運用策略鷹架提升弱勢家庭學童科學話語理解能力之個案研究

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(1)國立屏東教育大學數理教育研究所碩士論文. 指導教授:林曉雯博士. 運用策略鷹架提升弱勢家庭學童科學話語理解能力之個案研究. 研究生：黃鈞傳. 中華民國一○二年一月.

(2)

(3) 運用策略鷹架提升弱勢家庭學童科學話語理解能力之個案研究摘要. 本研究旨在了解諸如單親、隔代教養、外籍配偶、原住民等弱勢家庭的學童，在「科學話語理解測驗」的答題情形，以及探索如何運用策略鷹架協助六年級弱勢學童提升科學話語的理解能力。研究過程以台南市某國小 39 名弱勢家庭學生為主，首先對其施測「科學話語理解測驗」選擇題試題，分析答題情形；接著在「科學話語理解測驗」批判性試題解題過程中，以放聲思考收集並分析答題情形；研究者運用認知及後設認知策略鷹架協助學童，探討有效的策略鷹架；最後再次測驗選擇題，分析晤談前後選擇題答題的進步情形。綜合質化與量化分析資料，提出以下結論：一、選擇題的測驗結果，弱勢家庭學童每一題答對通過率的平均由.23 至.95，經獨立樣本 t 檢定分析，與常模資料的學生表現，沒有明顯差異。批判性試題的解題過程，弱勢家庭學童所運用的認知及後設認知策略情形，只有後設認知的評鑑及認知的精緻化、總結等三項策略顯著低於常模資料學童；而各題解題關鍵因素的具備情形則沒有明顯差異。二、當學生遭遇解題困境，出現各項錯誤類型時，有效的策略鷹架包含總結、選擇性注意、重覆監控及指出問題可以協助學生解題。但是當學生缺乏相關知識或引用錯誤知識，此一策略鷹架便無法協助學生成功解題。三、晤談過後約四週再行施測，學生正確答題數的平均由 5.30 進步到 6.76(全部 9 題)，經獨立樣本 t 檢定分析，發現學生晤談前後的答題情形有顯著差異，亦即策略鷹架協助後，能提升與保留弱勢家庭學童科學話語理解的能力。. I.

(4) 關鍵詞：認知策略、後設認知策略、策略鷹架、弱勢家庭學童. II.

(5) Case Study of Applying Strategic Scaffolds to Promote Disadvantaged Family Students Comprehension of Science Oral Language. Abstract. The purpose of the study was to realize how the students of disadvantaged families, such as the single-parent families, grandparent families, foreign spouse families, and aboriginal families, responded to multiple-choice questions of “Science Oral Language Comprehension Test”. In addition, it explored how to make use of strategic scaffolds to assist the students of disadvantaged families in their comprehension of science oral language. Samples of the study were 39 elementary school students of disadvantaged families in Tainan city. The study followed the sequence below. First, data of students’ responses in Science Oral Language Comprehension Test(SOLCT) were collected and analized. In students’ process of solving critical questions, the thinking-aloud protocol (TAP) was utilized. Then, cognitive and metacognitive strategic scaffolds were applied to assist the students. Their effectiveness was further explored. Finally, the test was implemented again. The difference between pre-test and post-test were compared. The collected data were analyzed both quantitatively and qualitatively. The conclusions were as follows: 1. The result of SOLCT showed that the average correct answer rate ranged from 0.23 to 0.95. Through independent samples t test, no significant difference between the sample and the population was found. As for the disadvanted students’ application of cognitive and metacognitive strategies. III.

(6) in the procedure of solving the critical questions, merely the rates of metacognitive strategies-“evaluation” and cognitive strategies-“elaboration” and “summary” were indicated lower than the ones of normal population. Concerning the critical factors of problem solving, there was no significant difference. 2. When the students had trouble in solving questions, strategic scaffoldss, including “summary”, “selective attention”, “repeated monitor” and “problem identification”, assisted them. However, if the students lacked relevant science knowledge or cited wrong one, strategic scaffolds won’t work. 3. After the four-week interval retest, the students’ average number of correct answer had increased from 5.30 to 6.76(total was 9). Through independent samples t test, the comparison between pre-scores and post-scores of SOLCT revealed that there was significant difference. That is, by means of strategic scaffolds, the students’ comprehension of science oral languages would be promoted.. Keywords: Cognitive Strategy, Metacognitive Strategy, Strategic Scaffolds, Students of Disadvantaged Family. IV.

(7) 誌謝時光飛逝，從一開始進入研究所就讀，無數趟臺南到屏東的來回，終於是論文完成的時候，此刻的內心充滿感動，多年辛苦的堅持讓自己成長許多，這過程有付出也有收穫，研究進修的過程彷彿又歷歷在目，浮現眼前。首先誠摯感謝指導教授林曉雯老師在研究的過程中，不辭辛勞的細心指導，面對進度緩慢的我，依舊給予關心與協助，每一次和老師討論過後總是給自己更多的信心，就這樣讓我能走出一段又一段的困境。感謝口試委員王靜如教授與洪文東教授，提出許多精闢的問題與建言，使論文能夠更臻完善。還要感謝 98 級數理教學碩士班所有同學彼此砥礪，一起朝著共同目標前進，感謝 39 位弱勢家庭的學生，讓我從他們的身上看見了身為教師的我，應該要更努力的方向。感謝所有在我進修過程中，給過我協助的人，因為有你們，我的論文才能順利完成。最後要感謝家人的支持與鼓勵，我才得以實現理想，有你們全心的包容與支持，讓我無後顧之憂，可以全心全力的順利完成學業，僅以完成此篇論文的喜悅與榮耀，獻給我所摯愛的家人以及所有協助我的貴人。感恩，祝福您們！. 黃鈞傳謹誌中華民國一○二年一月. V.

(8) 目次. 摘要 ............................................................................................................I Abstract .................................................................................................... III 目次 ......................................................................................................... VI 表次 ...................................................................................................... VIII 圖次 .......................................................................................................... X 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 第三節名詞釋義 ............................................................................... 5 第四節研究範圍與限制 ..................................................................... 6 第二章文獻探討....................................................................................... 8 第一節科學話語理解 ....................................................................... 8 第二節認知及後設認知策略 .......................................................... 19 第三節鷹架理論 ............................................................................. 33 第四節弱勢家庭子女學習成就的相關研究 ................................... 41 第三章研究方法..................................................................................... 50 第一節. 研究設計與研究流程 ........................................................ 50. 第二節. 研究對象 ........................................................................... 51. 第二節. 研究對象 ........................................................................... 52. 第三節. 研究工具 ........................................................................... 56. 第四節. 收集資料的方法 ................................................................ 71. 第五節. 資料分析處理與編碼 ........................................................ 72. 第四章研究結果與討論 ......................................................................... 78 第一節弱勢家庭子女科學話語理解能力答題情形 ........................ 78 第二節學生解題的認知及後設認知策略與關鍵因素的具備情形 . 81. VI.

(9) 第三節學生錯誤類型及策略鷹架協助 ........................................... 88 第四節移除鷹架後學生科學話語理解答題情形 ......................... 113 第五章結論與建議 ............................................................................... 116 第一節研究結論 ........................................................................... 116 第二節研究建議 ........................................................................... 118 參考文獻 ................................................................................................ 120 附錄一 .................................................................................................... 133 附錄二 .................................................................................................... 142 附錄三 .................................................................................................... 144 附錄四 .................................................................................................... 145 附錄五 .................................................................................................... 146. VII.

(10) 表次表 2- 1 兒童年齡與語言發展的相關研究 ................................................ 11 表 2- 2 家庭社經地位與兒童語言發展之相關研究 ................................. 12 表 2- 3 城鄉差異與兒童語言發展之相關研究 ........................................ 13 表 2- 4 兩種知識世界 .............................................................................. 16 表 2- 5 皮亞傑、維果斯基認知理論與訊息處理理論之比較.................. 22 表 2- 6 後設認知策略與學習的相關研究 ................................................ 29 表 2- 7 有效的鷹架行為五項成分及其涵義 ............................................ 35 表 2- 8 鷹架理論與學習成效之相關研究 ................................................ 37 表 2- 9 外籍配偶子女學習成效低落之相關研究..................................... 41 表 2- 10 單親家庭子女行為偏差與學習成效低落之相關研究 ................ 44 表 2- 11 隔代教養家庭子女生活適應及學業表現的相關研究 ................ 46 表 2- 12 原住民學童生活適應及學習表現的相關研究 ........................... 47. 表 3- 1 科學話語理解受試學童相關背景資料 ........................................ 52 表 3- 2 基本科學素養能力表徵內容細目一覽表..................................... 56 表 3- 3 科學話語理解批判性試題雙向細目表 ........................................ 57 表 3- 4 聽力理解的認知策略向度表 ........................................................ 66 表 3- 5 聽力理解的後設認知策略向度表 ................................................ 67 表 3- 6 科學話語理解試題解題關鍵因素表 ............................................ 68 表 3- 7 認知策略編碼代碼 ....................................................................... 73 表 3- 8 後設認知策略編碼代碼 ............................................................... 74 表 3- 9 學生答題策略編碼實例 ............................................................... 75 表 3- 10 學生答題關鍵因素具備情形編碼實例....................................... 76 表 4- 1 學童選擇題答對題數組別統計表 ................................................ 79 表 4- 2 弱勢學童與一般學童整體選擇題答對題數獨立樣本 t 檢定分析表 ...................................................................................................... 79. VIII.

(11) 表 4- 3 弱勢學童各題選擇題答題組別統計表 ........................................ 80 表 4- 4 弱勢學童解題策略組別統計表 .................................................... 83 表 4- 5 弱勢學童解題關鍵因素組別統計表 ............................................ 86 表 4- 6 學生「不了解提問意涵」錯誤類型分析..................................... 89 表 4- 7 學生「誤解題意」錯誤類型分析 ................................................ 92 表 4- 8 學生「遺漏部份題意」錯誤類型分析 ........................................ 95 表 4- 9 學生「引用錯誤知識回答」錯誤類型分析 ................................. 99 表 4- 10 學生「自我經驗過度推論」錯誤類型分析 ............................. 102 表 4- 11 學生「缺乏解題相關知識」錯誤類型分析 ............................. 106 表 4- 12 訪談前後選擇題答對題數組別統計表..................................... 114 表 4- 13 訪談前後選擇題答對題數獨立樣本 t 檢定分析表 .................. 114. IX.

(12) 圖次. 圖 3- 1 研究流程圖 ................................................................................. 51 圖 3- 2 學生「不了解提問的意涵」研究者提供之策略鷹架圖 ............. 59 圖 3- 3 學生「遺漏部分題意」研究者提供之策略鷹架圖 .................... 61 圖 3- 4 學生「引用錯誤的科學知識來回答」研究者提供之策略鷹架圖 .................................................................................................... 63 圖 3- 5 學生「以自我經驗做過度推論」研究者提供之策略應架圖 ..... 64 圖 3- 6 學生「缺乏解題相關知識」研究者所提供之策略應架圖 ......... 65 圖 4- 1「不了解提問意涵」錯誤類型策略鷹架流程圖 ......................... 91 圖 4- 2「誤解題意」錯誤類型略鷹架流程圖 ........................................ 94 圖 4- 3「遺漏部份題意」錯誤類型策略鷹架流程圖 ............................. 98 圖 4- 4「引用錯誤知識回答」錯誤類型策略鷹架流程圖 ................... 101 圖 4- 5「自我經驗過度推論」錯誤類型策略鷹架流程圖 ................... 105 圖 4- 6「缺乏解題相關知識」錯誤類型策略鷹架流程圖 ................... 110. X.

(13) 第一章緒論本章旨在說明本研究的背景與動機，以及本研究期望能達到的研究目的，並根據研究目的，提出研究的問題。接著對本研究的相關名詞加以詮釋；最後對本研究的範圍與限制加以說明、釐清。因此將本章分為研究背景與動機、研究目的與待答問題、名詞解釋、研究範圍與限制等四節分別介紹之。. 第一節研究背景與動機近代的科學教育政策大多以培養國民科學素養為首要目標，而科學語言的學習則是科學教育領域中相當重要的一環。語言是研究科學和建構科學的重要方法，也是溝通科學探究、科學程序和科學理解的工具 (Wellington & Osborne, 2001)。Dawes（2004）也提出在教室裡兒童科學概念的建構是藉由結構性的活動和口語的傳遞而達成的。Norris及Phillip （2003）將科學素養區分為兩個部份，分別為基本意義（fundamental sense）及衍生意義（derived sense）。其中基本意義的內涵包括了傳統教育基本素養及科學的聽、說、讀、寫能力。強調與他人進行溝通，促進大眾融入科學議題；並且注重科學教室中的聽、說、讀、寫過程，促進科學的理解與科學語言的表現。另外，國內學者靳知勤（2007）研究指出要提昇國民科學的知識與能力，除了在正規教育途徑中學習，還要能從多元化的非制式教育途徑學習科學新知；能看得懂報紙上的相關新聞，能用口語將自己的想法表達清楚，讓跟他對話的人了解他的想法。因此學生科學能力的增長，並不是只有單向的接收訊息，而是需要多面向的溝通，利用口語或文字，適當的表達出自己的想法，並且能夠與他人順暢的溝通，加深彼此的科學知能。而溝通的能力當中就包含了口語表達與口語理解，有人將口語. 1.

(14) 理解解釋為聆聽的技巧，亦即聽話者能解讀資訊、了解說話者的意圖、熟悉語言情境的過程（石素錦，1995）。另外，口語理解也可視為「語言輸入」與「知識世界」兩者連結的過程（Anderson & Lynch, 1988），學生必須能夠將外部接收到的語言訊息，有效的聯結至自我的知識世界，才能正確解讀說話者所提供的訊息。因此口語理解可視為一個動態過程，聽者運用本身的認知能力與舊有經驗，從聽覺刺激中去接收、判斷各項訊息，從而建構出意義並理解說話者的意向，達到有效溝通。（黃國堯，2011）。口語理解可以區分為理解與批判性理解兩個不同層次，其中關於理解的部份，有些學者認為口語理解是聽者從語音、語意、句法等知識中來建構訊息，亦即聽者利用自身的語言知識去處理刺激、保留訊息，並能夠形成解釋（Vandergrift, 1997）。Schwartz（1998）認為理解是聽者積極地接收聽覺上的輸入並使用自己的背景知識和語言知識來解釋所接收到的訊息。因此我們可以將口語理解視為聽者接收外部刺激後，經過內在認知處裡，對於各項刺激自己形成的編碼與解釋，而這樣的解釋可以協助自己了解各項訊息的意義。另外，批判性理解或稱批判性聆聽（critical listening）則是指聽者藉由聆聽而獲得資訊，並理解其意義後，對此訊息能加以評論批判（楊炳煥，2008）。聆聽者獲得訊息之後，除了試圖了解訊息外，還必須過濾訊息以便理解說者所要傳達的建議及說服性語言。因此批判性聆聽可以說是聽者在進行聆聽的過程中，必須同時進行判斷，這當中包含了理解與評量（黃盈禎，2006）。學生在科學探究學習過程中，必須能具備批判性理解的能力，才能對其所接收到的訊息進行理解，並連結舊經驗，對問題作出正確回應及評論，而不是盲目地接受。本研究希望透過一套有效的工具，探討學童在科學探究的歷程中，對於所聆聽到的訊息，如何進行批判性理解，並適當回應問題。研究者任教於台南市山區學校十年，發現由於家庭經濟因素的影響，家長需要外出工作，形成祖父、祖母成為孩子的主要照顧者，隔代. 2.

(15) 教養的家庭因應而生。一些研究發現，隔代教養學童在學校生活適應、課業學習及人際關係上呈現相對較差的現象（陳珍如，2009；吳佳蓉， 2002）。另外原住民學童由於家庭背景的因素導致其對於課業的學習常常是缺乏興趣，甚至逃避，學習成就相對低落（林慧敏、黃毅志，2009；巫有鎰，1999）。此外，單親家庭子女與外籍配偶子女由於家庭功能薄弱，或是家庭經濟問題，普遍也有著相同的情形，這些學生在學校的生活適應及學業學習成就上都是處於較為弱勢的一群（賴翠媛，2006；鍾文悌， 2005；張慧貞，2005；李文欽，2003）。前蘇聯心理學家Vygotsky認為，孩童的日常概念和科學概念重新整合成一個系統時，概念才會趨於完整。兩種知識整合的過程中，語言是思想發展的基礎，是促進認知發展的心理工具（Howe，1996）；而在統整的過程中，旁人的適時協助與有效引導，能夠幫助學童更容易的認識和掌握這個世界的現象，其中所謂有效的引導就是提供學童學習上的「鷹架」（盧珍瑩，2007）。「鷹架理論」源自於Vygotsky的近側發展區理論（zone of proximal development），在學童自身發展所能達到的水平，以及藉由他人提供協助之後所能到達的水平，此一差距就是學童的可能發展區。許多研究都指出弱勢家庭子女的生活適應及課業學習都是處於相對弱勢的情形，研究著想要了解這些學生在科學話語理解的表現以及如何能為這些學童提供有效的協助，亦即提供學童學習過程中的「鷹架」，以促進弱勢家庭學童們科學話語理解的能力。因此，本研究透過研究者提供策略鷹架，了解弱勢家庭學童在科學話語理解的試題中，鷹架協助前後答題的進步情形。. 小結綜上所述，顯示科學話語對於學生學習科學以及提昇科學能力是如此的重要，在我們學校當中，有這麼多需要協助的弱勢家庭子女，但是對於提昇他們科學話語理解的研究並不多，因此，本研究希望透過探討. 3.

(16) 弱勢家庭子女的科學話語理解能力，了解這些學生話語理解策略的使用情形，並期望找出一套能夠協助弱勢學生提升科學話語理解的「中介」（許家驊，2005），亦即教師如何提供策略鷹架協助，讓原本就處於較弱勢的學生能夠提升科學話語理解的能力，進而提升科學學習成就。. 第二節研究目的與待答問題本研究主要目的是探討弱勢家庭子女在科學話語理解聽與說的能力；以及在答題過程中所使用到的認知策略及後設認知策略。透過與專家學者的研究結果所建立的常模比較，來分析一般家庭子女與本研究中的弱勢家庭子女科學話語理解的能力以及策略使用的差異。另外，透過與受訪學生的晤談，研究者提供一套認知及後設認知策略鷹架，與受試者討論，協助受試者解決問題，了解是否能幫助受試者解決自身面臨的問題，進而迎刃而解。為此目的，提出下列四項研究問題：一、了解弱勢家庭子女其「科學話語理解能力」。二、探討弱勢家庭子女進行科學話語理解時所使用的認知及後設認知策略，及其解題時所具備的關鍵因素。三、當學生無法正確回答時，藉由研究者提供策略鷹架，協助學生能正確回答題目。探討各類策略鷹架的協助，學生獲得關鍵因素成功解題的情形。四、移除鷹架後，探討學生科學話語理解能力的改變情形。. 4.

(17) 第三節名詞釋義為使本研究所使用的名詞清楚明確，以下將本文所使用的重要名詞加以定義。. 一、科學話語理解科學話語理解指的是學生在科學探究學習情境中，能辨識問題；根據問題蒐集資料，呈現證據；根據證據形成解釋並回答問題。本研究採用「六年級科學口語理解試題」（林曉雯， 2008 ），選擇題及批判性試題各九題進行施測，以了解學童科學話語理解的能力。. 二、認知策略認知策略即認知過程的策略，意指學習者利用原有知識來選擇、獲得與合併新知識。本研究所謂之認知策略，指學童在進行科學口語理解試題之解題時所使用的認知策略，包含推論（inferencing）、精緻化（elaboration）、想像力（imagery）、總結（summarization）、翻譯（translation）、轉化（transfer）、重覆（repetition）等向度（Vandergrift, 2003）。. 三、後設認知策略後設認知是指學習者對其認知的認知，亦即指個人對自身認知歷程的自我監控，自我察覺，以及對認知結果的自我調整能力。本研究所謂後設認知策略，指學童在進行科學口語理解試題之解題時所使用的後設認知策略，包含計畫（planning）、監控（monitoring）、評鑑（evaluation）、指出問題（problem identification）等四個向度（Vandergrift, 2003）。. 四、策略鷹架本研究所指鷹架，是引用Vygotsky的理論，亦即介於兒童自己實力. 5.

(18) 所能達到的水平，與經別人給予協助後所可能達到的水平，兩種水平之間的一段差距，即為該兒童的可能發展區。而在此種情形下別人所給予的協助即稱為鷹架作用(scaffolding)（張春興，1995）。學童在六年級科學話語批判性試題施測時，若學童完全無法就自己所了解的部份進行作答，此時研究者提供適當之認知及後設認知策略的協助，包含引導思考、提問、擬定計畫、重複監控等方式，協助學童能完整回答問題，並說出各題之解題關鍵因素。. 五、弱勢家庭子女本研究定義的弱勢家庭子女是指依據教育部「96年攜手計畫說明文件」（教育部，2010 a）所定義的受輔對象：具有下列身分之ㄧ者：（1）原住民學生。（2）身心障礙人士子女及身心障礙學生。（3）外籍、大陸及港澳配偶子女。（4）低收入、中低收入家庭學生及免納所得稅之農工漁民子弟。（5）其他經學校輔導會議認定有需要之學習成就低落弱勢國小學生(如單親、隔代教養、家境清寒等學生)。本研究依據上述定義選出任教學校六年級弱勢家庭子女共39人進行資料收集與分析。. 第四節研究範圍與限制一、就研究對象而言本研究因時間、人力及地區等客觀因素的影響，僅以研究者所任教之台南市某國小六年級，符合弱勢家庭身份之學生為研究對象。又本校位居台南市山區，屬於農業市鎮，因此研究結果並不適合推論至其它地區學校當中的弱勢家庭子女，也無法做廣泛或大樣本的推論。本研究以個案學童舊有的學習經驗為基礎，透過科學話語理解的探究歷程，希望透過這樣的個案研究，深入了解六年級學童科學話語理解的能力並做分析探討，找出適合提升學童科學話語理解能力的策略鷹架，期盼能提供. 6.

(19) 國小科學教師在進行科學探究教學時參考。. 二、就研究方法、工具而言本研究採用林曉雯（2008）「學童科學基本素養之研究」所研發的兒童科學口語理解批判性思考試題，透過放聲思考法，讓學童同步描述自己的答案及想法，記錄其內容。本研究以學童的舊有經驗及知識、認知策略、後設認知策略等答題情形為主要探索方向有影響之外，其他如心理層面、人格特質及環境因素等因素，無法在本研究中加以呈現。. 三、就研究推論而言本研究屬於質性研究，研究對象、訪談內容及分析結果以國小弱勢家庭學童科學話語理解的能力為主軸，對於其他年級、學童、學科口語理解的情形，其推論有所限制。. 7.

(20) 第二章文獻探討本研究之目的在於瞭解弱勢家庭子女科學話語理解的能力，以及研究者提供認知及後設認知策略的鷹架協助後，如何提升這些學童科學話語理解的能力。回顧相關文獻，第一節探討兒童語言能力的發展，以及科學語言與科學學習的關係；第二節探討認知與後設認知理論的發展，及其對學習的影響；第三節探討鷹架理論的發展及其對於學童學習的幫助；第四節探討弱勢家庭子女在校的生活表現及學習情況的相關研究。. 第一節科學話語理解一、語言發展理論嬰兒從出生後，就會接觸到家人與照顧者的語言刺激，並且以微笑或發出聲音來回應。隨著年齡的增長，兒童在發展過程中，會學習應用各種語言及溝通方式，表達自己的思想、需求、情意，並獲得生理與心理需求的滿足，與他人建立密切關係，並從中學習與人相處、互動的良好人際關係，其中語言所扮演的角色，最為重要（錡寶香，2009）。透過語言的傳遞，才能將自己的想法表現出來，也才能順利地接收他人所提供的訊息，在社會化的過程中，語言有著相當重要的地位。以下就語言發展的相關理論進行探討。. （一）兒童語言發展的理論透過兒童語言理論的介紹，可以瞭解兒童如何去發展、學習、應用本身語言的能力。在兒童語言發展領域或認知心理學的研究當中，關於語言發展的理論或學派相當多，其中比較受到重視的語言發展模式理論包含：行為學派、先天論、交互運作論等。本文僅探討此三種理論的相關研究成果。但不論學派或理論為何，終究還是希望能瞭解兒童語言的. 8.

(21) 發展，並協助兒童發展應用語言能力。 1.行為學派行為主義學派（behaviorism）強調語言與其他人類的行為一樣，都是遵循相同的模仿、制約、增強的法則所發展出來的。Skinner 是行為學派中的主要代表人物，他強調當大人增強嬰幼兒發出像真正詞彙的喃喃語或話語時，大人就是在形塑兒童的言語（錡寶香，2009）。根據此學派的論點，兒童在語言發展過程中，會複述、模仿週遭大人的話語，再藉由大人的不同反應逐漸學會不同的辭彙。也就是說，兒童的語言發展是一字一句慢慢模仿，並在大人的各種言語互動中獲得增強，進而學會說話。 2.先天論語言先天論是由 Chomsky 於 1965 年提出的一個語言發展理論，他認為每個兒童先天就已配備了一套負責語言習得的裝備，稱之為「語言習得機制」（language acquisition device,簡稱 LAD）。此種先天的結構屬於大腦內的生理結構，整個機制的方案系統負責編譯語言的規則，包含音韻、語意、語法、語用等（曾碧玉，2010）。兒童透過此一機制，學習語法結構與規則，只要是正常發展的兒童，先天上就具備了語言學習的本能，只要在環境中獲得適當的語言刺激，並接受父母的適當引導，便能發展出其語言能力。兒童除了模仿之外，還會結合不同詞彙，自創一些不合乎大人語法或見解獨特的的句子。 3.交互運作論交互運作論強調，兒童語言的發展是在於環境與兒童本身的生理、認知發展的交互作用中所形成。根據此論點，語言學習的結果是來自兒童本身的生理成熟發展、認知能力，以及兒童與其環境之間的互動，亦即語言發展同時具有生理與社會性，語言的學習會受兒童與他人溝通的動機所影響（錡寶香，2009）。互動論另一代表維果斯基的社會互動論則是強調人是生長在社會裡的，因此語言是在社會互動中習得的。整個. 9.

(22) 過程是兒童與其所處之社會文化環境互動的結果，在此過程中兒童是主動參與者，而非被動接受者，換言之，若兒童處於刺激不足的環境中，將會影響其語言發展。以上語言發展理論無論是學習者透過模仿學習、自身發展成熟語言能力、是與生俱來或是透過環境文化刺激所得，均強調要把握兒童口語發展的關鍵時期，在最佳時機培養兒童的口語表達能力。讓兒童能善於運用口語表達、溝通、分享的能力，與他人分享不同的見解，將有助於與人之間的良好互動（吳淑華，2010）。. （二）影響兒童語言發展之相關因素在兒童成長的過程中，語言能力的發展除了隨著年齡增長，同時也會受到許多其他因素的影響，以下分別就年齡、家庭社經地位、城鄉差異、學校教學活動等影響語言發展的因素進行探討。 1.年齡兒童隨著年齡不斷增長，個體會逐漸趨向成熟，此時兒童的語言發展也會跟著日趨成熟。目前針對兒童所進行的語言能力相關研究，皆證實語言能力與年齡有顯著關係，年齡愈大語言能力發展愈佳。國內關於新台灣之子的研究發現隨著兒童年齡得逐漸發展，其語言能力的表現也會越來越好（張慧茹，2007；廖玉婕2006；謝文禎2006；顏麗娟2006）。對於幼兒語言能力發展的研究中也顯示，其口語表達的能力會隨年齡增長而增加且呈現正相關（林美秀，1993；包美伶，1989）。此外，關於特教學童的語言發展，研究發現單純語言障礙兒童的語言發展、語言理解和口語表達能力的分數，皆隨年齡增長而遞增（林寶貴、林竹芳， 1993）。國外研究發現，兒童表達句子的完整性、表達的可理解性、總字數等，皆會隨年齡增長而有進步，能使用的語彙總數也會隨著年齡逐漸地增加（McCarthy, 1954）。以下將兒童年齡和語言發展相關的研究整理如表2-1。. 10.

(23) 表 2- 1 兒童年齡與語言發展的相關研究. 作者（年份）. 研究內容概要. 張慧茹（2007）. 以新台灣之子為對象的研究顯示兒童年齡愈大，其. 廖玉婕（2006）. 語言能力愈佳。. 謝文禎（2006）顏麗娟（2006）. 林美秀（1993）. 以自編問卷調查學前幼兒語言發展能力，研究發現語言理解和口語表達能力方面會隨年齡增長而增加。. 林寶貴、林竹芳. 以「學前兒童語言障礙評量表」施測語言障礙班學. （1993）. 童，發現單純語言障礙兒童的語言發展、語言理解和口語表達能力的分數，皆隨年齡增長而遞增。. 包美伶（1989）. 以自編之語言情境調查表和語言情境圖卡檢視幼兒語言表達能力和其相關因素，發現幼兒語言表達能力與其年齡呈現正相關。. McCarthy（1954）兒童表達句子的完整性、表達的可理解性、總字數等，皆會隨年齡增長而有進步。. 2.家庭社經地位家庭是兒童最早開始接觸刺激的地方，從一出生就跟家人產生溝通與互動，因此家庭除了滿足物質需求的功能之外，更是兒童學習語言最重要的場所，也是擴大孩子的詞彙與豐富語言學習的主要關鍵。在家中. 11.

(24) 透過聆聽、討論與閱讀，接收口語與文化刺激，這就如同掌握了語言學習之鑰（盧秀芳，2004）。然而每個家庭的社經地位不同，對於兒童的語言發展也會產生不同的影響，吳宜錞（2005）以「兒童口語理解測驗」探討新台灣之子的家庭學習環境對其國語能力之影響，發現家庭教育程度、家庭社經地位與兒童國語能力的發展呈現正相關。此外，也有研究發現，兒童的語言發展、語言理解及口語表達能力都會受到家庭社經地位的影響，且呈現顯著差異（陳姿秀，2006；林美秀，1993）。Stodolsky 將一年級兒童區分為中、低社會階層，並採用各種方式對兒童進行詞彙測驗，研究果發現低社會階層兒童的詞彙分數比中社會階層的兒童來得低（引自靳洪剛，1994）。以下將家庭社經地位與兒童語言發展相關的研究整理如表2-2。表 2- 2 家庭社經地位與兒童語言發展之相關研究. 作者（年份）. 研究內容概要. 陳姿秀（2006）. 使用自編兒童語言發展評量表檢視學童語言能力。研究結果顯示家庭社經地位與語言發展呈正相關。. 吳宜錞（2005）. 採用「兒童口語理解測驗」檢視兒童之國語能力，配合自編學習環境量表，探討新台灣之子的家庭學習環境對其國語能力之影響。結果發現家庭教育程度、家庭社經地位與兒童國語能力成正相關。. 林美秀（1993）. 研究三歲至五歲幼兒之語言發展能力及其相關因素，發現不同家庭社經地位的幼兒在語言理解、口語表達能力會造成顯著差異。. 12.

(25) Stodolsky（1967）. 將四個不同種族的一年級兒童分為中、低社會階層，並採用看圖說話、命名、說出事物定義的方式對兒童進行詞彙測驗。研究指出低階層兒童的詞彙分數都比中社會階層的兒童來得低（引自靳洪剛， 1994）。. 3.城鄉差異一般而言，兒童的語言表現會因為城鄉背景的不同而有差異。通常都市兒童語言能力會比鄉村的兒童為佳，原因可能是城市兒童的家庭環境所提供的語言刺激與親子談話的次數較多；反之，鄉村的的兒童所獲得的資源及所接觸的刺激相對較少，也導致其語言能力的發展相對較為低落。針對學前幼兒語言理解、口語表達及聽覺理解能力的相關研究指出，居住地區的不同對於上述各項能力具有顯著的影響，且城市地區的幼兒皆優於鄉村地區（林美秀，1993；黃菁芳，1994）。此外，針對新台灣之子為研究對象，發現居住在不同地區有不同語言能力的表現，且都市地區優於鄉村地區（張慧茹，2007）。而以語言障礙兒童為對象的研究也指出，因城鄉文化刺激不同，城市地區兒童的語言發展會優於鄉村地區的兒童（林寶貴、林竹芳，1993）。關於城鄉差異與兒童語言發展之相關研究整理如下表2-3。. 表 2- 3 城鄉差異與兒童語言發展之相關研究. 作者（年份）. 研究內容概要. 張慧茹（2007）. 以四到六歲新台灣之子為研究對象，探討幼兒的聽說讀寫表現。在不同居住地區，有不同之語言能力表現，皆為都市地區優於鄉村地區。. 13.

(26) 林美秀（1993）. 研究發現居住地區對學前普通幼兒之語言理解及口語表達有顯著差異。. 林寶貴、林竹芳. 以語言障礙兒童為研究對象，檢視影響兒童語言發. （1993）. 展的因素。發現因城鄉文化刺激不同，城市地區兒童的語言發展優於鄉村地區的兒童。. 黃菁芳（1994）. 以台北市和台中縣大甲鎮、外埔鄉幼兒為研究對象，發現城市地區幼兒的聽覺理解能力優於鄉村地區幼兒的聽覺理解能力。. 4.學校教學活動學校是學齡兒童學習語言最重要的地方，透過教師的教學、同儕的互動等等，學生由校園環境中可以發展自己的語言能力。鍾鳳嬌、趙善如（2009）訪談教師對於大陸及外籍配偶子女的學習與輔導情形，發現教師認為自己所扮演的角色是具有關鍵性指標，對孩子的影響甚鉅，必須以身作則，盡自己最大的力量與努力，提供孩子在課業、學習與活動的關心與協助，配合家庭、政府的協助，如此可以提升學生的學習成效。邱翠珊（2004）研究故事教學課程對國小二年級學童語文能力之影響，結果發現教師所提供的故事教學課程能培養學童的聆聽能力和說話能力。因此我們可以發現學校的教學活動確實對學生的語言發展具有一定的影響力。. 小結兒童的語言發展有其一系列的過程，影響語言發展的因素也相當多，透過文獻的探討，我們可以發現隨著年齡的增長，兒童的語言表達能力也會成長；家庭社經地位越高，兒童語言的成就也會越高；城鄉差. 14.

(27) 異也會影響兒童語言的發展，環境刺激越多兒童的語言發展越好；學校的教學活動也是影響學童語言發展重要的一環。本研究旨在了解弱勢家庭學童科學話語理解的能力，受試者皆為研究者所任教之國小六年級弱勢家庭學童，家庭社經地位普遍偏低，且位處於山區鄉村型的學校，本研究即探討這一些弱勢家庭學童與同為六年級，而身份別為一般家庭的學童，兩組學童理解科學話語的差異情形；此外，透過研究者提供的策略鷹架，協助這些弱勢家庭學童能完整答題，提昇這些弱勢家庭學童的科學話語理解能力。. 15.

(28) 二、科學語言與科學學習（一）科學語言學生在科學概念學習的過程中，語言扮演著舉足輕重的地位，除了一般生活用語之外，最重要的就是科學語言的學習與應用。學生在科學課程中，很多時候就是在學習使用適當的辭彙、語法，來描述、解釋自然現象和解決科學方面的問題。不同於一般生活用語，科學語言必須由科學的社群來定義以呈現科學知識；而且科學的術語皆有其「固定的意義」，避免從個人的觀感來做解釋而產生溝通的困擾。因此科學語言可以定義為在科學社群中，透過群體的共識，長期使用的習慣，或尊重提出者的用法，給予一個「明確的」定義，用以呈現科學知識使社群成員能夠互相溝通的語言（蔡佩君，2008）。 Solomon（1993）認為，人的腦海存在兩種知識世界，一種是生活世界的知識，另一種是科學知識。由表2-4，我們可以發現，生活世界的知識中，各項語詞意義具有多重性與不固定性，它能隨著使用者所處情境的不同而產生變化，而且可以容忍語意的矛盾，比較不需要邏輯。而科學知識當中，詞語的意義相對而言則較為明確、嚴謹、具有邏輯性，不會隨著使用者與所處情境的改變而產生不同。表 2- 4 兩種知識世界. 生活世界的知識（life-word knowledge）. 科學知識（scientific knowledge）. ．透過社會交換以便達成相互的了解跟．透過和對手辯論，以便明顯區分雙方認同。. 的差異，確認自己的看法及反駁對手的意見。. ．語詞有多重意義，這些意義並非被定．概念語詞被明確的定義，以利精確使義而來而是社會協商而來。. 用。. ．語詞的意義是隨著文化團體、情境的．概念意義是象徵性、抽象化的。不同而有所不同。. 16.

(29) ．可以忍受很明顯的語意矛盾，不需要．概念跟理念需要嚴謹的邏輯架構。邏輯。．知識系統是透過與熟悉的人，日常使．一點都不社會化，因為得到這種知識用，社會化而來。. 的方法，在日常生活中，除了教室外，很少被使用。（引用自陳雅慧，2007）. 因此日常生活的用語可以隨著使用者的喜好而任意改變或賦予更多不同的意義，相反地，科學語言就相對較為嚴謹，因為它是透過技術性的語言所轉化而來，是透過科學的觀點來解釋和描述我們所處的世界。當學生能正確且適當地使用科學語言，才能持續地建構自我的科學概念，進而達成有效的科學學習；反之，若學生誤解或誤用科學語言時，對於本身的科學學習必定造成重大阻礙。因此科學教師需要注意到科學語言和日常生活語言之間的差異，以減少兩者的混淆，幫助學生以適當的科學語言學習科學，引導學生使用科學語言討論、理解科學術語以增進其科學概念。. （二）科學語言對科學學習的影響許多的研究都指出要達成科學學習的成效，科學語言的運用是一大關鍵。Kelly（2007）指出教育是藉由溝通而產生的；當學童知道如何運用科學專門語言時，科學學習則能被概念化。Lemke（1990）也指出，學生在學習科學概念的時候，必需同時進行科學語言的學習，學習如何用語言表達他們對於科學知識或科學名詞的理解，以及能與他人進行科學語言的溝通。另外，Bently 和Watts（1992）引用Alternative for Science Education在1987年的宣言：「科學教師的任務，在使學生能更貼近的理解他所屬社群的科學想法，包括使學生具有能用自己的辭彙，向他人解說自己經驗的能力。」因此，教師如何引導學生用科學語言將自己的想. 17.

(30) 法表達出來，已經成為科學教室中相當重要的部份。國內的研究方面，林文杰（2007）認為科學的學習必須透過科學語言，且教師應協助學生學習科學語言，以促進科學概念的學習；李暉（2000）研究指出學生科學概念的建構，是藉著科學話語不斷進行社會磋商的動態過程，透過科學語言的使用主動參與討論，對於科學概念的建構有正面助益。在討論的過程中，教師可以扮演知識的提供者或討論的協調者，讓學生透過與同儕的討論獲取科學知識。此外，也有研究指出，結合科學寫作與predict-observe-explain教學策略進行教學，可以引發學生的原有概念，並促進概念學習，也能幫助學生學習過程技能、培養討論能力、解釋與應用科學的概念（張麟偉，2006）。. （三）科學口語理解在科學學習的現場，學生必須能夠專注傾聽別人的意見，並且適度地表達自己的感受，透過對談與互動，達成科學學習的目標，因此科學學習可以視為是一項對談的活動，對象包含師生或同儕，學童們在整個活動中學習到科學社群接受的規範，同時也學習了科學的對話（Girod & Wong, 2002）。Kempa和Ayob（1995）研究發現學生40-50％的科學概念源自口語溝通，大約12-23％的科學想法來自學生個人的瞭解，但是即使是不說話的參與者都可從其他學生的討論中獲得想法；他們也發現口語互動可能會刺激個人的建構。Gallas（1995）由觀察討論中發現，在以語言為工具的同儕互動中，學生會利用對談的刺激，形成以及再建構自己的認知，而許多科學的想法，也是經過相互溝通達成的結果。教師或同儕之間的口語溝通，能協助學童科學概念的建構，因此教師更應該致力於培養學童的科學口語理解態度和發表的技巧（梁淑坤，1997）。以上述論述為基礎，本研究所謂科學話語理解，是指在科學探究學習情境中，學生能傾聽與理解以訊息資料為基礎的相關問題，進而能理解或說出探究活動的方法、過程及所得證據，最後能說明以證據為基礎所形成. 18.

(31) 的解釋。小結學生要在科學領域中完整學習，就必須了解科學語言的意義及涵意，有別於一般日常生活用語，科學語言是學生跨入科學學習領域的一把鑰匙，要提升學生的科學知識與概念，就必須先促進學生科學語言的表達及溝通；並提升學生科學口語理解的能力，讓學童能自然的運用語言或使用表徵，透過聽、說、讀、寫的方式進行科學探究活動的溝通與討論，才能在科學教室中與老師或同儕激盪出科學知識，因此增進學生科學話語解能力是相當重要的。然而關於學童科學語言的研究以讀、寫較多（劉建言，2010；許敦凱，2008；張文光，2007；張麟偉，2006；黃文美，2001；李暉，2000），關於聽與說的研究相對較少，本研究希望透過具有良好信效度的研究工具，來了解弱勢學童在科學話語理解測驗中的表現情形，並透過鷹架協助，提升其科學話語理解之能力。. 第二節認知及後設認知策略一、認知策略認知可以說是一種高級的心智歷程，所有型態的認知均包括產物（products）與歷程（processes）。認知的產物是可觀察到的最終狀態，亦即在不同發展階段上兒童知道什麼；認知的歷程是指產物生產的最初與中間階段，也就是在兒童腦中進行完成的部份（林美珍，1996）。要探討學童認知的產物及其歷程，就必須先了解其歷史脈絡，以下分別探討關於兒童認知發展的理論及其運用。. （一）認知心理學說 1. Piaget 認知發展理論 Piaget 的理論焦點集中在智力的發展，他認為兒童的發展是隨著時間循序漸進的，主要理論提出了「感覺動作期」、「前運思期」、「具. 19.

(32) 體運思期」、「形式運思期」等四個發展階段。兒童在感覺動作期的認知主要受限於動作之反射，兒童的身體與物體的實際互動提供兒童發展的原動力；進入到前運思期後，兒童最大的成就就是表徵技能的獲得，包括會使用語言、繪畫等，但是兒童看世界的觀點僅由自己本身出發，亦即以自我為中心；接著來到具體運思期階段，兒童能夠同時考慮多方面的觀點，也能解決許多涉及具體事物推理的問題，但無法了解高度抽象概念；最後進入形式運思階段，此一階段個體的思維能力已發展到了成熟階段，其思維方式也具備了假設演繹推理、命題推理和組合推理的特徵。他也提出三個主要的發展歷程分別是「同化」、「調適」和「平衡」。同化（assimilation）是指兒童將新遇見的事物吸納入既有基模（schema）之內，當新事物與兒童既有的基模相符合，此一新事物就同化為他的知識的一部份；調適或稱順應（accommodation），當既有基模不能直接同化新知識時，個體為了環境的需求，主動修改其既有基模，從而達到目的的一種心理歷程；當個體基模能夠同化環境中的新知識時，在心理上他會感到平衡（equilibration），而如果心理狀態失去此一平衡效果，就會驅使個體改辨或調適既有基模，使其能容納新的知識經驗（張春興， 1995）。 2.訊息處理理論訊息處理理論始於二十世紀五零年代初期，盛行於六零年代以後。在訊息處理取向中，認知被視為是結構與處理之間的反應，結構特徵包含感覺記憶（sensory memory）、短期記憶（short-term memory）與長期記憶（long-term memory）。感覺記憶負責接受外界刺激，而且擁有能夠短暫保留相當大量訊息的特殊潛能；短期記憶猶如電腦的中央處理單位，將來自外界環境的訊息與長期記憶的訊息結合以進行必要的處理，因此也被稱為「運作記憶」。短期記憶被認為是意識的一部份，也就是說訊息在短期記憶中活動、操作越久，越可能轉移到長期記憶中；長期. 20.

(33) 記憶包含對程序、事實、特殊事件的持久性知識，它具有無限的容量，訊息在此的保留是無限久的（張春興，1995）。訊息處理理論中所謂的處理是指對感覺、短期、長期記憶訊息的操作，包含自動化（automatization）與編碼（encoding）。當個體接受外界刺激，需要付出注意來處理，當對於外界的刺激訊息所需付出的注意量越來越少時，我們稱此一情況為自動化的。而自動化受到要處理的訊息的類型及個體對於該材料所擁有的經驗所影響，另外，透過充分練習也可以協助個體完成自動化（張春興，1995）。 3. Vygotsky 社會文化理論大部分認知發展理論當中，認知和社會的結合是相當少見的，而 Vygotsky 的社會文化理論認為，認知是一個非常複雜的社會現象，社會經驗是影響兒童心智思考與認知發展的重要因素。人類從出生嬰兒期開始，就生長在一個屬於人的社會裡，兒童的認知無異是在社會學習的歷程中進行的（張春興，1995）。也就是說發展是可以透過教學與互動而促進的，心智的成長不是等待成熟的結果，而是在社會互動中，對於其潛力的開發（莊玉如，2009）。此外，在社會化形成心智思考的過程中，語言就扮演著相當重要的角色，因為那是我們最原始的溝通及與別人心智互動的途徑（谷瑞勉譯，1999）。綜上所述，從社會文化的影響方面來看，Piaget 與訊息處理理論認為兒童的認知發展會受到環境刺激，但未特別指出社會及文化面的影響，然而 Vygotsky 卻認為生活週遭及社會文化的影響是改變認知發展相當重要的因素，因為兒童認知發展過程中的互動對象是他生活週遭所接觸的人，強調的是兒童與人的互動，Piaget 與訊息處理理論則分別強調認知發展是藉由兒童與實體之間的互動所產生，以及個體內在認知架構發展的過程，因而未強調兒童與人的互動。此外，訊息處理理論著重在感覺、短期與長期記憶三者之間傳遞的過程，並未指出語言的重要性； Piaget 則認為語言只是認知發展的副產品，隨著年齡增加語言的能力便. 21.

(34) 能夠更趨成熟；而 Vygotsky 則認為語言是兒童認知發展最重要的關鍵之一，要與人產生互動，就必須透過語言的溝通，這也是人類最重要的心理工具。關於學習與發展的關係，三者的看法也不相同。Piaget 認為兒童隨著年齡增長，自會有其發展階段，少觸及社會環境影響兒童的自然發展。訊息處理理論則強調個體內在認知的層面，而少強調人際互動與社會文化的影響；Vygotsky 則認為學習可以引導發展，兒童可以在與他人的互動中積極學習並提升自身的認知發展。針對文化影響力、互動對象、語言及學習與發展的關係，研究者分別將 Piaget、Vygotsky 的理論與訊息處理理論做一比較，整理於下表 2-5 中。本研究基於三者的理論，希望了解學童在科學話語理解測驗過程中，對於題目所提供的訊息刺激，如何進行理解，並與長期記憶中的舊經驗相連結，對題目進行回答。另外，探討學生遭遇解題困境，研究者如何協助學童跨越近側發展區進而成功解題。表 2- 5 皮亞傑、維果斯基認知理論與訊息處理理論之比較. 項目. Piaget. 訊息處理理論. Vygotsky. 文化影響力. 發展具有普遍性. 以電腦運算方式. 文化情境決定認. 不受文化影響，. 作為心智認知過. 知類型，認知發. 隨著年紀增長兒. 程之比喻，未將. 展是受到語言及. 童便能達到不同. 社會情境與環境. 其週遭文化的影. 認知發展階段。. 因素列入考慮。. 響。. 強調發展中「兒. 強調個體內在認. 強調發展中「兒. 童與實體」互動. 知結構運作的過. 童與人」互動的. 的角色。. 程，忽略人際互. 角色。. 互動對象. 動與社會層面得影響。. 22.

(35) 語言. 語言是認知發展. 著重在感覺、短. 語言在兒童發展. 的副產品，兒童. 期、長期記憶三. 中扮演重要而且. 的說話方式反應. 個認知結構特. 特殊的角色，它. 出該兒童的發展. 徵，以及訊息如. 是人類最重要的. 階段；自我中心. 何在三者之間傳. 心理工具，可以. 語言是認知發展. 遞，並不強調語. 協助個體思考、. 不成熟的象徵，. 言的重要性。. 推理並解決問. 當認知能力發展. 題。自我中心語. 時，自我中心語. 言隨著成長並非. 言就會消失。. 消失，而是從表面轉入深層變成內在語言。. 學習與發展的. 學習與發展是分. 不強調發展的過. 學習引導發展，. 關係. 開的實體，發展. 程，認為學習是. 當兒童在他們的. 是最主要的過程. 人類主動的接收. ZPD 內進行活. 學習跟隨在後。. 與處理外界訊. 動，並由專家引. 兒童是主動積極. 息，個人的注意. 導的情況下，學. 的，社會環境應. 力、編碼與提取. 習即能引導發. 該避免干擾兒童. 等學習策略，是. 展；發展是在主. 的自然發展。. 學習過程重要的. 動的兒童與積極. 角色。強調個體. 的社會環境合作. 認知的層面，在. 下產生的。. 人際互動與社會文化層面較為不足。（整理自張新仁，2003；林美珍，1996）. 23.

(36) 兒童認知發展理論的說法有許多學派，共同的目標都是為了瞭解兒童的認知發展歷程，並協助兒童進行有效的學習與發展。本研究接著對過去有關認知策略運用在教學方面的研究進行探討，希望能採用有效的認知策略來探討學童在科學話語理解測驗中解題的表現。. （二）認知策略的運用策略是指用來完成目標的計畫或方法，學習者獲得知識或使用知識的認知歷程，其最終目的是在於增進學習和記憶效果，以及問題的解決（葉建成，2006）。此外，張春興（1995）指出將個人在解決問題的過程中，運用其既有的知識與經驗，從而達到目標的一切心智活動稱為「認知策略」。因此「認知策略」可以視為學童認知過程當中的策略，亦即指個體運用原先就具備的知識來選擇、獲得與合併新知識。依據訊息處理理論，外界的刺激藉由感覺記憶輸入後，會在工作記憶中以複誦暫時將訊息保留在短期記憶，並透過精緻化與編碼將訊息送進長期記憶，利於日後有需要時訊息的檢索與提取。學生在解題的過程中，會接收題目所提供的訊息，同時檢索長期記憶中，以前所學過的知識，以及與該問題相關的知識，對問題進行解答。訊息處理理論運用於學習策略上可區分為下列三項： 1.注意力策略：注意力可就兩個面向來探討，一為注意力分配，亦即「選擇性注意」，也就是學習者能分辨出接收到的訊息中重要與不重要的部份，從而對於較重要的部份進行更多認知資源的分配，其他則予以忽略。另一個面向是「注意力持續」，亦即所謂的「專注」。 2.編碼策略：常見的編碼策略包含了「複述」、「組織」及「精緻化」。複述是指主動陳述或重複學習材料的各項名稱與內容；組織是只將學習材料加以分門別類，並找出各類別之間的關係；精緻化或稱意義化，是指將新的學習內容做引伸或聯想，使其能與個人長期記憶中的知識進行有意義的連結，並儲存於長期記憶中。 3.記憶提取策略：透過適當的教學方式，讓學習者將編碼處裡後儲存於. 24.

(37) 長期記憶中的資料提取出來，更能鞏固學生知識結構的連結性。較常見的教學方式包含同儕討論、同儕教學或自行擬題與解題（張新仁，2003）。認知策略是可以透過教學啟發的，Bos 和 Vaughn（2002）認為所謂的認知策略教學，即在強調透過策略步驟的教導、認知的示範、有指引的教學以及自我規範，而達到認知行為的改變（林育妡，2008）。因此，教師的教學活動設計應提供學習者足夠豐富且有意義的刺激情境，以更多的經驗達成學生心智基模的類化、調適及組織，促進思考模式的多元化發展。以往運用認知策略進行教學來提升學生學習成效的研究相當多，林育妡（2008）透過寫作認知教學策略的教導與訓練，協助學生主控自己的寫作歷程，並透過互動的歷程來提升寫作者的寫作能力與增加寫作策略的應用；施怡真（2008）進行認知－後設認知策略之實驗教學，發現能增進數學低成就學生乘除法文字題整體解題之正確率，並且能改善這些學生的解題態度與解題習慣。研究也顯示，當學生能妥善的運用各項認知策略會提升自己所建構的數學知識品質以及自我發現問題的能力（葉建成，2006；林育秀，2003）；而教師的教學可以採用認知策略來催化學習者的主動內在認知建構，提升學習的成效（李孟文， 1992）。Vandergrift（2003）探討不同學習成就的學生在學習第二外語的過程中，各項認知策略運用的情形，發現高成就的學生較能適當的運用各項認知策略，以協助自己進行聽力理解，並獲得較好的成效。研究者於 2010 年參與「國小六年級學童科學話語理解策略之研究」（林曉雯、黃鈞傳、洪國順、施伯謙、劉瑜，2010），過程中與研究團隊合作，晤談六年級學童，了解他們在科學話語理解測驗中，各項認知策略的運用情形，發現高成就學生比低成就學生更會使用認知策略來進行解題。. 小結綜上所述，Piaget 學派與訊息處理理論都強調認知的發展是在個體本身，他們也都認為在發展中的不同點，兒童都有其認知能力與限制；. 25.

(38) 兩者也都解釋了個體後來高層次的理解是如何發生，以及兒童現存的理解對於獲得新理解的影響。而 Vygotsky 強調的是兒童與社會的互動，透過語言與外面世界溝通成就了學童的認知發展，語言是幫助學童認知與行為發展最重要的標記系統。本研究探討如何提升弱勢學童科學話語理解的能力，學生經由聆聽題目的敘述，主動接收題目所提供的訊息，藉由話語理解的能力，將訊息輸入個人內在認知結構中，予以編碼，並連結舊有經驗，對題目做出回應。過程中，語言的溝通是相當重要的一環，學童具備了良好的話語理解能力，才能理解題目的訊息，也才能根據證據形成解釋，適當的表達自己的想法，對題目做出回應。許多的研究顯示，妥善適當的教導學生使用認知策略，能夠有效的提升學生的學習，國內外關於運用認知策略來協助學生學習的研究相當多，成效也相當豐富（林育妡，2008；施怡真，2008；葉建成，2006；林育秀，2003；李孟文，1992；Mareschal, 2002；Vandergrift, 2003）。研究者相信，適時給予學生認知策略的鷹架協助，可以協助學生回答科學話語理解的題目，並提升學童科學話語的能力。有關認知策略的分析以策略教學較多，而 Vandergrift（2003）以推論、精緻化、想像力、總結、翻譯、轉化、重覆等認知策略向度，深入地探討不同學習成就的學生在學習第二外語的過程中，各項策略的運用情形，並以量化與質化的結果呈現，讓讀者能更精確更深入的瞭解高低學習成就學生的差異。本研究採用個案研究法，希望能深入地瞭解六年級學童在科學話語理解的解題過程中，如何使用認知策略來協助自己理解題意並進行回答，因此以 Vandergrift 的理論為基礎，引用其認知策略向度表，分析、探討弱勢家庭學童在科學話語理解測驗當中的表現情形，並將各項認知策略透過對話的方式，提供弱勢家庭子女策略鷹架的協助，以提升這些學童科學話語理解的能力。. 26.

(39) 二、後設認知策略（一）後設認知理論後設認知（metacognition）ㄧ詞在 1970 年代被提出，引起相當廣泛的討論與研究。關於後設認知的定義，相當分歧，大致來說，後設認知是指一個人對自己所知道事情的理解（陳李綢，1995），也就是對自己認知歷程的知識與察覺（Mayer, 1987），這是一種內在自我控制的能力，亦即對自身認知歷程的監督與控制。陳密桃（1990）指出後設認知是指個人對其認知歷程和認知結果的自我覺知、自我監控、自我評鑑及自我調整等的知識和能力；Brown（1980）也提到，後設認知是指個人擁有關於自己思考和學習活動的知識，並且知道如何去控制它，亦即除了瞭解自己認知的狀態外，還需懂得「自我經營」，而自我經營則包括自我偵測未達目的所使用的特定策略是否有效，以及自我檢查，自我修正與自我評鑑。此外，後設認知也可視為個人在學習過程中，對於自己的認知歷程能夠進行監督、評鑑、控制、預測的高一層知識（郭諭陵，1992；張景媛，1990；張春興，1995），亦即認知的認知，思考的思考，用來監視、計畫、評估並管理我們認知功能運作的執行認知過程（鍾聖校， 1992；葉建成，2006）。Sternberg（1985）指出後設認知的內容應包含三種知識：後設記憶、後設理解及後設注意。後設記憶是指個人知道用何種方法最容易記住某些事物的歷程；後設理解指個人會理解他人所給予的訊息歷程；後設注意指個人在觀察某件事時會思索什麼情境產生最低干擾。Wellman（1985）認為後設認知的能力必須具有知識、分辨、整合、多元化及認知監控等五種不同知識所組合而形成，亦即將後設認知視為一種知識，一個人對自己認知的歷程或任何與此歷程有關事物的知識（Flavell, 1976）。以往的研究對於後設認知涵義的解釋相當多元，而各種觀點的歷史淵源也不盡相同，不過一般而言我們可以將後設認知視為「一個人對其認知的知識與調整」（鄭麗玉，2000），亦即對自己的認知歷程來進行. 27.

(40) 監督、評鑑，並對各項的認知訊息做出有效的控制、支配或預測。後設認知對學習具有相當的重要性，學習者在學習和問題解決的過程中，需要調整自己的認知歷程，當我們完成了一項認知作業，我們會覺知自己現在明白了什麼，而後設認知就是概括地指有關這段歷程的知識經驗及策略。後設認知在學習上的重要性，可以從建構論（constructivism）來理解，建構論認為學習是一個建構歷程，在其中知識結構和基模不斷地改變去同化和順應新訊息。學習者不是被動的裝知識的器皿，而是像交通警察，有時讓訊息的交通自動流動，有時則主動介入認知的道路，指揮感覺、知覺、記憶各系統的訊息流通狀況（鍾聖校，1992）。. （二）後設認知策略的運用就認知心理學觀點而言，若是能針對個體學習時所涉及之心智運思歷程進行詳細的成份分析、測定及診斷，將有利於個體學習歷程及能力狀態之深入了解。以往的研究也指出，後設認知策略監督著認知的過程，如同一個樂團的指揮，指導團員們去營造一個合諧的表現，使本身與輸入的訊息產生互動，並達成理解的最終目標（Anderson, 2002；Swaffar ＆Bacon, 1993；Murphy, 1985）。以往的研究顯示，當學生具備較高的後設認知能力，學生就能有效地對自己的學習進行監控與調整，有效的計畫與評估對問題訊息的處理，因此更能有助於學習，察覺問題並解決問題（陳李綢，1995；林育秀，2003；曾望超，2004）；在教學現場，教師將後設認知策略融入教學當中，不僅改善學童數學學習的經驗也促進學童數感能力的連結統合，並且能改善數學低成就學生的解題態度與習慣（劉逸書，2009；施怡真，2008）。研究者參與「國小六年級學童科學話語理解策略之研究」（林曉雯等，2010）發現，學習高成就的學童在解題的過程中，比低成就學童更能使用後設認知策略來協助自己進行理解。此外，國外關於語言學習的研究也顯示，發現高成就的聽者使用較多的後設認知策略來協助自己進行理解，例如選擇性注意和理解監. 28.

(41) 控；他們認為高成就的聽者對於測驗能夠更有目的的監控自己的理解，並且較會使用先備知識和語言知識來進行解題（Peters, 1999; Chamot & Kupper, 1989）。Vandergrift（2003）分析不同學習成就的學生在學習第二外語的過程中，包含計畫、監控、評鑑、指出問題等各項後設認知策略運用的情形，深入地探討高、低成就學生使用情形的差異，發現高成就聽者使用更多後設認知策略，包括理解監控、問題擬定，也使得他們的理解方法更有開放性和靈活性；而低成就的聽者大多是直接轉化文句，也因此阻礙了概念架構的發展及對意義的解釋。研究者將部分後設認知策略與學習成效相關之研究整理於下表2-6。表 2- 6 後設認知策略與學習的相關研究. 作者. 年份. 研究內容. 林曉雯等. 2010. 研究國小六年級學童對於科學話語理解策略之特性及差異，結果顯示高成就的學生在話語理解試題過程中，後設認知策略-評鑑運用方面，中、高成就學生的策略次數顯著高於低成就學生。. 劉逸書. 2009. 後設認知策略融入教學不僅協助學童自行發展其後設認知能力，亦改善學童的數學學習經驗；此一教學也比傳統教學更能培養學童的數感「能力」；學童後設認知的學習，可促使數感能力的連結統整，並應用於解決問題，形成真正的數學能力。. 施怡真. 2008. 認知－後設認知策略能增進數學低成就學生（1）乘除法文字題整體解題正確率之立即成. 29.

(42) 效並維持其成效；（2）乘除法文字題各題型解題正確率之立即成效。並且能改善數學低成就學生的解題態度與解題習慣。. 曾望超. 2004. 教師的創意教學與學生的後設認知能力有顯著的相關，並且與學生的問題解決能力、覺察問題存在、逐步解決問題及預想後果等方面有顯著的關係。. 林育秀. 2003. 提升國二學生監控認知策略的能力，當其面對問題時，將更能懂得透過計畫、監控與評估對問題訊息的認知處理，進而成功有效地發現問題。. 陳李綢. 1995. 後設認知策略的教學與訓練，能夠提升學生的後認知能力，有益於學習與解決問題。. Vandergrift. 2003. 高成就的聽者具備了更多後設認知的使用，主要是理解監控策略；高成就的聽者從事較多的問題擬定，他們會持續的對他們所聽到的內容發問，也證明了在他們的方法中具有開放性和靈活性；而低成就的聽者大多是直接轉化，對於上下文句作處裡，也因此阻礙了概念架構的發展以及對意義的有效解釋。. Peters. 1999. 研究發現高成就的聽者使用較多的後設認知策略，例如選擇性注意和理解監控；認知策. 30.

(43) 略當中的精緻化和推論策略，高、低成就的聽者都會使用，但是高成就的聽者較能有效的組合應用；質化加上量化的分析可以更深入了解高低成就聽者的差異。. Chamot & Kupper. 1989. 明顯的揭示出聽力測驗的後設認知策略，例如提前組織，選擇性注意，監控，發現問題與自我評鑑。他們認為高成就的聽者對於測驗能夠更有目的的監控自己的理解，並且較會使用先備知識和語言知識來進行解題。. 小結從後設認知的理論及後設認知策略運用的分析中可以發現，後設認知著重於學習者對於自身認知歷程的察覺與監控，後設認知是思考歷程中的知識，對於自我認知過程的監控。亦即學習者必須要有一套針對性的方法，包含質疑精緻化、轉化的替代、在未知當中推論、監控新進的訊息，使注意力不會浪費在即時的文字表面的轉譯上。而這樣的知識能力是可以被塑造的，這也意味著教師能夠透過課程設計，經由與學生的互動，來提升學生這種自覺、自控的後設認知能力，當學生具備此一能力並能妥善運用時，確實能提升其學習成效並改善學習態度。從後設認知策略運用的相關研究中發現，後設認知策略可以運用在許多領域，包含數學、語文及其他領域， Vandergrift（2003）探討學生學習第二外語時各項後設認知策略的運用情形，以計畫、監控、評鑑、指出問題等來分析學生策略運用的情形，包含質化分析與量化比較，深入剖析不同學習成就的學生理解的特性。本研究希望深入探討弱勢家庭學童在科學話語理解測驗中，解題過程各項後設認知策略的運用情形，特引用 Vandergrift（2003）所提出的後設認知策略向度表，透過觀看題目，讓. 31.

(44) 學生口述內容與答案，來分析、探討弱勢家庭學童在科學話語理解測驗過程中，各項後設認知策略的運用情形。另外以提問討論的方式，將各項後設認知策略融入問題當中，提供弱勢家庭學童策略鷹架，以提升他們科學話語理解的能力。. 32.

(45) 第三節鷹架理論一、鷹架理論的發展鷹架理論起源於蘇聯心理學家Vygotsky的學習理論，他對於學生的學習過程提出了近側發展區理論，亦即ZPD理念。而「鷹架」一詞，則是由ZPD的理念發展而來。「鷹架」這個名詞是由Bruner等人於1976所提出(Wertsch & Rogoff,1984)，鷹架是指架設在建築物外部協助施工的設施，若將鷹架的概念類推到教學的運用上，學生的學習就好比建築物，而教師的教學就是所謂的鷹架。鷹架的搭建要考量建築物不同階段的高度而修改，而教師的教學鷹架則是要適應個別學生的不同來提供，亦即教師必須先預估學生的學習能力發展，再提供適當的教學協助與支持，以幫助提升學生的學習成效。鷹架理論的主要內涵包含近側發展區、語言為中心、合作學習等，研究者將之分述如下：（一）近側發展區 Vygotsky表示，介於兒童自己實力所能達到的水平，與經由別人給予協助後所可能達到的水平，兩種水平之間的一段差距，即為該兒童的近側發展區。而在此種情形下別人所給予的協助即稱為鷹架作用 (scaffolding)（張春興，1995）。學童在學習的過程中，由於自身認知發展的不同，都會遭遇不同程度的困難，對於一些學童無法獨立完成的活動，可以藉由旁人的協助或透過與他人的合作來達成，這會喚起正在發展中的心智功能，並使兒童的認知發展持續成長。如果將ZPD的觀念引伸到教學實務上，教師先衡量學生教學前的發展水平，設計教材或教學活動時必須領先學習者的發展水平，並了解學生的學習需要，給予適當的協助，使學生的發展層次向最佳化的ZPD發展（徐椿樑，2001）。也就是說，教學最理想的效果是在近側發展區內產生。另外，在學生學習. 33.