創造性問題解決

林孟逸(2008)指出：每個人一生中會遇到許多不同的困惑與瓶頸，具備創造 思考的人，便能在天馬行空的創意中找出解決之道，而這種基本能力必須從小培 養起，如此方能適應未來競爭的時代。Mayer（1992）認為，「問題解決」是從 已知敘述到目標敘述的移動過程，而問題解決的思考是朝向某種目標的系列運 作。「問題解決」是將科學遊戲融入教學一個相當值得推廣的切入點，除了可以 引導學生應用概念解決問題，也可以進一步探索自然現象。如果只是按部就班的 教導如何操作，就如同直接示範一般，學生除了印象不深刻，也降低了科學遊戲 的教學價值(許良榮，2009)。問題解決可看成是一個尋求對某問題獲得可行解答 或結果的過程。問題解決也是一種組織和記憶事物的個人技術，以及對於新環境 事物的歸納，是個人必需學習以回應對事物的記憶需求之道的結果。所以問題解 決是人類重要的心智活動，也是人類知識重要的泉源（Deluca, 1992）。

官美君（2003）認為創造性問題解決是一種認知的能力、思考的策略與經驗 及分階段解題的能力，可說是個體經由思考而產生的解決策略。黃湫瑛（2003）

也有相同的看法：當某人認為創造即是一種思考的歷程時，會認為創造力就是在 做創造性思考時產生的能力或結果，於是將會運用此思考過程來解決問題，在這 個思考過程中會產生創造力，並經由解決問題的過程得到問題解決能力。

一、創造性問題解決的發展歷程與內涵:

創造性問題解決(Creative Problem Solving，簡稱CPS) 最早是由Osborn提 出，大約經過五十多年的發展及研究，對創造力的培育有重大的貢獻(Isaksen

& Treffinger, 2004)。CPS的發展過程大致可區分為六個時期：

(一)第一時期：Osborn創造歷程七階段(1952-1967)

早期的研究者認為創造力是天生的，但是Wallas於1926年提出的觀 點卻認為創造力不是與生俱來的，創造力可經由某些特定的方法與技術 培養而來，Wallas將創造的歷程分為四個階段：準備期（Preparation）、

醞釀期（Incubation）、豁朗期（Illumination）、驗證期（Verification）。

Osborn受到Wallas的啟發，於1952年所著《激發思考力》（Wake Up Your Mind）中，首次提及CPS的七個階段歷程，分別為：

1. 定位（Orientation）：指出問題的所在(Pointing up the problem)。

2. 準備（Preparation）：蒐集相關的資料(Gathering pertinent data)。

3. 分析（Analysis）：進行相關題材的分類(Breaking down the relevant material)。

4. 假設（Hypothesis）：找出基礎的理論(Pilling up alternatives by way of ideas)。

5. 醞釀（Incubation）：找出解釋(Letting up to invite illumination)。

6. 綜合（Synthesis）：結合所有的點子(Putting the pieces together)。

7. 驗證（Verification）：評價產出的想法(Judging the resultant ideas)。

於1953年時，Osborn在《應用想像力》（Applied Imagination）一書 中，鼓勵運用CPS及主張使用腦力激盪法。經過十年的努力，Osborn於 1963年時，將七階段綜和歸納成三階段：發現事實（Fact-Finding）、發 現點子（Idea-Finding）、發現解答（Solution-Finding）。

(二)第二時期：Osborn-Parnes五階段CPS訓練方案(1966-1988)

Osborn於1966年去逝後，Parnes和同事繼續研究CPS，發展出線性五 階段CPS模式，此模式首次將CPS以圖示呈現，主要發展重點是強調問題 的解決必須盡可能想出各種方法來，每一個階段都先有發散性思考(以免 遺漏任何可能的想法)，再有聚斂性思考(從眾多可能解答中找出最佳 者)。在這25年中，同時也努力開發創造力的教學模式，許多的創造性問 題解決教學方案在此階段陸續產生，尤其是以Parnes根據Osborn的「腦力 激盪策略」、Guilford的「智力結構論」、Gordon的「組織論」以及Malsow 的「需求及敏覺訓練策略」，在1967年所提出的五階段CPS訓練方案（圖 2-2-1），最能有效提高創造性思考能力(王如玉，1999)，其歷程主要為：

1. 發現事實（Fact-Finding, FF)：運用5W1H（who、what、where、when、

why、how）的策略，獲得有用的資訊，在解決問題前蒐集相關資料 並檢視，進行整理與分析。

2. 發現問題（Problem-Finding, PF)：蒐集所有相關資料後，找出問題的 線索，這時可以開始分析問題的成份，重新界定問題。

3. 發現點子（Idea-Finding, IF)：到了這個階段，開始找出所有可能解 決問題的方法，以書面方式條列出來。

4. 發現解答（Solution-Finding, SF)：找出一系列的想法後，進一步由這 些構想中找出最好、最實際、最適合的解決方式。

5. 尋求接納（Acceptance-Finding, AF)：找出方法後，必須實際執行這 個構想，以便確認此方法有效與否，如發現無效則必須回到前幾個 步驟，重新找出適合的構想。

圖2-2-1 Osborn-Parnes五階段CPS模式（譯自Isaksen & Treffinger, 2004, P.80)

(三)第三時期：Isaksen & Treffinger 六階段CPS模式(1981-1986)

這個階段發展的重點，在於學習和應用CPS時，個體的差異和情境 的差異所造成的影響。原有的CPS雖然提及擴散式和聚斂式思考需並 重，但卻只針對擴散式思考做訓練，因此Isaksen & Treffinger決定著手發 展聚斂性思考的技術。1983年時，把原本水平的CPS流程圖改為垂直的

自從Isaksen & Treffinger六階段CPS模式提出後，許多研究者將其運 用於教學研究上，成果頗豐。

擴散層面 問題敏感性 聚斂層面

圖2-2-2 Isaksen和Treffinger六階段CPS模式（譯自Isaksen & Treffinger, 2004, P.83)

(四)第四時期：Isaksen & Treffinger三成份六階段CPS模式(1987-1992)

這個階段的發展重心，主要在於教學現場的實務應用，以發展出有 效且適合各種教學情境的CPS教學模式。1987年開始，Isaksen & Treffinger 著手修改CPS的架構，使之更實用、更符合真實的情境。1992年，他們

提出更加完整的教學流程，將六階段的CPS模式進一步歸納為三成份六 階段，三個成份分別為：瞭解問題、產出點子與計畫行動，六個階段分 別為：發現困惑、發現資料、發現問題（屬於第一成份：瞭解問題）、

發現點子（屬於第二成份：產出點子）、發現解答、尋求接納（屬於第 三成份：計畫行動）。此時的流程圖仍以線性垂直為主（見圖2-2-3）。

本研究的探究能力定義為界定問題的能力、設計規劃的能力、實作 驗證的能力、分析解釋的能力、溝通辯證的能力，與此階段的CPS模式 中的三成份六階段有所重疊，界定問題即是第一成份─瞭解問題，設計 規劃即是第二成份─產出點子，實作驗證、分析解釋與溝通辯證與第三 成份─計畫行動吻合。

此一模式開發出來後，許多學者將其運用於不同的教學情境中，發 現該模式不僅適用於各種情境中，而且對於特定任務需求可以更方便的 運用，比過往的模式更符合使用者的需要，和一般人解決問題的模式相 近。

基於上述兩個理由，本研究採取這個時期的CPS模式融入科學遊戲 教學活動設計。

成分一：瞭解問題 擴散:找尋問題解答的可能性。

聚斂:找問題解決建立一般的目標性。

擴散:檢視多樣的細節，從許多角度去看待發現的困惑。

聚斂:找出最重要的資料去引導問題的發展。

擴散:考量許多可能的問題。

聚斂:考量或選擇一個特定的問題。

成分二：產出點子 擴散:提出許多各式各樣特別的想法。

聚斂:找出定義問題的可能性、替代或可供選擇的有趣潛在可能。

成分三：計畫行動

擴散:發展評估標準，以分析和重新找出問題的可能性。

聚斂:選擇使用一個評估標準，用以挑選、鞏固和支持問題解決。

擴散:考量執行過程中可能的助力與阻力，找出可能的執行步驟。

聚斂:聚焦於最有可能的點子，並準備行動。

圖2-2-3 1992年版的三成份六階段CPS模式（譯自Isaksen & Treffinger, 2004, P.88)

(五)第五時期：Isaksen & Dorval三成份彈性循環的CPS模式(1990-1994) 1980年代以來，科學教育受到建構主義的影響，眾多學者認為這是 科學教學走向世界觀，受到其影響Isaksen & Dorval於1993年將原本線性

發現 困惑

發現 資料

發現 問題

發現 點子

發現 解答

尋求 接納

的CPS流程修改為循環模式（圖2-2-4），供教學者彈性運用。如圖2-2-4 所示，CPS包含瞭解問題、產出點子及計畫行動三個區塊，區塊之間以 虛線連結，代表其流程是可以彈性調整的，區塊內的空白方塊，可依個 人、任務和情境的不同，選擇需要的步驟(MF、DF、PF、IF、SF、AF)，

運用於問題解決。

圖2-2-4 三成份彈性循環的CPS模式（譯自Isaksen & Treffinger, 2004, P.91)

(六)第六時期：Isaksen、Dorval & Treffinger CPS系統化架構模式(1994-今) 在這個階段中，有效的把任務評估和歷程規劃整合於CPS中，並對 CPS使用了更詳細的語言做說明。

Isaksen、Dorval & Treffinger 在2000年將CPS修改為一個系統化的架 構（如圖2-2-5），將三大成份改為四大成份；且為了讓使用者更清楚的 瞭解CPS，Isaksen等人修改各流程的用詞，讓CPS的使用更加友善與清 楚，並將三大成份修改為瞭解挑戰（Understanding the Challenge）、產出 點子（Generating Ideas）與準備行動（Preparing for Action）。瞭解挑戰 又分為建構機會（Constructing Opportunities）、探索資料（Exploring Data）

與架構問題（Framing Problem）；準備行動又分為發展解答（Developing Solutions）與建立接受（Building Acceptance）；規劃任務又分為評估任 務（Appraising Tasks )和設計流程（Designing Process )。

圖2-2-5 2000年版的系統化CPS模式（譯自Isaksen & Treffinger, 2004, P.95)

綜觀CPS的發展，自Osborn、Parnes發表理論後，接著Isaksen、Treffinger 第二時期（1963~1988）

/Parnes

發展有效促進創造力的教學課 程

發展了許多創造性學習方案及 產生CPS教學素材

第三時期（1981~1986）

/ Treffinger & Isaksen

學習和應用CPS時，個體的差異

第四時期（1987~1992）

/Isaksen & Treffinger

注重教學現場的實務應用，以

第五時期（1990~1994）

/ Isaksen & Dorval 受到建構科學主義的影響

將原本直線式的CPS流程，修改 為較彈性的循環模式，供教學者 彈性運用

第六時期（1994~今）/

Isaksen、Dorval &

Treffinger

有效的把任務評估和歷程規劃

會容易產生困擾。因此研究者認為第四時期的CPS模式可清楚的描繪問題解 決的六階段歷程，並將各階段在擴散思考及聚斂思考以文字詳細說明其指導 要領，更強化三成分的階段順序性，更接近一般人在問題解決時的解題程序，

可提供教學者直接以其六大階段順序為步驟，做為具目標導向設計之教學流 程的教學活動。邱美虹等人(2005)建議CPS教學最好以小組方式進行，如此不 僅教師較容易準備，也可讓學生互相討論激盪新想法；並提出在討論過程中 (發散思考期)，參與者須瞭解及遵守四項原則：

1. 延後批判：在別人提出想法時不要立即進行批判，等到點子夠多時 再就可行性進行討論。

2. 量多取勝：提出的點子愈多愈好，先求量多，再求質佳。

3. 鼓勵新奇的答案：鼓勵學生提出多樣化的點子。

3. 鼓勵新奇的答案：鼓勵學生提出多樣化的點子。