【科學心智模式】

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【科學心智模式】

 

ScienceMentalModels

 

【辭書名稱】教育大辭書

 

科學心智模式是指當人們與環境、別人、科技產品互動時，發展出來的一種詮釋表徵，此種表徵引導著人們的行為表現。

 

這些表徵就是心智模式，以基模為基準，同時包括對工作要求及工作表現的知覺。

 

諾曼(D.A.Norman)提出認知科學研究中包含三種模式：(1)心智模式(mentalmodel)：指個體建構的標的系統(targetsystem)，亦即由觀察現象或所研習主題之所得；

 

(2)概念模式(conceptualmodel)：為科學家、工程師及教師所發明，以便傳達或教導其想法及觀念；

 

(3)推論的心智模式(inferredmentalmodel)：為認知科學家對個體心智模式之概念化，反映出個體執行作業時所運思的心智模式。

 

諾曼也對心智模式作了一些觀察，發現：(1)心智模式不完全；

 

(2)人們控制心智模式的能力有限；

 

(3)心智模式不穩定；

 

(4)心智模式沒有固定邊界；

 

(5)心智模式不科學；

 

(6)心智模式非常儉約(parsimonious)，非常精簡。

 

這些是說人們從經驗發展出的常是不精確的、部分的、特異的了解。

 

而大部分是基於實用主義，故而未必精確。

 

人們對於科學現象的心智模式，其精確性因不同的人而有不同程度的差異：具有朦朧、不精確的心智模式者經常是生手；

 

能反映出為當代科學家所接受的概念模式者，即所謂專家。

 

無論是專家或生手，其心智模式的形成都是由自然世界及實驗情境的經驗，或由學習情境之科學家或學者專家的概念模式建構而出。

 

研究結果顯示：在解題的過程中，學習者若缺乏先備知識，將會使用一般的解題策略而不會用特定以基模為基礎的解題策略，因而導致無效且解題不成功，所以關於學習者應獲得及概念化多少知識體系的研究持續在增加。

 

對心智模型的研究，企圖明確展示人類對於特定學科領域的了解。

 

「心智模式」是用來描述人類表徵及推論某些現象的認知機制。

 

「概念模式」則是由教師、設計者、科學家或工程師所發明，以使一些標的系統更容易被了解。

 

教育學者應發展可幫助學生發展足夠及適當之心智模式的概念模式。

 

在教學前，教師及設計者應確定學習者帶到教學情境的心智模式，因此教師或研究者應對學生的心智模式進行探究。

 

教師可以利用下面四個方法來探知學生的心智模式：(1)觀察學生；

 

(2)要求學生解釋；

 

(3)要求學生預測；

 

(4)要求學生教其他的學生。

 

教師及設計者可以依據學生用來引導其行為表現的模式進而發展一個好的概念模式。

 

一個能有效地促進學習的概念模式，需符合三個標準：可學習性、實用性、可用性。

 

好的概念模式要基於資訊而形成，目的在使學習者熟悉，而更容易學習。

 

好的概念模式的設計並不一定是完整的模型，而是要能將一個標的系統中的各重要層面說明清楚，而達到實用的功能。

 

好的概念模式要考慮到人類訊息處理過程的限制，而更容易使用。

 

在科學教育中極重視培育學習者由教科書、實驗或其他學習活動中，形成某一科學概念之心智模型的能力。

 

在一九六○年代的科學過程取向(Science-AProcessApproach,SAPA)課程，就將形成心智模型或實物模型列為統整過程技能之一。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary