第二章 文獻探討
第二節 創造性問題解決
目前，世界各國在教育上的改革重點雖然不盡相同，但發展學生的創造思考、
批判思考及問題解決等高層次思考能力，可以說是先進國家共同的潮流（葉玉珠，
2006）。而關於科學創造力乃是在既有的科學知識、技能之上、加以創新研發，
產生新的科學概念或製造出新奇事物的能力（李賢哲、李彥斌，2002）。
一個人在面對一個複雜的、變動的問題時，能否勇敢的、負責的、有效能的、
成功的解決問題，是個人生活裡很重要的「能力」（黃茂在、陳文典，2004）。
問題解決乃個人在面對問題時，綜合運用知識、技能，以期達到解決問題的思維 活動歷程（張春興，1997）。Mayer（1992）認為，「問題解決」是從以知敘述 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。
問題解決可看成是一個尋求對某項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）。
Gagne（1985）以處理問題過程中，人們認知的心理活動來定義「問題解決」
是個體將已學過的概念與規劃加以組合，應用來解決某一問題的過程。（引自岳 修平譯 Gagne, E. D.著）。
二、 創造性問題解決之發展沿革與內涵
自 Osborn 於 1953 年提出具體的創造歷程之後，創造性問題解決（Creative problem solving，CPS）在近 50 年的研究與發展，對創造力的培育產重大的貢獻
（Isaksen & Treffinger, 2004）。CPS 模式的演進，大致可區分為六個階段，每個 階段皆具有其時代的特色與差異，以下就各階段模式之發展沿革與內涵加以說明:
（一） Osborn 創造過程七階段：1942～1967 年
1953 年 Osborn 於《應用想像力（Applied Imagination）》一書中，首次提出 創造過程七階段，包括:
1. 定位（Orientation）：指出問題所在（pointing up the problem）。
2. 準備（Preparation）：獲取相關的資料（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）：想像可選擇的方案（pilling up alternatives by way of ideas）。
5. 醞釀（Incubation）：放鬆以引發解釋（letting up to invite illumination）。
6. 綜合（Synthesis）：將相關的部分作結合（putting the pieces together）。
7. 驗證（Verification）：評價產出的想法（judging the resultant ideas）。
（二） Osborn-Parnes 五階段 CPS 模式：1963～1988 年
Osborn 於 1966 年過世後，Parnes 和他同事繼續研究 CPS，發展出線性五階 段 CPS 模式(圖 2-2-1)，此模式首次將 CPS 用圖示呈現，且強調解題者要盡可能 找出多樣性的點子，利用這五個階段循序漸進的解決其所面臨的問題，歷程如下:
1. 發現事實（fact finding )
問題解決著可運用5W1H（who、what、where、when、why、how）的策略，
獲取有用的訊息與蒐集相關資料，並於解決問題之前檢視所有可用的資料，
5. 尋求接納（acceptance finding )
找出最合適的解決方法後，問題解決者必須實際執行這個構想，以便確認此 方法是否有效，若發現無效則必須回到前幾個步驟，重新找出適合的構想，
並付諸實行。
圖2-2-1 Osborn-Parnes 五階段CPS模式
（Isaksen和Treffinger，2004 )
（三） Isaksen 和 Treffinger 六階段 CPS 模式：1981～1986 年
Treffinger 等人認為，Osborn-Parnes 五階段創造性問題解決模式，雖然提及擴 散式和聚斂式思考，但實際上卻只重於擴散式思考的訓練。因此，決定著手發展
個步驟「發現困惑」（mess-finding）。
2. 將 Osborn-Parnes 五階段創造性問題解決模式第一個步驟「發現事實
（fact-finding）」改為「發現資料（data-finding）」。
3. 強調問題解決時擴散式思考和聚斂式思考的均衡運用。
4. 將 CPS 的圖示模式，以垂直模式取代原有的水平模式。
擴散層面 問題敏感 聚斂層面
從生活經驗、角色與情境中尋找困惑。 發現 接受挑戰，做有系統性的回應。
困惑
收集資料（資訊、感想和感覺等 )，由 發現 確認和分析最重要的資料。
不同的觀點與訊息去暸解。 資料
激盪出可能的主問題和次問題。 發現 選擇一個問題。
問題
針對問題，發展與列出可能的構想。 發現 選出最有趣或最有可能的點子。
點子
找出可能的評估標準來檢查和評價點子 發現 選擇幾個重要的評估標準來評價點子。
解答
考量執行過程中可能的助力與阻力， 尋求 聚焦於最有可能的點子並準備行動。
找出可能的執行步驟。 接納
新挑戰
圖2-2-2 Isaksen和Treffinger六階段CPS模式
（Isaksen和Treffinger，2004 )
（四） Isaksen 和 Treffinger 三成分六階段 CPS 模式：1987～1992 年
Isaksen 和 Treffinge 六階段 CPS 模式提出後，許多學者將其運用於各種不同的
情境教學研究，從這些研究的發現可歸納出以下結論:
1. CPS 可以不同的方式運用於各種情境。簡言之，CPS 是實用的。
2. 關於人們如何運用 CPS 提升效能，以符合他們面對不同的群體、任務與情境 時的需要，還是有許多無法回答的問題。簡言之，CPS 可以修改得更好與用 不同的方式呈現。
3. CPS 被有效的運用於許多因素交互作用的動態歷程，包括個人、成果、氣氛 與方法的作用。簡言之，CPS 是一種適合以不同型態加以運用的工具。
4. 針對特定任務的需要，人們會選擇 CPS 模式中部分的過程幫助他們自然的解 決問題。簡言之，人們喜歡以自然、方便的方式運用 CPS。
5. 一般人將 CPS 運用澄清對問題的瞭解、產出點子以及計畫行動。簡言之，人 們通常選擇使用部分 CPS 的歷程以符合他們的需要。
1987年Isaksen和Treffinger持續修訂CPS，發現人們在應用CPS於真實解題情境 時，並不會依序使用這六個階段，而是自然地將之組合。因此進一步將CPS六階 段組合成三大問題解決成分，三個成分分別為：瞭解問題、產出點子與行動計畫，
六個階段分別為：發現困惑、發現資料、發現問題（屬於成分一：瞭解問題）、
發現點子（屬於成分二：產出點子）、發現解答、尋求接納（屬於成分三：行動 計畫），並利用線條區辨出三個成分的不同（圖2-2-3），但此時仍是以線性為主 的CPS階段，換言之，仍不脫Parnes原來的CPS傳統。
本研究探究能力的五個定義分別為：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。而界定問題與成分一「瞭解問 題」相吻合，設計規劃與成分二「產出點子」相吻合，實作驗證、分析解釋與溝 通辯證與成分三「行動計畫」相吻合。
成份一：瞭解問題
發現困惑 擴散：找尋問題解答的可能性。
聚斂：對問題解決建立一般的目標性。
發現資料 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。
發現問題 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。
--- 成份二：產出點子
發現點子 擴散：提出許多各式各樣特別的想法。
聚斂：選出最有可能解決問題的構想。
--- 成份三：計畫行動
發現解答 擴散:找出各種評估構想的標準與方法。
聚歛:選擇一些標準評估解決問題的構想
尋求接納 擴散:考量執行過程中可能的助力與阻力
聚歛:找到最適當的構想，擬定計畫並加以執行。
圖2-2-3 Isaksen和Treffinger三成分六階段CPS模式
（Isaksen和Treffinger，2004 )
（五） Isaksen 和 Dorval 三成份彈性循環的 CPS 模式：1990～1994 年
此階段發展受認知科學與建構主義的影響，Isaksen 和 Dorval 於 1993 年將原 本的線性流程表示的 CPS 模式，修改為以幾何圖形彈性循環的架構表示，以提供 個人不同的需求。如圖 2-2-4 所示，CPS 包含前述的瞭解問題、產出點子、計畫 行動三區塊，但區塊間不再是線性依序連接改以虛點連結，代表其流程是可以彈 性調整的，且區塊內的空白方塊，可依個人與任務情境的不同，選擇需要的步驟 運用於解決問題。
圖2-2-4 三成份彈性循環的CPS模式
（Isaksen和Treffinger，2004)
（六） Isaksen、Dorval 和 Treffinger CPS 系統化架構模式：1994 年～
Isaksen、Dorval和Treffinger（2000）將CPS修改為一個系統化的創造性問題 解決架構（如圖2-2-5），且為了讓CPS的使用更清楚，Isaksen等人亦些許修改各 流程的用詞，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）；規劃方法又分為評估任務（Appraising Tasks )和設 計流程（Designing Process )。
圖2-2-5 Isaksen、Dorval和Treffinger CPS系統化架構模式
（Isaksen和Treffinger，2004 )
Howe曾總結各種CPS模式的共通特色如下（湯偉君和邱美虹，1999）:
1. 利用多階段方式循序達到創意解決問題的目的。
2. 每個階段都使用了聚歛性思考（convergent thinking、critical thinking）和發散 性思考（creative thinking、divergent thinking）。
3. 每一階段都始於發散性思考，而後為聚歛性思考，後者是用來評價、釐清、並 聚焦於前者生成之成果，並為下一階段思考的內容作準備。
4. 可以用於群體也可用於個人解題。
5. 可以使用其中一部分階段即可。
6. 各階段未必要按照一定順序來使用。
7. 各步驟未必是一種線性模式呈現而可以交互螺旋型的出現。
王美芬、熊召弟（2005）也指出學生不一定要完全照順序進行，也不一定要完 成執行過所有的階段，各階段也不應拘泥既定的線性流程或步驟依序產生，只要 把握住其基本精神即可。
至於創造性問題解決與一般問題解決之不同，Eberle（1985）曾指出其不同之 處，在於創造性問題解決會產生出創造性的構想，而創造性的構想主要是擴散性 思考運作的結果。因此，Treffinger 和 Isaksen（1992）認為解決問題不只是運用 推理思考，也必須並用創造思考與批判思考。
而本研究採用 Isaksen 和 Treffinger 三成分六階段 CPS 模式，主要考量此模式 較有系統，且有六個步驟有利於研究者規劃教學流程。
三、 創造性問題解決的相關教學研究
Reese 和 Parnes（1970）研究指出，接受CPS模式加上教師引導學習的學生，
創造思考能力最佳。
Schack（1993）於六所中學選取267位學生依能力分組，進行創造性問題解決 課程，並施予前測及後測。研究發現，經歷CPS教學的學生其問題解決能力顯著
Schack（1993）於六所中學選取267位學生依能力分組，進行創造性問題解決 課程，並施予前測及後測。研究發現，經歷CPS教學的學生其問題解決能力顯著