問題解決歷程的模式

根據Medin 等人（2001）與 Sternberg（1994; 1999）的觀點：問題解決發生於 一個人試著去達成一個目標，在沒有即刻可以使用的答案下，從所給定條件狀態 著手，應用方法將給定的條件轉換，以找出答案（黃幸美，2003）。此即是說，

問題解決是一個透過思考以尋找答案的心理活動歷程。那麼，此一尋求答案的心 理活動是否有一定的步驟？歷年來從事研究問題解決的學者，有的以邏輯分析的 方法研究，有的採實驗觀察的方法尋求，所得結果頗不一致。以下選擇學者所提

各種問題解決歷程與本研究性質相近者加以整理：

（一） 創造性問題解決模式(Creative Problem Solving, CPS)

根據湯偉君、邱美虹（1999）的研究報告指出，目前為人所熟知的 CPS，最 初是由Parnes 在 1966 年所發展，最早是為線性的五階段解題，爾後經由 Treffinger、

Isaksen 等學者持續對其予以修正，指出原有的線性過程並不符合解題者實際的解 題歷程，因而提出了非線性的三成分六階段的CPS 模式：

1. 發現挑戰（Mess-Finding，MF）：乃修正Parnes（1987）的五階段創造性 問題解決模式後，新增的一個階段。

2. 發現數據（Data-Finding，DF）：原為Parnes五階段創造性問題解決模式中 的發現事實階段（Fact-Finding，FF），解題者可利用5W1H（who、what、

where、when、why、how）策略自問自答以找到收集資料的方向及獲得某 一挑戰的各種訊息；後來主張有效的解題不僅要考量簡單的事實，更要想 到在解題過程中相關的資訊，他們認為感覺、印象、觀察、問題也同樣的 重要。

3. 發現問題（Problem-Finding，PF）：解題者要設法釐清問題，以得到一個 有明確敘述的問題。

4. 發現點子（Idea-Finding，IF）：解題者要能找出可以解決前一階段所得到 問題的各種點子。

5. 發現解答（Solution-Finding，SF）：解題者要找出各種可以評估點子優劣 的標準，並藉以評斷點子的好壞，找出一個最恰當的點子作為問題的解答。

6. 尋求可被接受的解答（Acceptance-Finding，AF）：解題者必須去計畫執行 此一問題的解答法，確定此解決法是否有效，若無效得回到前幾個步驟，

以得到另一個可能的解決方法。

他們並以Abell（1990）提出的運用 CPS 策略來解決生活議題的示範教材，做 為這種CPS 模式應用在教學上的例子（表 1），以使讀者能對 CPS 有進一步的瞭 解。

表 1 六階段 CPS 解題範例

階 段 範 例

1 發現挑戰 某地區因將有高速公路通過，可能影響了鹿的族群和遷移；村 民們感受到了這個挑戰。

2 發現數據

村民為更瞭解此一挑戰所衍生出的問題，因此利用5W1H策略 自問自答以收集更多資料，如汽車產生的污染對鹿有多大的危 害？改變高速公路路線是否可能？花費有多少？…….

3 發現問題

配合所收集到的資料，村民把原本曖昧不清的情境化約成敘述 清楚的問題，如以什麼方式我們可以使車子不會撞倒正遷移中 的鹿群？

4 發現點子

針對問題提出解決的點子，如在鹿群遷移季節裡封閉道路、建 造孔道讓鹿能從道路底下通過、訓練鹿群改走不同的遷移路 線……。

5 發現解答 找尋一些評估標準，以評價各種點子的優劣，如花費、對生態 的衝擊、村民們的接受程度、政府機構的接受程度…….。

6 尋求接受

找出可能的最適當解決方法之後，村民們要向社區其他成員、

專家學者、政府機構等尋求協助，擬定適當的實施計畫並執行 之。若不可行，則從頭或從某一階段再來過。

資料來源：引自湯偉君 *邱美虹（1999），創造性問題解決（CPS）模式的沿革與應用，科學教育 月刊，第223期

（二） 問題解決循環模式（Problem-solving cycle）

Sternberg（1999）分析一般人處理日常生活問題，綜合考量問題情境的解題步 驟，提出了問題解決循環模式（圖2），以下以擬撰寫一篇學術論文做例子：

1. 界定問題（Problem identification）：首先必須確定的就是研究問題是什麼。

2. 定義問題（Problem definition & representation）：接著要把主題定義清楚，

才能決定搜集研究資料的方向及論文撰寫的整體策略。

3. 建構策略（Strategy formulation）：解決問題的策略包含分析（Analysis）

－把複雜的問題分解成更小而容易管理控制的元素；或者綜合（Synthesis）

－把各個不同的元素組合起來，使它們變成有用的東西。撰寫論文時，你 必須分析主題中所有各部分的構成要素，然後綜合成你論文的草稿。另外 一組互補的策略，包含發散性思考（Divergent thinking）和聚斂性思考

（Convergent thinking）；首先運用發散性思考以產生各式各樣不同的解題

可能，接著運用聚斂性思考以便在眾多可能的解答中找出最合適的一個。

4. 組織訊息（Organization of information）：一旦策略規劃好後，你便必須組 織有用的訊息，以使得策略得以實現。比如：寫論文時，你最好用大綱來 組織你的想法。

5. 分配資源（Resource allocation）：資源包括時間、金錢、設備、空間等，

我們必須知道在什麼時候投入什麼資源。研究顯示，解決問題的專家傾向 於投入更多的心力在整體的規劃；而生手則傾向耗用比較多的時間在細節 的計劃。所以寫論文時，應盡可能的多花時間在研究管理、重點安排和論 文計畫上。

6. 監控過程（Monitoring）：隨時監控問題解決的過程，以確保朝著目標持續 前進，避免迷失方向、走錯岔路；不要等到最後才做查核的動作。

1.界定問題

Problem identification

2.定義問題

Problem definition &

representation

3.建構策略

Strategy formulation

4.組織訊息

Organization of information

5.分配資源

Resource allocation

6.監控過程

Monitoring

7.評鑑結果

Evaluation

7. 評鑑結果（Evaluation）：在問題解決完成後，要做評鑑的工作。因為透過 評鑑，新的問題可能產生、問題可能被重新定義、新的策略可能出現、新 的資源可能被開發出來或更有效的使用。比如：在論文初稿完成後，一定 要再校正、修訂數次，才能大功告成。

圖 2 問題解決循環模式

資料來源：引自Sternberg, R.J. (1999), Cognitive psychology, 第 351 頁，圖 11.2。Harcourt Brace

& Company, USA.

（三） 教育部國教專業社群網

教育部國教專業社群網在「獨立思考與問題解決」的基本能力說明中指出：

不論數學問題或非數學問題，理想的「解決問題」是一種思考的心理歷程，並且 必須顧及個人所處之情境，特別在個人情感與理智衝突之際。解題者搜集相關資 訊，聯接舊經驗和新知識；有時或許百思不解，暫時擱置，但潛意識之下仍在思 考解題方案；一旦突然頓悟，就可瞭解解題之關鍵所在；然後，將其觀念加以實 施檢測，以驗證其可行性。而「解決問題」之過程可表為一序列啟發式計畫

（heuristics）的組合，它包含五個步驟：瞭解與思考、探究與計畫、選擇策略，尋 找答案，以及省思與擴展問題：

1. 在「瞭解與思考」階段，必須瞭解問題，要有批判的思考。注意到問題的 所有條件嗎？條件明顯？或是模糊？了解目標狀態嗎？目標是明顯或模 糊？分開問題的各部分條件，能聯結寫下來嗎？問題情境能視覺具體化？

問題能轉化為解題者的用語嗎？是否評估解題者現有知識與問題的關係？

2. 在「探索與計畫」階段，解題者能分析資料，決定是否有充分資訊解題？

並且去除干擾解題的因素。找出未知數與已知數之間的關係，如果找不到 就得考慮一些輔助問題。選擇問題的條件採取行動嗎？或根據問題的目標 採取行動？行動合理嗎？所採行動有方向或重點？行動有目的嗎？有否監 視解題行動？對解答有何影響？

3. 在「選擇策略」階段，一般人認為是解題時最困難的步驟。所謂「策略

（strategy）」是指提供解題者一個指引，以利其發現答案。策略的選擇是 根據前二個階段而來，困難的是如何去選擇一個合適的策略？或去修正所 選擇的策略？下面策略常常在國民教育階段使用之：辨識型式、往後推導、

猜測與檢驗、實驗或模擬、化簡或擴張問題、以及列方程式等。

4. 在「尋找答案」階段，即實施所擬定之計畫、校正每一個執行步驟，清楚 看出那一步驟是正確？能証明其正確性。在執行計畫時，是否能評估計畫 的相關性、適當性及結構性？是否在整體或局部層次評估執行？評估之有 無對結果有影響？有否利用計算器、電腦或其他科技去解題尋求答案？能 否利用各種方式去解決問題？對特殊問題，有其他方法？

5. 有「省思與擴展問題」階段，有否校核結果？能否融合論証？能一眼看出 來嗎？能把結果或方法應用到別的問題？改變問題的條件狀況，可以求解 嗎？有無原理及解答的評估？對解題的當前狀況有無評估？若放棄一種解 題途徑，是否企圖利用其中有用的部分？有無再評估先前放棄的解題途 徑？對解答產生的局部與整體影響如何？所採取行動適當而必要嗎？是否 評估採取新途徑的短程及長程影響？其行動也適當必要嗎？這是一個「後 設思考(meta-thinking)」階段。