問題解決

壹、問題解決

一、基於問題的學習

Hmelo-Silver (2004)指出，基於問題的學習(problem-based learning, PBL)是一 種教學方式，讓學生透過問題解決歷程來進行學習。在 PBL 中，學生聚焦於複 雜的問題，而這些問題通常是沒有正確答案的，學生透過小組合作定義與解決複 雜、真實的問題。在這過程之中，學生專注於自主導向學習，將所學知識應用於 解決問題，而教師則扮演促進學生學習的角色，而非提供與傳授知識者。

(一) 問題解決歷程

學生組成小組，透過合作以共同學習他們為解決某些問題所必須知道的知 識。學生分析與定義真實的問題，對於問題有更多的理解，進而產生可能的解決 方案。學生在PBL中是自主導向、自我訂定學習目標與發展策略，以解決非結構 化之問題。

(二) 問題之重要性

為了促發學生內在動機，問題必須是真實、貼近於學生經驗的問題，而問題 的解決方案應是複雜、需要許多的連結以激發學生學習與了解。

二、合作問題解決

合作問題解決(collaborative group problem solving)讓學生得以與小組成員討 論各自不同的想法與解決方案，增強學生批判思考與問題解決能力。在合作問題 解決中，教師通常扮演組織學生小組與促進小組學習的角色(Lamm, Shoulders, Roberts, Irani, Unruh-Snyder & Brendemuhl, 2012)。決策者與研究者視小組工作為 提升對學校態度、促進成就、發展思維能力、增進人際關係與群體間關係的方式。

創造成功的小組工作並不是僅只將學生放在一起的問題而已。當學生與他人一起 工作時，學生並不會自動地變得有想法或變得更有責任。小組的組織、任務、成 員、小組運作等，將影響小組整體的工作(Phyllis, Ronald, Elliot & Joseph, 1996)。

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貳、創造性問題解決

創造性問題解決(creative problem solving, CPS)最初的啟蒙來自Wallace(1926) 的四階段創造歷程：準備期(preparation)、醞釀期(incubation)、閃現期

(illumination)、驗證期(verification)。1953年Osborn提出創造性的七個階段：導向 (orientation)、準備(preparation)、分析(analysis)、假設(hypothesis)、醞釀

(incubation)、綜合(synthesis)、與驗證(verification)。之後，Osborn、Parnes、

Treffinger、Isaksen、Dorval等人先後進行CPS模式的研發工作，並提出不同的CPS 模式（引自湯偉君、邱美虹，1999）。

在CPS的應用上，越來越多人了解到CPS應是能使用於眾多複雜、創造性、

跨領域的情境與狀況。人們在應用CPS上傾向於以自然、舒適、有效、適合的方 式來應用CPS。創造性問題解決模式第四版將六個創造性問題解決階段整合、組 織為三個主要成分，包括：了解問題(understanding the problem)、發現想法(idea finding)、計畫行動(planning for action)。成分一的了解問題中包括：發現困惑 (mess-finding)、發現資料或數據(data-finding)、發現問題(problem-finding)；成分 二的發現想法包括：發現想法(idea-finding)；成分三的計畫行動包括：發現解決 方案(solution-finding)、尋求接受(acceptance-finding) (Treffinger & Isaksen, 2005)。創造性問題解決模式第四版將六個CPS階段組織為三個主要成分，而增加 這三個主要成分讓過程的應用更加彈性與靈活，三成分CPS模式設計意味著CPS 脫離線性的、六階段步驟，讓創造性問題解決過程以更彈性、動態的方式進行。

在CPS第五版中，CPS發展朝向一個描述性的框架，應用時多了更多的彈性，而 其中的成分、階段可能以不同次序或序列的方式被應用。問題解決者在應用時，

可能不需要所有的步驟，而且可能存在著解決任務的其他方法，這些方法可能與 CPS一樣有效，甚至更好。CPS不再是萬靈藥，需要應用於每個任務，或者需要 以某些方式被運用(Treffinger & Isaksen, 2004)。

創造性問題解決模式版本6.1 ™強調CPS為一個系統模式，包括四個主要成分 與八個階段，四個主要成分包括：成分一了解挑戰(understanding the challenge)：

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(一)考慮可能性(constructing opportunities)：考慮可能的選擇與挑戰、定義一個追 求的目標；(二)探討資料、數據(exploring data)：以不同角度探討與檢視相關資源，

聚焦於任務或狀況的最重要元素；(三)定義問題(framing problems)：定義問題與 挑戰，建構創意想法。成分二產生想法(generation ideas)：(一)產生想法(generating ideas)：發展想法、產生許多的想法。成分三為準備採取行動(preparing for action)：

(一)發展解決方案(developing solutions)：發展策略或工具以分析可能性，發展可 能的解決方法；(二)驗證可能性(building acceptance) ：評估可能方案的結果與效 益；成分四計畫方案(planning your approach)：(一)評價任務(appraising tasks)：決 定CPS是否能有效地處理特定任務；(二)設計過程(designing process)：運用自己 對任務的知識與需求規劃CPS的成分、策略、工具，以幫助達到自己的目標 (Treffinger, Isaksen & Dorval, 2003)。

早期的CPS模式認為階段是線性的進行，而創造性問題解決模式第四版的提 出，為CPS發展中的重要轉捩點，將CPS模式之設計轉為非線性的過程，讓CPS 的運用更加彈性與動態。CPS模式從一開始的七個階段，逐漸演化與轉變，模式 持續的提出與更迭，漸漸朝向整合型的系統化模式。

參、創造性問題解決之特色

研究者蒐集相關文獻(如：Lavonen, Autio & Meisalo, 2004；邱仁佑，2008；

張俊彥、翁玉華，2000)，整合創造性問題解決之主要特色如下：

一、非線性的過程

創造性問題解決為一非線性的過程，在創造性問題解決過程中，並無特定的 規則或法則，也未依循特定的規則。創造性問題解決的特徵在於，學生被安排於 實際的、複雜的、難以界定的、有意義的問題之中，而這些問題並沒有任何明顯、

正確的解決方法。因此，學生必須學習團體合作，在團體中成為專業人士，面對 發生於生活周遭的問題，並找出最佳的可能解決方案(Lavonen, Autio & Meisalo, 2004)。

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二、發散性思考與收斂性思考的應用

創造性問題解決不同於一般的問題解決，創造性問題解決在選擇與實施解決 方案之前，要盡可能想出許多可能的方案、提出更好的想法（邱仁佑，2008）。

相較於其他相關之問題解決歷程，創造性問題解決模式更強調「發散性思考」與

「收斂性思考」的應用（張俊彥、翁玉華，2000）。發散性思考可以使人產生眾 多關於實際問題的意見或想法；而收斂性思考則可以幫助評鑑、澄清、聚焦於產 生的建議、想法，並為下一個階段做準備(Cheng, 2011)。

三、問題解決過程三大階段─發現、解決、評鑑

不同專家學者所提出之問題解決步驟，不論其步驟有多少，問題解決過程大 致分為三大階段：發現問題、解決問題、評鑑結果。而這些CPS模式中，階段與 步驟都不相同，但基本上每種模式之各階段中，皆指出思考方式取向為發散性思 考與聚斂式思考（洪文東，2006）。

整體而言，基於問題的學習讓學生透過問題解決歷程學習，學生聚焦於複雜 的問題，而這些問題通常是沒有正確答案的，學生透過小組合作定義與解決複 雜、真實的問題(Hmelo-Silver, 2004)。創造性問題解決並無一特定定理或法則，

而當學生投入於創造性問題解決歷程中時，學生須針對問題進行探討，廣泛的搜 尋問題與任務，最後漸漸聚焦於問題並找到解決方案。創造性問題解決模式由最 初的線性發展，逐漸演化為非線性、系統化的發展，縱使從一開始的七個階段，

而後發展各種模式、不同步驟，產生與提出不同的版本，然而，創造性問題解決 大致上具有其共同特色。創造性問題解決模式之主要特色在於：(一)創造性問題 解決為一非線性的過程(Lavonen, Autio & Meisalo, 2004)；(二)創造性問題解決模 式強調「發散性思考」與「收斂性思考」的應用（張俊彥、翁玉華，2000）；(三) 問題解決過程大致分為三大階段：發現問題、解決問題、評鑑結果（洪文東，2006）。 在本課程之學期初，學生必須針對生活之實際問題進行討論，而這些問題必 須由學生們自行尋找、探索，進而產出該組之討論主題。因此，本研究所指之「問

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題解決」較偏向於「創造性問題解決」，強調學生投入創新思考與問題解決的過 程，從一開始的問題探索與蒐集，至最後的設計、提出創新想法，以解決該組之 實際問題。

肆、相關研究

許傳方、許銘津（2006）針對培養小四學生的創造思考能力進行研究，研究 者應用創意教學策略，並結合網路進行輔助教學。研究結果發現，在自由創作之 教學活動中，部分學生能表現出創造力中的變通力(flexibility)與獨創力

(originality)；而僅有少數學生能表現精進力(elaboration)。

邱仁佑（2008）透過設計活動，將創造性問題解決策略運用於生活科技課程，

讓學生設計、製作相框。研究者採用CPS三成分六階段模式進行課程，教師在教 學中引導學生發揮創意，並適時給予鼓勵。學生歷經一開始的摸索、同儕觀摩、

嘗試突破歷程，到最後發表成品而獲得成就感，研究者認為這樣的訓練課程有助 於提升創造力。

翁昇宏（2008）針對國小高年級學生進行教學活動設計，運用創造性問題解 決教學模式進行教學，讓學生透過觀察與實驗的方式自製簡易樂器，從中瞭解聲 音如何傳播。學生從此過程中學習不同樂器的特色，以及音量、音調等相關知識，

並培養動手做的能力。研究發現，創造性問題解決教學有助於提升學生問題解決 態度與創造力。

洪文東（2003）針對國小五年級學生進行教學活動設計，採取準實驗研究法。

研究者設計創造性問題解決化學單元，並比較學生在實驗教學處理前後的科學創 造力、問題解決能力表現。研究結果發現，學生在單元教學活動後的科學創造力 及問題解決能力都有顯著進步。

張俊彥、翁玉華（2000）探討高中生的問題解決能力及其與科學過程技能之 相關性。研究結果發現，高一學生之問題解決能力與其科學過程技能的表現達顯 著中度相關。此外，質性數據分析結果顯示：問題解決高、低能力不同者在「問

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題解決的思考流程」上有顯著的不同，高能力者在四個階段：發現事實、發現問 題、提出想法、尋求解答之表現上，階段流程轉移頻繁、連續；而低能力者之過 程則較簡化且不連續。

Cheng (2011)進行一項研究，運用創新教學策略─網路合作學習法結合創造 性問題解決策略，分析在會計課程上整合創造性問題解決法與網路合作學習環境 對學生問題解決態度的效果。研究對象為四年級制旅館管理系的三個班級學生，

實驗組一的班級是在網路合作學習環境下採用創造性問題解決策略教學；實驗組

實驗組一的班級是在網路合作學習環境下採用創造性問題解決策略教學；實驗組