幼兒類推能力與策略之探究

國立臺中教育大學幼兒教育學系碩士班

碩士論文

指導教授：邱淑惠 博士

幼兒類推能力與策略之探究

研究生：蔡瑜汶 撰

中華民國一百年一月

謝 誌

曾幾何時，自己曾不時想像著寫下謝誌的當下會有什麼樣的心情、又該寫些什麼內容？ 要感謝的人不勝枚舉、要感念的經驗也歷歷在目，就好像前一刻才發生過的事卻在眼前瞬間 已跨越了兩、三個年頭，從以初生之犢不畏虎的姿態踏入幼教領域到現在碩士論文的完成， 總該對自己有了交代，也算是達到了一個階段性的指標，能夠走到這裡最應當要感謝的便是 我的指導教授邱淑惠老師，最初是您給了我一個機會且不辭辛勞的與我共進共退，每當在撰 寫論文的過程中即便面臨了諸多的問題與挑戰，您不僅毫無條件的支持我，更將之視為己務 盡心的幫助我找到解決的辦法，就是這股信任的力量讓我覺得這份研究不只代表著碩士論 文，同時也是我與您在這些時間所共同醞釀出來的結晶，這份榮耀理當屬於您我。 再者，尤其要感謝擔負本論文化妝師身份的兩位口試委員，感謝張麗芬老師無私的分享 先前的研究經驗，以巨人之姿讓我看見幼兒類推能力探究的新方向；感謝游自達老師精闢的 論述，以認知心理學的角度帶領我描繪幼兒能力的更多可能性，您們對瑜汶的幫助我念茲在 茲並感念於心，感謝您們對本論文的研究價值著實帶來了畫龍點睛的效果，因為有了您們讓 我更有信心能夠相信自己真的做到了！另外，也要感謝熱心提供施測場域與協助的幼兒園園 長及老師們，更感謝參與施測的幼兒們及其家長，其中還包括在施測當中忙碌的研究協同者， 謝謝你們讓本研究得以順利進行。 最後，不忘感謝的還是與我一起在這打拼的同窗好友與學妹們，因為有你們讓我的求學 之路不孤單，很多時候還為生活增添了許多歡笑與淚水，共同擁有過的會是我們共通的默契 與永遠的記憶，願這份革命精神能夠長長久久、歷久彌堅，更謝謝持續在我身旁陪伴與支持 我的家人們，對你們的感謝已不是簡單的言語所能形容，只想說：「沒有了你們，我真的不行， 謝謝愛我的人一路相挺！接下來請換我盡自己的力量繼續的愛你們！」。以上，謹以此感謝所 有曾經幫助過我的人，由衷的謝謝你！！ 瑜汶 謹誌

幼兒類推能力與策略之探究

蔡瑜汶

摘要

本研究開發互動式類比測量工具，並輔以一對一的訪談，探討幼兒解決四選一的圖片配 對問題之類推能力與策略，受試幼兒為 14 位男生與 11 位女生，平均年齡約為五歲半。研究 者依據認知發展論的結構階段模式、運作成份理論、結構對應理論與基模歸納理論，歸納幼 兒類推能力的核心概念，並參酌傳統與問題解決式類比之相關實徵研究，討論測量形式的差 異、測量方式對幼兒類推能力的限制，以及可提升幼兒類推能力的有效方式，作為本研究互 動式類比測量工具的設計基礎。 本研究藉由電腦數位媒材設計能立即提供幼兒正確與否的回饋情境，並採取更符合幼兒 直覺的連連看與圖形化測驗方式，探討的問題包括幼兒推理正確的比例與選擇配對圖片的傾 向（正確類比、直接相關、表面相似、相同種類），再透過幼兒口語所表達的正確或錯誤類比 的推理依據描繪幼兒如何解題，以及瞭解幼兒在熟悉測驗方式後在類推能力與策略上的改變。 研究發現幼兒在互動式類比測量中平均有六成的答對率，在錯誤類比時易受與問題直接 相關或表面相似的訊息誤導，能力不同的幼兒在類推策略方面亦具有發展差異。且互動情境 的回饋效果使得幼兒不但在後段測驗中能比起前段測驗提升了 10％的推理正確比例；在選擇 配對圖片的傾向上也能減少錯誤類比選項的干擾；類推策略的應用更呈現出愈加豐富與具思 考性的推理依據。本研究之發現能作為幼教老師對於幼兒學習類推能力的理解，減少對幼兒 能力的低估，以提供真正適合幼兒的鷹架支持。 關鍵字：互動式類比測量、幼兒、回饋情境、推理策略、類推

Investigation of the ability and strategies of young children

in analogical reasoning

Yu-Wen Tsai

Abstract

A tool for interactive analogies testing was developed in this study for investigating the ability and strategies of young children in analogical reasoning. There were 14 boys and 11 girls included in this study, and the average age of them was 5.5 years old. The children were asked to solve a series of matching questions under one-to-one interview. The tool was designed based on structural stage model, component theory, structural-mapping theory, and schema induction theory. To further investigate the influence caused by different testing pattern, method and other possible improvement methods in reasoning ability of young children, relative studies of classical and problem analogies testing was consulted.

By using computed digital media, the tool provides an immediate feedback situation according to the children’s answer. For being more adaptive to instincts of young children, graphic testing and simple questions of connecting the dots were strategies applied. Both reasoning accuracy and selection inclination (correct, thematic, mere appearance, and category) of the subjects were evaluated. Therefore, how the young children solving reasoning questions and what is the improvement or change of them in reasoning ability and strategy after training can be understood through their descriptions during testing.

From preliminary results, the averaged probability of young children to make the right choice is 60 % in interactive analogies testing. The incorrect response was caused by direct related or other apparent information. Young children with different reasoning ability showed various progresses in

with the tool, the feedback situation provided by this interactive testing platform also reduces the influence of incorrect choices. In addition, the application of the analogical reasoning strategy of the young children led the reasoning process becoming more creative and sophisticated. The results of this study can help the teachers to understand the analogical reasoning ability of young children, reduce the mis-evaluation of their ability, and then provide more suitable scaffolding support for them.

Keywords: interactive analogies testing, young children, feedback situations, reasoning strategies, analogical reasoning

目 錄

中文摘要 ··· Ⅰ 英文摘要 ··· Ⅱ 目錄 ··· Ⅴ 表目錄 ··· Ⅶ 圖目錄 ··· Ⅸ 第一章 緒論 ··· 1 第一節 研究背景與動機 ··· 1 第二節 研究目的與問題 ··· 5 第三節 名詞釋義 ··· 6 第四節 研究限制 ··· 8 第二章 文獻探討 ··· 9 第一節 類推能力 ··· 9 第二節 類推相關理論 ··· 18 第三節 類推能力之測量 ··· 28 第四節 幼兒類推研究 ··· 38 第三章 研究設計與實施 ··· 49 第一節 研究架構 ··· 49 第二節 研究工具 ··· 51 第三節 研究方法 ··· 64 第四節 研究流程 ··· 69 第五節 資料處理與分析 ··· 71

第四章 研究結果與討論 ··· 73 第一節 幼兒整體類推表現 ··· 73 第二節 互動情境中的回饋效果 ··· 94 第五章 結論與建議 ··· 119 第一節 結論 ··· 119 第二節 討論 ··· 122 第三節 建議 ··· 128 參考文獻 ··· 131 中文部分 ··· 131 西文部分 ··· 132 附錄 ··· 137 附錄一：幼兒參與類推研究意願調查表 ··· 137 附錄二：互動式類比測量之原始題目 ··· 139 附錄三：互動式類比測量之正式題目 ··· 143

表

目

錄

表 2-2-1 類推理論的比較 ··· 27 表 2-4-1 國內外幼兒類推研究之傳統式類比取向 ··· 40 表 2-4-2 國內外幼兒類推研究之問題解決式類比取向 ··· 44 表 3-2-1 Goswami 與 Brown（1990）研究中所使用的傳統式類比題 ··· 52 表 3-2-2 互動式類比測量之題目與選項設計的檢核─以小鳥：鳥巢＝小狗：？為例 ··· 55 表 3-2-3 互動式類比測量之正式題目 ··· 56 表 3-2-4 互動式類比測量之圖片意象傳達的判斷─以蜜蜂：花蜜＝小鳥：？為例 ··· 59 表 3-2-5 互動式類比測量之圖片修改結果 ··· 60 表 3-2-6 互動式類比測量之前段計分表 ··· 62 表 3-2-7 互動式類比測量之後段計分表 ··· 63 表 3-3-1 提問紀錄表─以戰車：阿兵哥＝挖土機：？為例 ··· 67 表 4-1-1 幼兒類推表現之答對率與選擇次數··· 74 表 4-1-2 幼兒選擇正確類比選項的理由 ··· 76 表 4-1-3 幼兒選擇直接相關選項的理由 ··· 77 表 4-1-4 幼兒選擇表面相似選項的理由 ··· 79 表 4-1-5 幼兒選擇相同種類選項的理由 ··· 81 表 4-1-6 高度發展幼兒的類推策略─以小石頭：大石頭＝小樹枝：？為例 ··· 85 表 4-1-7 高度發展幼兒的類推策略─小鳥：鳥巢＝小狗：？為例 ··· 86 表 4-1-8 中度發展幼兒的類推策略─以警車：警察局＝救護車：？為例 ··· 88 表 4-1-9 中度發展幼兒的類推策略─以蝌蚪：青蛙＝毛毛蟲：？為例 ··· 89 表 4-1-10 待發展幼兒的類推策略─以大熱天：遮陽帽＝雨天：？為例 ··· 90 表 4-1-11 待發展幼兒的類推策略─以長襪子：短襪子＝長褲：？為例 ··· 91

表 4-2-1 幼兒在前後段測驗得分的相依樣本 t 考驗摘要表 ··· 95 表 4-2-2 前段測驗計分表 ··· 96 表 4-2-3 後段測驗計分表 ··· 97 表 4-2-4 幼兒在前後段測驗的推理正確比例差異 ··· 98 表 4-2-5 幼兒在前段測驗的選擇配對圖片傾向 ··· 100 表 4-2-6 幼兒在後段測驗的選擇配對圖片傾向 ··· 101 表 4-2-7 類推能力發展程度不同的幼兒在前後段測驗的選項選擇傾向 ··· 104 表 4-2-8 高度發展幼兒在後段測驗的類推策略 ··· 109 表 4-2-9 高度發展幼兒的類推策略改變─以運動休閒領域為例 ··· 110 表 4-2-10 中度發展幼兒在後段測驗的類推策略 ··· 112 表 4-2-11 中度發展幼兒的類推策略改變─以生活用品領域為例 ··· 113 表 4-2-12 待發展幼兒在後段測驗的類推策略··· 115 表 4-2-13 待發展幼兒的類推策略改變─以大小領域為例 ··· 116

圖

目

錄

圖 2-1-1 類推程序 ··· 12 圖 2-2-1 類推的低階與高階關係 ··· 19 圖 2-2-2 Sternberg 運作成份理論的知識概念遷移歷程 ··· 21 圖 2-2-3 結構對應理論的物體屬性關係 ··· 23 圖 2-3-1 傳統式類比測量試題之實例 ··· 29 圖 2-3-2 Goswami 與 Brown（1990）研究中所使用的傳統式類比題範例 ··· 30 圖 2-3-3 Littleton et al.（1998）研究中所使用的問題解決式類比題範例 ··· 32 圖 3-1-1 研究架構圖 ··· 50 圖 3-2-1 互動式類比測量之題型設計─以小鳥：鳥巢＝小狗：？為例 ··· 53 圖 3-2-2 互動式類比測量之回饋情境設計─以猴子：香蕉＝乳牛：？為例 ··· 54 圖 3-3-1 研究場域圖 ··· 68 圖 3-4-1 研究流程圖 ··· 70 圖 4-1-1 幼兒選擇配對圖片傾向的次數比較··· 82 圖 4-2-1 類推能力發展程度不同的幼兒在前後段測驗的答對率比較 ··· 99 圖 4-2-2 幼兒在前後段測驗選擇配對圖片傾向的比較 ··· 102 圖 4-2-3 高度發展幼兒選擇配對圖片傾向的改變 ··· 105 圖 4-2-4 中度發展幼兒選擇配對圖片傾向的改變 ··· 106 圖 4-2-5 待發展幼兒選擇配對圖片傾向的改變 ··· 107

第一章 緒論

本研究以一對一的測驗同時輔以訪談的方式，探討幼兒的類推能力與策略。首先研究者 以相關理論文獻與實徵研究為基礎，設計切合幼兒認知能力與生活經驗的互動式類比測量工 具，再透過遊戲化的施測瞭解幼兒在有提供正確與否的回饋訊息之互動情境下，其類推能力 與策略可能會有的改變，以增進幼托園所現場教師對幼兒類推能力的理解。本章在此共分為 研究背景與動機、研究目的與問題、名詞釋義以及研究限制共四節，並依序討論。

第一節

研究背景與動機

世浩：老師，那鴿子飛的時候，翅膀會怎樣？ 老師：你們覺得鴿子飛的時候，翅膀會怎樣？ 世浩：會平平的放，跟飛機一樣。 紹杰：鴿子是鳥，又不是飛機，牠的翅膀應該會動。 世浩：可是老鷹會在天空滑來滑去，牠的翅膀也是平平的放。 紹杰：我覺得牠的翅膀應該會上下上下的拍動著。 馨柔：要很快很快的拍，才不會掉下來。 廷曜：我看到鳥在天空都是慢慢的一直拍，沒有很快很快的拍。（林意紅，2004，頁 100）。 上述的例子是台中市愛彌兒托兒所的老師在帶領幼兒探究「鴿子」方案時所引發的討論， 當幼兒對鴿子的飛行產生好奇時，他們將鴿子比作經驗中相類似的飛機或老鷹，以飛機的航 行和老鷹的滑翔類比鴿子飛行時的動作，這種運用已知概念理解未知但相似經驗，所進行的 學習遷移即為類推（analogical reasoning，亦有人譯為類比推理）。當幼兒面對一個全新的問

題時他們會很自然的串連起過去相似的經驗，並透過新問題與舊基模相關連的關係（如：飛 機和老鷹都和鴿子一樣會飛行）來理解新的事物，最後甚至也可將此新概念的理解或新問題 的解決方式，再次內化成自我的經驗以幫助下一次的提取，此過程就如同 J. Piaget 所指稱的 同化（assimilation）與調適（accommodation）作用，影響著幼兒的認知發展。在學前階段的 教學實務中，無論是單元、主題或方案課程的進行，老師們在帶領幼兒進行問題的探究時也 總會帶給孩子如此的類推技巧，目的是藉由幼兒舊有的經驗來連結新的問題或情境以幫助學 習。對幼兒來說每一天的生活經驗都是一種新的刺激，生活中也不時充滿了挑戰與新鮮，當 環境總是要求幼小的孩子持續的學習新的事物時，類推便成為幼兒自然且輕鬆學習的方式。 類推能力是學習與遷移的作用，尤其當幼兒可以成功的將既有知識類比到新的類似經驗 做推理時，例如幼兒在從事藝術相關活動與扮演遊戲時，以類比的形式表達自己的感受、描 述藝術作品與解釋新事物（Chiu & Tron, 2004）；或是以類比的技巧詮釋所扮演的角色與模仿 進行的活動，這些皆代表著幼兒具有歸納知識與經驗的能力。早期的學者懷疑學齡前幼兒是 否具有類推能力（e.g., Piaget, Montangero, & Billeter, 1977），以為類推能力只見於青春期或成 人階段，兒童則要直到形式運思期的階段（formal operational stage）才具備此能力（e.g., Inhelder & Piaget, 1958；Levinson & Carpenter, 1974；Sternberg, 1977；Sternberg & Rifkin, 1979）；另外 還有學者持相反意見，認為類推所依賴的能力其實早在幼年期就已出現（e.g., Goswami & Brown, 1990, 1989；Holyoak, Junn, & Billman, 1984），而近年來多項實徵研究發現，類推能力 不但常見於幼兒自由遊戲之中，且能用以預測幼兒的學習效果（張麗芬，1995，1997；Abdellatif, Cummings, & Maddux, 2008；Cheshire, Ball, & Lewis, 2005；English, 2004；Tunteler & Resing, 2007）。

如上所述，如此不同的發現激勵了相關的實驗研究來測量兒童早期類推能力的存在，並 試著找出限制兒童與幼兒類推理力的可能因素。研究者在參閱相關文獻後發現，過去針對幼 兒類推能力方面的研究多集中在認知心理學領域，偏向以傳統式類比（classical analogy）或 問題解決式類比（problem solving analogy）的測量進行幼兒類推能力的評估與比較。傳統式

類比測量的題目可能過於抽象、測量過程中也不提供幼兒正確與否的即時性回饋，這些限制 使得幼兒可能因紙筆書寫能力不足、不清楚題意或不瞭解解題目標而無法展現他們真實的類 推能力（Singer-Freeman, 2005；Singer-Freeman & Bauer, 2008），再加上此種測量方式較單調 無趣，也可能讓幼兒沒有興趣認真參與作答。問題解決式類比測量則提供兩種相似的問題情 境，讓受試者應用舊問題的解決辦法完成新問題的目標任務，但如此脫離自然脈絡而刻意設 計的問題情境，卻也使得幼兒在解決類比問題時增加許多認知處理的負荷與困難性（Holyoak

et al., 1984），以致幼兒在問題解決式類比中的推理表現還是不如在自由遊戲中的豐富多元

（Ginsburg, Balfanz, & Greenes, 2000）。

本研究認為幼兒的類推能力相當依賴於施測者所提供的問題與素材，一旦可以確保幼兒 欲解決的問題是建築在符合幼兒的認知能力、先備知識以及生活經驗的基礎上時，即使年齡 較小的幼兒也能展現類推能力。而過去研究更指出當進行一對一的個別類推能力測驗時，施 測者若能提供正確解答的回饋將更能增進兒童的類推表現（Cheshire et al., 2005）。因此，研 究者修改傳統式類比問題的內容與測量方法，改採強調幼兒生活經驗中實際接觸得到的自然 事物關係作為本研究的問題材料，並以電腦數位媒材輔以圖像式的互動式測量情境，以及提 供正確與否的立即回饋訊息讓幼兒樂於參與。評量過程，除了清楚告知幼兒測驗任務、讓幼 兒有練習機會，也讓幼兒在正式作答中有機會藉由回饋訊息再次瞭解解題目標，依此提高幼 兒正確類比的機會，同時並透過對話問答的方式詳實記錄幼兒在推理過程中的口語回應，以 瞭解幼兒的類推能力，並探討幼兒解決類比問題時可能傾向於選擇哪一個配對圖片（正確類 比、直接相關、表面相似與相同種類）以及使用哪些類推策略，幼兒錯誤類比時其理由依據 又為何。 此外，即便過去學者（e.g., Sternberg, 1977）曾嘗試以訊息處理論的觀點分析出知識概念 遷移的運作成份，並建立回答類比測量過程中受試者的六項推理歷程，但所得的結果仍侷限 在階段性的劃分而已，實不足以解釋個體進行類比推理時的複雜心智運作（Pellegrino & Lyon,

策略（e.g., 張麗芬，1993，1995，1997，2006；Alexander et al., 1989；Brown & Kane, 1988； Brown, Kane, & Echols, 1986；Chen, Sanchez, & Campbell, 1997；Cheshire et al., 2005；English, 2004；Goswami, 1989；Goswami & Brown, 1989, 1990；Holyoak et al., 1984；Opfer & Bulloch, 2007；Richland, Chan, Morrison, & Au, 2010；Singer-Freeman, 2005；Singer-Freeman & Bauer, 2008；Singer-Freeman & Goswami, 2001；Tunteler & Resing, 2002, 2007；White, Alexander, &

Daugherty, 1998）。因此研究者欲藉由與幼兒一對一的訪談，一方面瞭解幼兒在面臨類比問題 時所可能採用的類推策略，並探討類推能力發展程度不同的幼兒（高度發展、中度發展與待 發展）在回答類比問題時的差異情形；另一方面，也將聚焦於互動情境中幼兒推理過程可能 會有的改變，例如當幼兒接受正確與否的立即回饋後，在後段測驗中選擇配對圖片的傾向是 否也將有所改變，因而比起剛開始施測時產生較多的正確類比反應，尤其是類推能力發展程 度不同的幼兒在類推策略的改變上是否有所異同。最後，研究者期望所得的結果能夠清楚描 繪出幼兒類推能力與策略的對應關係，並希冀將此研究結果與過去研究發現做對照，以增進 現場教師對幼兒學習與遷移等類推能力的理解。

第二節

研究目的與問題

本研究是利用互動式類比測量工具以一對一並輔以訪談的測驗方式，瞭解類推能力發展 程度不同的幼兒之能力與策略的對應關係，同時聚焦於幼兒在互動情境之中，其類推能力與 策略可能會有的改變，以下將就本研究之目的與問題詳細說明之。

一、 研究目的

根據前述的研究背景與動機，本研究主要目的是瞭解幼兒在互動式類比測量中的類推能 力與策略，包括類推能力發展程度不同的幼兒在解決類比問題時的策略應用，以及幼兒在後 段測驗中其類推能力與策略的改變，具體的研究目的有下列二點： (一) 瞭解發展程度不同的幼兒在互動式類比測量中的類推能力與策略之對應關係。 (二) 探討發展程度不同的幼兒接受多次正確與否的訊息回饋，更瞭解解題目標後，其類推能 力與策略可能會有的改變。

二、 研究問題

基於上述研究目的，本研究將研究問題聚焦於兩方面，分析類推能力發展程度不同的幼 兒，在互動式類比測量中的整體表現以及互動情境所帶來的回饋效果。本研究依據受試幼兒 的推理表現將幼兒分為三組（高度發展、中度發展與待發展），具體的研究問題如下： (一) 類推能力發展程度不同的幼兒，在互動式類比測量中的推理正確比例、選擇配對圖片傾 向以及類推策略為何? (二) 類推能力發展程度不同的幼兒，在前段與後段測驗中的推理正確比例、選擇配對圖片傾 向以及類推策略有何差異?

第三節

名詞釋義

在此，研究者針對本研究所使用之重要名詞加以定義與說明，以釐清不同的閱讀者對於 相同名詞所可能衍生出的不同解讀，重要名詞包括：幼兒、類推、類推策略以及互動式類比 測量，以下依序分作一般性與操作性定義分別描述。

一、 幼兒（young children）

兒童發展依據生理年齡自出生到十二歲可依序劃分為嬰兒期（出生至二歲）、學步期（一 歲至三歲）、幼兒期（三歲至六歲）與兒童期（六歲至十二歲）四個階段（蘇建文等，2006）。 根據兒童及少年福利機構設置標準明訂，托兒所收托之兒童為二歲以上至入國民小學之前的 幼兒；幼稚教育法中之兒童則是指四歲至入國民小學前在幼稚園接受教育之幼兒（全國法規 資料庫，2007，2009）。 本研究對象之幼兒為就讀於台中市天使幼兒園（化名）之學齡前幼兒，包括 14 位男生與 11 位女生，年齡介於五歲到五歲 11 個月之間，平均年齡約為五歲半。

二、 類推（analogical reasoning）

研究者歸納不同學者的定義可得，類比（analogy）的核心概念是在兩看似獨立的物體、 事件、概念、原則或問題間，尋找具有相似組成要素或結構系統的關係，使得某一對的關係

可以與另一對類似的關係產生對應（Goswami, 1991）。而類推則是將來源系統（base 或 source，

基礎問題）的結構化訊息遷移到標的系統（target，待答問題）的歷程，也就是從某一個已知 領域中遷移或轉換其中的知識到另一個未知領域的一種推理過程，所涉及的是橫跨兩個不同 但相似的問題情境之中尋找兩兩相似關係的推理，其中包括了知識概念的遷移與問題情境的 解決兩意涵（Abdellatif et al., 2008；English, 2004）。

本研究所指的類推能力是以受試幼兒在互動式類比測量中的表現為主，包括類推能力發 展程度不同的幼兒之推理正確的比例（正確類比次數的答對率）以及選擇配對圖片的傾向（在 正確類比、直接相關、表面相似與相同種類四個選項的選擇比例）兩部分。

三、 類推策略（analogical reasoning strategy）

過去研究發現，幼兒與初學者在解決傳統式類比問題時的推理反應除正確類比外，還相 當依賴於物體的屬性特徵（Gentner, 1988；Gentner, Rattermann, & Forbus, 1993；Gentner & Toupin, 1986；Rattermann & Gentner, 1998），其中物體的屬性特徵包括與其直接相關、表面相 似或屬相同種類三種不同的概念（Goswami & Brown, 1990）。

本研究將類推能力發展程度不同的幼兒，在互動式類比測量中進行圖片配對時的推理依

據概念化得出三種策略，包括：（一）高階策略：能注意前一對與後一對組間類比關連的策略

（二）低階策略：只專注後一對組內關係的策略（三）聯想策略：由選項中任意聯想組內關 係的策略。

四、 互動式類比測量（interactive analogies testing）

本研究所採用的互動式類比測量係由研究者與指導老師共同修改了傳統式類比測量 （classical analogies testing）而來的一種施測工具。在題型設計上雖相同於傳統式類比的問答 形式，將涉及的知識依循 a：b＝c：d 的測驗形式（Abdellatif et al., 2008），但呈現方式更符合 幼兒的直覺，將題目中的素材以圖像化與連連看的方式做編排，並參考 Goswami 與 Brown （1990）研究中題目與選項的編製原則，利用 Microsoft Office PowerPoint 軟體設計出可提供 幼兒正確與否的互動訊息回饋之測量情境。

第四節

研究限制

本研究在研究過程中因時間、人力的不足以及方法上的困難而有諸多無可避免的限制， 以下就研究對象、研究方法以及研究者本身三方面說明本研究之限制。

一、 研究對象

本研究礙於時間與人力有限，僅選擇就讀於台中市天使幼兒園（化名）的 25 位滿五足歲 且未滿六足歲之幼兒作為研究對象，對於類推能力與策略的探討將侷限於與本研究相似之受 試樣本，欲類推於其他文化或年齡層時需更加謹慎。

二、 研究方法

本研究在方法上以施測的方式對受試幼兒採取一對一的互動式類比測量，並透過訪談完 整記錄幼兒推理正確的比例、選擇配對圖片的傾向以及類推策略的應用。唯研究者雖致力於 強調遊戲與互動的情境脈絡進行施測，卻仍無法脫離人為操作的施測情境可能對於幼兒的類 推表現有所低估。

三、 研究者本身

本研究在資料處理與分析的部分著重於研究者進行個別施測時所得的訪談記錄，使得研 究者本身也成為本研究重要的研究工具之一，而研究者於求學期間不僅相對缺乏幼托園所相 關的實務經驗更非目前在職的現場教師，因此在與幼兒進行一對一的施測與訪談時可能無法 順利引發幼兒的真實能力，只能依賴研究者在進行施測以前盡可能的與幼兒接觸並增進彼此 的熟悉感與親密度，以期減低幼兒因陌生人焦慮所產生的不佳表現。

第二章 文獻探討

本文在文獻探討部分，首先切入類推能力分述其意涵、重要性、影響因素以及類推策略， 再藉由早期的研究回顧類推的理論基礎與類推能力之測量，最後結合近幾年來國內外的實徵 研究，整理出幼兒類推研究的重點與發現。

第一節

類推能力

本節將討論類推能力的意涵、重要性、影響因素以及策略應用，藉由類比一詞的定義可 發現類推就如同個體由已知推論到未知的歷程，所涉及的意涵包括知識概念的遷移與問題情 境的解決兩層面，目的是為了要擴充或修正個體原有的知識，也因此類推能力在個體的知識 學習與問題解決方面均具有相當的重要性，同時個體的年齡、認知能力、先備知識與經驗等 條件都可能會是影響類推能力的因素。

一、 類推能力的意涵

類比的核心概念是在兩看似獨立的物體、事件、概念、原則或問題間，尋找具有相似組 成要素或結構系統的關係，使得某一對的關係可以與另一對類似的關係產生對應（Goswami, 1991）。而類推則是將來源系統的結構化訊息遷移到標的系統的歷程，也就是從某一個已知領 域中遷移或轉換其中的知識到另一個未知領域的一種推理過程，所涉及的是橫跨兩個不同但 相似的問題情境之中尋找兩兩相似關係的推理，其中包括了知識概念的遷移與問題情境的解 決兩意涵（Abdellatif et al., 2008；English, 2004）。在知識概念遷移方面，類比的意涵普遍存 在於認知學習的促進上，尤以對學習之初的幼兒而言，他們需要藉助類比的能力來建立學習 的基模，除了幫助自己獲得新的資訊外，也將先備的知識加以組織與重整，而當知識的累積

愈加豐富時也將愈有助於爾後的學習與推論（黃幸美，2004）。例如當幼兒對鴿子的飛行產生 好奇時，他們會提取過去的經驗知識將鴿子比作飛機或老鷹，以飛機的航行和老鷹的滑翔來 類比鴿子飛行時翅膀的樣子與身體的動作，又如當幼兒折斷樹枝看到樹液流出時也會很容易 的拿人受傷後流血的現象做類比，而後應用人有血液的概念來理解樹液是樹的血液。一旦幼 兒嘗試想把既有的知識類化遷移到新的知識之中，他們勢必會經歷認知心理學所指的基模同 化與調適過程，此意涵也如同訊息處理論所指的擴展與活化作用。 在問題情境解決方面，幼兒時常在遭遇的困境中直覺地聯想過去類似經驗所採取的辦法 並加以使用，這些自發性的行為表現就屬於類推當中的問題解決，亦即將已知方法應用到類 似的解題情境中（Abdellatif et al., 2008）。對幼兒來說，他們必須在曾經面對過的問題中，尋 找與新問題對應的關連並加以延伸、應用到新問題（English, 2004），也就是幼兒必須利用已 知問題的解決辦法來回答另一個在結構上相似的問題（Holyoak et al., 1984）。例如幼兒可將從 地洞中撿出皮球的已知問題所學習到，把水倒入地洞使皮球順利從地洞裡浮上來的解決辦 法，運用到面臨要從一個瓶口很窄的玻璃瓶中取出乒乓球的如此結構相似的新問題之中。 值得注意的是無論是知識概念遷移或問題情境解決，要能有效進行類推的先決條件，必 須是兩個知識概念或問題情境具有可對應的關係，亦即兩者要有某種相似的關連性可以作為 類比的條件，且研究發現當兩概念或問題之間的相似性愈高，正確完成類比遷移的可能性便 愈高（張麗芬，2006；Abdellatif et al., 2008；Brown & Kane, 1988；Gentner, 1988；Gentner, Rattermann, & Forbus, 1993；Gentner & Toupin, 1986；Goswami, 1989, 1991, 1996；Goswami & Brown, 1989, 1990；Holyoak et al., 1984；Holyoak & Thagard, 1989；Singer-Freeman, 2005； Singer-Freeman & Bauer, 2008）。其中相似性的概念若依據結構對應理論（structure-mapping theory）又可區分成表面相似（surface 或 superficial similarity）與結構相似（structural similarity） 兩個層面，表面相似是指和正確類比較無關卻又顯著的一些包括知覺、語意特徵等描述屬性 上的相似，影響著兩概念與問題之間的連結；結構相似則是指兩概念與問題潛在共有的知識 原則或因果關係，有助於兩者關係的對應與推論（Gentner, 1988；Gentner et al., 1993；Gentner

& Toupin, 1986；Rattermann & Gentner, 1998）。此外，個體本身的認知能力也會影響著此相似 性推論的成功與否，當幼兒先備知識愈豐富時愈有助於辨認出兩概念或問題的相似關連性， 並尋找出與新情境對應的知識概念或相似的問題解決方法（Brown, 1990；Brown & Kane, 1988；Goswami, 1989, 1991, 1996；Singer-Freeman & Bauer, 2008；Singer-Freeman & Goswami, 2001）。 總括而言，類推強調在兩個概念或問題間進行關係的推理，一旦發現之中存有可對應的 相似關係便要從先備或已有的知識與經驗來提取正確可用的線索，之後才能依據對應的關係 成功進行推論以完成知識概念的遷移與問題情境的解決，且主要的功能都是希望能夠在此過 程中擴充或修正原有的知識（圖 2-1-1）。因為考量類推能力同時涵蓋知識遷移與問題解決兩 意涵，過去在相關的研究領域上便多將類推再區分成，強調知識概念遷移的傳統式類比與著 重故事情境解決的問題解決式類比兩個區塊來分述其理論依據與測量方式（e.g., 張麗芬， 1993，1995；Abdellatif et al., 2008；English, 2004；Singer-Freeman & Bauer, 2008；Tunteler & Resing, 2002）。

圖 2-1-1 類推程序 資料來源：研究者自行整理

二、 類推能力的重要性

類推是歸納推理的一種形式，在日常生活中相當普遍，當個體可以成功的將既有知識類 推到新的類似經驗時，代表他具有歸納知識的能力。早期的學者以為類推能力只見於青春期 或成人階段，兒童則要直到形式運思期的階段才具備類推能力（e.g., Inhelder & Piaget, 1958； Levinson & Carpenter, 1974；Sternberg, 1977；Sternberg & Rifkin, 1979），另外還有學者持相反 意見，認為類推所依賴的能力其實早在幼年期就已出現（e.g., Goswami & Brown, 1989, 1990；

在，並試著找出限制兒童與幼兒類推表現的可能因素。近年來多項實徵研究已發現，類推能 力不但常見於幼兒自由遊戲之中，且能用以預測其學習效果（張麗芬，1995，1997；Abdellatif et al., 2008；Cheshire et al., 2005；English, 2004；Tunteler & Resing, 2007）。

若以類推能力作為學習遷移的預測因子，則可發現幼兒一旦可以成功的運用類推能力於 不同的學習任務之中，將有助於知識架構的迅速累積。例如以故事回憶與問題解決兩部分進 行幼兒類比問題的測試時，可發現幼兒運用類推能力解決問題的方式，傾向於尋找解決方案 的相似性，且部分幼兒會將測驗問題情境中所學到工具新用途應用到其他類似情境，甚至用 到真實的情境之中（張麗芬，1995）。藉由觀察幼兒在不同實驗階段中的表現，也發現幼兒在 解題歷程中所運用的策略是有顯著進步的，實驗過程中幼兒可從最初的表面覺知線索，轉移 到涉及理解更深層關係結構的經驗策略，更有助於學習遷移（Cheshire et al., 2005）。總括而 言，學齡前幼兒在進行類比問題的解決程序上，必須建立一個可幫助解題的概念模型，幾乎 所有可以正確解答問題的幼兒，都可以發展出相類似的模型，且與日後解決其他問題的能力 表現具有強烈關連（Lindvall & Ibarra, 1979）。

此外，即使不同的學者們對於類推能力的出現有所爭論，但類推能力仍然持續被視作代 表個體認知成長的一種心智運作，且與智力有密切相關（e.g., C. Spearman 智力二元論、J. P.

Guilford 智力結構論），因此類比問題常見於一般的智力測驗當中以作為認知能力的預測因子

（English, 2004）。同樣的在數學、自然科學或其他任何學科的學習上，類推能力的運用也可 幫助學習者更加容易理解新知並活化新經驗，例如在數數活動中幼兒會使用具體有形且具有 相似概念的指示物（如：雪花片、積木、糖果）來類比抽象的數字（Singer-Freeman & Goswami,

2001）；在藝術相關活動與扮演遊戲時，幼兒會以類比的形式表達自己的感受、描述藝術作品

與解釋新事物（Chiu & Tron, 2004）。

如上所述，類推技巧已被視作兒童早期可見的基礎推理策略，且在認知發展中扮演一重 要角色，幼兒的類推能力不但與智力有密切相關，也是促進學習的重要因素，可以幫助知識 的獲得、組織與重整（Goswami, 1996）。目前大部分學者均已同意，幼兒在相關的問題之中

可以自發的產生類比解決辦法（Tunteler & Resing, 2007）。Goswami（2001）甚至大膽預測， 在相似情境中幼兒可運用既有的知識來幫助他們建構新的知識，所以即使是一~二歲幼兒也可 以展現出與類推能力相等的運思能力。

三、 影響類推能力的因素

類推能力主要表現在個體本身對於問題形式的判斷與推論，並產生最佳的類比解決辦法 （Goswami, 1996），在此過程中包括個體的年齡、認知能力、先備知識與經驗等背景條件都 是影響類推能力的可能因素。以年齡為例，早期的認知心理學與建構論學者認為兒童要直到 11 歲才具有邏輯推理的能力，其中 Piaget（1952）甚至進一步假設兒童因為在形式運思期之 前無法理解類比中的高階關係（high-order relation），所以在類推中的表現也就相對不佳 （Inhelder & Piaget, 1958；Goseami, 1991）。當進行不同年齡的類推能力比較時可發現，年齡

較大的幼兒會趨向使用更多符合高階關係的策略解題（張麗芬，1997）；同樣的，隨著年齡的

增加，兒童在解題時也會減少使用直覺式的策略，轉而使用更有邏輯的策略（Rothman & Potts, 1977）。

針對上述個體年齡對類推能力的影響，後期的學者接續提出了挑戰的言論，他們認為兒 童或幼兒在類推中的表現不佳，有可能是因為其認知的不足而不是單純年齡上的差距（e.g., Brown, 1990；Brown et al., 1986；Goswami, 1989, 1991；Goswami & Brown, 1989, 1990），其 中認知能力還同時涉及了先備知識與經驗的累積，如此的相互作用之下其對於類推能力的影 響可能遠大於年齡發展上的成熟。舉例來說，過去在認知心理學上依循 E. L. Thorndike（1913） 的學習準備度模式，認為學習與遷移的作用是完全依賴於年齡而與學習內容無關的，但是幼 兒的學習非常需要經驗的刺激以帶起有意義的學習，所以即使是非常幼小的兒童，只要他們 已具有所需的領域範圍內的知識，也可預期幼兒可以進行遷移與類化，也就是說幼兒一旦了 解領域中的知識，他們會自然的使用類比來解決領域中的問題（Brown, 1990；Goswami,

影響只侷限在認知能力上，相對的只要可在類推任務中多提供幼兒與解題有關的訊息或所需 的知識，並清楚告知解題的原則，如此致力於減少幼兒進行類推的認知負荷不但可降低年齡 的限制，對於其整體的能力更具有促進效果（Abdellatif et al., 2008；Brown, 1990；Brown et al., 1986；Cheshire et al., 2005；English, 2004；Goswami, 1989, 1991；Goswami & Brown, 1989, 1990；Tunteler & Resing, 2007）。

還有部分研究者認為類推能力與數學學習之間具有某些相類似的關連，其中分類、歸納 和邏輯思考的能力便同時有助於兩者的表現。研究發現，兒童的數學測驗分數可以有效預測 他們在類比問題中的表現（English, 2004；White et al., 1998）。長期觀察幼稚園到二年級兒童 在教室中的談話發現，數學與類推能力較強者，較常自發性的使用反省式的談話，較能適應 逐漸結構化的教學情境；數學與類推能力較低者，經常忽略問題的真正意涵，較常隨意抓住 片段字詞即反應（Chiu & Tron, 2004）。

四、 類推策略的應用

不同於個體本身的背景因素對於類推能力的影響，諸如物體的屬性特徵、相似性概念以 及問題形式的差異，都可能使得個體的類推策略產生改變。以幼兒或是初學者為例，他們在 解決類比問題時有相當的程度依賴於物體的屬性特徵，例如與物體直接相關的、屬表面相似 或是相同種類的，但年齡較大的兒童則可直接注意結構相似的部分（Gentner, 1988；Gentner et al., 1993；Gentner & Toupin, 1986；Goswami & Brown, 1990；Rattermann & Gentner, 1998）。 前文有提及類比問題中的判斷與對應深受相似性概念所左右，因此不同的相似性會對類推策

略產生不同的改變（張麗芬，2006）。我們已知表面相似對於問題的初步判斷是有直接關連的，

而結構相似則是真正決定對應與成功推論的關鍵，尤其應用在類比問題中幼兒是否能明確察 覺結構相似對問題解決來說便顯得非常重要（Singer-Freeman, 2005）。

來源問題的抽象結構，而當給予幼兒足夠的有關來源問題的資訊時，幼兒是有能力提取結構 相似性的。因此，即使表面相似可能對於幼兒在解決類比問題時產生直接的作用，但除非來 源問題是不清楚的才使得幼兒只能依賴表面相似來理解；相反的，只要提供清楚的來源問題， 幼兒是可以跨越表面相似而準確理解其對應關係的（Opfer & Bulloch, 2007；Singer-Freeman &

Bauer, 2008）。目前多數的研究者雖都一致認為類比問題的推理策略深受結構相似性的作用，

但若能在兩概念與問題間同時合併具有表面相似與結構相似，則有助於產生最佳的類比遷移 效果（張麗芬，2006；Opfer & Bulloch, 2007；Singer-Freeman & Goswami, 2001；Tunteler & Resing, 2002）。

此外，傳統式與問題解決式類比兩種不同的問題形式，因為所依賴的關係知識不同也可 能連帶使得個體的類推策略有所不同（Singer-Freeman & Goswami, 2001）。理論上傳統式與問 題解決式類比雖具有一致的邏輯推論意涵，但前者因缺乏解決問題的情境脈絡（Goswami & Brown, 1990），涉及較抽象的關係理解，個體需具備回答抽象問題的經驗，才可成功推理 （English, 2004）。研究指出大部分的傳統式類比問題均涉及較抽象且難以理解的關係（如： 不熟悉的因果關係）；問題解決式類比問題則偏向較簡單的關係（如：自然物質的關係），因 此對於幼兒來說他們因為較不容易理解超出經驗與知識範圍的關係，所以在傳統式類比問題 中的表現普遍較問題解決式類比問題差（English 2004；Goswami, 1989）。然而無論是傳統式 或問題解決式類比問題，若能將類推中所依賴的關係集中在表面相似與結構相似皆符合，且 確保關係的領域不脫離幼兒的生活經驗與先備知識的前提之下，那麼將可預期幼兒的類推能 力與使用策略應不依問題形式的不同而有所差異（Abdellatif et al., 2008；Goswami & Brown, 1989；Singer-Freeman, 2005；Singer-Freeman & Bauer, 2008）。

藉由上述類推能力的意涵、重要性、影響因素以及策略應用的文獻回顧，可發現過去的 研究即便對類推能力的存在多所爭論，但一致認為類推能力不但與智力存有某種成份的關 連，且對於學習和推論也深具影響力，而無論是知識概念的遷移或問題情境的解決，只要個 體可以順利進行類推，便可幫助其建構新知識與重組既有知識並用以解決問題。最後，應用

在一般的生活或教學情境之中，針對幼兒的類推能力，研究者可以採取的模式是盡可能提供 兼具表面與結構相似的問題，並確保涉及的關係推論是屬於幼兒生活經驗與先備知識可理解 的領域範圍，如此相信幼兒的類推能力將有突出的表現。

第二節

類推相關理論

探討類推的相關理論主要有三個研究取向，最早是以 Piaget 為首的認知發展論取向，著 重在探討認知發展與類推的關係，並定義出類推的結構階段模式；再者是針對傳統式類比題 的解題歷程分析取向，企圖以訊息處理論的觀點分析解答傳統式類比題的心理歷程（e.g., R. J.

Sternberg 的運作成份理論）；最後則是以問題解決式類比題為主的解決問題取向，強調類推能

力是用以理解新概念（e.g., D. Gentener 的結構對應理論）或解決新問題（e.g., K. J. Holyoak 的基模歸納理論）的一種心智表現，在此將上述四項理論依序分述如下：

一、 認知發展論的結構階段模式（a structural stage model）

Piaget（1952）的認知發展論指出，兒童的認知發展有四個主要階段，包括感覺動作期、 運思前期、具體運思期和形式運思期，在此階段性的發展中兒童因為年齡的成熟漸漸可以進 行抽象的思考與邏輯推理。Piaget 認為類推涉及了兩物體、事件或問題間高階關係的推論， 屬於一種高度複雜發展的能力，因此兒童要到形式運思期才可能在類推任務中成功解題，而 類推能力便也算是兒童由具體運思期進展到形式運思期的關鍵代表性能力（Goseami, 1991）。 為了釐清類推能力與認知發展之間的關係，Piaget 等人（1977）以五歲以上的幼兒為對 象設計了一系列的傳統式類比題並以圖片的方式進行施測（如：狗、毛髮、鳥、羽毛、船、 舵、腳踏車、手把、吸塵器、插頭等），首先他們要求兒童從數張圖片中挑選出兩兩成對的關

係，以測試兒童是否能理解 Piaget 所指稱的低階關係（low-order relation），順利找出 a 與 b 或 c 與 d 各自的組內關係；接著要求兒童將上述成對圖片中的兩對再次配在一起，使得兩對

的四張圖片可以完成類比關連（a：b：：c：d），此目的在測量兒童是否能正確推論 Piaget 所

圖 2-2-1 類推的低階與高階關係 資料來源：研究者自行整理 實驗過程中若兒童無法順利發現成對圖片的配對關係（a-b 與 c-d 的高階關係），施測者 會給予提示，例如將鳥和羽毛的圖片一起放置在兒童面前，並詢問是什麼可以幫助鳥保暖， 當兒童回答羽毛的時候施測者再將狗的圖片放到鳥的下方，請兒童回答有哪一張圖片適合放 在 d 的位置，如果兒童已經可回答出正確的圖片（毛髮），則再提供一些不同的答案接續測量 兒童是否會受相反建議（counter-suggestion）的影響，以確定兒童是否有能力反駁錯誤的相反 建議並肯定其選擇的答案；另一方面，如果兒童仍然無法正確的回答 d 的答案，則會另外提 供三個可能的選項供其選擇，最後施測者尚會要求能成功解題的兒童解釋其推論的原因（張 麗芬，1993；Goswami, 1991；Sternberg & Nigro, 1980）。

藉由上述實驗施測的結果，Piaget 將兒童類推能力的發展依認知發展順序分為三個主要 的結構階段，分別是運思前期、具體運思期和形式運思期（Goswami, 1991）。首先在運思前 期階段，兒童的反應是自我中心的且經常使用特異的關係來連結 a 與 b 或 c 與 d 的相關，例 如在鳥：羽毛：：狗：毛髮的類比題中，兒童可能會以為是狗把鳥吃掉所以剩下羽毛，而不 如成人所預期的普遍性推理結果，因此即使兒童在此階段中可以成功的配對出成對的圖片， 但是推論 a 與 b 或 c 與 d 的低階關係能力並不佳，所以也就無法進一步的去推論高階關係； 另外還有某些兒童也許可以理解低階關係了，但他們仍不能直接跨越高階關係來形成類推（張 麗芬，1993；Goswami, 1991；Sternberg & Nigro, 1980）。

高階關係，但仍不能克服相反建議的影響，因此對類比的推論並不是很確定，例如兒童可能 會將鳥：羽毛：：狗：毛髮的圖片成功排列但理由可能只是因為牠們都是動物所以都有毛， 而不是牠們都需要羽毛和毛髮來保暖。此外，隨著年齡的增長部分兒童雖有能力拒絕錯誤的 相反建議，但表現並不穩定。最後的形式運思期階段，兒童不但可形成正確的高階關係來成 功類比並可理解抽象的符號，例如將前一對（a-b）與後一對（c-d）的關連用等號（＝）來連 接，至此真正的類推能力才算出現（張麗芬，1993；Goseami, 1991；Sternberg & Nigro, 1980）。

如上所述，Piaget 所提出的類推發展階段相當程度符應了認知發展階段論，認為學齡前 幼兒因為無法進行高階關係的推理，所以不具類推能力，此能力要到形式運思期才能完全發 展出來（張麗芬，1993，1997； English, 2004； Goswami, 1991, 1996, 2001）。早期部分實證 研究支持 Piaget 的觀點，但這些研究經常提供難以理解的抽象關係（e.g., 白的：黑的：：硬 的：軟的）或是超出幼兒經驗的機械操縱關係（e.g., 船：舵：：腳踏車：手把），而沒有先 確定幼兒是否具有可供知識遷移的舊基模，就判定他們沒有類推能力（e.g., Gallagher & Wright, 1977；Sternberg & Rifkin, 1979）。

因此，後期研究者（e.g., Goswami, 1989）為了確定知識基礎在幼兒類推表現的重要性與 可能影響，修改了 Piaget 在實驗中所使用的題目與圖片，改以容易理解的自然物質的因果關 係（如： 打破、切割、燃燒、融化等）作為實驗材料，發現幼兒在傳統類比題中的困難並不 是因為無法推論高階關係，而是因為類比題中所援用的關係本身就難以理解；相反的，一旦 幼兒可理解類比中所使用的關係，即使是三、四歲的幼兒都可成功解決傳統式類比題。

二、 運作成份理論（component theory）

另一個探討傳統式類比題但不同於 Piaget 認知發展論取向的便是運作成份理論，其企圖 定義出個體解答傳統式類比題時潛藏在推理過程之中的認知處理成份（Sternberg & Nigro,

伸了上述三個原則，並認為類推能力與智力具有很大的相關（Sternberg, 1977；Sternberg & Nigro, 1980；Sternberg & Rifkin, 1979）。

Sternberg（1977）嘗試應用訊息處理的觀點來解釋類推，分析出知識概念遷移的運作成 份，並建立回答傳統式類比題的推理歷程，包含：編碼、推論、對應、應用、辨明及反應共 六項歷程（圖 2-2-2），其中編碼主要在於辨認字詞，例如將 a、b、c、d 等四個物件的字詞意 義提取到短期記憶之中；推論意指把所發現的 a 與 b 的各種低階關係儲存；對應是發現 a 與 c 所有可能的高階關係；應用則是聚焦在產生新關係，例如找出 c-d 和 a-b 的相似關係；辨明則 是從既有認知基模中找出可用的線索，並評估每一個可能的選項；反應是指知識遷移完成。 此六項歷程代表的是個體在進行類推的認知處理順序，除了辨明是可以省略的以外，其他五 項歷程都是要能成功完成類推所不可或缺的，且依據運作成份理論的觀點，個體還是需要一 定的知識結構才能完成此一連續過程以成功的進行類推，而施測者也可藉由這些階段性運作 歷程，瞭解個體進行類推所需的能力（張麗芬，1993）。 圖 2-2-2 Sternberg 運作成份理論的知識概念遷移歷程 資料來源：研究者自行整理 整體而言，運作成份理論強調類推中的知識遷移歷程。和認知發展論中的結構階段模式 相同，運作成份理論也認為學齡前幼兒無法統合類推中的所有關係（尤其是高階關係），因此

Pellegrino & Lyon, 1979），懷疑 Sternberg 取得此六項歷程的方式與其意義，認為這些歷程可 能不足以解釋個體進行類推時的複雜心智運作，但此模式卻已廣泛應用到圖形、語文及幾何 的類比解題過程中，並在類推的所有理論基礎中得到相當程度的重視與支持（黃幸美，2004； 張麗芬，1993，1995）。 例如，研究發現 10、12 歲的兒童在圖形類比中可透過高階關係來對應 c-d 的關係，但八 歲的兒童卻無法做到，推測可能是年齡小的兒童因為記憶負荷的關係所以無法完整經歷此六 項推理歷程（Sternberg & Rifkin, 1979），且兒童隨著年齡的增加，處理訊息的能力也相對增 加，會漸漸放棄使用單純的低階關係的連結來解題，而改採高階關係的類推策略（Sternberg &

Nigro, 1980）。另一方面，後期還有許多研究者以 Sternberg 的運作成份理論為依據，對兒童

進行六項運作成份的訓練，結果發現這種訓練對兒童解答類比問題的表現有促進效果，且效 果可以持續六個月之久（Alexander et al., 1989；Alexander, White, Haensly, & Crimmins-Jeanes, 1986, 1987）。

三、 結構對應理論（structural-mapping theory）

結構對應理論聚焦於問題解決式類比題的解題策略研究，提出在類推中作為來源和標的 問題的兩事件或物體間具有表面相似與結構相似兩個層面（圖 2-2-3），其中表面相似是指和 正確類比較無關卻又顯著的一些包括知覺、表面特徵等描述屬性上的相似，例如在人：血液 與樹：樹液的類比中，只注意到血液與樹液的顏色，影響著兩概念與問題之間的連結；結構 相似則是指兩概念與問題潛在共有的知識原則或因果關係（如：血液與樹液的功用），有助於

兩者關係的對應與推論（Gentner, 1988；Gentner et al., 1993；Gentner & Toupin, 1986；Rattermann

& Gentner, 1998）。而為了區分表面相似與結構相似在類推當中所佔有的不同角色，Gentner

圖 2-2-3 結構對應理論的物體屬性關係 資料來源：研究者自行整理

傳統上幼兒或是初學者都被看作是相當依賴於感知相似性來做遷移的，因此在類推策略 的使用上也不如年齡較大的兒童能直接聚焦於關係結構的相似性，反而只能聚焦於普遍的物 體描述屬性（Brown,1990；Goswami, 1989；Goswami & Brown, 1989；Singer-Freeman & Bauer,

2008）。關係轉換的基本假設為，兒童在問題解決式類比題中所使用的類推策略，會因發展上 的差異而由單純依賴於表面相似特徵的簡單策略轉變到注意物體屬性的相似關係，最後依賴 於結構相似性的複雜策略並成功幫助解題（Goswami, 1991, 1996）。舉例來說，支持關係轉換 假設的研究發現兒童所能發現的最初相似性概念可能優先來自於物體表面上的相似，例如發 現紅色圓球和紅色蘋果在顏色上相似；接著兒童可能可以漸次提取物體屬性的相似關係，理 解紅色的圓球在桌上滾動就像玩具車在地面上移動一般；最後兒童終於可以在物體屬性相似 的基礎上來理解涉及高階關係推理的結構相似性，將一顆蘋果從樹上掉落使母牛得到的來源 情境，對比到奶瓶從桌上滑落使嬰兒得到的標的情境之中，以解決在低處要取得高處物品的 問題（e.g., Gentner et al., 1993；Rattermann & Gentner, 1998）。

藉由上述的模式可以得知，兒童想在來源與標的情境間尋找物體屬性關係的理解，必須 先從表面的相似進展到屬性的相似，最後才能到達屬於高階關係的結構相似，而此階段性的

差異便是關係轉換假設中所強調的發展上的轉變。此外，結構對應理論的主要觀點認為，類 推的意義在於將某一個熟悉領域的來源知識對應到另一個不熟悉的標的領域之中以暸解標的 領域的新知識，而成功類比的關鍵則在於發現來源與標的兩情境的關係的共同處（relational commonalities），因此關係轉換假設基本上也有相當程度依賴於個體在不同領域間所具有的知 識基礎，可預期的是即便關係的轉換可能有發展上的限制，但若是在熟悉的領域中，年齡較 小的幼兒應當還是可以成功地做關係的對應；換句話說，只要幼兒優先具有來源與標的領域 的先備知識，將在關係轉換的過程中更加容易（Gentner, 1988；Gentner et al., 1993；Gentner & Toupin, 1986；Rattermann & Gentner, 1998）。

值得注意的是，雖然結構對應理論提出了結構相似性對於問題解決式類比題的重要性， 並藉由關係轉換假設強調幼兒在辨認結構相似上的不足與限制，但並沒有直接否認物體表面 相似對幼兒或是初學者的正向幫助，甚至將表面相似視為關係轉換中的關鍵基礎，尤其是當 來源與標的情境所涉及的領域知識對兒童來說是未知的或不明確的，表面相似便可適性地支 持個體成功提取關係的相似性而不至於完全無法解題（Singer-Freeman, 2005；Singer-Freeman & Goswami, 2001）。針對此論點，Goswami（1996）則提出了不同的關係優先觀點（relational

primacy view），認為關係的推論是依據由已知推論到未知的過程，兒童一旦已具有某領域的

相關知識，他們便能夠在相似的領域中成功解題並獲得新知，所以物體的表面相似可能不如 關係轉換假設所認定的那麼重要，反而可能會是阻礙類推表現的原因之一。

整體而言，結構對應理論強調的是當兩問題或情境具有一致的表面相似與結構相似時， 則可預期將產生最大的類比遷移效果（張麗芬，2006；Opfer & Bulloch, 2007；Singer-Freeman & Goswami, 2001；Tunteler & Resing, 2002），而認同結構對應理論的研究者都同意問題解決 式類比題的結構相似性會改變個體所運用的推理策略（e.g., Brown et al., 1986）。我們已知不 同的相似性對類比問題的解決本就會產生不同的作用，因此可能的情況是個體會在初步的問 題形式判斷階段依賴於物體描述屬性的表面相似，至於類推策略的展現則會依據關係結構的

單的原則解釋複雜的推理過程，卻忽略了個體在問題形式判斷的重要性與提取相關知識的困 難，而此缺失便成為之後的基模歸納理論所看重的原則（張麗芬，1993）。

四、 基模歸納理論（schema induction theory）

Holyoak 與 Thagard（1989）統整 Sternberg 的運作成份理論，提出基模歸納理論，用於解 釋類推中的問題解決意涵。與結構對應理論相同的是，基模歸納理論同樣重視來源與標的問 題在表面及結構上所具有的相似性，但更強調個體運用過去解決來源問題的既有知識基模， 針對待解答的目標問題以提取重要線索的過程，亦即重視個體要如何提取可用的知識並幫助 解決問題（黃幸美，2004）。 首先，在表面與結構相似的研究上，Holyoak 等人（1984）為了釐清表面相似在類比問 題解決中所佔有的角色，設計了一系列的問題來測量表面相似性對類推策略的改變程度，他 們發現特別是幼兒或是初學者因為缺乏問題領域的相關經驗，可能在類推的過程中受到表面 相似性過度的干擾，因而導致在產生因果的類比解決辦法有困難，並進一步推測幼兒類推能 力的不佳可能來自於來源問題的抽象結構，而當給予幼兒足夠的有關來源問題的資訊時，幼 兒是有能力提取結構相似性的。 若針對個體如何提取知識幫助解題的部分，基模歸納理論則認為個體在解決問題，尤其 是面對未知或全新的問題情境之時，通常會直覺採用既有知識系統中可應用的知識。既有的 知識系統就如同基模，可提供類比問題時所需的重要線索，因此個體必須能成功的提取適當 基模，才能解決問題。同時，基模歸納理論也非常強調個體歸納知識的能力，認為個體如何 對知識進行編碼、儲存以及抽取、應用，將會影響類推問題的解決（黃幸美，2004）。Holyoak 與其研究團隊進一步分析個體如何利用類比解決問題的歷程，指出個體利用類比解決問題的 過程包括建立表徵、注意與提取可用的類比、對應以及產生標的問題的解決辦法四個成份， 但個體在實際的運作上卻未必完全依照如此既定的順序，相反的，此四項成份之間可能存有

基模歸納理論尤其強調對應在類推歷程的重要性，提出類推的目的是為發現來源與標的 問題的一一對應，以使得個體可將已知問題的解決辦法遷移到另一個新的問題情境之中（張 麗芬，1993）。此理論假設個體會把來源問題進行編碼以建構成心理基模，而後從中提取可用 的表徵或關連性以和標的問題做連結，若個體可成功經由類比產生標的問題的正確解決辦 法，則由來源與標的問題所構成的解答將可再次形成新的基模（黃幸美，2004）。但是，來源 與標的問題之間通常不會剛好是一對一的對應關係，包括有關問題的描述、結構、和所牽涉 的事物都可能混淆判斷，影響基模之提取。因此，要避免提取錯誤基模造成錯誤的推理，個 體仍必須充分理解來源問題所涉及的領域知識（Holyoak & Thagard, 1989）。

另一方面，Holyoak 與 Thagard（1989）認同知識基模的構成是可累積的，藉由將來源問 題的解決辦法應用在標的問題上，除了幫助個體在當下的問題情境中，抽取出合適的解決方 法外更可促成新的知識基模形成，並作為學習遷移的基礎，有益於下一次處理類比問題時的 提取，達到逐漸活化與擴增知識系統的作用。綜合上述，基模歸納理論不但認同表面與結構 相似性會對個體的類推策略產生作用，更強調個體在面對來源問題時可以成功的建立相關的 表徵或基模，以幫助下一階段解決標的問題時的提取，過程中個體除必須要根據問題本身的 相似性或關連做知識的統整外，還必須充分理解來源問題所涉及的領域知識才可成功產生類 比的解決解法，並進一步合併形成新的問題解決基模，最後個體的知識系統也將會愈趨完備。 統整上述四項理論基礎後可以發現，即便相異的研究取向使得結構階段模式、運作成份 理論、結構對應理論以及基模歸納理論在基本觀點、研究材料與研究重點上有所差異（表 2-2-1），但彼此之間似乎又存有相容的觀點，其中運作成份理論立基於結構階段模式之上， 認同類推能力與認知發展階段間的關係，並進一步分析個體知識概念遷移的運作，建立回答 傳統式類比問題的六項推理歷程；而基模歸納理論則統合了運作成份理論與結構對應理論， 支持表面與結構相似在解決類比問題中所扮演的角色，並指出類推問題的解決首重對應的歷 程，因而進一步聚焦到知識基模的表徵與提取的重要性。

表 2-2-1 類推理論的比較 結構階段模式 運作成份理論 結構對應理論 基模歸納理論 研究取向 認知發展論 解題歷程分析 解決問題 解決問題 基本觀點 認知發展階段論 訊息處理理論 關係轉換假設 知 識 基 模 的 表 徵與提取 研究材料 傳統式類比題 傳統式類比題 問 題 解 決 式 類 比題 問 題 解 決 式 類 比題 研究重點 類比推理與認知 發展的關係 解題歷程的六 項成份分析 運 用 類 比 來 理 解新概念 運 用 類 比 來 成 功解決問題 資料來源：研究者修改自幼兒類比推理能力之研究（頁 36），張麗芬，1993， 國立政治大學教育研究所博士論文，台北市。 在此，研究者認為結構階段模式與運作成份理論忽略了知識基礎的重要性，明顯低估了 幼兒的類推能力；且解題歷程的六項成份分析即便嘗試描繪出一個合乎邏輯的解題模式，但 幼兒的類推過程未必如此理性，因此本研究將不援用上述兩種理論觀點來進行研究。此外， 本研究認同結構對應理論藉由問題的相似性導引出幼兒關係轉換的假設，以及基模歸納理論 所強調的過去的知識基模是影響類推能力與策略的關鍵，因此將以設計符合幼兒現階段認知 基模以及生活經驗範圍內可接觸到的關係，同時確保問題的結構不脫離相似概念的推論問題 為基礎，進行測驗與觀察幼兒的類推能力與策略。

第三節

類推能力之測量

本節針對相關實徵研究中所援用的類推能力之測量，依序討論測量形式的差異以及測量 方式對幼兒類推能力的限制，並藉由研究發現歸納出於教學和實驗情境中可提升幼兒類推能 力的有效介入方式，以作為本研究在研究工具設計與使用上的基礎，目的是使得研究者可於 施測中順利引出幼兒真實的類推能力。

一、 測量類推能力的形式

過去有關類推能力之測量形式，因為所依據的理論取向與關注的研究重點不同，可區分 為兩種不同的類型：強調知識概念遷移的傳統式類比測量（classical analogies testing）與著重 故事情境解決的問題解決式類比測量（problem solving analogies testing）（ e.g., 黃幸美， 2004；張麗芬，1993，1995；Abdellatif et al., 2008；English, 2004；Singer-Freeman & Bauer, 2008； Tunteler & Resing, 2002）。

（一）傳統式類比測量

傳統式類比測量在題目設計上類似於智力測驗的問答形式，將涉及的知識內容依循 a：b ＝c：d 的測驗形式做呈現，包括抽象的文字語意，例如白的：黑的＝硬的：軟的（e.g., Lunzer, 1965）、自然物質的因果關係，例如吐司：切片吐司＝檸檬：切片檸檬（e.g., Goswami & Brown, 1989）、幾何圖形，例如藍色大圓：黃色小圓＝藍色大三角：黃色小三角（e.g., Alexander & Buehl, 2004）或是比例數字問題，例如 8/8 pizza：4/8 pizza＝4/4 box of chocolates： 2/4 box of chocolates （e.g., Singer-Freeman & Goswami, 2001）等等。

應用在測驗中，d 是未知的，同時問題會提供幾個可能答案的選項供解題者做選擇，而 解題者如果可以理解其間的關係推理便可從中回答出正確答案。以圖 2-3-1 為例（猴子：香

兩兩成對的 a-b 和 c-d 彼此之間具有一致的組間類比關連，解題者必須能依據 a 與 b 的關係來 推論 c 與 d 的關係（Levinson & Carpenter, 1974）。在思考歷程中，解題者首先必須要清楚知 道 a、b、c、d 四個字詞所代表的意義，再者藉由 a：b 與 c：d 中各自的組內比較（within-group comparison）找出組內同時存在的低階關係，例如香蕉是猴子的食物；牧草是乳牛的食物； 最後，則是利用 a-b 和 c-d 兩組間的組間比較（between-group comparison）確定前一對（a：b） 和後一對（c：d）存有可以互相對應的關係，即所謂的高階關係，例如猴子和乳牛都是動物， 牠們都需要食物以維持生命而香蕉與牧草分別是他們的食物，依此解題者只需關注於把在 a： b 中所發現的關係成功對應到 c：d 之中便可以正確解題，同時也完成了知識概念的遷移 （Goswami, 1991）。 圖 2-3-1 傳統式類比測量試題之實例 資料來源：研究者自行整理

以小鳥：鳥巢＝小狗：？的題目設計為例（Goswami & Brown, 1990），在選項的設計上

會同時提供正確類比的 D 選項（狗窩）以及其他三個混淆選項，包括：（1）與 C 具有強烈關

連的（thematic）E 選項，如：狗骨頭（2）與 C 相同種類的（category）F 選項，如：小貓， 以及（3）與 C 表面相似的（mere appearance）G 選項，如：另外一隻狗（圖 2-3-2）。依此，

藉由解題者對選項間的反應，可檢測解題者在面對類比問題情境時的推理策略是否會依物體 的關連、種類或表面相似而異，以判斷解題者在推理過程中所可能遭遇的問題（Abdellatif et al., 2008；Goswami, 1996；Goswami & Brown, 1990）。

圖 2-3-2 Goswami 與 Brown（1990）研究中所使用的傳統式類比題範例 資料來源：From“Higher-order structure and relational reasoning: Contrasting analogical

and thematic relations,＂by Goswami & Brown, 1990, Cognition, 36, p. 211.

這個方式的優點是可透過一致的問題模型提供解題者清楚的解題目標，並可簡單藉由解 題者立即的選擇反應得到能力表現的量化數據以及阻礙因素。但過去的研究在進行傳統式類 比問題的測驗時，主要都僅以文字、圖片、口語或數字的方式呈現，讓受試者以紙筆的方式 解題，解題過程中施測者不提供任何提示，因此幼兒可能受限於語言發展，或因為不瞭解題 意而無法展現類推能力（English, 2004）。本研究認為傳統式類比題雖在兒童或幼兒類推能力 的測量上已具有一定的基礎，且問題本身和選項設計上也相當符合類推理論架構中的要素， 但幼兒的類推能力卻總是受限於上述僵化的施測情境中，因此研究者與指導老師合作修改

Goswami 與 Brown（1990）研究中所使用的題項、設計與幼兒所學和生活經驗相關的題目內 容，揚棄 a：b＝c：d 的抽象測驗形式，改採幼兒熟悉的連連看形式搭配立即的作答回饋（答 對或答錯），希望透過遊戲化的互動方式進行施測，以瞭解幼兒面臨類比問題時的解題反應。 （二）問題解決式類比測量 相較於傳統式的類比測量是針對 a、b、c、d 四個要素做比較，問題解決式類比則聚焦在 單純來源與標的間兩個要素的比較，提供一個相關的來源問題並利用已知問題和新問題之間 的相似關連性，讓解題者可以依據來源問題的訊息類化應用到標的問題之中（Abdellatif et al., 2008）。例如 Holyoak 等人（1984）的研究便常要求解題者在表面特徵不同（如：角色人物或 故事情節不同）但潛在結構相似（如：解決辦法或使用的工具）的兩問題任務中做類推，例 如以神仙運用魔杖取得珠寶的問題，來解決兔寶寶運用木棒取得胡蘿蔔的問題。 在題目設計上，問題解決式類比題會以紙筆或口述的方式，提供解題者一個來源故事或 問題以及待答的標的故事或問題，同時告知解答來源故事或問題的相關訊息，讓解題者可以 依此推論標的故事或問題的解決辦法，並運用不同但相類似的工具或操作方法解決相類似的 問題，且必要時施測者尚會提供與解題有關的提示線索，此種將來源問題所學習到的解決辦 法直接應用到標的問題之中的歷程，就如同類推意涵當中的問題情境解決（黃幸美，2004）。 在任務素材的取向上，問題解決式類比多以涵蓋解題者日常生活或與學習活動相關的問 題陳述為主，例如要求幼兒將從存錢筒中取出錢幣然後投入遊戲機中得到彈珠的方法，轉換 成從裝有錢幣的盒子中取出錢幣後投入糖果機中以取得糖果的行為（Crisafi & Brown,

1986）。而在實驗情境中，施測者則會設計兩個情境不同但解題方式相似的任務，例如來源問

題為：國王需要依序選用不同的交通工具到城堡的另一邊，才能從海盜的手中取回王冠；標 的問題為：小熊需要選擇不同的方式渡河取蜂蜜，才能夠避免水中的怪物偷襲（圖 2-3-3） （Littleton, Light, Joiner, Messer, & Barnes, 1998），一旦解題者可以順利地由來源問題中發現 與標的問題類似的因果結構，便有能力將由「國王與王冠」來源故事中所學習到解決問題的 技巧，用以解決「小熊與蜂蜜」目標故事中的任務。