問題解決能力相關研究

學生在學習解決問題的歷程中，教師若能提供有效率的課程設計與解題 環境再加上教師適時的引導，逐步讓學生習得問題解決的步驟與技巧，最終 達到建立學生問題解決能力的目的。

第三節 問題解決能力相關研究

世界各國無論是科學界、教育界乃至於企業界，關於「問題解決」的研 究主題一直是頗具未來發展性與趣味性的，尤其是運用在「教育」的部分更 值得繼續鑽研與努力。本節中研究者試著從「問題解決能力」的定義開始，

進而說明國內外關於問題解決能力的各種測驗，最後將收集到國內外問題解 決能力的相關研究整理分述如下。

一、「問題解決能力」的定義

Wechsler (1958) 曾指出「問題解決能力」是一個可以評估個體智力高低 的標準。

Krulik & Rudnick (1980) 認為「問題解決能力」是個體運用所學已知來 面對並處理新情境的能力（引自郭伯銓，2001）。

D’Zurilla & Nezu (1982) 認為問題解決能力應該包含：1.察覺問題的能 力。2.設想解決方法的能力。3.逐步解決方法的能力。4.預想後果的能力。

5.察覺行為動機的能力。

Brandsford (1984) 則認為問題解決能力應該包含：1.確認問題的能力 (identification of problems)。2.精確定義及表徵問題的能力(define and reprsent them with precise)。3.探討可能策略的能力(explore possible strategies)。4.付諸

行動的能力(act on these strategies)。5.監視行動後影響(look at the effects)。

Gagné (1985) 認為問題解決能力是一種較高層次的學習層次，個體若要 順利解決問題，不但必須具備「敘述性」方面的知識，同時也要具備「程序 性」方面的知識，兩者缺一不可。

詹秀美、吳武典（1991）認為個體解決日常生活問題的能力即為問題解 決能力，而解決問題過程中運用了邏輯思考與擴散思考。問題解決能力包含 五種能力：1.解釋推論。2.猜測原因。3.逆向原因猜測。4.決定解決方法。5.

預防問題。

陳美芳（1994）認為問題解決能力包含：1.問題的辨識能力。2.將問題 解析成為較小問題的能力。3.尋求解題方法的能力。4.執行解題計畫的能力。

5.評鑑成效並加以延伸的能力。

呂金燮（2000）認為問題解決能力指的是一種將已知的舊經驗、模組、

案例進行重新組織與整合的能力，其中牽涉到分析、推理、歸納、演繹等等 的過程。

王雅奇（2002）則認為問題解決能力是個體經過複雜過程整合其高層次 思考或認知活動的最終表現，探討問題解決能力所牽涉的層面非常廣泛且複 雜。

「問題解決能力」牽涉到一個人分析、推理的過程，也牽涉到實際付諸 行動、執行的過程。問題解決能力包含了兩個層面，一是「思考」的層面，

一是「行動」的層面，兩層面需要無間的搭配與合作，才能夠將問題圓滿地 解決。

「問題解決能力」的建立，必須經歷一連串學習的過程，學生經過不斷 地嘗試與反思，尋找出解決問題的最佳答案。爾後面臨相同或類似的問題 時，學生將優先使用成功的舊經驗進行問題解決，當問題解決過程中遭遇困 難挫折時，學生便轉而嘗試以舊經驗為基礎並加入蒐集的新資訊以進行重 整，然後再進行問題解決。

藉由成功經驗的不斷累積，解題失敗的機率隨之下降，學生在問題解決 能力上的提昇，使其漸漸地由問題解決的生手轉變為問題解決的專家。

二、問題解決能力測驗

上一小節中，國內外學者對於問題解決能力的定義提出的見解並不完全 相同，這也代表了若要完整詮釋問題解決能力，其所涵蓋的面向十分廣泛而 複雜，需要考量的因素也十分眾多，基於以上理由，要想設計出一份高信效 度以正確檢測個體問題解決能力的測驗工具，更是一件不簡單的事。

關於學生問題解決能力的評量與檢測，林碧珍（1989）提到「過程評量 模式表」，這是國外學者 Walter Szetela (1987) 採自 Charles & Lester (1982) 的研究。此模式表的三個設計原則是：1.瞭解問題。2.解決問題。3.評估結 果。而這三個原則就是根據 Pólya (1945) 問題解決四步驟而來的，如今也成 為常被使用的問題解決評量表之ㄧ。

研究者將國內外學者針對問題解決能力研究所發展的各式測驗及量表 進行整理，臚列出適用對象以6 歲至 12 歲的國小學生為主的測驗及量表，

彙整如：表2-3。

表2-3 問題解決能力測驗量表彙整表

(Test of Problem Solving, TOPS)

（50 題）

表2-3（續） Huisingh &

Barrett (1984) 編 製 「Test of Problem

Solving」修訂而

表2-3（續）

表2-4 問題解決測驗量表內容架構

表2-4（續）

小結

問題解決能力所涵蓋的面向十分廣泛，因此學者在發展與設計問題解決 能力測驗或量表的過程當中，需要考量的因素也十分眾多。研究者歸納整理 問題解決能力測驗量表的內容架構為五大部分：1.問題、2.計畫、3.資源、

4.執行、5.評鑑，對照本研究所擬定的問題解決五個步驟：1.確認問題、2.

擬定計畫、3.蒐集資訊、4.執行計畫、5.檢驗成果。

故本研究擬以上述問題解決五個步驟融入教學課程，嘗試讓學生經由問 題解決教學的過程，學習問題解決的知識與技巧，最終建立涵蓋「問題、計 畫、資源、執行、評鑑」這五大向度的問題解決能力。

三、國內外「問題解決」相關研究

林漢良（2004）曾將問題解決的相關研究依照科學教育的不同面向整理 如下：

（一）問題解決訓練可以增強創造力及其他思考能力的發展

學者有：Torrance (1972), Chung (1998)、翁玉華（1998）、Malouf (1999)、張俊彥與翁玉華（2000）、洪文東（2000）、李光烈（2000）、 洪文東與李震甌（2001）、張振松（2002）。

（二）問題解決教學對於學習者的學習態度有正面的影響

學者有：Piburn (1994)、劉誌文（1994）、Higgins (1997)、王如 玉（1999）、曾育宗（2003）。

（三）問題解決教學訓練可以提昇學生學習成效

學者有：Piburn (1994)、鍾一先（1997）、Chang & Barufaldi (1999)、湯偉君（1999）。

（四）與合作學習的理念結合促進教學成效

學者有：Gore (1991), Rhoades & McCabe (1992), Brown & Goren

(1993), Qin, Johnson, & Johnson (1995)、李隆盛（1995）、徐新逸

（1998）、程上修（2000）、Taconis, Ferguson-Hessler, & Broekkamp (2001)。

（五）與資訊科技結合提供新的研究方向

學者有：Rayner-Canham & Rayner-Canham (1990),

Reif & Scott (1997)、董家莒（2000）、張俊彥與董家莒（2000）、

季永明（2003）、王順福（2003）。

（六）與後設認知策略結合促進教學成效

學者有：Sherman (1987)、陳龍安（1991）、Jausovec (1994)、

汪榮才（1997）、張淑娟（1997）、楊明家（1997）。

（七）與多元智能結合促進教學成效 學者有：林奕宏（2000）。

（八）從不同的學習型態探討問題解決能力 學者有：張美玉與吳玉明（1999）。

（九）從不同的學習成就探究問題解決能力 李震甌（2002）。

（十）結合提示與範例促進問題解決教學成效

學者有：黃幸美、林美珍和鄭晉昌等（1996）。

（十一）結合不同的教學策略滿足不同學生的需求 學者有：柯怡君與張靜嚳（1995）。

另外，研究者根據部分國內外學者自1986 年至 2002 年對於「問題解決」

議題的相關實證研究做以下的彙整，如表2-5。

表2-5 問題解決相關研究彙整表

表2-5（續）

表2-5（續）

從不同的年級探討問題解決能力 研究者

（年 代） 研究對象 研究內容與結果

王萬清

1986 國小生

◎發現年級越高且採用問題解決課程的學生，其問題 解決能力與程序思考能力優於未採用問題解決課程 或相同情境的低年級學生。

從不同的家庭背景、學習方式、智力探討問題解決能力 研究者

（年 代） 研究對象 研究內容與結果

詹秀美

1989 國小生

◎指出家庭社經地位、父母管教方式、智力、學習方 式等變項對問題解決能力有顯著的預測力。同時發現 創造力與問題解決能力有顯著相闕，且女生的問題解 決能力優於男生。

與生活環保議題結合提昇問題解決能力 研究者

（年 代） 研究對象 研究內容與結果

陳怡琪

1999 小五生

◎國小高年級學生實施問題解決教學之實驗研究－

以家庭垃圾清理為例。

◎實驗組在整體問題解決能力態度以及問題解決自 信方面有顯著增進效果，但對學生的垃圾清理知識方 面無顯著差異。

表2-5（續）