國中生認知風格與科技創作表現關係之研究

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(1)國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系碩士論文. 國中生認知風格與科技創作表現關係之研究. 研究生：趙偉順指導教授：張玉山. 中華民國一百零一年七月.

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(5) 謝. 誌. 一位在職的專任老師，在每週 20 節授課之餘，要在 2 年內修完 36 學分、寫完論文、拿到碩士學位，真的是非常的辛苦，還好有 2 座「山」當做我的靠山。第 1 座靠山：張玉山－我的指導教授。碩一的時候，每個星期最有壓力的就是和老師 meeting，因為其他同學都有跟老師做計劃，所以每週都有作業要進行，而我幾乎沒什麼進度，老師一直鼓勵我，微笑地叫我「加油」。好不容易花了一年決定論文題目，到了碩二開始，我就每天都有進度了，我等不及每週一次的 meeting，論文一有進展或是一有問題，就經常追著老師。當我需要協助的時候，絕對能找得到老師，連寒暑假都找得到，我能夠遇到這樣的指導教授，實在非常的幸運。感謝山山家族的肇峰、乃瑜、學宜、信毅與我互相學習，尤其是我不在台北的畢業最後關頭，感謝學宜幫我完成離校手續。第 2 座靠山：施永山－我的姨丈。這 2 年來，除了要感謝我的另一半讓我無後顧之憂，也感謝爸媽在星期一～五幫忙照顧小孩、弟弟和哥哥嫂嫂的隨時支援，更感謝阿姨－林美雪和姨丈－施永山在星期六、日、寒暑假幫忙照顧小孩。阿姨負責帶小孩去公園玩，而姨丈則在家煮了滿桌餵飽我們。我和哥哥、弟弟三個兄弟從小就受到阿姨、姨丈的照顧，現在竟然連我的小孩也要麻煩他們，我們家兩代的人真的很幸福。在職老師來進修研究所，最大的挑戰就是「時間」。我在碩一的星期一～五，在國中當老師要教 20 節的生活科技課，在研究所當學生要修 15 學分，也就是星期一～五有 35 個小時不是在台上當老師，就是在台下當學生，而研究所的作業要利用假日的時間完成。碩二只剩 6 學分要修，上學期論文審查和下學期寫文章投稿、口試，每天幾乎都是從國中教完生活科技課，就到研 B 趕工，18 點接小孩回家洗澡、吃飯後，繼 i.

(6) 續回到研 B 趕工，凌晨才回家睡覺。這 2 年的時間，真的是蠟燭好幾頭燒。感謝游光昭老師、上官百祥老師、黃能堂老師、王光復老師等系上教授和年紀差了一輪的碩班同學們，在系辦林曉鈴助教的協助下調整上課時間，以方便我們在職老師上課。在我為了「研究法」的上課時間到處碰壁時，更感謝余鑑老師能體諒學生的困難，並提供協助。感謝王光復老師，逼著我們寫文章，讓我得到投稿點數。感謝何榮桂老師教導 spss 操作，及蘇照雅老師教導的統計觀念，使我的高統拿到 97 分，並獲得碩一下學期的第一名。感謝系辦林潔懋助教協助我領取第一名獎學金，感謝呂秋逸助教在投稿上的協助，感謝林倩綾助教在論文口試行政事務上的協助。感謝系主任張基成老師能盡速審核我的論文。感謝交通大學應用藝術研究所的黃詩婷，對我的論文提供寶貴的意見。感謝李壹民、洪暐銘在英文上的協助。也感謝我任教學校另一位生活科技的前輩－趙區成老師願意與我配課，並接受我的訪談、幫助我完成作業。感謝林坤誼老師在口試時的寶貴意見，更感謝蔡東鐘老師，在颱風的威脅下，遠從台東過來口試。除了感謝幫助過我的人，也感謝拒絕我、不幫忙、在旁邊說風涼話的人，感謝你們讓我學會「自立自強」、訓練我尋找其他的解決方法、激發我「問題解決」的能力，也讓我立下心願：以後如果有人尋求協助時，我一定會盡力幫忙。. 偉順. 謹誌於. 國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系碩士班 2012 年 7 月 4 日. ii.

(7) 國中生認知風格與科技創作表現關係之研究研究生：趙偉順指導教授：張玉山. 中文摘要本研究旨在探討國中生認知風格與科技創作表現之關係，並根據研究結果提出建議，作為生活科技教師未來發展教學活動、提昇學生科技創作表現之參考。本研究以「認知風格」為自變項，「科技創作表現」為依變項進行量化研究，研究對象為臺北市立某國民中學七年級 7 個班共 255 位學生。研究工具為「認知風格量表 OSIVQ」及「科技創作表現評分表」。本研究使用 Blazhenkova 與 Kozhevnikov（2009）所編製的「認知風格量表 OSIVQ」，將認知風格分為「語文導向」、「物件視覺導向」、「空間視覺導向」。「科技創作表現評分表」則分為「整體評分」、「樣式創新」、「材料創新」、「結構創新」四個評分項度。所得資料以描述統計、獨立樣本 t 檢定、Pearson 積差相關等統計方法進行資料處理。本研究主要發現如下： 1. 國中生的認知風格最偏向「物件視覺導向」，其次是「語文導向」，最不偏向「空間視覺導向」。女生的「語文導向」顯著高於男生，「物件視覺導向」不會因為性別的不同而有所差異，男生的「空間視覺導向」顯著高於女生。 2. 國中生的科技創作表現以「整體評分」最高，其次為「材料創新」，第三為「樣式創新」，最低為「結構創新」。 3. 國中生「物件視覺導向」的高低會影響科技創作表現的「整體評分」、「樣式創新」；「空間視覺導向」的高低會影響科技創作表現的「結構創新」。. iii.

(8) 4. 國中生「物件視覺導向」與科技創作表現的「整體評分」、「樣式創新」有顯著正相關；「空間視覺導向」與科技創作表現的「整體評分」、「結構創新」有顯著正相關。最後，本研究依據研究發現，對教學應用與後續研究提出建議事項。. 關鍵詞：認知風格、科技創作表現、認知風格量表 OSIVQ. iv.

(9) A Study on the Relations between Junior High School Students’ Cognitive Styles and Technological Creativity Author: Wei-Shuen, Chao Adviser: Yu-Shan, Chang. ABSTRACT This study was to investigate the relations between junior high school students’ cognitive style and their technological creativity. In this quantitative study, cognitive style was used as an independent variable, while technological creativity served as a dependent variable. The participants of this study were 255 seventh-grade students in one Taipei municipal junior high school. The instruments of this study were both Object-Spatial Imagery and Verbal Questionnaire and Rubrics for Technological Creativity. The former instrument utilized in this study, proposed by Blazhenkova and Kozhevnikov (2009), divided cognitive styles into three major categories: verbalizer, object visualizer, and spatial visualizer. The latter instrument included four grading categories, which were overall score, style innovation, material innovation, and structure innovation. All the data obtained in the survey were statistically analyzed and processed by means of descriptive statistics, independent sample t test, and Pearson product-moment correlation. The major findings were summarized as follows: 1. A majority of the junior high school students were identified with an object visualizer cognitive style, whereas a minority of the students a spatial visualizer cognitive style. Females were more correlated with a verbalizer dimension than males, and vice versa in the dimension of spatial visualizer. Both males and females didn’t demonstrate any gender distinction in the object visualizer dimension.. v.

(10) 2. With respect to Rubrics for Technological Creativity, the junior high school students scored the highest in overall score, followed by material innovation and style innovation. These students scored the lowest in structure innovation. 3. The scores of object visualizer exerted a significant effect on students’ overall score and style innovation of technological creativity. The scores of spatial visualizer influenced their structure innovation. 4. There existed a significant positive correlation between the students’ object visualizer and their overall score, and style innovation. In the meantime, their scores of spatial visualizer was significantly positively correlated to overall score and structure innovation of technological creativity. Finally, some suggestions were proposed for teachers, relative instructional applications and further studies.. Keywords: cognitive style, technological creativity, Object-Spatial Imagery and Verbal Questionnaire. vi.

(11) 目錄謝誌............................................................................................................... i 中文摘要 ..................................................................................................... iii 英文摘要 ...................................................................................................... v 目錄............................................................................................................ vii 表次............................................................................................................. ix 圖次............................................................................................................. xi 第一章. 緒論 .............................................................................................. 1. 第一節研究背景與動機 ...................................................................... 1 第二節研究目的與待答問題 ............................................................... 4 第三節研究範圍與限制 ...................................................................... 6 第四節重要名詞釋義 .......................................................................... 8 第二章. 文獻探討 ...................................................................................... 9. 第一節認知風格 .................................................................................. 9 第二節科技創作表現 ........................................................................ 18 第三節相關研究現況 ........................................................................ 26 第三章. 研究設計與實施......................................................................... 33. 第一節研究架構 ................................................................................ 33 第二節研究對象 ................................................................................ 34 第三節研究流程 ................................................................................ 34 第四節研究工具 ................................................................................ 36 第五節資料處理 ................................................................................ 43. vii.

(12) 第四章. 研究結果與討論 ......................................................................... 45. 第一節國中生認知風格之現況 ......................................................... 45 第二節國中生科技創作表現之現況.................................................. 46 第三節不同認知風格高低分組在科技創作表現之差異性............... 48 第四節國中生認知風格與科技創作表現之相關性 .......................... 54 第五節綜合討論 ................................................................................. 56 第五章. 結論與建議 ................................................................................. 65. 第一節結論 ........................................................................................ 65 第二節建議 ........................................................................................ 67 參考文獻 .................................................................................................... 71 一、中文部分 ........................................................................................ 71 二、外文部分 ........................................................................................ 78 附. 錄 .................................................................................................... 87 附錄一創意夜燈活動單元 ................................................................. 89 附錄二認知風格量表 OSIVQ 版權購買證明 .................................... 93 附錄三科技創作表現評分表評分細項 .............................................. 94 附錄四科技創作表現評分表－班級評量表 ...................................... 95. viii.

(13) 表次表 2-1 認知風格定義 ................................................................................ 13 表 2-2 語文導向與視覺導向的特性比較 ................................................. 15 表 2-3 物件視覺導向與空間視覺導向的特性比較 ................................. 17 表 2-4 創造力之意涵及定義 .................................................................... 19 表 2-5 專家學者對科技創造力之定義 ..................................................... 22 表 2-6 不同學者之科技創作表現評量表 ................................................. 25 表 2-7 各學者使用之認知風格量表及認知風格類型 ............................. 29 表 3-1 認知風格的題項分配 .................................................................... 37 表 3-2 預試人數分配表 ............................................................................ 37 表 3-3 認知風格量表各題項與分量表總分之相關係數摘要表 .............. 38 表 3-4 認知風格量表之因素分析摘要表 ................................................. 39 表 3-5 語文導向分量表之因素分析摘要表 ............................................. 40 表 3-6 物件視覺導向分量表之因素分析摘要表 ..................................... 41 表 3-7 空間視覺導向分量表之因素分析摘要表 ..................................... 42 表 3-8 認知風格量表之 Cronbach’s α 值摘要表 ...................................... 42 表 3-9 科技創作表現評分者一致性 ......................................................... 43 表 4-1 國中生認知風格之描述統計 ......................................................... 45 表 4-2 不同性別的國中生認知風格之 t 檢定摘要表 .............................. 46 表 4-3 國中生科技創作表現之描述統計 ................................................. 46 表 4-4 科技創作表現之單一樣本 t 檢定摘要表 ....................................... 47 ix.

(14) 表 4-5 語文導向高低分組與整體評分之 t 檢定摘要表 ........................... 48 表 4-6 語文導向高低分組與樣式創新之 t 檢定摘要表 ........................... 49 表 4-7 語文導向高低分組與材料創新之 t 檢定摘要表 ........................... 49 表 4-8 語文導向高低分組與結構創新之 t 檢定摘要表 ........................... 50 表 4-9 物件視覺導向高低分組與整體評分之 t 檢定摘要表 ................... 50 表 4-10 物件視覺導向高低分組與樣式創新之 t 檢定摘要表 ................. 51 表 4-11 物件視覺導向高低分組與材料創新之 t 檢定摘要表 ................. 51 表 4-12 物件視覺導向高低分組與結構創新之 t 檢定摘要表 ................. 52 表 4-13 空間視覺導向高低分組與整體評分之 t 檢定摘要表 ................. 52 表 4-14 空間視覺導向高低分組與樣式創新之 t 檢定摘要表 ................. 53 表 4-15 空間視覺導向高低分組與材料創新之 t 檢定摘要表 ................. 53 表 4-16 空間視覺導向高低分組與結構創新之 t 檢定摘要表 ................. 54 表 4-17 認知風格與科技創作表現之相關矩陣表 .................................... 54. x.

(15) 圖次圖 2-1 訊息處理心理歷程 ........................................................................ 10 圖 2-2 雙碼理論 ........................................................................................ 11 圖 3-1 研究架構圖 .................................................................................... 33 圖 3-2 研究流程圖 .................................................................................... 35. xi.

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(17) 第一章. 緒論. 本研究旨在探討國中生認知風格與科技創作表現之關係，本章將依序說明研究背景與動機、研究目的與待答問題、研究範圍與限制及重要名詞釋義。. 第一節研究背景與動機一、科技創作表現人類的產業演進在歷經農業時代、工業時代、資訊時代之後，現在正進入「創意時代」（郭芳吟，2010）。創意產業從 90 年代由澳洲、英國首先提出概念後，各國就陸續提出政策來發展創意產業。這樣的時代趨勢，促使聯合國貿易暨發展會議（United Nations Conference On Trade and Development, UNCTAD）發表了第一份「2008 年創意經濟報告書」（Creative Economy Report 2008），這是聯合國首次針對創意經濟提出的報告，因為創意產業已經成為全世界近幾年來快速發展的經濟型態（United Nations, 2008）。由於教育的普及和電腦、網際網路的發達，使得知識、資訊的取得變得非常容易，處於現在這樣一個知識爆炸的時代，要能與眾不同關鍵在於「創意」。我國為了跟上「創意時代」的腳步，行政院經濟建設委員會（2003）將文化創意產業發展納入「挑戰 2008：國家發展重點計畫」，正式開始推動創意產業。行政院院會也在 2009 年通過「創意臺灣－文化創意產業發展方案」，要將臺灣打造成為「亞太文化創意產業匯流中心」（行政院經濟建設委員會，2009）。創意產業發展的主要關鍵在於人力素質，而人才的培養必需要靠教育。創意暨教育國家諮詢委員會（National Advisory Committee on Creativity and Education, NACCE）認為教育單位應該培育所有的人民成 1.

(18) 為創意人才（NACCE, 1999）。為了打造台灣成為「創造力國度」（Republic of Creativity, ROC），教育部（2002）公布了「創造力教育白皮書」，以創造力教育作為教育改革重點，讓學校成為創意發芽、滋長的地方，使創意教育在各級校園中深厚扎根，為創造力教育的推動奠定良好的基礎（蔡玫君，2009）。「國民中小學九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域」的第八項能力指標－「設計與製作」，要能夠運用創意來製作科技的產品（教育部，2008），因此，生活科技課程應該要鼓勵學生運用合適的材料、使用正確的工具、操作適當的機器並發揮各種創意來進行科技創作，以培養未來的創意人才，迎接創意時代的挑戰。二、認知風格與科技創作表現的關連在研究者十幾年的生活科技教學生涯中發現，課堂上教師傳達給所有學生的知識、技能完全一樣，但是學生最後的科技創作表現卻有相當大的差異。對於這樣的個別差異，以往的研究多著重在「智力因素」，但近年來學者越來越重視性別、性格、動機等「非智力因素」（張春興，2004）。Biggs（1978）認為影響個人學習的因素有四個：認知風格、性格、智力和家庭背景。認知風格（cognitive style）就是個人在接收、處理資訊時的一種習慣性偏好（Messick, 1976）。Riding 和 Cheema （1991）指出認知風格是影響學習結果的重要因素之一。國內外許多研究顯示，不同的認知風格會影響個人思維、處事的態度，進而影響個人學習成效、才智能力的發揮（林佳宏，1999；劉信雄，1992；Billington, Baron-Cohen, & Wheelwright, 2007; Graf, Liu, Chen, & Yang, 2009; Hodges & Kenneth, 2008; Keefe, 1979; Saracho, 1998; Witkin, 1976）。為了探究學生認知風格與學習表現之間的關聯性，國內陸續進行了許多研究，但相關研究大多著重於語文學習（洪碧珠，2010；張雅 2.

(19) 雯，2011；陳淑美，1985；劉炳輝，2000；賴倍玉，2010）、數學學科（丁春蘭，2003；康雅芳，2007；黃美盼，2005；羅舒心，2010；蘇楣雅，1999）、自然學科（丁穗中，2004；陳宏漳，2007；陳耀豐， 2001；黃美琪，2009；鄭錦宗，2004；謝富榮，2006）與電腦學科（王裕德，2001；朱永方，2006；林秀珍，2003；翁榮源、江鴻仁、李孔文，2004；張雅萍，2000；謝茗寬，2009；Chen, 2010; Lee, 2007）。在科技教育領域的研究只有三篇（洪暐銘，2011；莊孟蓉，2010；許麗玲，2000），因此針對科技教育領域，探討認知風格與科技創作表現之關係有其必要。 Smith、Gerkens、Shah 及 Vargas-Hernandez（2005）提出的創意認知模式（Creative Cognition in Idea Generation）中指出，眼、耳等感覺器官注意、接收外界訊息後，經由記憶、思考、理解等程序，最後產生創意、提出構想、形成決策。生活科技課程中的學習模式也是如此，學生先透過眼、耳等感覺器官接收到教師傳達的知識、技能，然後經由記憶、思考、理解之後，運用創意來進行科技創作。在這個模式中，注意、接收訊息、記憶、思考、理解等程序，就是「認知」的過程。不同的認知風格，展現出不同程度的創造力（Miller, 2007），在創意的過程中，認知風格扮演了重要的角色（Martinsen, Kaufmann, & Furnham, 2011），在教育上的實際影響需要進一步研究（Chabris et al., 2006）。在生活科技課程中，教師傳達給所有學生的知識、技能完全一樣，也就是「輸入」的內容完全一樣，但是學生記憶、思考、理解的「認知」過程，也就是「處理」過程存在著差異，這樣的「認知風格」差異與學生「輸出」科技創作表現之間的關係，值得本研究加以探討。. 3.

(20) 第二節研究目的與待答問題基於上一節的研究背景與動機，本研究旨在探討國中生認知風格與科技創作表現之關係，並根據研究結果提出建議，作為生活科技教師未來發展教學活動、提昇學生科技創作表現之參考。一、研究目的本研究之主要目的有下列四項： (一) 了解國中生認知風格的現況。 (二) 了解國中生科技創作表現的現況。 (三) 探討國中生不同認知風格高低分組在科技創作表現的差異性。 (四) 探討國中生認知風格與科技創作表現的相關性。二、待答問題根據上述四項研究目的，延伸出本研究所要探討的問題如下： (一) 國中生認知風格的現況如何？ 1-1 國中生的認知風格中，「語文導向」、「物件視覺導向」、「空間視覺導向」的現況如何？ 1-2 不同性別的國中生在認知風格上是否有顯著差異？ (二) 國中生科技創作表現的現況如何？ 2-1 國中生科技創作的「整體評分」、「樣式創新」、「材料創新」、「結構創新」現況如何？ 2-2 國中生的科技創作表現與量尺中位數 3 是否有顯著差異？ (三) 不同認知風格高低分組在科技創作表現上是否有顯著差異？ 3-1「語文導向」高低分組的國中生在科技創作表現上是否有顯著差異？ 3-2「物件視覺導向」高低分組的國中生在科技創作表現上是否有顯著差異？. 4.

(21) 3-3「空間視覺導向」高低分組的國中生在科技創作表現上是否有顯著差異？ (四) 國中生認知風格與科技創作表現是否有顯著相關？ 4-1 國中生的「語文導向」與科技創作表現是否有顯著相關？ 4-2 國中生的「物件視覺導向」與科技創作表現是否有顯著相關？ 4-3 國中生的「空間視覺導向」與科技創作表現是否有顯著相關？. 5.

(22) 第三節研究範圍與限制本研究透過研究者自行設計之「創意夜燈活動單元」來探討國中生認知風格與科技創作表現之關係，本研究已力求實施過程完備嚴謹，但礙於各種現實因素的影響，本研究仍有以下的研究範圍與限制。一、研究範圍認知風格方面，本研究依據 Blazhenkova 與 Kozhevnikov（2009）之認知風格量表（ Object-Spatial Imagery and Verbal Questionnaire, OSIVQ ），將認知風格分為語文導向（ verbalizer ）與視覺導向（visualizer），而視覺導向再細分為物件視覺導向（object visualizer）與空間視覺導向（spatial visualizer）。科技創作表現方面，由於產業界重視的是產品的產出（戴曉霞， 2000），而且創作的歷程與內容難以清楚的測量，所以最直接的方法就是評量一個人表現或發展出來的作品或產品（邱政皓，2006；張世慧， 2003）。因此本研究只探討科技創作表現的結果，包括整體評分、樣式創新、材料創新、結構創新，至於其他的部分（科技創作歷程、科技創作構想）不列入討論範圍。二、研究限制 (一) 研究對象的限制本研究以台北市立某國民中學七年級學生為研究對象，公立與私立學校的學習風氣不同，故研究結果不適合推論至其他地區、其他學校或其他年級。 (二) 教學活動的限制本研究之教學活動為研究者自行設計之「創意夜燈活動單元」，此教學活動之主要目的就是要讓國中生能夠運用各種創意來進行科技創作，以培養「國民中小學九年一貫課程綱要自然與. 6.

(23) 生活科技學習領域」中的第八個能力指標－「設計與製作」（教育部，2008）。不同的學習領域及科目有其特殊性，不同科技系統的創作特性也有差異，因此其他學習領域及科目並未加以探討。 (三) 研究工具的限制本研究之資料蒐集採問卷施測方式，「認知風格量表」屬於自陳式量表，由學生自由填答，是學生個人主觀的想法，因此可能會因某種成見而產生偏差，而影響本研究的結果。. 7.

(24) 第四節重要名詞釋義本研究中的重要名詞為「認知風格」與「科技創作表現」，其定義如下：一、認知風格認知風格（cognitive style）指的就是個人在接收、處理資訊時的一種習慣性偏好（Messick, 1976）。本研究所指稱的認知風格是經由「認知風格量表 OSIVQ」測得。依據 Blazhenkova 與 Kozhevnikov（2009）所編製的認知風格量表（ OSIVQ ），將認知風格分為語文導向（verbalizer）與視覺導向（visualizer），而視覺導向再細分為物件視覺導向（object visualizer）與空間視覺導向（spatial visualizer）。二、科技創作表現科技創作表現就是學生透過科技教學活動後，經由設計、工具操作、材料處理之後，所製作的科技創意作品（李大偉、張玉山，2000； Doppelt, 2009; Webster, Campbell, & Jane, 2006; Yeh & Wu, 2006）。本研究所指稱的科技創作表現是經由「科技創作表現評分表」測得。科技創作表現評分表修訂自張玉山、李大偉、游光昭、林雅玲（2009）之「產品創意評量表」，修編後的評分向度為「整體評分」、「樣式創新」、「材料創新」、「結構創新」共四項。其評量項目則分別為，整體評分－依整體產品衡量給分，樣式創新－依主題設定、造型變化、色彩配置衡量給分，材料創新－依材料種類、運用適切衡量給分，結構創新－依組合方式、外加機能衡量給分。. 8.

(25) 第二章. 文獻探討. 本章針對認知風格與科技創作表現的相關文獻資料進行整理與分析，共分為三節，第一節陳述認知風格，第二節陳述科技創作表現，第三節為相關研究現況。. 第一節認知風格一、認知風格的意義認知（cognition）是指人獲得和應用知識的過程，也就是知覺、注意、記憶、學習、思維、決策、解決問題、理解和言語…等，具有主動性及積極性的過程（彭聃齡、張必隱，2000； Krumnack, Bucher, Nejasmic, Nebel, & Knauff, 2011 ）。所以，認知心理學（ cognitive psychology）就是研究人對於訊息如何知覺、學習、記憶以及思考（Sternberg, 1996）。張春興（2004）指出，認知心理學主要運用訊息處理論（Information Processing Theory）來研究人的認知活動，也就是人如何經由感官覺察、注意、辨識、轉換、記憶等內在心理活動，以吸收並運用知識的歷程。訊息處理論將人的訊息處理順序分為三個階段：感官收錄（sensory register ）、短期記憶（ short-term memory ）與長期記憶（ long-term memory），這三個階段雖然互相分離，卻不是單向直進，而是會前後交流的，如圖 2-1 所示。 1. 感官收錄（sensory register，簡稱 SR）：指人接受到外在環境的刺激，經由視覺、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺等感覺器官，將訊息以原始的形式，短暫保留下來（Atkinson & Shiffrin, 1968）。感官收錄是選擇性的，並非所有的外界刺激都會被收錄，而是會依照刺激的特性及個人主觀的生理、心理因素，來選擇性地注意到一些訊息（鄭昭明，. 9.

(26) 2006）。感官收錄後，如果沒有進一步加以處理，訊息也會消失、遺忘。 2. 短期記憶（short-term memory，簡稱 STM）：指感官收錄後，經由注意而在時間上廷續到 20 秒以內的記憶，在這有限的時間內，如果沒有將訊息加以處理，記憶便會消失（張春興，2004）。短期記憶的容量很有限，大約是 7 加減 2（7±2）個項目（Miller, 1956）。短期記憶除了對感官收錄傳來的訊息，作出反應之外，也有可能進行運作記憶（working memory，簡稱 WM），將訊息轉換成長期記憶。 3. 長期記憶（long-term memory，簡稱 LTM）：指訊息能夠長時間保存不會遺忘的永久記憶（permanent memory），而且容量幾乎是無限的（Atkinson & Shiffrin, 1968）。Tulving（1972）將長期記憶分為兩種：情節記憶和語意記憶。情節記憶儲存特定人、事、時、地、物…等相關資訊；語意記憶儲存語文、概念、規則、公式、定律…等抽象的資訊。. 短期記憶（STM）（時間）環境中的刺激. 輸入. 感官收錄（SR）. 注意. 復習運作記憶（WM）（功能）. 遺忘. 長期記憶（LTM）. 反應（輸出）. 遺忘. 反應（輸出）. 圖 2-1 訊息處理心理歷程資料來源：出自張春興（2004：225）。. 10. 情節記憶語意記憶.

(27) 為了解釋人類接收、處理訊息的過程，Paivio（1971）提出雙碼理論（Dual-Coding Theory），認為人類是同時使用語文以及圖像的編碼來儲存訊息的，所以有「語文系統」和「非語文系統」兩個不同的系統存在，這兩個系統彼此獨立但又互相聯繋。「語文系統」負責處理語言、文字相關的訊息，偏向個別的、循序的、語法的方式來處理和組織訊息，屬於階層式表徵系統；「非語文系統」負責處理圖形、影像相關的視覺訊息，偏向以整體的、並行的、或集合方式來處理和組織訊息，屬於整體式表徵系統。這兩個系統中有三種連結關係：表徵性連結（Representational Connection）、參照性連結（Referentail Connection）及關聯性連結（Associative Connection），如圖 2-2 所示。. 語文刺激（Verbal stimuli）. 非語文刺激（Nonverbal stimuli）. 感官系統（Sensory Systems） . 表徵連結（Representational connections）. （Referential Connections）. 語文回應（Verbal responses）. 關聯結構. 非語文回應（Nonverbal responses）. 圖 2-2 雙碼理論資料來源：修改自 Paivio（1986: 67）。. 11. （NONVERBAL SYSTEM）. 參照連結. 關聯結構. （Associative structure）. （Associative structure）. （Associative structure）. （VERBAL SYSTEM）. 語文系統. 圖像元（Imagens）. 語文元（Logogens）. 非語文系統.

(28) 1. 表徵性連結（Representational Connection）：指當個體接觸到外界刺激時，直接引起的表徵作用。語文性刺激進入記憶系統後，會被編為特定的語意碼，或啟動相對應的語文表徵。圖像性刺激進入記憶系統後，也會以圖像的形式被編為意象碼，或引發相對應的意象表徵。 2. 參照性連結（Referentail Connection）：語文系統及非語文系統之間的組織藉由參照聯結得以完成。語詞可以激發意象，意象也可能激發語意，兩個系統之間透過相互參照而產生聯結。Paivio（1986）認為，給予適當的情境線索，會提高參照連結發生的可能，例如以圖片來展示文字內容。參照性連結一旦建立，日後若面臨適當的情境或外來刺激，個體將會自動地自兩種表徵系統中啟動相關符號以供運思。 Paivio（1986）認為，資訊若能以語文與非語文兩種形式編入長期記憶中，日後回憶的成效將可大為增進。 3. 關聯性連結（Associative Connection）：指同一系統中，擁有相同屬性的元素間所形成的連結關係。Paivio（1986）認為：記憶系統中各元素的組織是有階層性（Hierarchy）的，人們會依性質、型態、種類、特徵或其他分類原則，將互有關聯的元素組織在一起。學生的學習，就是在接收及處理教師所傳達的各種知識訊息，這就是一種「認知」。Witkin（1976）認為，個體收集和組織訊息的方式，就是「認知風格」（cognitive style）。Messick（1976）指出認知風格是個體解決個人問題或接納外界資訊時，一種相當一致而且特殊的方法。Riding 和 Cheema（1991）指出認知風格是個體解決問題、思考、覺知和記憶的慣用模式。認知風格是人們在處理、組織資訊及經驗時，穩定表現出來的個別差異（ Kozhevnikov, 2007; Sadler-Smith, 2011）。許多學者對於認知風格的定義各有見解，如表 2-1。. 12.

(29) 表 2-1 認知風格定義學者年份 Kuhlen. 1968. Messick. 1976. Guilford 1976 Witkin 1976 Goldstein 和 1978 Blackman Keefe. 1979. 林生傳. 1982. Anastasi. 1983. 郭重吉. 1987. Sternberg. 1988. Bjorklund. 1989. Riding和 Cheema. 1991. 楊坤原. 1996. Hayes和 Allinson. 1998. 張春興. 2004. Kozhevnikov 2007. 定義個人用來應付認知工作或學習情境所採用的一般方法，這種方法常是某種人格特質的反應。個體解決個人問題或接納外界資訊時，一種相當一致而且特殊的方法人格特質的一種。個體收集和組織訊息的方式。個體在處理、評估資訊、解決問題及制定決策上之習慣方式每一位學習者都有其喜愛的知覺、組織和記憶方式，而這些方式是特殊的、一致的，這些特有的差異便稱之為認知風格。個人從事認知作用的恆常一致的風格，不僅支配了個體如何接納環境輸入的訊息，同時也支配了個體如何組織、處理其訊息與經驗，並且也支配了個體的整個認知行為表現。認知風格是廣泛、有系統的一種特徵，它會影響一個人在不同情境中的反應。學生處理資訊方法常用的知覺、思考、解決問題和記憶的方式，注重在解釋個人在認知方面特質的差別。認知風格沒有好壞的分別，「習性、作風」是思考的方式，這不是一種能力，而是個人喜好施展天資能力的方式；一個人的習性或作風，是他思考看事的態度，不是聰慧能力，而是個人使用發揮才智的傾向。認知風格是指個人處理事物與眾不同的方式，而這方式是可從許多事件中觀察得知的。認知風格是個體解決問題、思考、覺知和記憶的慣用模式。學習者如何將其所接受之訊息予以編碼、分析及統整後儲存等之處理過程的偏好。一個人在整合、處理及衡量資訊時所偏好的處理方式。認知風格是指個體面對情境時，經由知覺、記憶、思維等內在心理歷程，在外顯行為上所表現的習慣性特徵。人們在處理、組織資訊及經驗時，穩定表現出來的個別差異。. 資料來源丁振豐（1987） Messick（1976）陳李綢（1992） Witkin（1976） Goldstein 和 Blackman（1978）陳李綢（1992）. 劉炳輝（2000）. 張景媛（1991）許麗玲（2000）. 許麗玲（2000）. 劉炳輝（2000） Riding 和 Cheema （1991）許麗玲（2000） Hayes 和 Allinson （1998）張春興（2004） Kozhevnikov （2007）. 資料來源：修改自王思堯（2004：9）、康雅芳（2007：11）及莊孟蓉（2010：14）。. 13.

(30) 在認知心理學的研究中逐漸發現，每個人的「認知」活動存在著個別差異（individual differences），這樣的差異並沒有優劣、好壞之分，只是每個人在接收、處理訊息時的一種習慣性偏好，稱之為「認知風格」。二、認知風格的分類 (一) 「語文導向」與「視覺導向」 Richardson（1977）依據上述 Paivio 的雙碼理論，將認知風格分為語文導向（verbalizer）和視覺導向（visualizer）。「語文導向」的思考型態是客觀、任務取向的(objective task orientation)，多使用符號、抽象方式的思考；「視覺導向」的思考型態是主觀、自我取向的(subjective self orientation)，使用較具體方式思考，喜歡運用實際物體或形成圖像來進行思考。 Di Vesta、Ingersoll 和 Sunshine（1971）認為「語文導向」有較好的能力可以連結、分類、推理文字，使用語文的能力流暢；「視覺導向」有較好的能力可以形成圖像，而且圖像在心中能夠靈活地操控。「語文導向」較適合採用文字為主的學習方式；「視覺導向」在以圖片呈現為主的學習方式下，有較好的資訊接收，也較擅長在複雜的圖片中找出指定的圖案，思慮較為清晰（Riding & Taylor, 1976）。在接收訊息時，「語文導向」喜歡用「讀」（reading）的方式吸收訊息，偏好以文字來處理資訊，喜歡經由閱讀或聆聽語文性的訊息來獲取資訊；而「視覺導向」則偏好以「看」（looking）的方式接收資訊，喜歡以圖、表、插畫等視覺性的管道來從事訊息處理（Kirby, Moore, & Schofield, 1988）。 Thierry 和 Price（2006）在神經科學及解剖學上的研究顯示，語文（verbal）和非語文（nonverbal）這兩種不同的刺激，在大腦中的處理. 14.

(31) 路徑是不同的。Massa 和 Mayer（2006）的研究指出，學生在使用多媒體的學習行為中，「語文導向」的學習者傾向選擇語文協助螢幕（verbal help screens），「視覺導向」的學習者傾向選擇圖像協助螢幕（pictorial help screens）。使用科學儀器可以發現，在視覺處理上的效率，女性比男性來得高（Jaušovec & Jaušovec, 2009）「語文導向」在接收、處理訊息時，會偏好使用語言、文字，在文字性的任務上比較有好的表現，對於語意的處理分析也較為出色；「視覺導向」在接收、處理訊息時，會偏好使用圖形、影像，擅長詮釋圖、表或其他空間性訊息的工作（Chiou, Wan, & Lee, 2008; Chrysostomou, Tsingi, Cleanthous, & Pitta-Pantazi, 2011; Jonassen & Grabowski, 1993）。本研究針對語文導向與視覺導向的特性，整理如表 2-2。. 表 2-2 語文導向與視覺導向的特性比較語文導向（verbalizer）思考活動多涉及抽象符號思考型態是客觀、任務取向偏好以「讀」（reading）的方式閱讀或聆聽語文性的訊息精於文字的連結、分類、推理語文的能力流暢專精文字性、語意的處理分析. 視覺導向（visualizer）思考方式較為具體思考型態是主觀、自我取向喜歡以「看」（looking）的方式觀看圖、表、插畫等視覺性的訊息形成圖像的能力較強能在心中靈活地操控圖像詮釋圖、表、影像視覺性訊息. (二) 「物件視覺導向」與「空間視覺導向」 Kozhevnikov、Kosslyn 和 Shepard（2005）經過研究後認為「視覺導向」應該再細分為「物件視覺導向」（object visualizer）與「空間視覺導向」（spatial visualizer）。因為研究中發現「物件視覺導向」的人在物件圖像作業（object imagery tasks）表現優異，但在空間圖像作業（spatial imagery tasks）的表現低於平均值；相反的，「空間視覺導向」的人在空間圖像作業表現優異，但在物件圖像作業的表現低於平均. 15.

(32) 值。因此有必要將「視覺導向」再細分為兩類。「物件視覺導向」需要的是寫真圖（pictorial diagrams），而「空間視覺導向」需要的是示意圖（schematic diagrams），兩者對圖像的需求是不同的（Konečný, Kubíček, Stachoň, & Šašinka, 2011; Thomas & McKay, 2010）。而大腦神經系統的「運作記憶」相關研究中均指出，物件視覺導向與空間視覺導向的運作是相互獨立的（van Leijenhorst, Crone, & van der Molen, 2007; Woolley et al., 2007）。「物件視覺導向」代表一個物體的視覺外觀，如它的形狀、大小、顏色或亮度，擅長產生具體、生動、具有細節的圖像；「空間視覺導向」代表一個物體各部位間的空間關係、物體的空間位置及移動，擅長具有空間關連性、空間轉換的圖像（Blazhenkova & Kozhevnikov, 2010; Kim, 2010; Kozhevnikov, Hegarty, & Mayer, 2002）。「物件視覺導向」傾向將視覺圖像全面性地編碼，把它視為一個單位做整體地處理，視覺藝術家屬於此類，擅長於物件圖像，喜歡物件策略；「空間視覺導向」傾向將圖像分析性地編碼和處理，利用空間關係一部分一部分地去安排、分析零件，科學家和工程師屬於此類，擅長於空間圖像，喜歡空間策略（Chabris et al., 2006; Kozhevnikov et al., 2005; Williamson & Beals, 2011; Ziemek, 2010）。「物件視覺導向」擅長建構色彩艷麗、生動和高清晰度的物體圖像；「空間視覺導向」擅長處理物體的空間關係，並進行複雜的空間變換（ Blajenkova, Kozhevnikov, & Motes, 2006; Konečný et al., 2011; Vannucci & Mazzoni, 2009）。本研究針對物件視覺導向與空間視覺導向的特性，整理如表 2-3。根據上述的文獻探討，本研究以認知心理學的觀點，藉由「訊息處理論」、「雙碼理論」來探究人類「認知」過程中存在的個別差異，將. 16.

(33) 認知風格區分為語文導向（verbalizer）與視覺導向（visualizer），而視覺導向再細分為物件視覺導向（object visualizer）與空間視覺導向（spatial visualizer）。. 表 2-3 物件視覺導向與空間視覺導向的特性比較物件視覺導向空間視覺導向物件圖像作業表現優異，但空間圖像作業空間圖像作業表現優異，但物件圖像作表現低於平均值業表現低於平均值寫真圖（pictorial diagrams）示意圖（schematic diagrams）物體的顏色、形狀、大小、材質、亮度等物體各部位間的空間關係、物體的空間視覺外觀位置及移動具體、圖像式、清晰生動、細膩、具有細具有空間關連性、空間轉換的圖像節的圖像將視覺圖像全面性地編碼，把它視為一個將圖像分析性地編碼和處理，利用空間單位做整體地處理關係一部分一部分地去安排、分析零件女性、畫家、攝影師、室內設計師、視覺男性、工程師、科學家、物理學家、化藝術家學家、生物學家、數學家擅長建構色彩艷麗、生動和高清晰度的物擅長處理物體的空間關係，並進行複雜體圖像的空間變換. 三、認知風格的評量 Blajenkova 等人（ 2006 ）發展了一份「物件 - 空間圖像量表」（Object-Spatial Imagery Questionnaire, OSIQ），用來評量視覺導向中，「物件視覺導向」與「空間視覺導向」這兩個向度。OSIQ 總共有 30 個題目，15 題是屬於「物件視覺導向」，15 題是屬於「空間視覺導向」。這兩類題目隨機混合在一起，採用自我評量方式的五點量表，1 是「完全不同意」， 5 是「完全同意」，沒有限制填答的時間。使用 OSIQ 可以區別出個人在接收、處理視覺圖像時，是偏好運用「物件」還是「空間」方式。本研究所採用的是 Blazhenkova 和 Kozhevnikov（2009）編製的認知風格量表 OSIVQ，用來評量「語文導向」、「物件視覺導向」與「空間視覺導向」這三個向度。OSIVQ 總共有 45 個題目，其中 15 題「物件視 17.

(34) 覺導向」和 15 題「空間視覺導向」是 OSIQ 中的題目，另外 15 題「語文導向」是新設計加入的題目。這三類題目隨機混合在一起，採用自我評量方式的五點量表，填答時請受試者依照自己的情形來勾選，5 表示「完全同意」題目的敘述，1 表示「完全不同意」題目的敘述，3 表示「不確定」，並且請受試者盡量做出選擇，沒有限制填答的時間。. 第二節科技創作表現一、創造力「創造」一詞最初被認是「無中生有」（李德高，1990），但是更多學者認為，創造是「有中生有」（郭有遹，1983；陸祖昆譯，1988；黃壬來，1993）；是個人以產生全新或新奇的產品與構想的能力，是不同觀點、嶄新想法的貢獻歷程，是個人天馬行空地以不同之角度來審視及處理事件、情境與解決問題（Ogletree, 1996）。創造力可以表現於個體或團體的產品研發過程中，是實現創新、提升競爭力與生產力的關鍵，更是企業致勝的根基（Beghetto, 2005; Curtis & William, 2007）。創造力是一種新概念、新構想、新理論等無形的成果，也可以是一項新產品有形的成果（王保堤、游光昭、王鼎銘，2006）。毛連塭、郭有遹、陳龍安、林幸台（2000）、張玉山（2003）、何宜軒（2006）及許雅婷（2008）曾將各學者定義之創造力以不同意涵分別整理，本研究綜合整理如表 2-4。. 18.

(35) 表 2-4 創造力之意涵及定義創造力意涵專家學者定義創造產生對本身具有價值的新構想或新領域， Osborn （1957）其能力可謂之創造力。創造出新奇、與眾不同的全新產品，可說是一創新未曾有 Barron（1969）種無中生有的能力。 Sanderlin（1971）創造是一種無中生有的能力。的事物 Guilford（1985）創造是個體產生新的觀點或成品，融合現有的觀點或產品將其改變成一種新穎的形態。恩田彰（1983）創造力就是形成新觀點的能力。 Dewey（1910）創造可視為問題解決的心理歷程，所以創造力是一種問題解決能力。問題解決的創造力是對問題形成新假設，修正或重新考驗 Torrance（1962）該假設，在不斷的試驗中求得答案，以解決問能力題。此種解決未知問題的能力謂之創造力。鄭石岩（1984）創造力是個人有效處理新問題的能力。有創造性生 Maslow（1959）創造在於追尋自我實現，其展現於日常生活中。活方式能力 Hallman（1963）創造一種新的生活方式。 1.對問題的敏感力 2.流暢力 3.創新力 4.變通力 Guilford（1956） 5.獨特力 6.重組或再定義的能力 7.複雜度 8.評鑑力 Guilford（1968） 1.流暢力 2.變通力 3.獨特力 4.再定義 5.精進力創造力包含 2.擴散性思考 3.批評性分析 4.溝通 Keating（1980） 1.內容知識技巧。的能力 Wiles（1985） 1.視覺力與知覺力 2.語彙的能力 3.繪畫的能力（ability）陳龍安（1988） 1.敏覺力 2.流暢力 3.變通力 4.獨創力 5.精進力 1.想像力 2.創新力 3.變通性 4.獨特性 5.客觀性陳昭儀（1991） 6.強烈好奇心 7.反應靈敏 8.喜歡動腦思考 9 激發想像力 Dewey（1910） Polya（1957）創造是運用創造思考能力以解決問題的過程。 Parnes（1967）在思考歷程透過一連串的思考歷程，包含察覺問題之所中運用創造 Torrance（1969）在、自覺知識之不足，進而發覺困難、尋求解答，提出假設、驗證解設、修正、重設，最後力以產生新提出結果方案。結果黃壬來（1993）發現事實、發現問題、發現構想、發現解答、發現接納、計畫、行動、新挑戰。張玉山（2003）從擴散性思考的過程，轉變至聚斂性思考歷程，以便在眾多構想中，找到適切的構想。做任何事情都有創新的傾向，其人格特質中自一種人格特 Maslow（1959）有創新的特質。具有解決問題及產出性的特質。質傾向 Rookey（1977）創造行為表現的情感即為創造人格傾向，包含冒險性、挑戰性、好奇心與想像力。將可連結的 Mednick（1962）創造者為特殊需求或有用之目的，將可連結的要素加以結合而形成新的關係之能力。要素加以結將既存事物加以組合，以產生新發現或嶄新構合或聯合成 Maslow（1968）想的根源。刻意將不同的事物與觀念結合而成新的關係。新關係的能 Wiles（1985） Koestler（1990）將先前不相關的事物加以組合後，衍生出比原力先更多的產出物的過程。以原有的知識為基礎，發揮其人格特質，從認 Gowan（1972）知的、理性的到幻想的、非理性的連續體，逶過一連串的創造歷程，表現出來的能力，應以個人整體的整合的態度加以看待。綜合表現創造是個體群體生生不息的轉變過程，以及郭有遹（1985）智、情、意三者交互作用後產生前所未有的表現。資料來源：修改自毛連塭等（2000）；張玉山（2003）；何宜軒（2006）；許雅婷（2008）. 19.

(36) 由創造力的相關研究中可得知，國內外專家學者對創造力一詞之定義，由單一面向的探討，慢慢趨向於多元。若將創造者的人格特質與能力合併討論，Eugene 在 1981 年提到，創造力包括許多解決問題的能力和創造性人格特質，其中包含流暢力、變通力、敏感力、獨特力、好奇心、開放的情感、強烈的認知動機、注意力集中、想像力、分析應用和綜合能力、容忍曖昧能力、分辨邏輯能力、獨立、基本知識架構、醞釀能力、生產及創作力、譬喻和冒險意志等行為特質（陳李綢、郭妙雪， 1998）。創造力之理論主要依循基爾福（J. P. Guilfors）的智力結構模式衍生而來（張玉山，2003）。其以運作（指心智的功能，包括認知、記憶、評價、聚斂性思考及擴散性思考）、內容（指心智運作的材料，包括圖形、符號、語意及行為）、及產品（指資料處理的結果，包括單元、門類、關聯、系統、轉換及含義），為智力結構的三個分析向度（王振德， 1997；張玉山，2003；郭有遹，1994；葉玉珠，2000；Guillory & Neelam, 1995）。進一步而言，也就是個體、領域、環境相互作用的產物（陳炳煌，2002；Csikszentmihalyi, 1988; Gardner, 1988; Gruber & Davis, 1988; Sternberg & Luart, 1995），此即 3P 理論，即個人（person）、過程（process）、產品（product）（何宜軒，2006；陳昭儀，1991）。後有學者再予以提出環境（place），完整形成創造力之四 P 論理（王保堤，2005；何宜軒， 2006；Rhodes, 1961），以下分述其要點： 1. 個人（person）：創造者有十種共同的特徵，要有廣泛的興趣、喜愛複雜的事物、具有獨立判斷的能力、自主性、壓抑的、有自信、具有高度的審美觀、有能力解決衝突的自我概念、能夠接納對立或衝突的自我概念、有強烈的自我概念（Barron & Harrington, 1981）。. 20.

(37) 2. 過程（process）：Wallas（1926）認為一般創造性思考會歷經準備期、醞釀期、豁朗期和驗證期四個階段。 3. 產品（product）：創意產品需具備獨創性（不尋常的構想）、適用性（合乎實際需求）（陳炳煌，2002；Starko, 1995）與美觀，另外還必須比先前的產品有可觀的進步之處（張玉山，2003），才能稱得上是一件好的創意產品。 4. 環境（place）：從創造的環境來說，其包含了整個社會文化的脈絡、學校教學的互動情形、家庭教育的影響及其親子關係等，均足以對個體的創造能力產生加成或是抑制的現象。因此營造一個有助於創造的環境，家庭、學校、社會此三大環境是息息相關，缺一不可的。由此可知，產品為創造力之產物，也是科技創作上最終的輸出結果。產品的創新已被企業視為創造價值、尋求市場機會的競爭策略之一（楊筑鈞，2003）。本研究將聚焦於生活科技課程，探討學生科技創造力在科技創作表現的現況。二、科技創造力最早是由 Snow 提出創造力區分為藝術類與科學類（Root-Bernstein & Root-Bernstein, 2004），Hong 在 1997 年曾提出創造力可分為兩類，藝術類及科技類的創造力，而科技是將科學涵蓋在其中（引自張玉山等人，2009），科技創造力就是在科技活動中，所展現的創造力，其與一般性的創造力不同之處，在於其內涵不只是多種意念的提出，還要經由設計、問題解決、工具操作與材料處理，最後也要有成果的產生（李大偉、張玉山，2000；Doppelt, 2009; Webster et al., 2006; Yeh & Wu, 2006）。吳怡瑄、葉玉珠（2003）提出，科技創造力應該是發展在科學專門知識與產業技術創造力之中，主要目的為解決和改善人類的生活，在科技創意思維的過程中需經歷假設驗證的階段，並運用工具的操作與材料. 21.

(38) 的處理，最後創造出來的成果就是科技產品的發明。以下整理各家學者對於科技創造力之見解，如表 2-5：. 表 2-5 專家學者對科技創造力之定義專家學者定義 Ram 和 Leake 研發除了創造力思維的活動外，尚須具有專業知識、基礎知識（1995）和應用知識等合成之相關領域知識。所有的創作，均必須基於領域知識的建立，尤其是科技創作更 Jonassen（1997）必須在創造者擁有充分的背景領域知識後，才能渾然天成。科技領域知識會促使科技人員投入創新和設計的工作並達成目標，透過領域知識的本質將科技人員的思考行動提昇為異於一 Dasgupta（1996）般人的思考行動，所以領域專業知識可視為科技創造力產出的重要關鍵。科技創造力是以構想出或創造出新奇的事物或產品，或應用別陳仙舟、黃俊宏人的點子產生更加新穎的點子，其歷程是從模仿到完全創新。（1998）（引自蕭科技創造力的評估是強調產品創新或技術創新之能力，而其能佩如，2010）力高低可從創造出的成品或個人相關能力來分析得之。科技創作的歷程有模仿、應用與創新。模仿不屬科技創作，應洪榮昭（1999）用與創新須有驗證的歷程。若是產品或製程的創新性涵蓋愈多變項則是愈多科技創作力的表現。科技創造力就是在科技活動中所展現的創造力，其與一般創造李大偉、張玉山力不同之處，在於科技創造力的內涵不只是多種意念的提出，（2000）同時，更要有工具的操作與材料的處理，也就是有科技的程序。張珮甄（2003）科技創造力傾向於科技產業上科技產品的創新。科技創造力可視為創造力的應用部分，它是個人在遭遇問題或需求時，澄清問題、評估問題、設計方案並選擇最佳方案，且謝明城（2007）將其落實的一個歷程，主要期望藉著發揮創造力以產出實用且具價值的產品。不論是以創意歷程或創意產品的角度為出發點，最後一定需有何宜軒（2006）「成品」的產出。. 綜上所論，科技創造力主要包含了「創造歷程」與「創新產品」兩項主要元素（林坤誼、游光昭，2004），不論是那一個角度為出發點，最後一定要有「輸出」，也就是成品的產出，亦即「科技創作表現」。. 22.

(39) 三、科技創作表現的評量一般而言，評量創造力的量表，多以數字量表呈現，最常見的是「威廉斯創造力測驗」，但因其係以心理計量取向，僅針對認知與情意的部分來量測，並未以科技創作表現的部分量測。依據本研究中將聚焦於科技創作表現，也就是學生作品的評量，因此將各家學者評量之方式分別說明如下： 1. Moss（1966）認為工藝與科技的產品創新評量應包括獨特性、實用性、結合獨特與實用性。獨特性（unusualness originality），指的是產品被評定為普通產品的可能性，有創意的產品應有某程度的獨特性，實務上以出現率來計算，出現率愈高獨特性愈低；實用性（usefulness），指的是當產品具高度創意時，可能反而沒有實際上的效用，產品必須能用或有用，不能用的產品創意再高也無意義；結合獨特與實用性（combining unusualness and usefulness），指的是產品跳脫原有產品的特性，但是具獨特性且仍有其所需之功能時，就是高科技創作表現的產品，反之獨特性或實用性降低時，整體的創造性也相對下降（Michael, 2001）。 2. Besemer（1998）提出產品創意分析矩陣（Creative Product Analysis Matrix, CPAM）包含三個基本向度：「新奇性」（novelty）指的是產品、材料及設計是否具獨創性（original）、驚奇性（surprising）、原始性（germinal）；「解決性」（resolution）指的是產品的價值性（valuable）、合理性（logical）、有效性（useful）、可理解度（understandable）；「精巧與綜合」（elaboration and synthesis）指的是產品的組織性（organic）、簡潔確切（elegant）、複雜性（complex）、精美度（well crafted）。. 23.

(40) 3. Besemer 和 Treffinger（1981）提出創造性產品語意量表（Creative Product Semantic Scale，CPSS）亦包含三個向度：「新奇向度」，指的是產品、材料、設計的新奇性（newness）；「解決向度」，指的是產品的功能性（Functionality）、有效性（usefulness）及耐用性（workability）；「精巧與綜合向度」，指的是最終產出物件的精雕細琢的程度。 4. 洪榮昭（1999）認為創意作品評量有三個項目：「樣式」（feaure）的創新或應用，指的是型式、大小與外觀的創新與應用；「機構」（function & mechanisms）的創新或應用，指的是功能、架構與操作方法的創新與應用；「材料」（material）的創新或應用，指的是化學性質、物理性質與處理技術等的創新與應用。國內學者多以上述四理論，歸納後再依產品所屬不同領域，發展不同的評量向度與測驗，而 Amabile（1996）所提之「共識評量」（consensual assessment），指出創造力最終是由產品或可觀察的向度來衡量，評量的標準可由該領域的專家，由其自身的專業知識與經驗來評量產品的創意。以下整理近年具代表性的科技創作表現評量，如表 2-6：本研究根據以上文獻，並參考張玉山等人（2009）之「產品創意評量表」，修訂為「科技創作表現評分表」，採用「整體評分」、「樣式創新」、「材料創新」、「結構創新」等四個向度作為評分向度。其評量項目則分別為，整體評分－依整體產品衡量給分，樣式創新－依主題設定、造型變化、色彩配置，材料創新－依材料種類、運用適切，結構創新－依組合方式、外加機能。. 24.

(41) 表 2-6 不同學者之科技創作表現評量表專家學者產品評量向度評量項目獨特性實務上以出現率來計算，出現率愈高獨特性愈低實用性產品必須能用或有用 Moss 產品（1966）結合獨特具獨特性且仍有其所須之功能時，就是高科技創與實用性作表現的產品新奇向度啟發性、原創性、轉換性 Besemer 和解決向度適合性、適切性、邏輯性、實用性、價值性椅子 Treffinger 精巧與綜吸引力、複雜性、雅緻性、表達性、系統性（1981）合向度巧妙度新奇性獨創性、驚奇性、原始性解決性價值性、合理性、有效性、可理解度 Besemer 椅子（1998）精巧與綜組織性、簡潔確切、複雜性、精美度合製作精緻材料加工、組裝接合張玉山太陽造形效果獨特少見、精緻美觀（2003）能車傳動設計齒輪正常轉動、整齊美觀、可直線前進性能表現實際效能、測試結果創新性奇特、變通精緻性精緻許雅婷玩具（2008）機能功能、易懂製造品質整體評分整體印象、整體觀感主題設定情境設計色彩變化新奇原創、價值實用張玉山等人創意造型變化新奇原創、價值實用（2009）筆筒材料種類材料選擇、多樣性外加機能附加功能組合方法組裝接合材料選擇恰當性、材料多樣性、材料處理與加工造型上的創意、色彩搭配、作品主題性莊孟蓉玩具樣式（2010）卡片功能玩具的功能性、更多的功能機構機構的正確性、機構性能的發揮整體評分產品整體評分主題設定、造型變化、色彩變化洪暐銘創意樣式（2011）夜燈材料材料種類、材料運用結構組合方法、外加機能. 25.

(42) 第三節. 相關研究現況. 本研究進行文獻探討時，蒐集期刊及國內博、碩士論文中，有關認知風格與科技創作表現的研究。由於認知風格有各種不同的分類方式，本研究只蒐集有關「語文導向」、「物件視覺導向」、「空間視覺導向」之研究，茲整理如下。一、認知風格相關研究現況孫櫻純（2009）探討各類型多媒體教材對於不同認知風格學習者之學習成效和學習情緒的影響，多媒體學習教材分為三種型態：「靜態文字及圖片型」、「影片型」和「動畫互動型」。學習者根據 Childers、 Houston 和 Heckler 在 1985 年所發展的 SOP 量表分為四種類型：「文字型強」、「文字型弱」、「圖像型強」和「圖像型弱」。研究結果顯示，不同認知風格學習者對於使用不同型態的多媒體學習教材，其學習成效和學習情緒有顯著差異。王司沁（2008）使用 Childers、Houston 和 Heckler 在 1985 年所發展的認知風格量表（Style of Processing Scale, SOP），將大學生的認知風格區分為「圖像型」與「文字型」，然後運用互動多媒體來輔助統計課程的學習。研究結果顯示，不同認知風格的學習者在互動多媒體環境下的「學習歷程」是有差異的，但是在「學習成效」上並沒有太大的差異。也就是說，不同認知風格的學習者可能會採取不同的學習策略，但是尚能獲得相同的學習成效。吳秋蓉（2007）採用質性研究法，探討不同認知風格學生閱讀植物類科學圖畫書後，其植物概念建構的情形。使用蔡智文在 2006 年發展出的「學生學習風格問卷—認知偏好部份」，該問卷是修改自 Felder 和 Silverman 在 1988 年發展的「學習風格問卷索引」（Index of Learning Styles Questionnaire, ILS），將八位高雄市國小五年級學生分為「圖像型」與 26.

(43) 「文字型」。研究結果顯示，圖像型認知風格學生會從圖像中擷取較多的訊息，文字型風格的學生則會從文字中獲取較多訊息。郭璟瑜和周惠文（2006）以天文知識的學習單元，探討不同媒體組合方式與認知型態對學習成效與認知負荷的影響。依據 Childers、 Houston 和 Heckler 在 1985 年所發展的 SOP 量表，將學習者分成「語文導向者」、「視覺導向者」。對於學習成效的研究結果顯示，視覺導向者在同時含有圖形與文字說明之媒體組合教材中表現比在文字組明顯優異；而語文導向者在只有文字或同時擁有圖形與文字之媒體組合中表現皆相當優異。郭鴻耀（2006）使用 Riding 之認知風格分析（CSA）中文版量表，探討不同認知風格之國中學生在學業成就的差異情形。研究結果顯示，不同認知風格之國中學生其學業成就無顯著差異；認知風格屬分析型圖像者之學科成就只在數學科排名第三，其餘在國文、英語、社會、自然、總分皆排名第一。王思堯（2004）以 Excel XP 2002 為教學軟體，探討學習教材與認知風格對於學習績效與教材評量的影響。「學習教材」分為兩種類型：「文章閱讀式」、「圖文整合式」；「認知風格」使用 Childers、Houston 和 Heckler 在 1985 年所發展的 SOP 量表，將高中生區分為四種類型：「文字與視覺導向皆強」、「文字導向強、視覺導向弱」、「文字導向弱、視覺導向強」與「文字與視覺導向皆弱」。研究結果顯示，認知風格對「學習績效」的影響未達顯著水準，對「教材評估」則達顯著水準的影響；不同學習教材與認知風格的交互作用對學習績效與教材評量皆無影響。陳俊瑋（2000）使用 Riding 在 1991 年之認知風格分析（Cognitive Styles Analysis，CSA），探討認知風格與使用者介面設計對注意力之影. 27.

(44) 響。以電腦方式呈現的 CSA 依整體-分析（Wholist-Analytic）、文字-圖像（Verbal-Imagery）兩個軸向分為 9 類認知風格。注意力則分三種：選擇注意、焦點注意、與分割注意。研究結果顯示，整體-分析向度對選擇注意的表現無顯著性影響，文字-圖像向度僅對左右兩直行排列位置中所看到的物件個數之選擇注意有顯著性影響；整體-分析向度對焦點注意的表現有顯著性影響，文字-圖像向度則否；整體-分析向度對分割注意無顯著性影響，文字-圖像向度僅對三項分時作業中看到的指定目標圖片之分割注意有顯著性影響。曾元琦（1999）探討不同認知風格使用不同介面型式時的操作績效與滿意度，以 Riding 在 1991 年發展之 CSA 測驗，將認知風格分為 Wholist-Analytic 與 Verbal-Imagery 兩個向度，共 9 類認知風格。人類資訊處理分為「資訊表達」與「資訊結構」兩個方面，資訊表達有：圖像、文字及文圖混用；資訊結構有：頁籤與下拉式選單。研究結果顯示，不同認知風格使用不同介面型式時的操作績效與滿意度均有顯著差異。在 Wholist-Analytic 認知風格向度，主頁以 Analytic 的操作績效與滿意度較好；頁籤或下拉式選單則以 Wholist 的操作績效及滿意度較好；在 Verbal-Imagery 認知風格向度，Verbal 的操作績效與滿意度由高至低為：文字、文圖混用、圖像，Imager 則是：文圖混用、文字、圖像。由以上資料可知，在國內的相關研究中，認知風格量表較常使用的是 SOP，其次是 CSA，最後是 ILS。部分研究雖然使用相同的認知風格量表，但是對於認知風格的分類卻不一致，在名稱上也不統一。各學者使用之認知風格量表及認知風格類型，整理如表 2-7 所示。. 28.

(45) 表 2-7 各學者使用之認知風格量表及認知風格類型學者認知風格量表認知風格類型吳秋蓉（2007）圖像型、文字型 ILS 郭鴻耀（2006）整體-分析、文字-圖像兩個向度共 9 類 CSA 陳俊瑋（2000）整體-分析、文字-圖像兩個向度共 9 類 CSA 曾元琦（1999）整體-分析、文字-圖像兩個向度共 9 類 CSA 孫櫻純（2009）文字型強、文字型弱、圖像型強、圖像型弱 SOP 王司沁（2008）圖像型、文字型 SOP 郭璟瑜和周惠文語文導向者、視覺導向者 SOP （2006）文字與視覺導向皆強、文字導向強視覺導向弱、王思堯（2004） SOP 文字導向弱視覺導向強、文字與視覺導向皆弱. 由於以上相關研究所使用的認知風格量表，只單純地將認知風格分為「語文－視覺」兩個向度，導致有兩種不同的研究結果：不同認知風格確實有顯著差異（吳秋蓉， 2007 ；孫櫻純， 2009 ；曾元琦， 1999）、不同認知風格只有部分有顯著差異（王司沁，2008；王思堯， 2004；郭璟瑜、周惠文，2006；郭鴻耀，2006；陳俊瑋，2000）。而且也可能導致研究結果不準確，例如曾元琦（1999）的研究指出，Imager 的操作績效與滿意度由高至低為：文圖混用、文字、圖像，這個研究結果便與其他研究截然不同。認知風格太簡化地分成「語文－視覺」兩個向度，研究結果可能不準確（Blazhenkova & Kozhevnikov, 2009; McAvinue & Robertson, 2007; Sadler-Smith, 2011）。如果重新將「視覺導向」再細分為「物件視覺導向」和「空間視覺導向」，總共三個向度，上述相關研究經過重新修正後的結果，可能比較會趨於一致，也會比較準確。例如 Anderson 等人（2008）認為，美國的全國數學教師會（National Council of Teachers of Mathematics）在 2000 年所作的結論－良好的心像技能（imagery skills）與數學成績有關，現在因為發現心像可區分為「物件」和「空間」，因. 29.

(46) 此結論需要更改為－良好的空間心像技能（spatial imagery skills）與數學成績有關。因此，本研究採用 Blazhenkova 和 Kozhevnikov（2009）最新的研究，將認知風格區分為語文導向（verbalizer）與視覺導向（visualizer），而視覺導向再細分為物件視覺導向（object visualizer）與空間視覺導向（spatial visualizer），而這樣的認知風格分類也在近幾年的研究中被採用（Blazhenkova, Becker, & Kozhevnikov, 2011; Chrysostomou et al., 2011; Kozhevnikov et al., 2010; Schilpzand, 2010; Thomas & McKay, 2010; Xistouri & Pitta-Pantazi, 2011）。二、認知風格與科技創作表現相關研究現況洪暐銘（2011）探討國中生的認知風格對生活科技之產品創意歷程與創意表現之影響，使用劉信雄修編自 Keefe 在 1987 年提出的「認知風格量表」，分為七個量表：連續處理技能、區別技能、同時處理技能、分類技能、分析技能、空間技能、記憶技能；「產品創意歷程」有四份學習單：製作規畫、設計分析、製作組裝、功能測試；「產品創意表現」有四份量表：整體評分、樣式、材料、結構。研究結果顯示，認知風格的「空間技能」高低分組在產品創意歷程「作品規劃」的差異達顯著水準；「區別技能」高低分組在創意表現「整體評分」、「樣式」、「結構」的差異達顯著水準，「空間技能」高低分組在創意表現「結構」的差異達顯著水準。莊孟蓉（2010）探討高中生不同認知風格對生活科技之產品創意表現的影響，認知風格採用團體藏圖測驗（Group Embedded Figures Test, GEFT）將高中一年級學生分為「場地依賴型」（Field dependence）與「場地獨立型」（Field independence），該測驗由吳裕益在 1987 年修改自 1971 年 Witkin、Oltman、Paskin 及 Karpy 編製的測驗。研究結果顯. 30.

(47) 示，高中生不同認知風格對生活科技之產品創意表現的材料、樣式、功能、機構及總分沒有顯著影響。許麗玲（2000）探討國中生的認知風格在生活科技製圖課程中，對識圖能力的虛擬實境遠距學習遷移之影響，採用劉信雄修訂 Kefee 和 Monk 等人制定的「學習型態量表」（learning style profile），編選其中的認知技能風格，修訂為七項分量表：連續處理技能、辨別技能、分類技能、分析技能、空間技能、記憶技能、語言空間偏好。研究結果顯示，認知風格中的「辨別技能」及「空間技能」會影響虛擬實境遠距學習遷移；認知風格中的「辨別技能」及「空間技能」、認知需求及電腦態度與虛擬實境遠距學習遷移有顯著正相關。目前為止，在科技教育領域中探討認知風格的相關研究只有以上三篇。在自變項－認知風格方面，有兩篇是使用劉信雄修訂自 Keefe 的「認知風格量表」，分為七個分量表，兩篇的研究結果都顯示不同認知風格只有部分有顯著差異；有一篇是使用吳裕益修改自 Witkin 等人的「團體藏圖測驗」（GEFT），將學生的認知風格分為「場地依賴型」與「場地獨立型」，研究結果顯示不同認知風格沒有顯著差異。在依變項方面，探討科技創意表現的有兩篇，探討科技創意歷程的有一篇，探討識圖能力的有一篇。在科技教育的領域中，認知風格的個別差異是否有顯著的影響，這三篇研究中的結果並不一致，而且使用的認知風格量表都是超過二十幾年前所發展的。因此，本研究採用不同於此三篇研究的認知風格量表 OSIVQ，是由 Blazhenkova 和 Kozhevnikov 在 2009 年最新發展出的評量，以探討認知風格與科技創作表現之間的關係。. 31.

(48) 32.

(49) 第三章. 研究設計與實施. 根據前述研究目的及相關文獻分析資料，本章將研究設計與實施分為五節加以說明，分別為研究架構、研究對象、研究流程、研究工具與資料處理。. 第一節研究架構本研究屬於量化研究，旨在探討國中生認知風格與科技創作表現之間的關係。本研究的自變項為認知風格，以「認知風格量表」來測量。依變項為科技創作表現，以「科技創作表現評分表」來測量，探討自變項、依變項間之關係。架構圖如圖 3-1 所示：. 自變項. 依變項. 認知風格. 科技創作表現. 語文導向（verbalizer） 視覺導向（visualizer）. 整體評分. 物件視覺導向. 樣式創新. （object visualizer）. 材料創新. 空間視覺導向. 結構創新. （spatial visualizer）圖 3-1 研究架構圖. 33.