本節將就創造性問題解決的起源、創造性問題解決的發展、創造性問 題解決的內涵和創造性問題解決的相關教學研究等四部分做進一步的說 明，茲分述如下。
壹、創造性問題解決的起源
創造性問題解決（Creative Problem Solving, CPS）是將創造思考
（Creative Thinking）和問題解決（Problem Solving）兩個領域結合在一起，
所形成的一個複雜的過程（Parnes, Noller, & Biondi, 1977）。Parnes(1987) 認為 Wallas 在 1926 年提出的創造性成就行動模式（準備期、醞釀期、閃 現期和驗證期）影響當代的教育學者，常認為創造力是天生的，而非後天 可以培養。在 1940 年前沒有一套良好的創造力培養方法，此時被稱為創 造力培養的前歷史時代。Osborn 和 Crawford 在 1948 年正式發展創造力提 昇計畫，認為透過一些方法與步驟可以刺激靈感並提高靈感的出現率。在 眾多提昇創造力的訓練及策略中，Parnes 所提出的創造性問題解決（CPS）
，則被認為具有相當良好的效果。CPS 的起源來自 Osborn 在 1953 年在《應 用想像力（Applied Imagination）》一書中提出具體的 CPS 歷程為開端，之 後經過 Parnes、Noller、Treffinger、Isaksen、Dorval 等人發展並修改，使
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圖 2-2-1 Osborn-Parnes 五階段 CPS 模式（引自 Isaksen & Treffinger, 2004）
CPS 成為有效提昇創造力與問題解決能力的方法（Christie & Kaminski, 2002; Treffinger, 1995; Schack, 1993）。
貳、創造性問題解決的發展
創造性問題解決（CPS）模式的演進，可以區分為主要的六個時期，
分別說明如下（引自 Isaksen & Trenffinger, 2004）。
一、第一時期（1942~1967）
此階段發展的發展重點，是希望給予創造歷程一個較為明確的定義，
Osborn 則在 1953 年於《應用想像力》一書中，首先提出七個階段的 CPS 歷程及腦力激盪的觀點，七階段的分別為：1.定位（Orientation）2.準備
（Preparation）3.分析（Analysis）4.假設（Hypothesis）5.醞釀（Incubation）
6.綜合（Synthesis）7.驗證（Verification）。Osborn 持續研究創造力並將 歷程策略及技巧應用在他的出版作品及教學上，於 1963 年再版的《應用 想像力》一書中，將原有的七個階段濃縮成較為廣泛的三個階段，分別為 發現事實（Fact-Finding）、發現點子（Idea-Finding）、發現解決方法
（Solution-Finding）。
二、第二時期（1963~1988）
此階段的發展重點在開發有效促進創造力的教學方法，此發展時期的 成果為產生了許多創造性問題解決的教學方案，而 Parnes 等人在水牛城州 立大學所運用的五階段的 CPS（如圖 2-2-1）歷程進行兩年的創造性研究計 畫（Creative Studies Project），是其中最能有效提昇創造思考能力的教學方 案。
三、第三時期（1981~1986）
此階段的發展重點為關注學習與應用CPS時，個體的差異性與情境相 關議題。1985年Isaksen和Treffinger提出六階段的CPS模式（如圖2-2-2），
在問題解決的歷程的第一步驟增加發現困惑（Mess-Finding），並強調擴 散思考與聚斂思考在問題解決時的均衡運用。在發現困惑時，個人對問題 的定位（Orientation）、對於情境的認知（Outlook）、產生的結果（Outcome）、 歷程中的阻礙（Obstacles）和解決問題的所有權（Ownership）的差異，皆 會影響不同解決問題的方式。
擴散思考
聚斂思考
新挑戰 New Challenges
整理、分析與歸納重要 Convergent Phase 擴散面
Divergent Phase
問題敏感度 Problem Sensitivity
發現困惑(MF)
圖 2-2-2 Isaksen和Treffinger 六階段CPS模式 （引自Isaksen & Treffinger, 2004）
四、第四時期（1987~1992）
此階段的發展重點在於回應教學現場實務上的運用，所開發的一套有 效、適合各種教學情境運用的 CPS 教學模式，Isaksen 和 Treffinger（1987）
將原來的 CPS 六階段進一步歸納成瞭解問題、產生點子和計畫行動三成 分。瞭解問題包含了發現困惑、發現資料和發現問題，產生點子包含了發 現點子，計畫行動則包含了發現解決方法和尋求接納（如圖 2-2-3）。此時 期的 CPS 模式較能清楚的勾勒出問題解決的歷程，而此六階段的解決問題 的歷程也較符合一般人在解決問題的步驟，所以本研究以 Isaksen 和 Treffinger(1987)在此時期所修正的三成分六階段的 CPS 模式作為融入本 研究科學遊戲教學活動設計的依據。
擴散：考量執行過程中可能的助力與阻力 聚斂：找到最適當的構想，擬定計畫並加以執行 擴散：找出各種評估構想的標準與方法
聚斂：選擇一些標準評估解決問題的構想 擴散：列出問題之所有可能的解決構想 聚斂：選出最有可能解決問題的構想 擴散：從已知的資料發現所有可能的問題
聚斂：選擇一個特定問題並具體且明確的陳述問題 擴散：收集不同的資料了解事實的情境
聚斂：整理、分析與歸納重要的資料
擴散：從生活經驗與情境中尋找各種問題解決的機會 聚斂：決定一種挑戰，並建立一般性的問題解決目標 發現困惑(MF)
發現資料(DF)
發現問題(PF)
發現點子(IF)
發現解答(SF)
尋求接納(AF)
成分一：瞭解問題
成分二：產生點子
成分三：計劃行動
圖 2-2-3 Isaksen 和 Treffinger 三成份六階段 CPS 模式
（引自 Isaksen & Treffinger, 2004）
圖 2-2-4 Isaksen和Dorval 三成分彈性循環模式 （引自Isaksen & Treffinger, 2004）
產生點子
計劃行動 瞭解問題
五、第五時期（1990~1994）
此階段 CPS 的發展受到建構主義及認知科學的影響，建構主義認為解 決問題時，會因為個體的差異而有不同的建構方式，認知科學的相關研究 則發現問題解決的歷程也會因為個體差異有所不同，因此 Isaksen 和 Dorval 在 1993 年將原本為直線的 CPS 流程修改為較為彈性的循環模式，讓教學 者能夠更加彈性應用（如圖 2-2-4）。
六、第六時期（1994~現在）
此階段的發展加入兩個重要的成分，一個是在 CPS 的架構中，更有效 地整合任務評估與歷程規劃兩個面向，另外一個是使用更自然、友善、詳 細的語言作說明。Isaksen、Dorval 和 Treffinger 在 2000 年時將 CPS 的三大 成分修改成瞭解挑戰（Understanding the Challenge）、產生點子（Generating
，除此之外，並在圖示中作更詳細
架構問題
產生點子
建構機會
探究資料 建立接受
發展解答 設計流程
評估任務
瞭解挑戰
產生點子
準備行動
規劃方法
圖 2-2-5 Isaksen、Dorval和Treffinger CPS系統化架構模式 （引自Isaksen & Treffinger, 2004）
的說明（如圖 2-2-5）。
參、創造性問題解決的內涵
創造性問題解決是分階段的解題模式，解題的過程包含了擴散性思考 及聚斂性思考，在眾多可能的解答中尋求最佳的解決方法。本研究以 Isaksen 和 Treffinger(1987)所修正的三成分六階段的 CPS 模式融入本研究 科學遊戲教學活動設計，其內涵如下（Isaksen & Treffinger, 2004；湯君偉、
邱美虹，1999）：
成分一：瞭解問題（Understanding the Problem）
（一）發現困惑（Mess-Finding，MF）：
從各種經驗、情境中找出挑戰，並以有系統的方法來解釋問題。以擴 散性思考來說是從生活經驗或在情境中尋求解決問題的機會，以聚斂性思 考來說便是建立廣泛且概括的目標來解決問題。
（二）發現資料（Data-Finding，DF）：
從各種不同的觀點去考量情境，可以利用 5W1H（Who, What, Where, When, Why, How）來自問自答，以這種方式找到蒐集資料的方向與獲得挑 戰的各種訊息。以擴散性思考來說是從各種觀點來審視各種細節和所看到 的困惑，以聚斂性思考來說則是決定最重要的資料來指引問題的發展。
（三）發現問題（Problem-Finding，PF）：
當資料蒐集完畢後，問題的相關線索也已經呈現，便可以開始分析 問題，重新安排問題的陳述，並清楚的界定問題。以擴散性思考來說是考 慮各種問題可能的解決方法，以聚斂性思考來說則是建構或選擇一個特定 問題並具體且明確的陳述問題。
成分二：產生點子（Generating Ideas）
（四）發現點子（Idea-Finding，IF）：
在界定問題後，問題解決者可以先想像可能的解決問題的方法，並以 書面方式條列呈現。以擴散性思考來說，產生各種可能奇特的點子，以聚 斂性思考來說，則是選用看起來最有趣和最有可能的點子。
成分三：計畫行動（Planning the Action）
（五）發現解答（Solution-Finding，SF）：
以擴散性思考來說，發展規準來分析並純化最有可能的解決方法，以 聚斂性思考來說則是選擇規準並將之運用來選擇、強化並支持最有可能的 解決方法。
（六）尋求接納（Acceptance-Finding，AF）：
以擴散性思考來說，考量執行過程中所有可能的助力與阻力，以聚斂 性思考來說則是找到最適當的構想，擬定特定的計畫並執行。
肆、創造性問題解決的相關教學研究
Torrance分別分析1972年142篇和1983年166篇與創造思考教學策略相 關研究，發現Parnes的創造性問題解決策略在1972的成功率達到92％，在 1983年也有88％的成功率（引自Schack, 1993），所以在其分析的三百多篇 的研究文獻顯示，CPS教學模式是一種有效提昇學生問題解決能力的教學 模式。呂素雯（2002）以六年級學生為對象，實施自然科創造性問題解決 教學，發現透過CPS教學能顯著增進學生的問題解決能力及協助學生知 識，達到預期的學習成效。洪文東（2003a）以五年級學生為研究對象，在 實施創造性問題解決化學單元教學活動後，發現學童的創造力與問題解決 能力有顯著進步。洪川富（2005）以五年級學童為對象在自然與生活科技 領域實施創造性問題解決教學，發現實驗組問題解決之能力顯著優於對照 組。綜合以上，在自然與生活科技領域實施創造性問題解決教學是可行 的，並且相關研究也顯示對於學生之問題解決能力也有正面的影響。
廖仁年（2003）認為動手操作及相互合作，可以讓學生表現得更加積 極且學習動機更高，並能樂於學習。楊訪屏（2004）以動手操作的科學遊 戲方式進行教學，學生在活動中展現出創造性問題解決能力。因此，研究 者以 CPS 融入動手操作的科學遊戲設計教學活動，並以小組的方式進行活
動，藉此提昇學生學習興趣與問題解決能力。
除了以小組形式實施 CPS 教學外，還必須要考量到學生本身的能力，
以四年級學生來說，在蒐集資料、小組討論及發表等能力較為不足，會有 影響課程的進度及成效的擔憂，學生在思考力也較為不足，可能會遭遇到 挫折，並影響學習的意願（吳麗珍，2005；廖仁年，2003；劉誌文；1993）。
故研究者欲以高年級學童為研究對象，避免因為學生能力不足的干擾而影
故研究者欲以高年級學童為研究對象，避免因為學生能力不足的干擾而影