科學創意活動是以產品為導向的創造性問題解決活動，在產品創造的歷 程中除了要激發科學創造力等之創意構想外，還要動手操作，利用各種技 能、工具和材料，以設計和製作出符合任務要求的創造性產品。因此，尚牽 涉到科技創造力的運用，有必要進一步加以說明。
（一）科技教育
科技(technology)與我們的生活息息相關，由於科技快速發展，使得社 會文化產生前所未有的鉅變。我國九年一貫課程的「自然與生活科技領域」
統整了自然科學與生活科技兩個部分，而「生活科技」是我國首度納入中小 學必修的學習課程。藉由課程設計和教學活動，提升學生創造思考及創造 力、問題解決的能力，不僅是教育改革予以重大的任務，亦是為產業培育創 新人才提昇競爭力的重要目標（魏炎順，民 90a）。科技教育的目的在培養國 民的科技素養，重視開放架構和專題本位的方法，強調手腦並用，及活動導 向，設計與製作、知能與態度並重的學習（教育部，民 90）。依據生活科技 課程標準，生活科技的教學以解決問題策略為中心，是故科技教育的教學中
心在培養學生創造力和問題解決能力的顯現（魏炎順，民 90b）。
設計與製作(Design and making)向來是科技教育的教學重點，也是一 個完整的創造性問題解決過程，它引導學生從問題的確認、情境的瞭解、任 務目標確立、資源瞭解與搜集、發展構想、評鑑選擇構想、訂定工作計畫、
執行、成果評鑑等過程，完整的執行一件設計與製作的專案(project)（李 大偉、張玉山，民 89）。
設計和製作是問題解決的歷程，產品或裝置為其結果，設計的思考機制 為問題解決的歷程，以增進學生問題解決能力及創造思考的培養；尤其在兒 童階段的發展，製作是非常重要的基礎，需依靠利用各種工具處理材料及創 新的實驗性工作以獲得真實世界的基本知識（魏炎順，民 90）。由以上分析 可知，「製作」是人類探知新情境的方式，兒童更是如此去經驗世界，因此，
強調以動手製作創造產品，除了也可以表達學生最後的創造結果並以真實作 品呈現外，同時也可以讓研究者瞭解學生內心世界的問題解決歷程，在小學 階段特別重要。小學之科技教育活動應以活動性學習為主，讓學生利用科技 之基本原理與程序，將其他各科所學，應用於「確認問題、蒐集與分析資料、
形成假設、選擇適當之假設、驗證假設、評鑑結果」等解決問題的過程，透 過小學科技教育活動，學生可以在問題解決或創作過程中，充分表達自己的 意念與創見（教育部，民 90）。
由以上論述可知，科技教育強調科技理解和創新實作，並以活動的方式 進行產品的設計與製作，在問題解決過程中鼓勵學生創造思考，以培養學生 科技實作和科學探究能力的建構。科學創意活動的舉辦宗旨大略符合科技教 育的目標，期望透過競賽活動的舉辦，提高國小學生對科學和科技的興趣，
以培育學生創造力和問題解決的能力。
（二）科技創造力
國內有關科技創造力的研究尚在起步階段。簡單的說，科技創造力 (Technological creativity)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，科技創造力的內涵將不只是多種意念的提出，同時更要有 工具的操作和材料的處理，最後也要有成果出現，也就是包含科技的程序（李 大偉和張玉山，民 89）。說明了科技創造力強調材料、設計與製作產品的創 造能力。在科技創造的歷程方面，洪榮昭(民 88)指出，科技創作的歷程，有 模仿，有應用，有創新，若從技術的文脈性來看科技創作，應用別人的點子 或想到從未有的點子，在科技創作上，可以從知識性、假設驗證及實驗製作 的技術來看科技創作力。通常這三者間必須達到某個臨界點，才能真正的產 生科技創作。本研究提供範例給小組學生參考，學生的創造歷程中有可能模 仿範例或變通新的點子，透過實際的測試而產生新的知識，在此不斷運作的 歷程中，科技創造力的發展才逐漸萌生。
在產品方面，洪榮昭（民 89）提出科技創作應包含樣式、機能結構以及 材料三方面，點明了科技創造的產品特性。其次，洪榮昭（民 88）更以此三 維觀點，建議在教導學生科技產品時，比較切實際的創意思考模式，大略可 朝下列方向：
◎第一維：樣式（feature）：改變物的外型、大小、圖案。
◎第二維：機能（function & mechanisms）：改變物的操作順序或方式、結 構（如內部組織、外部組織改變架構）。
◎第三維：材料（meterial）：改變物的加工方式（如提昇精密度、可靠度）、
物化性度（如可見度、表面度）。
另外，張玉山曾透過國內專利發明案例分析, 依據質化研究方法進行逐 案逐項分析，結果歸納得到「科技創造之整體分析架構」（李大偉和張玉山，
民 89），如圖 2-1 所示。發現科技創造力可由創造性輸入、創造性處理、創
造性結果、及創造性影響等四類加以建構。其中科技創造性輸入的瞭解為:
材料、結構(內部)、造形、裝置(整體)等。
本研究的科學創意活動之小組創造產品，必須使用適當的材料、設計出 適當的樣式造型，並根據科學原理或個人知識設計適當的機能結構，才能發 揮產品的功能性，以完成任務和解決問題。據此，研究者綜合洪榮昭和張玉 山以上兩位學者提出的科技創造產品觀點，認為本研究的小組創造產品可從
「樣式造型」、「機能結構」和「材料使用」等三個思考向度進行評估，以提 供研究者瞭解小組創造產品表現的參考方向。
圖 2-1 科技創造之分析整體架構圖（引自李大偉和張玉山，民 89，頁 13）
創造性輸入
1.材料
2.結構（內部）
3.造型
4.裝置（整體）
創造性處理
1.組合 2.部分變通 3.部分精進 4.整體創新
創造性影響 1.當前需要 2.改善現況 創造性結果
1.生產過程：低成本、其他
（如高利潤、製程合理化）
2.消費使用：效能、方便、小空間、多功能、
安全、美觀、其他（如：便宜）
3.環境影響：節省資源、環境保護、其他。
科技創造力
第二節 知識與創造力的相關研究
「知識」是創造力的資源之一，解決問題的過程更需要運用相關知識才 能解決。本研究嘗試以「範例」做為知識表徵的一種型態，並於科學創意活 動中提供給學童參考，以瞭解學童運用範例隱含知識的情形。其次，學童在 歷程中可能會模仿範例設計，因此本節除了探討知識與創造力的關係外，也 將探討有關範例和模仿的相關文獻。