻影片如何與產品設計活動相互連結，並透過實證性的教學實驗以驗證 其實際效益，仍有待進一步的深入探究。此外，由於學生的認知風格（cognitive styles）不同， 因此其學習偏好、組織和處理資訊的習慣都不一樣（Kirby, Moore, & Schofield, 1988; Riding & Rayner, 1998），且 Ormrod（2008）在論及文字型或圖像型的認知風格時指出，文字型的學生 在面對以文字形式呈現的資訊時，似乎學的比較好，而圖像型的學生則是在面對以圖像形式 呈現的資訊時，才會學的比較好。因此，當不同認知風格的學習者在面對科幻小說或科幻影 片的學習環境時，其在產品設計創意方面的表現是否會有差異，亦是一項十分值得探究的重 點。有鑑於此，本研究主要將科幻小說與科幻影片融入科技設計教育的實作活動中，讓學生 在閱讀完科幻小說或觀賞完科幻影片後，能夠透過小說或影片中的科幻情節來激發其產品設 計創意，並探究科幻小說與科幻影片對學生產品設計創意的影響，以及不同認知風格學生在 不同學習環境中的產品設計表現，而透過本研究的實施，相信對於在科技設計教育中培養學 生科技創造力的這項主題能有具體的貢獻。

二、研究目的

依據前述研究緣起與動機，本研究的主要目的為： （一）比較科幻小說與科幻影片對激發國中生產品創意的效益。 （二）分析不同認知風格國中生在科幻小說與科幻影片學習活動中的產品設計創意之表 現差異。 （三）探究不同認知風格國中生在產品設計活動中的學習歷程表現。

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貳、文獻探討

近年來，科技教育的研究已逐漸著重在探究學生在教室中所發生的事情，亦即科技教育 的研究已逐漸將研究情境從「是什麼」（what is）轉移到「能夠做什麼」（what ought to be）， 以改善過去科技教育的研究僅著重在教室的相關規定上（如探究科技教室的課程及設備標準 等），而疏忽探究學生在教室的學習行為（McCormick, 2004）。本研究主要著重在利用科幻小 說與科幻影片中的科幻內容來激發學生的想像力，進而探究學生將此一想像力遷移至產品設 計的學習效益。此外，為了進一步瞭解文字與圖像等不同認知風格的學生是否會因為不同媒 介而產生差異，故在本研究中亦將認知風格納為重要的考量因素，並進而探究其相互關係。 以下主要著重在探究科幻小說、科幻影片，以及認知風格的相關研究，以作為本研究的重要 理論依據。

一、科幻小說的相關研究

科幻主要包含科學與幻想，倘若沒有任何科學根據，則只能歸為奇幻或超現實，而倘若 沒有幻想，則只是一個科學寫實故事，因此科幻必須包含兩個條件：（一）現在絕對不可能； （二）未來一定要有可能；因此，科幻小說可解釋為科學虛構故事，屬於科幻的創作之一（吳 文龍，2006）。就科幻小說的相關研究而言，許多研究者主要利用科幻小說來協助學生進行科 學的學習，例如 Reis 與 Galvão（2007）針對 2 位 17 歲高中生所撰寫的有關科學家的科幻小說 故事情節進行質性的分析，並透過半結構訪談來診斷學生對科學本質的概念，研究結果顯示， 學生偏重在陳述科學家的特徵、科學活動，以及科學、科技和社會之間的互動等概念，而依 據相關的研究結果，研究者也認為提供批判性辯論的學習機會，以及重視科學活動的本質等 都是未來應該重視的課題。而 Yazıcı 與 Altıparmak（2010）使用科幻小說與科幻影片來幫助八 年級的學生學習生物科技（biotechnology），其所採用的方式為利用科幻小說來輔助學生進行 生物倫理議題的辯論（debates on bioethical issues），並利用科幻影片來協助學生思考新生物科 技的發展，而研究結果顯示，學生在有關生物科技與生物倫理的學術成就（academic achievements）與態度皆有正向的改變（positive change）。因此，依據前述兩項研究可知，科 幻小說的內容主要可以形塑出爭議性的科技議題，而透過辯論式的教學方法，應可有助於深 化學生對於此一議題的理解，進而提升其在學術成就與態度方面的改變。

除了前述應用科幻小說中的爭議性課題，並採用辯論學習方法以提升學生的學術成就與 態度之外，亦有學者針對科幻小說所能激發的想像力進行探究，例如 Idier（2000）便著重在 探究科技願景（technology scenarios）與科幻小說之間的關係，並指出科幻小說是屬於象徵性 創造力的一種形式（a form of symbolic creativity），反映科技對人類與社會的結果，但科幻小 說的故事並非願景，因其在形式與規範上皆與願景有差異。在此一研究中，Idier 主要針對兩

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個科幻小說進行比較後，歸納出科幻小說對於科技願景的助益。由於本研究主要期望利用科 幻小說以激發學生的想像力，進而促進其在產品設計方面的創意，因此針對前述有關科幻小 說的相關研究可知，雖然 Reis 與 Galvão（2007）、Yazıcı 與 Altıparmak（2010）等人提出未來 可善用辯論式教學方法以提升學習成就與態度，但由於產品設計並不屬於爭議性的課題，故 在本研究中所採用的教學方法應不宜運用辯論式教學方法，而應運用張玉山等（2009）所提 出的範例展示教學法，以協助學生瞭解如何將科幻小說中的想像力運用至產品設計中。而 Idier 雖然已覺察到科幻小說與創造力的關聯，並嘗試比較不同科幻小說對於科技願景的助益，但 仍未能進一步探究科幻小說對於激發學生在實作技能方面的學習效益。因此，如何善用科幻 小說以激發學生的想像力、創造力，進而使其能夠將此一想像力應用於實作技能的表現，應 是值得探究的重點。有鑑於此，透過本研究的實施，應可進一步瞭解科幻小說對於激發學習 者產品設計創意的實際表現。

二、科幻影片的相關研究

依據前述對於科幻的定義，科幻影片可解釋為科學虛構故事所改編的電影，亦屬於科幻 的創作之一（吳文龍，2006）。科幻影片在教育上的應用並非是一個新的概念（Barnett & Kafka, 2007），Freedman 與 Little（1980）便指出，科學與物理教育已經證實科幻影片的內在價值 （intrinsic value），亦即對於教導大學生或高中生基本的科學與物理概念有幫助。而 Efthimiou 與 Llewellyn（2004）則發展了一個善用影片進行教學的物理課程，主要在讓學生能夠使用科 學原理來分析影片的片段，而研究結果顯示，學生在觀賞影片或電視時，都能夠用科學批判 的角度來觀賞。針對前述有關科幻影片對於科學概念學習的助益，許多科學教育學者指出主 要的原因在於影片能夠維持較長久的心智意象（mental images）（Barnett & Kafka, 2007），而這 有助於協助學生更瞭解許多跟科學有關的概念，尤其是物理與化學的概念（Liberko, 2004）。 然而，雖然有許多的研究證實科幻影片對於科學概念學習的助益，但並非所有的研究皆支持 這樣的論述，例如 Barnett 等（2006）便指出，先前的研究顯示科幻影片對於學生的科學理解 有負面的影響，因此有關科幻影片對於科學概念學習的影響情形，仍有待學者進行更深入的 探討。 除了利用科幻影片來協助學生學習科學概念之外，亦有研究利用科幻影片來激發學生學 習科學的興趣，例如 Brake 與 Thornton（2003）便認為使用影片片段（film clips）來教導科學， 能夠強化學生對於科學的興趣，而這主要是因為這些影片常和學生的日常生活息息相關。而 Laprise與 Winrich（2010）也嘗試使用科幻影片來激發學生學習科學的興趣，而依據其研究資 料顯示，科幻影片的應用能夠激發非科學主修的學生對於科學的學習興趣。因此，利用科幻 影片來激發學生學習科學的興趣，其成效較受到多數研究的支持。另外，Larson（2008）所進 行的科幻影片之研究和科學概念或科學學習興趣較無關聯，主要著重在針對 10 部受歡迎的科

126 科幻對激發創意的效益 林坤誼 幻影片進行分析，而調查的結果顯示，在這 10 部科幻影片中所描繪出有關電腦的未來發展趨 勢或想像其實非常有限，亦即，科幻影片的內容常受限於真實世界的現況，因此即使要推測 未來的發展，其效果仍十分受到限制。 依據前述有關科幻影片的相關研究可知，現階段有關科幻影片的相關研究，較著重在用 來協助有關科學概念的學習，以及激發學生科學的學習興趣。但近年來已逐漸有學者開始嘗 試探究科幻影片對於激發想像力的效益，比較可惜的是，現階段的科幻影片中所描繪的電腦 未來發展趨勢或想像等內容其實非常有限（Larson, 2008）。然而，雖然 Larson（2008）所分析 的 10 部科幻影片所包含的想像內容十分有限，但這並不代表這些有限的內容無法激發學習者 的想像力，且除了這 10 部科幻影片之外，後續所陸續發行的科幻影片，都有可能已突破先前 的限制，並提供更多想像的空間。有鑑於此，本研究主要著重在透過科幻影片來激發國中生 的想像力，並藉此讓學生將想像力應用在產品設計活動中，進而探究國中生在產品設計創意 方面的表現，而透過此一實驗設計，期望能夠藉此瞭解科幻影片的價值並非其所包含想像內 容的多寡（Larson, 2008），而在於學習者能否有效善用這些想像內容，進而將之轉化並應用至 產品設計的創意表現中，而這也是本研究企圖探究的重要目的之一。

三、不同認知風格的相關研究

認知風格主要是指個人的偏好、組織和處理資訊的習慣，屬於穩定且恆常的向度，能夠 透過觀察個別的學習過程獲得，且不會因為時間或情境而有重大的改變（Jonassen & Grabowski, 1993; Riding & Cheema, 1991; Riding & Rayner, 1998）。Riding 與 Cheema（1991） 曾針對認知風格進行分析，並將認知風格區分為「整體－分析」（wholist- analytic）與「文字 －圖像」（verbal-imagery）兩個類別。其中，「整體－分析」主要反映個體組織資訊的方式， 整體認知風格傾向於著眼在整體的訊息以找尋事物間的關係，而分析風格則著眼於特殊的細 節以逐步的方式來處理資訊。「文字－圖像」主要指個體注意及處理視覺或語文訊息的偏好， 文字型的人專精於文字性的工作，對於語意的處理分析較為在行，因此文字對他們而言是最 佳的學習媒介，故較偏向於使用文字表徵的資訊，而圖像型的人較喜歡經由「看」的方式擷 取資訊，故較偏向於使用圖形、圖表或數學符號等非文字表徵的資訊（Jonassen & Grabowski, 1993; Kirby et al., 1988; Schuyten & Dekeyser, 2007）。Ormrod（2008）在論及文字型或圖像型的 認知風格時則指出，文字型的學生在面對以文字形式呈現的資訊時，似乎學得比較好，而圖 像型的學生則是在面對以圖像形式呈現的資訊時，才會學得比較好；因此，認知風格的傾向 常與學生的學習及成就有正相關，且許多理論學者認為認知風格與學生學到什麼及學到多少 有因果關係。 由於本研究主要以科幻小說與科幻影片為學習的主體，因此科幻小說屬於文字表徵，而 科幻影片則偏向於非文字的表徵。因此，以下主要著重在針對「文字－圖像」的認知風格之

林坤誼 科幻對激發創意的效益 127 相關研究進行深入的探討。就「文字－圖像」的認知風格之相關研究而言，多數學者著重在 探究認知風格與學習成效之間的關聯性，例如 Effken 與 Doyle（2001）的研究顯示，不同認知 風格學習者會對互動多媒體軟體的表徵方式有不同的偏好，而學習者的偏好會進而影響其學 習成效。Riding 與 Cheema（1991）的研究則指出，當學習者處於符合自身認知風格的環境中 時，其學習表現較佳，但若處於與認知風格不相符的環境中時，其學習表現則較差。而 Schuyten 與 Dekeyser（2007）的研究則著重在探討學生的認知風格、不同表徵形式使用的次 數、與學習成效之間的關係，其結果顯示，當教學的表徵形式（representation modes）與學習 者的認知表徵（cognitive representation）不相符合時，對促進學習者理解的助益並不大。 因此，依據前述的相關研究結果，本研究主要探究的重點之一便是瞭解不同認知風格的 學習者，當其處於與其認知風格相符的學習環境中，是否真能有較佳的學習表現。此外，除 了探究認知風格與學習成效之間的關聯性之外，也有部分學者逐漸地將研究焦點著重在探討 學生的學習歷程。Riding 與 Sadler-Smith（1997）便認為學習者的認知風格之差異，主要反映 出的是學習者在思考歷程中質的不同而非量的差異，例如學習者會利用其擅長的表徵方式（文 字／圖像）進行思考，以達成問題解決。因此，本研究除了探究不同認知風格在不同學習環 境（科幻小說／科幻影片）中的產品設計創意之差異外，也會進一步分析學習者是否真能利 用其擅長的表徵方式以發揮其產品設計創意。

參、研究設計與實施

本研究的重點為探究科幻小說與科幻影片對於激發國中生產品設計創意的效益，並分析 不同認知風格國中生在科幻小說與科幻影片等不同學習活動中，其在產品設計創意上的表現 情形。為了達成此一研究目的，本研究的設計與實施說明如下。

一、研究設計

本研究的研究設計主要採用準實驗設計的不相等控制組前測、後測設計，如表 1 所示。 為了探究科幻小說與科幻影片學習活動對於國中生在產品設計創意的影響，主要利用威廉斯 創造性傾向量表作為前測，以藉此排除國中生在想像力方面的先備差異，而在後測部分則主 要著重在分析國中生在接受科幻小說／科幻影片學習活動後，其在產品設計創意方面的表現 差異。此外，為了瞭解不同認知風格的學習者是否會因為學習環境（科幻小說／科幻影片學 習活動）的不同而有所差異，因此，本研究亦將分別針對文字型與圖像型認知風格的學習者 進行共變數分析。亦即，本研究將分別比較文字型認知風格的學習者在科幻小說與科幻影片 學習環境中的產品設計表現，以及圖像型認知風格的學習者在科幻小說與科幻影片學習環境 中的產品設計表現，以藉此瞭解認知風格與學習環境之間的關聯性。最後，為了探究不同認 知風格的國中生在不同學習活動中的學習歷程表現，本研究亦將挑選個案進行科幻小說與科

128 科幻對激發創意的效益 林坤誼 表 1 本研究的研究設計 組別 前測 實驗處理 後測 對照組 威廉斯創造性傾向量表 －想像力 科幻小說學習活動 產品設計改良 構想活動 實驗組 威廉斯創造性傾向量表 －想像力 科幻影片學習活動 產品設計改良 構想活動 幻影片學習單的質性分析，藉此瞭解不同認知風格的國中生在不同學習環境中的實際表現為 何。依據前述的分析結果，本研究也針對將科幻小說與科幻影片融入產品設計活動的教學方 式，研提具體的建議以供未來科技教學之參考。

二、研究對象

本研究以臺北市某國中四個八年級常態編班的學生為研究對象，研究者任選其中兩班的 64名學生為對照組，主要接受以科幻小說為主的產品設計活動，而另外兩班的 73 名學生為實 驗組，主要接受以科幻影片為主的產品設計活動。其中，對照組的男性學生為 32 位、女性學 生為 32 位，且有 6 位偏向於文字型認知風格、58 位偏向於圖像型認知風格，而實驗組的男性 學生為 38 位、女性學生為 35 位，且有 11 位偏向於文字型認知風格、61 位偏向於圖像型認知 風格（如表 2）。本研究所挑選的實驗學校之生活科技課程（即科技設計教育課程），其授課方 式是每週 1 節課、45 分鐘，而由於該國中並未受到升學主義的影響，因此在生活科技的教學 上十分正常，且在教學場域及機具設備也較為充足。因此，此一實驗學校與研究對象能夠配 合本研究實務所需，並能讓研究者盡量控制可能影響實驗教學的相關變項（如教師的教學方 法、學校對生活科技課程的落實度等），以確保實驗教學成果的信度與效度。 表 2 研究對象描述統計摘要 性別 認知風格 組別 男性 女性 文字型 圖像型 對照組 32 32 6 58 實驗組 38 35 11 61 註：在實驗組的 73 位學生中，由於有 1 位學生在文字型與圖像型的得分一致，因此無法界定其認 知風格傾向，故在實驗組的認知風格人數統計中會少 1 位學生。

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三、研究實施

本研究的實施時間主要在 2011 年 4 月至 6 月，總計教學時數為 10 週共 10 小時，第 1 週 主要著重在利用林幸台與王木榮（1994）所發展出的威廉斯創造性傾向量表以測量學生的想 像力，此一量表主要修訂自 F. E. Williams 編製的創造力測驗（Creativity Assessment Packet）； 此外，並利用 Childers、Houston 和 Heckler（1985）所發展出的認知風格量表（Style of Processing Scale, SOP）以測量學生的認知風格。第 2 至 4 週主要讓學生分別閱讀與觀賞科幻 小說與科幻影片，其中，科幻影片的部分主要由教師在課堂中播放，故所有學生皆能看完影 片，而科幻小說的部分教師也在課堂中確實督導學生閱讀，但由於每位學生的閱讀速度不同， 因此並沒有辦法要求所有的學生在此 3 週的課堂中看完科幻小說，故學生可以依其意願自由 將科幻小說帶回家中自行閱讀。依據學習單的調查結果，完整看完整部小說的學生數為 6 位 （9.4%）、大部分看完整部小說的學生數為 27 位（42.2%）、僅看完少部分有興趣內容的學生 數為 31 位（48.4%），由此可知，有將近 90%的學生在閱讀科幻小說時，僅會挑選有興趣的內 容閱讀或僅看完大部分的內容，而能夠仔細完整看完整部小說的學生僅為少數。因此，雖然 本研究開放學生可於回家後自行閱讀科幻小說的作法可能會造成無法控制的外在威脅與影響 實驗的內在效度，但依據研究者與實驗教師討論的結果，多數學生仍會利用課堂時間挑選其 有興趣的內容進行閱讀，僅有極少部分的學生會將科幻小說帶回家中閱讀，故實際上此一作 法對於本研究外在威脅與內在效度的影響應較為有限。第 5 至 6 週主要在協助學生深化有關 科幻小說與科幻影片的內容，本研究主要設計科幻小說與科幻影片學習單來協助學生反思小 說與影片中的相關內容，並引導學生回憶在小說與影片中最能激發其想像力的相關片段，期 能藉此激發學生的想像力，以利後續產品設計改良的活動實施。第 7 至 10 週主要著重在進行 日常生活產品的創意改善方案設計活動，本研究主要以創意插座的產品當作範例，讓學生運 用其想像力研提日常生活產品的改良構想。而透過此 10 週的學習活動，國中生必須研提三個 日常生活產品的改良構想，並挑選出最佳的一個且繪製產品設計圖，而針對學生所繪製的產 品設計圖，研究者便邀請實驗教師一起針對學生的產品設計圖進行評分，以瞭解國中生在透 過此一學習活動後的產品設計創意之表現情形。

四、研究工具

（一）科幻小說與科幻影片

本研究所選用的科幻小說與科幻影片為《我是傳奇》（I am Legend），挑選這部科幻小說 與科幻影片的主要原因在於《我是傳奇》同時有中文的科幻小說翻譯本與科幻影片，且科幻 小說僅有 1 本，並不會像市面上其他科幻小說有系列的套書，因此在應用於教學實驗時較容 易實施。而在內容方面，《我是傳奇》主要以生物科技為故事背景，著重在描述用以治療癌症

130 科幻對激發創意的效益 林坤誼 的基因改良病毒，在進行人體臨床試驗一段時間之後，開始產生類似狂犬病的意外副作用， 也造成許多人口變成狂暴、嗜血且體能驚人的夜行怪物，主角 Robert Neville 因為體內有自然 抗體而未受到感染，並致力於研發這種傳染病毒的解藥（Matheson, 1997/2007）。而透過此一 故事背景的呈現，學生應可激發有關病毒、通訊設備、解藥與環境等方面的想像力，且依據 這些想像力，則可以進一步延伸應用在有關通訊科技、燈光、武器、儀器、汽機車等不同的 產品設計中。

（二）威廉斯創造性傾向量表

為了測量國中生的想像力，因此本研究選用林幸台與王木榮（1994）所發展的創造性傾 向量表，在此一量表中主要包含冒險性、好奇性、想像力，以及挑戰性等四個面向，而其中 的想像力部分可作為本研究在進行共變數分析時的前測資料，藉此以排除不同想像力學生在 研提產品設計時所可能造成的差異。此外，創造性傾向量表有效樣本共 2,294 名，於 1994 年 年底分別建立國小至高中常模，其內部一致性係數介在 .401～ .877 之間；重測信度介在 .489 ～ .810 之間；評分者間信度介在 .878～ .992 之間，以上相關係數皆達 .05 顯著水準（林幸 台、王木榮，1994）。

（三）認知風格量表

為了測量國中生的認知風格，本研究主要選用 Childers 等（1985）所發展的認知風格量表， 此一量表主要將認知風格區分為：1.文字型：指學習者對於語文、文字方面的訊息之覺察與處 理的偏好較為明顯；2.圖像型：指學習者對於視覺性的訊息（如圖形、表格等）之覺察與處理 的偏好較為明顯。此外，此一量表亦擁有良好的信度，在文字部分的 Cronbach’s α 係數為 .81， 而在圖像部分的 Cronbach’s α 係數則為 .86（Childers et al., 1985）。

（四）科幻小說與科幻影片學習單

科幻小說與科幻影片學習單的目的主要著重在協助學生反思科幻小說與科幻影片中的相 關內容，並引導學生回憶在科幻小說與科幻影片中最能激發其想像力的相關片段，因此在此 一學習單中主要包含印象最深刻的內容、最能激發想像力的內容以及學習情形（如對科幻小 說或科幻影片的興趣、是否完整看完科幻小說或影片）等三大要項。而此一研究工具主要由 研究者邀請 2 位現職的科技教師針對內容進行實質的審查而得，期間經過三次的反覆討論與 修訂，故應具備優良的內容效度。

（五）日常生活產品的創意改善方案設計活動

本研究所採用的日常生活產品創意改善方案設計活動，主要以日常生活產品為主體，讓 國中生自由發揮其想像力以研提改善的構想，而在此一活動的學習歷程記錄表中主要包含界 定需求、研提初步構想、選擇最佳設計構想、發展具體設計方案，以及評鑑設計方案等五大

林坤誼 科幻對激發創意的效益 131 要項，藉此以瞭解學生在透過科幻小說或科幻影片以激發想像力後，其在研提日常生活產品 的創意改善方案之表現情形。而此一研究工具主要由研究者邀請 2 位現職的科技教師針對內 容進行實質的審查而得，期間經過三次的反覆討論與修訂，故應具備優良的內容效度。

（六）產品創意量表

為分析國中生在產品設計創意的實際表現，本研究主要依據張玉山等（2009）所發展之 產品創意量表為基礎，並將其原有七項內涵依據朱益賢（2008）所發展的實作技能評量表之 分類，整併為材料、造型、構造及功能等四個面向，而評分方式主要區分為 5 代表極佳、4 代 表佳、3 代表尚可、2 代表差、1 代表及差等五個層次。而針對產品設計改善構想的評分方面， 本研究主要邀請 2 位現職的科技教師分別針對對照組 64 位及實驗組 73 位國中生的產品設計 創意進行評分，此 2 位評分者之間的相關係數為 .92，達到顯著水準。

五、資料分析與詮釋

（一）量化資料的分析

本研究為了比較科幻小說與科幻影片對於激發國中生產品設計創意表現的差異，主要採 用共變數分析（analysis of covariance）的方式，其中，國中生在威廉斯創造性傾向量表中的想 像力表現作為共變量，藉此以排除國中生間在想像力方面的先天差異，而透過此一量化資料 的分析，研究者便可藉此瞭解科幻小說與科幻影片對國中生在產品設計創意方面的表現差 異。此外，為了瞭解不同認知風格的國中生在科幻小說或科幻影片等不同學習環境中的產品 設計創意表現，故本研究亦會依據學生的認知風格將學生進行分類，並進而利用共變數分析 以瞭解文字型認知風格的國中生在科幻小說與科幻影片中的產品設計創意表現，以及圖像型 認知風格的國中生在科幻小說與科幻影片中的產品設計創意表現。另外，針對進行共變數分 析時，可能不符合組內迴歸係數同質性檢定的情形，本研究主要依據林清山（2002）的建議， 採用詹森－內曼（Johnson-Neyman）法進行分析，以避免直接採用實得分數無法排除共變項 影響的缺失。

（二）質性資料的分析

質性資料的蒐集是為了探究不同認知風格的國中生在不同學習活動中的學習歷程表現， 本研究主要針對 3 位在認知風格測驗中文字型偏向得分最高的 3 位，以及圖像型偏向得分最 高的 3 位作為主要探究的個案，並針對其在科幻小說或科幻影片學習單中所呈現的產品改良 設計圖與學習歷程記錄進行質性分析，藉此瞭解不同認知風格的國中生在不同學習環境中的 實際表現為何。針對此一目的，研究者主要依據 Riding 與 Sadler-Smith（1997）的論點：「學 習者會利用其擅長的表徵方式（文字／圖像）進行思考，以達成問題解決。」研提本研究擬 探究的命題：「文字型認知風格學習者是否能利用文字進行思考以達成問題解決；圖像型認知

132 科幻對激發創意的效益 林坤誼 風格學習者是否能利用圖像進行思考以達成問題解決。」而針對此一命題，研究者進行質性 資料分析的步驟如下：1.針對五份學習單中所呈現的產品改良設計圖與產品設計理念等文字資 料進行編碼；2.依據認知風格、表徵方式、問題解決方法等類別進行概念的分類；3.建構概念 和概念之間的聯繫關係；4.針對命題形成完整結論。依據此一資料分析步驟，本研究針對質性 資料的研究命題形成結論，並研提具體的建議以供未來科技設計教育之參考。

肆、結果與討論

一、科幻小說與科幻影片對激發國中生產品設計創意的效益

為探討科幻小說與科幻影片對激發國中生產品設計創意的效益，本研究之四個八年級的 學生進行教學實驗，其中實驗組主要接受以科幻影片為主的產品設計活動，人數總計為 73 人， 而對照組主要接受以科幻小說為主的產品設計活動，人數總計為 64 人。為了排除實驗對象本 身想像力差距所可能導致的干擾效果，本研究主要將創造思考傾向測驗中的想像力分數作為 主要的共變項，並透過統計控制的方法來控制共變項的干擾效果，以增加實驗內在效度（吳 明隆，2006）。如表 3 的基本資料分析表所示，實驗組學生的想像力（M＝26.88, SD＝4.65） 在進行教學實驗之前高於對照組學生的想像力（M＝25.68, SD＝4.67），而在產品設計創意方 面的表現，實驗組學生的整體產品設計創意表現（M＝14.51, SD＝2.81）在進行教學實驗之後 亦高於對照組學生的產品設計創意表現（M＝12.89, SD＝3.21）。然而，依據此一數據由於並 未排除學生在想像力方面的基本差異，故以下將採用共變數分析，以探究科幻小說與科幻影 片對激發國中生產品設計創意的實際效益。 由表 4 的資料分析結果可知，在材料分量表之 F 值（F＝0.17）、造型分量表之 F 值（F＝ 1.57）、功能分量表之 F 值（F＝1.21），以及產品設計創意之 F 值（F＝3.36）未達顯著水準， 表示接受虛無假設，無法宣稱母群體變異數不等，亦即共變項（想像力）和依變項（材料、 造型、功能、產品設計創意）不會因自變項各處理水準不同而有所差異，顯示符合組內迴歸 係數同質性假設，因此可以進一步進行共變數分析。而在構造方面之 F 值達到顯著水準，顯 示違反組內迴歸係數同質性假設，無法進行共變數分析，因此，改採實得分數（Gain-score） 分析法進行分析比較。 針對前述符合組內迴歸係數同質性基本假定的項目，共變數分析結果如表 5 所示，其中， 在組間效果檢定方面達到顯著水準的有兩項，分別是造型方面的 F(1, 134)＝11.54、效果量 為 .08，以及在整體的產品設計創意方面的 F(1, 134)＝9.64、效果量為 .07。若依據 Cohen （1988）的建議，效果量 η2＝ .01 代表小的效果量、η2＝ .06 代表中的效果量、η2＝ .14 代表 大的效果量，因此本研究的實驗效果量屬於中的效果量，代表兩組國中生在造型與產品設計 創意平均數差異達到顯著，且不同組別在排除「想像力」的前測因素後，其在造型與產品設

林坤誼 科幻對激發創意的效益 133 表 3 國中生創造思考傾向與產品設計創意得分概況分析 實驗組（N＝73） 對照組（N＝64） 量表向度 M SD M SD 創造思考傾向（前測） 冒險性 26.06 3.12 27.03 3.13 好奇性 29.40 4.29 28.14 3.99 想像力 26.88 4.65 25.68 4.67 挑戰性 28.32 4.04 27.05 3.76 總分 110.65 13.21 107.90 12.81 產品設計創意（後測） 材料 3.60 1.00 3.49 1.19 造型 3.35 1.20 2.63 1.26 構造 3.54 1.10 3.00 1.19 功能 4.03 0.98 3.76 1.04 總分 14.51 2.81 12.89 3.21 註：創造思考傾向總分最高為 150 分、最低為 50 分；產品設計創意總分最高為 20 分、最低為 4 分。 表 4 組內迴歸係數同質性檢定結果分析摘要 來源 SS df MS F 材料 0.21 1 0.21 0.17* 造型 2.37 1 2.37 1.57* 構造 5.88 1 5.88 4.57* 功能 1.22 1 1.22 1.21* 產品設計創意（整體） 30.54 1 30.54 3.36* *p ＜ .05. 計創意方面的表現有差異，且達到中的效果量。 在造型方面，對照組（科幻小說）調整後的後測平均數為 2.64 分（SD 為 0.16）、實驗組 （科幻影片）調整後的後測平均數為 3.37 分（SD 為 0.15），而在產品設計創意整體表現方面， 對照組（科幻小說）調整後的後測平均數為 12.88 分（SD 為 0.38）、實驗組（科幻影片）調整 後的後測平均數為 14.50 分（SD 為 0.36）。因此，透過科幻影片來激發學生在造型與產品設計 創意，會比使用科幻小說能有效提升國中生在造型與產品設計創意方面的表現。

134 科幻對激發創意的效益 林坤誼 表 5 不同組別國中生在材料、造型、功能與產品設計創意的共變數分析摘要 變異來源 SS df MS F η2 1. 材料 組間 0.34 1 0.34 0.28* .00 組內（誤差） 163.25 134 1.22 校正後的全體 163.59 136 2. 造型 組間 17.55 1 17.55 11.54* .08 組內（誤差） 203.74 134 1.52 校正後的全體 221.88 136 3. 功能 組間 2.34 1 2.34 2.30* .02 組內（誤差） 136.22 134 1.02 校正後的全體 138.95 136 4. 產品設計創意 組間 89.14 1 89.14 9.64* .07 組內（誤差） 1,239.11 134 9.25 校正後的全體 1,332.44 136 *p ＜ .05. 此外，依據表 4 的迴歸同質性考驗結果顯示，在構造方面的自變項與共變項的交互作用 達顯著 F(1, 133)＝4.57，p ＜ .01，表示各組內的迴歸係數未具有同質性，不符合共變數分析 的假定，不適合採用共變數分析，因此必須改詹森－內曼法。採用詹森－內曼法所獲得的統 計結果如表 6 所示。 表 6 國中生在構造方面的詹森－內曼法統計資料摘要 組別 SSw(Xj) SSw(Yj) CPwj df SS’w(Yj) df bwj awj 實驗組 1,353.70 158.90 44.00 62 86.57 61 0.03 2.23 對照組 1,531.90 85.90 72.90 71 82.43 70 0.05 2.16

林坤誼 科幻對激發創意的效益 135 將表 6 的資料代入林清山（2002, p. 494）所提出的詹森－內曼法公式，可獲得兩條迴歸 線的交叉點，亦即在想像力前測成績 23.46 分，而實驗組與對照組有顯著差異的兩個分數區 間，分別是 16.16 與 35.53。圖 1 為以詹森－內曼法所獲得實驗組與對照組的兩條迴歸線。此 兩條迴歸線並不平行，且有交叉點，顯示實驗組與對照組的迴歸係數並不相等，因此不適合 採用共變數分析。兩條迴歸線相交於前測成績為 23.46 分的地方，在相交點的左下方，對照組 的後測成績高於實驗組的後測成績，但在前測成績低於 16.16 分時，對照組的後測成績才會顯 著高於實驗組的後測成績；然而在兩條迴歸線的相交點右上方，實驗組的後測成績高於對照 組的後測成績，但在前測成績高於 35.53 分時，實驗組的後測成績才會顯著高於對照組的後測 成績；至於若前測成績介於 16.16 與 35.53 分之間，實驗組與對照組的後測成績並未達顯著性 的差異。實驗組前測成績高於 35.53 分的有 3 人，占實驗組人數的 4.1%，實驗組前測成績低 於 16.16 分的有 0 人，占實驗組人數的 0%；對照組前測成績高於 35.53 分的有 2 人，占對照 組人數的 3.1%，對照組前測成績低於 16.16 分的有 1 人，占對照組人數的 1.6%。依據此一詹 森內曼法的分析，在構造方面，在 135 位研究對象中，僅有少數 6 位的差異造成顯著水準， 其餘 129 位皆落於未達顯著差異，顯示科幻小說與科幻影片對激發國中生在構造方面的產品 設計創意之差異未達顯著水準。 圖1. 實驗組與對照組在構造方面的詹森－內曼法分析 總上所述，雖然許多學者嘗試透過科幻小說（Idier, 2000）與科幻影片（Larson, 2008）來 激發學習者的想像力，抑或者推測未來的發展時，其成效似乎十分有限，但本研究將科幻小 說與科幻影片應用在激發國中生的想像力，以藉此協助學生在進行科技產品設計時，能夠更 想像力前測 構造後測 23.46 控制組 實驗組 -60 -40 -20 00 20 40 60 80 100 1 2 3 4 5 6

136 科幻對激發創意的效益 林坤誼 多元豐富的想法。依據前述的資料分析結果可知，在現有國中教學現場中若能妥善運用科幻 影片以激發國中生的想像力，對於其在產品設計創意的表現上應該會有較佳的效益。此外， 國中生除了在整體產品設計創意方面的差異達到顯著水準之外，若進一步探究其在材料、造 型、構造、功能等面向的表現，可發現在造型方面的差異會達到顯著水準，而這也顯示科幻 影片主要能夠刺激國中生在造型方面的產品設計表現。

二、 不同認知風格國中生在科幻小說與科幻影片學習活動中的產品設計創

意之表現情形

本研究為了探究不同認知風格國中生在科幻小說與科幻影片學習活動中的產品設計創意 之表現情形，故依據國中生進行 Childers 等（1985）的認知風格量表測驗之結果，將國中生區 分為文字型認知風格與圖像型認知風格，其中，屬於文字型認知風格者有 17 位、屬於圖像型 認知風格者有 119 位，另外 1 位由於經過測驗後無法區分出屬於文字型或圖像型，因此便不納 入資料分析中。以下主要分別針對文字型與圖像型學習者在不同學習環境中的產品設計創意 表現情形，進行共變數分析如下：

（一）文字型認知風格

就 17 位文字型認知風格的學習者而言，有 6 位在科幻小說的環境中進行日常生活產品設 計改良活動，而另外 11 位則在科幻影片的環境中進行日常生活產品設計改良活動。本研究為 了探究文字型認知風格國中生在科幻小說與科幻影片的學習環境中，其在產品設計創意方面 的表現是否有差異，主要採用共變數分析如下。 由表 7 的資料分析結果可知，在材料分量表之 F 值（F＝1.10）、造型分量表之 F 值（F＝ 0.64）、構造分量表之 F 值（F＝0.02）、功能分量表之 F 值（F＝1.82），以及產品設計創意之 F 值（F＝2.33）未達顯著水準，表示接受虛無假設，無法宣稱母群體變異數不等，亦即共變項 （想像力）和依變項（材料、造型、構造、功能、產品設計創意）不會因自變項各處理水準 不同而有所差異，顯示符合組內迴歸係數同質性假設，因此可以進一步進行共變數分析。 表 7 文字型組內迴歸係數同質性檢定結果分析摘要 來源 SS df MS F 材料 1.26 1 1.26 1.10 造型 0.43 1 0.43 0.64 構造 0.01 1 0.01 0.02 功能 1.97 1 1.97 1.82 產品設計創意（整體） 10.80 1 10.80 2.33 *p ＜ .05.

林坤誼 科幻對激發創意的效益 137 針對前述符合組內迴歸係數同質性基本假定的項目，共變數分析結果如表 8 所示，其中， 在組間效果檢定方面達到顯著水準的為造型方面的 F(1, 14)＝4.60、效果量為 .25、統計檢定 力為 .51，因此依據 Cohen（1988）的建議，此一實驗的效果量屬於大的效果量，代表文字型 認知風格的國中生在科幻小說的學習環境下，其在造型方面的產品設計創意會較圖像型認知 風格的國中生佳，且差異達到顯著，並具有大的效果量。然而，若進一步檢視其統計檢定力 可知，此一論述的正確率只有 51%，與 Cohen 所建議的 80%仍有差距，而造成此一結果的主 要因素，可能是因為人數不足，導致統計檢定力有落差，但由於在本研究中無法預設學生的 認知風格，因此針對此一人數不足所導致的限制，應可作為後續改善的依據。綜上所述，具 備文字型認知風格的國中生，其在對照組（科幻小說學習環境）調整後的後測平均數為 3.50 分（SD 為 0.35）、實驗組（科幻影片學習環境）調整後的後測平均數為 2.55 分（SD 為 0.25）。 因此，具備文字型認知風格的國中生，當其在以科幻小說為主的學習環境中，其在造型方面 的產品設計創意表現，可能會比在以科幻影片為主的學習環境中，更能有效提升國中生在造 型方面的產品設計創意表現，但由於此一論述之正確率只有 51%，因此仍有待後續研究克服 研究樣本數不足的限制後，再更進一步支持此一論述。

（二）圖像型認知風格

就 119 位圖像型認知風格的學習者而言，有 58 位在科幻小說的環境中進行日常生活產品 設計改良活動，而另外 61 位則在科幻影片的環境中進行日常生活產品設計改良活動。本研究 為了探究圖像型認知風格國中生在科幻小說與科幻影片的學習環境中，其在產品設計創意方 面的表現是否有差異，主要採用共變數分析如下。 由表 9 的資料分析結果可知，在材料分量表之 F 值（F＝0.37）、造型分量表之 F 值（F＝ 0.82）、構造分量表之 F 值（F＝3.01）、功能分量表之 F 值（F＝2.01），以及產品設計創意之 F 值（F＝3.09）未達顯著水準，表示接受虛無假設，無法宣稱母群體變異數不等，亦即共變項 （想像力）和依變項（材料、造型、構造、功能、產品設計創意）不會因自變項各處理水準 不同而有所差異，顯示符合組內迴歸係數同質性假設，因此可以進一步進行共變數分析。 針對前述符合組內迴歸係數同質性基本假定的項目，共變數分析結果如表 10 所示，其中， 在組間效果檢定方面達到顯著水準的有三項，分別是造型方面的 F(1, 116)＝15.03、效果量 為 .12；構造方面的 F(1, 116)＝10.60、效果量為 .08；以及整體產品設計創意方面的 F(1, 116) ＝12.98、效果量為 .10。因此依據 Cohen（1988）的建議，在有關造型與整體產品設計創意方 面屬於大的效果量，而在構造方面則屬於中偏大的效果量，代表圖像型認知風格的國中生在 科幻影片的學習環境下，其在造型、構造與整體產品設計創意方面的表現，會較文字型認知 風格的國中生佳，且差異達到顯著，並具有大或中偏大的效果量。此外，由於前三項的統計 檢定力皆大於 .9，已符合 Cohen 所建議的 .8，代表前述論述的正確率大於 90%。

138 科幻對激發創意的效益 林坤誼 表 8 文字型國中生在不同學習環境中的材料、造型、功能與產品設計創意的共變數分析摘要 變異來源 SS df MS F η2 statistical _power 1. 材料 組間 0.29 1 0.29 0.25* .02 .08 組內（誤差） 16.20 14 1.16 校正後的全體 20.12 16 2. 造型 組間 3.00 1 3.00 4.60* .25 .51 組內（誤差） 9.15 14 0.65 校正後的全體 15.77 16 3. 構造 組間 2.78 1 2.78 4.42* .24 .50 組內（誤差） 8.83 14 0.63 校正後的全體 14.94 16 4. 功能 組間 0.29 1 0.29 0.25* .02 .08 組內（誤差） 16.07 14 1.15 校正後的全體 20.94 16 5. 產品設計創意 組間 20.05 1 20.05 3.95* .22 .46 組內（誤差） 71.12 14 5.08 校正後的全體 17 *p ＜ .05. 表 9 圖像型組內迴歸係數同質性檢定結果分析摘要 來源 SS df MS F 材料 0.45 1 0.45 0.37 造型 1.26 1 1.26 0.82 構造 3.93 1 3.93 3.01 功能 1.96 1 1.96 2.01 產品設計創意（整體） 26.77 1 26.77 3.09 *p ＜ .05.

林坤誼 科幻對激發創意的效益 139 表 10 圖像型國中生在不同學習環境中的材料、造型、功能與產品設計創意的共變數分析摘要 變異來源 SS df MS F η2 statistical _power 1. 材料 組間 0.36 1 0.36 0.30* .00 .08 組內（誤差） 140.04 116 1.21 校正後的全體 140.99 118 2. 造型 組間 23.16 1 23.16 15.03* .12 .97 組內（誤差） 178.71 116 1.54 校正後的全體 201.87 118 3. 構造 組間 14.08 1 14.08 10.60* .08 .90 組內（誤差） 154.04 116 1.33 校正後的全體 168.22 118 4. 功能 組間 2.34 1 2.34 2.37* .02 .33 組內（誤差） 114.43 116 0.99 校正後的全體 116.79 118 5. 產品設計創意 組間 114.33 1 114.33 12.98* .10 .95 組內（誤差） 1,022.06 116 8.81 校正後的全體 1,137.97 118 *p ＜ .05. 在造型、構造與整體產品設計創意表現方面，具備圖像型認知風格的國中生，其在對照 組（科幻小說學習環境）調整後的後測平均數分別為 2.58、2.97、12.83 分（SD 分別為 0.16、 0.15、0.39），而實驗組（科幻影片學習環境）調整後的後測平均數分別為 3.47、3.67、14.81 分（SD 分別為 0.16、0.15、0.38）。因此，具備圖像型認知風格的國中生，當其在以科幻影片 為主的學習環境中，其在造型、構造以及整體產品設計創意方面的表現，會比在以科幻小說 為主的學習環境中，更能有效提升國中生在造型、構造與整體產品設計創意的表現。 綜上所述，文字型認知風格的國中生在科幻小說的學習環境中，其在造型方面的產品設 計創意表現優於在科幻影片中的國中生，雖然此一論述的正確率只有 51%，依據 Cohen （1988）的建議並無法獲得支持，但此一趨勢可作為後續研究的參考。而圖像型認知風格的

140 科幻對激發創意的效益 林坤誼 國中生在科幻影片的學習環境中，其在造型、構造以及整體產品設計創意表現則皆優於在科 幻小說中的國中生，此一論述的正確率超過 90%，依據 Cohen 的建議則可獲得支持。因此， 國中生若能夠依據其認知風格以接受科技設計教育，應可協助學生在產品設計創意方面有較 大的助益，至少以圖像型認知風格的國中生而言，當其在科幻影片的學習環境中時，其在構 造方面的創意表現便優於科幻小說的國中生，而此一表現依據游光昭、林坤誼和洪國峰（2010） 的分析，在科技設計教育的實作活動中，是十分珍貴且值得重視的研究成果。

三、不同認知風格的國中生在產品設計活動中的學習歷程表現

除了透過量化分析的方式探究認知風格與產品設計創意成效之間的關聯性之外，針對不 同認知風格的國中生在產品設計活動中的學習歷程表現，亦是值得探究的重點。針對不同認 知風格的國中生在產品設計活動中的學習歷程表現，本研究依據 Riding 與 Sadler-Smith （1997）的論點：「學習者會利用其擅長的表徵方式（文字／圖像）進行思考，以達成問題解 決。」研提本研究擬探究的命題為：「文字型認知風格學習者是否能利用文字進行思考以達成 問題解決；圖像型認知風格學習者是否能利用圖像進行思考以達成問題解決。」本研究挑選 3 位在認知風格測驗中文字型得分最高的 3 位，以及在認知風格測驗中圖像型得分最高的 3 位 作為本研究質性分析的主要對象，其中，由於有 1 位學生同時在文字型與圖像型的得分皆很 高，故最後挑選出的個案總計為 5 位。依據此 5 位國中生在產品設計創意活動中的質性資料， 研究者主要歸納出以下重要發現：

（一）文字型認知風格的國中生能妥善利用文字進行思考以達成問題解決，但當面

臨不熟悉的呈現方式時，則需要教師的引導

本研究針對 3 位具有高度文字型認知風格傾向的學生進行分析，發現此 3 位學生在思考 產品設計構想時，確實較能利用文字進行思考以達成問題解決，例如，其中 1 位國中生在設 計創意的柺杖時，便能妥善運用文字形塑出其創意的構想，並將該項產品的功能進行完整的 描述，讓閱讀者不需觀看其產品設計圖，便可大致掌握其創意構想的內容（802-8-p.2）。因此， 此 3 位具備文字型認知風格傾向的國中生在學習單中的表現，已符合 Kirby 等（1988）所指出 文字型的人專精於文字性工作，且對於語意的處理分析較為在行的特性。 市面上販售的柺杖幾乎都是深色系，如果將柺杖改成「霓虹燈」那類的亮色，在夜 晚的機車騎士便能看到光線，及時停車、阻止意外；還可把柺杖設計成「收納功能」 的，有時要吃藥，就可先將藥品放進去，算是一個小型收納箱。（802-8-p.2） 然而，雖然文字型認知風格的國中生在學習單的填寫上，充分展現出其能利用文字進行 思考以達成問題解決，但在繪製產品設計創意構想圖時，卻未必能夠適切地展現其認知風格。

林坤誼 科幻對激發創意的效益 141 以圖 2 為例，圖 2 所示為文字型認知風格國中生的產品設計改良構想圖，這個構想的主要名 稱為拐杖，主要是希望在拐杖中加入霓虹燈的設計，以便於年長者使用。這個產品設計構想 雖然十分具有創意，但在構想圖的文字說明部分，卻僅用簡單的詞彙進行標示，未能發揮其 對於文字的敏感度，妥善地利用文字以解釋產品設計構想。針對此一研究結果，研究者認為 可能的因素在於當文字型認知風格的國中生在較常接觸的學習方式時，例如寫學習單、寫作 文等，較能夠展現其認知風格的傾向，但是當面對比較不熟悉的呈現方式時，例如需要在產 品設計構想中標示說明時，便可能因為不熟悉此一呈現方式，導致其較無法展現認知風格方 面的優勢。 圖2. 文字型認知風格國中生的產品設計構想。圖中所示「霓紅燈」為學生誤植，正確寫法應為 「霓虹燈」。

（二） 圖像型認知風格的國中在繪製產品設計改善構想時，未必能妥善利用圖像進

行思考以解決問題

本研究針對 3 位具有高度圖像型認知風格傾向的學生進行分析，發現有 2 位學生在繪製 產品設計構想圖時，並未能有效利用圖像進行思考以達成問題解決。以圖 3 為例，圖 3 所示 為圖像型認知風格國中生的產品設計改良構想圖，這兩個構想的名稱分別為電視眼鏡與杯 子，其中，電視眼鏡主要結合眼鏡和天線的功能，讓使用者可以戴上眼鏡便看得到電視，而 杯子的設計主要是希望當倒入飲料時，杯子便可以立即顯示出飲料的相關成分。此兩個產品 的設計構想雖然也十分具有創意，但在繪製構想圖的部分，2 位國中生皆僅能繪製簡要的外 觀，無法詳細地繪製出關鍵的結構部分。針對此一研究結果，研究者認為可能是因為國中生 所提出的產品設計構想較具有創意，且不容易利用圖像的方式實際繪製出來，例如，以杯子 能夠顯示飲料相關成分的構想來說，便不易利用圖像實際繪製出來。 僅使用簡單文字註明功能，未能妥善 解釋該項構造的主要功能。

142 科幻對激發創意的效益 林坤誼 圖3. 圖像型認知風格國中生的產品設計改良構想（電視眼鏡、杯子） 此外，這 2 位學生在學習單中使用文字說明產品設計構想內容時，並無法使用文字進行 完整的陳述，例如有一位學生的構想是希望當杯子倒入飲料時，便可以立即顯示出飲料的相 關成分，而其在學習單中所填寫的內容十分簡潔（802-38-p.4），可顯示此位國中生並不擅長運 用文字說明產品設計構想。 將杯子改成電子的，倒入任何飲料都能告訴你，適不適合你喝。（802-38-p.4）

（三） 兼具文字型與圖像型認知風格的國中生能妥善利用文字與圖像進行思考以達

成問題解決

本研究針對唯一 1 位同時具有高度文字型與圖像型認知風格傾向的學生進行分析，發現 其於說明與繪製產品設計構想圖時，皆有能妥善利用文字與圖像進行思考以達成問題解決。 以圖 4 為例，圖 4 所示的產品設計改善構想圖為兼具圖像型與文字型認知風格的國中生所繪 製，其構想名稱為隨身電子書，主要是希望藉此取代傳統書籍。針對此一構想，此位學生在 產品設計構想方面的說明如下，可以發現能夠妥善運用利用文字進行思考以達成問題解決， 故符合 Kirby 等（1988）所指出文字型的人專精於文字性工作，且對於語意的處理分析較為在 行的特性。 有時候要出門和同學討論小說內容時，身上都要帶很多的書，所以我就想到了，如 果有一本和小說大小一樣的電子書，就可以在出門前把想看的書名設定好。和別人 聊到那本時，就能打開來看，換成別本時再換就好了。（805-22-p.2） 僅使用簡單圖形說明構想。

林坤誼 科幻對激發創意的效益 143 圖4. 兼具圖像型與文字型認知風格國中生的產品設計改良構想 雖然此一產品設計構想的原創性未必令人感到驚艷，但此位學生能夠妥善地呈現出其所 設計產品的主要構造，並針對重要功能部分給予完整、詳細的文字說明（如圖 3），因此，這 位兼具圖像型與文字型認知風格的國中生，確實如 Childers 等（1985）在定義認知風格時所云， 在處理文字與圖形等訊息方面確實有較優異的表現，且亦符合 Riding 與 Sadler-Smith（1997） 的論點：「學習者會利用其擅長的表徵方式（文字／圖像）進行思考，以達成問題解決。」 總上所述，針對本研究的研究命題，研究者依據前述的質性資料分析結果歸納如下：「文 字型認知風格學習者能利用文字進行思考以達成問題解決，但圖像型認知風格學習者並未能 利用圖像進行思考以達成問題解決。」此外，依據本研究的前述五個個案，亦歸納出以下結 果：「雖然文字型認知風格學習者能利用文字進行思考以達成問題解決，但是當面臨不熟悉的 呈現方式時，可能仍需要教師的引導以協助其妥善文字型認知風格的特性，而若學生能夠同 能詳細繪製產品所具備的構造與功能。 能詳細說明產品的 構造與相關的功能。

144 科幻對激發創意的效益 林坤誼 時具備高度的文字型與圖像型認知風格，則其在解決問題時則較能夠同時運用文字與圖像進 行思考。」

伍、結論

本研究的主要目的著重在將科幻小說與科幻影片融入科技設計教育的實作活動中，讓學 生在閱讀完科幻小說或觀賞完科幻影片後，能夠透過小說或影片中的科幻情節來激發其想像 力，進而將此一想像力應用在日常生活的產品改良構想中，而透過本研究的實施，主要獲得 以下具體結論。

一、 善用科幻影片較科幻小說能有效激發國中生的想像力，並提升其在產品

設計創意方面的表現

依據前述的資料分析結果，國中生在以科幻影片為主的科技設計教育實作活動中，其在 產品設計創意的表現方面較以科幻小說為主的國中生為佳。因此，雖然在文獻探討中 Larson （2008）在其研究中指出，科幻影片對於描繪電腦未來的發展趨勢或想像的效益有限，但透 過本研究的教學實驗結果，將科幻影片融入科技設計教育的實作活動中，仍有助於激發國中 生的想像力，並提升其在產品設計創意方面的表現，因此運用科幻影片以激發學習者的想像 力之作法，仍值得持續深入探討其效益。此外，若深入探究國中生在此一產品設計創意的表 現，本研究發現，國中生主要著重在造型方面有較佳的表現，而在有關構造、功能方面則仍 有待強化，此一研究結果與游光昭等（2010）的研究結果相呼應，國中生在科技實作活動的 學習歷程中，通常在材料與造型方面會有較佳的表現，但比較值得改善的則是在構造與功能 方面缺乏研提創新的構想。因此，未來如何透過科幻影片以刺激國中生在構造與功能方面的 表現，應是未來研究值得進一步深入探究的重點。 此外，當研究者在設計此一以科幻影片為主的科技設計教育之實作活動時，曾面臨以下 兩項挑戰：（一）部分科技教師認為，在科幻影片的選擇上應該能與產品設計相關聯，或許才 會有較顯著的成效；（二）部分科技教師認為，《我是傳奇》這部科幻影片在現階段的社會中， 有可能因為科技的快速發展，導致影片中的科幻內容面臨過時的問題。針對前述的兩項挑戰， 研究者認為這是本研究在進行過程中的困境，主要原因是為了能夠比較科幻小說與科幻影片 的效益，故研究者必須選取同時具備科幻小說與科幻影片的題材，也因此在進行研究的過程 中，僅能挑選出《我是傳奇》這部科幻小說與影片，雖然依據本研究的結果顯示其對於在激 發與提升國中生在產品設計創意方面的表現仍獲得支持，但本研究建議未來科技教師在發展 科技設計教育的產品實作活動時，應可直接選用更適切的科幻影片以激發國中生的想像力， 可藉此避免本研究為了研究所需而面臨的困境，並應可獲得更佳的教學成效。

林坤誼 科幻對激發創意的效益 145

二、 依據國中生的圖像型認知風格以規劃適性的科幻影片實作活動，有助於

提升其在產品設計創意的表現

依據前述的資料分析結果，本研究發現，圖像型認知風格的學習者在以科幻影片為主的 科技設計教育實作活動中，其在造型、構造以及整體產品設計創意的表現亦較佳，但是文字 型認知風格的學習者在以科幻小說為主的科技設計教育實作活動中，由於在考量其統計檢定 力後，發現正確率只有 51%，故無法證明其在產品設計創意的表現較佳。因此，若就圖像型 認知風格的國中生而言，依據國中生認知風格規劃適性的科技設計教育實作活動，不僅能提 升國中生在造型與整體產品設計創意的表現，且在構造方面的表現亦較佳，顯示圖像型認知 風格的學習者若能在符合其認知風格的學習環境下，較能有助於提升其在產品設計創意方面 的表現。而此一研究結果與先前的相關研究成果相符合，例如 Riding 與 Cheema（1991）也認 為圖像型的人喜歡經由看的方式擷取資訊，故能有較佳的學習表現，而 Effken 與 Doyle （2001）、Schuyten 與 Dekeyser（2007）的研究則皆指出學生的認知風格若能與教師的教學表 徵一致時，則較能促進學習者的理解。因此，教師應該能夠設計符合學習者認知風格的學習 環境，才能夠有效提升學生的學習表現。 然而，在現實的國中教學現場中，科技教師並無法完全依據國中生的認知風格進行產品 設計活動，僅能選擇採用科幻小說或科幻影片為主進行學習環境的設計，而若從教學設計的 可行性來看，採用科幻影片的便利程度會較科幻小說高，亦即，學生能夠在兩到三節課便能 看完一部科幻影片。此外，若從本研究教學實驗的 137 位學生來看，有將近 87%的學生屬於 圖像型的認知風格，倘若教師在教學前利用認知風格量表分析學生的認知風格後，能確定偏 向於圖像型認知風格的學生較多的話，則可參考本研究的作法，以科幻影片為主進行科技教 育實作活動的規劃，如此一來應能夠符合較多數學生的學習需求，並藉此激發學生產品設計 創意的表現。

三、 不同認知風格的國中生在產品設計實作活動中，未必皆能妥善運用其表

徵方式以解決問題，故教師在實作教學過程中仍需要給予適切的引導與

協助

依據本研究前述的質性資料分析結果可知，文字型認知風格學習者能利用文字進行思考 以達成問題解決，但圖像型認知風格學習者並未能利用圖像進行思考以達成問題解決。此一 研究結果與先前的研究結果並不相符，Riding 與 Sadler-Smith（1997）在訓練設計的課程中， 提出不同認知風格的學習者能夠利用其擅長的表徵方式（文字／圖形）進行思考，以達成問 題解決。而此一研究結果與本研究略有差異，因為不同認知風格的學習者在本研究的科技設 計教育實作活動中，未必皆能妥善發揮其認知風格的特性。針對此一差異情形，研究者認為 可能在於學習策略的引導，亦即 Riding 與 Sadler-Smith 能夠善用經驗學習方法（experiential

146 科幻對激發創意的效益 林坤誼 learning approach）以引導不同認知風格的學習者，進而藉此提升學習者的設計表現。 有鑑於此，研究者認為國中生在 Childers 等（1985）的認知風格量表獲得較高的分數，僅 代表其認知風格傾向於文字型或圖像型，而並不代表其能妥善運用文字獲圖像的表徵方式來 解決問題。因此，教師在進行科技設計教育實作活動的過程中，應可參考認知風格的偏向選 用適切的教學方法，以引導學生適性的發揮其在處理文字表徵資訊或非文字表徵的資訊 （Kirby et al., 1988），並協助學生發揮其認知風格的特性，進而在產品設計創意方面有更佳的 表現。亦即，本研究建議未來研究可融入不同教學方法以引導不同認知風格的學習者，進而 協助國中生利用其所擅長的表徵方式，以進行產品設計改良構想的繪製，相信應該能夠更有 助於其在產品設計創意方面的表現。

誌謝

本研究感謝行政院國家科學委員會提供之專題研究計畫補助（計畫編號：NSC98-2511- S-241-003-MY3），以及承蒙 2 位審查委員細心的指正，並惠賜寶貴建議，對本研究裨益良多， 謹致謝忱。

林坤誼 科幻對激發創意的效益 147

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