問題解決與教學

一、問題解決

綜觀各國內外學者專家對問題解決的觀點（問題解決的定義總表請參 閱表2-2-1），簡而言之，問題解決(Problem Solving)是「一段心理活動的歷 程」，是「人們運用既有的知識、經驗、技能，藉各種思維及行動來處理 問題，使情況能變遷到預期達到狀態的心智活動歷程」。換句話說，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）」。

表2-2-1 問題解決的定義總表

立論者 問題解決的定義

Polya(1981) 「問題解決」是一種外顯或認知的行為歷程，這種歷程對問 題情境提出各種可能的有效反應，並且從這些可用的選擇 中，選出較為有效的反應加以執行。

Mayer(1983) 「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。

Kahney(1986) 「問題解決」是利用個體已知學過的知識技能去滿足情境的 需要，以獲至解答的過程。

Hayes(1989) 「問題解決」是發現一個適當的方法去跨越一個落差。

Smith(1991) 「問題解決」有賴於對該問題領域的知識有真正瞭解為基 礎，而不是僅靠知覺的辨識、回憶訊息、模仿或運算法則

（Algorithm）就能成事。

卲瑞珍及皮連生 (1989)

「問題解決」是將個體先前有的知識與經驗重新整理與思 考，找出適用於當前問題的要素，並加以實行之。如果一旦 問題被解決，個體在知識、能力與經驗上必會有所得。因此 在問題解決的歷程中，個體認知的結構必有所增長。

張春興(1991) 「問題解決」是指個體在面對問題時，綜合運用知識技能，

企圖達到某一目標，以解決目的的思維活動歷程

鄭昭明(1993) 「問題」是指兩個狀態的衝突與差異，一是現有狀態；一是 我們欲達到的狀態及目的狀態，而解決問題的歷程就是一個 目的導向的過程。

陳淑娟(2007) 「問題解決」是個體針對所遭遇問題，運用其個別的認知經

Deway（1910） 1、發現問題或困難；2、確定問題的性質；3、提出可 能的解決方案(假設) 4、選擇合理的解決方案；5、驗證 而成立結論。

Wallas（1926） 1、準備期（Preparation）；2、醞釀期（Incubation）；

3、豁朗期（Illumination）；4、驗證期（Verification）。

（引自鄭麗玉，民82）。

Rossman（1931） 1、需要發生或者已經感到困難；2、界定問題；3、收 集資料；4、考慮各個可能的解答；5、驗證各種可能的 解答；6、形成各種新的觀念；7、驗證各種新觀念。

Polya（1957） 1、瞭解問題；2、擬定問題計畫；3、實行解題計畫；4、

回顧並檢核所得之答案。

Torrance & Myer（1970） 1、感覺真正問題與挑戰；2、認識真正的問題；3、產 生變通的解決方案；4、對解決的構想加以評鑑；5、準 備把構想付諸實現。

D’Zurilla & Goldfried

（1971） 1、問題定向；2、界定問題與說明：說明問題中情境的 條件，找出相關的資訊，確定主要目標；3、產生可能 的解題途徑：產生合適的解題的可能方案；4、做決策：

從所有解題方案中找出最佳者；5、驗證：評估解題方 案的執行結果，自我修正。

Hayes (1989) 1、「確認問題」；2、「擬定解決計劃」；3、「蒐集 與探索資訊」；4、「實際行動」；5、「評估結果」。

Charles H.Kepner &

Benjamin B.Tregoe 1、對於問題加以定義；2、對問題加以敘述，包含問題 確認、發生地點、時間，問題廣度等；3、在上述四方

（1981） 面擷取關鍵資料，分析可能之原因；4、測驗各原因，

找出最可能的原因；5、證實真正的原因。

Bransford 及 Stein(1984) 1、Identify；2、Define；3、Explore；4、Act ；5、Look Back。(又稱為 IDEAL 模式)

Klausmeier（1985） 1、分析問題；2、回憶或者擬定一個解決問題的方案；

3、回憶以前的訊息或者獲取新的訊息；4、產生解答；

5、驗證解決問題的過程與解答；6、獲取回饋與協助。

Isaksen & Parnes（1985） 1、確定目標；2、尋找資料（問題分析）；3、發現問 題（界定問題）；4、尋找主意；5、尋找解決；6、接

三、問題解決能力的培養與教學

由於「問題解決」是一種過程，所以當學生遭遇問題時，會先行使用 自己原有的先備知識，嘗試解決問題，當問題無法解決時，會試著去尋求 新的方式或是協助，以便讓問題獲得解決。因此，為了要讓學生能進行有 效的學習，除了提供學生特定領域的知識外，同時也應該提供學生情境學 習、探索研究與深入思考的機會。另一方面教師也可以於教學中模擬有意 義的脈絡情境，設計適合情境的課程，並要求學生從表徵問題中開始尋求 答案，如此學生才能更有效的學習（簡良平，1999）。邱錦昌（1996）、

張清濱（1995）指出在教學歷程中，教師應該採取以下的步驟來幫助學生 進行有效的學習：1.提出開放的問題（opened problem）。2.教導學生思考的 步驟。3.把問題解決融入於課程中。4.把問題解決的教學與學生的興趣相結 合。5.持續的挑戰與不斷的發問。6.運用操弄（manipulatives）。

由上述可知，教師若採取以問題為中心的教學策略時，可以經由設計 豐富的學習情境，引導學生從不同的角度評估問題、思考問題進而獲得知 識。由於科學遊戲具有趣味性、規律性、創造性、分享性等特性，因此非 常適合用來做為引導學生學習的情境。有鑑於此，本研究即是教師針對自 然科課程的內容，設計安排相關的科學遊戲活動，以做為學生學習的情境，

讓學生透過具體操弄實際的科學遊戲，學習主動地建構知識。老師也適時 適地給予學生引導、鼓勵和支持，以利學生成功地獲得知識。而教師於過 程引導中所提出的問題，需與學生所要學習的知識有所關連，並與學生既 有的知識、經驗有適當的連結，以利學生的學習。