創造性問題解決與科學創意活動

郭有遹（1999）指出，在創造心理學與認知心理學的文獻中，「創造」與「解決問 題」兩個語彙是交互使用的。因為創造的過程也是解決問題的過程。而在創造性問題 解決實施方面有六大步驟(程上修，2000)，包括：

1. 發現困惑：從雜亂無章的事實中分析出已知者。

2. 發現資料：(a)蒐集有關的資料，(b)仔細而客觀地觀察，(c)探究情境中事實。

3. 發現問題：(a)從若干觀點看可能的問題，(b)思索可能的問題，(c)把範圍縮小到 主要的問題，(d)重新以可解決的形式陳述問題，(e)使用我可能用什麼方式，來思 考問題，(f)改變動詞、重新陳述問題，(g)用小規模的試驗、嘗試、初步擬定的計

劃是否可行，(h)擬可能做的附帶計劃，以防第一個問題行不通。

4. 發現構想：(a)產生許多主意和可能解決問題的方法，(b)產生許多主意以便解決問 題，(c)用腦力激盪法想出許多主意，或數種可能解決問題的方法，(d)盡可能列出 許多主意。

5. 發現解答：(a)在數種可能解決問題的方法中選取最可行者，(b)就解決方法中發展 評鑑準則，(c)客觀地應用準則於每一個可能的選擇的解決方法，(d)根據已發展的 準則評估可能選擇的解決方法，(e)列出可用於聚斂性或擴散性思考過程的評鑑準 則。

6. 尋求接受：(a)發展行動計劃，(b)考慮那些聽眾一定會接受這計劃，(c)針對前面 所提出的解決問題的方法徵求所有的聽眾的意見。

而Treffinger等人（1994）學者提出之非線性三成份六階段的CPS模式，（湯偉君、

邱美虹，1999）

成分一：了解問題

階段一：定位並找出一目標、任務或問題。

階段二：發現資料（data finding）:探索問題或工作的諸面向，並決定焦點所在。

階段三：發現問題並確定之（problem finding identification）：發展問題的敘述，

並精鍊而釐清之。

成份二（亦為階段四）：激發點子：此時要儘可能找出各種點子、他種選擇、另種解法，

新奇或古怪的都可接受。

成份三：行動的計畫

階段五：找出答案（solution finding）：首先要發展出一套評價標準，其二釐清前 一階段所提各種點子的真義，然後使用選定的標準去評估。

階段六：運用所選擇的解法：發展特定的行動計畫，同時實踐之。

創造性問題解決(CPS)的始祖 Osborn (1953)提倡善用個人的創造力，並相信創造 力是可經由訓練而提升的，因此 Osborn 主張利用腦力激盪（brainstorming）、不加 以評斷、鼓勵自由聯想及想像、及尋求所有可能的解決方法等方式，來訓練創造思考 及問題解決的能力。陳龍安(1997)指出，創造性問題解決是利用有系統的思考方法來 解決問題，特別強調問題解決者在選擇或執行解決方案之前，應盡量想出各種極多樣 的方法。而在實施的方案中，「競賽」亦是不錯的方法之ㄧ。

Torrance 在 1965 年曾經研究一群小學生，讓他們在比賽與不比賽的情境下完成 一件作品修改的任務，結果發現學生的創造力在有比賽情境比不比賽的情境有顯著的 提升（Sternberg & Lubart, 1995）。洪志生（1983）指出科學競賽活動可以鼓舞學生 科學研究的興趣，並激發潛能的表現。洪文東（1997）也曾提出有計畫的提供科學創 造性活動，使學生科學創造才能得以展現，是一個可行的策略。科學創意活動是鼓勵

「動手做」，激發點子，培養合作解決問題的能力，具有挑戰性、趣味性、創造性以及 解決真實問題的特性（黃鴻博，2000；游詩蒂，2002）。科學創意競賽活動是一種有系 統的科學創造性問題解決的活動，因此，科學創意競賽活動也可視為創造性問題解決 的表現。據此，科學創意競賽活動在競賽的過程中，學生發揮創意解決現有問題以達 成目標，其解決問題的歷程可視為 CPS 模式。二者之間對應的關係如表 2-7。

九年一貫課程暫行綱要提到自然與生活科技學習應以探究及實作的方式來進行，

強調手腦並用，活動導向、設計與製作兼顧、知能與態度並重；教學應以學生為主體，

培養學生探究能力、能進行分工合作學習、能獲得科學智能、習得各種操作技能為原 則，活動設計則應以解決問題策略為中心（教育部，2001）。本研究設計之科學創意競 賽活動亦以創造性解決模式設計，以培養學生擁有獨立思考與解決問題的能力，以達 培養正確的科學態度。

表2-7 三成份六階段的CPS模式與科學創意競賽活動間的關係 CPS模式

成分 階段 科學創意競賽活動內容

階段一：定位並找出一目標、任務或

問題。 給一任務或問題。

階段二：發現資料（data finding） 發現任務或產品的原理或無法達成 目標的現象。

成分一：

了解問題

階 段 三 ： 發 現 問 題 並 確 定 之 。

（problem finding identification）

發現任務或產品所遭遇的問題，並確 定其為影響的原因。

成份二 階段四：激發點子。 尋求協助激發點子，並提出改進的可 能的作法。

階段五：找出答案。

（solution finding）

在所有可能的作法中，凝聚主要的解 蘊芳譯，1999）。而Michael Gelb 在7 Brains 一書中亦有解釋：你可以使用一個簡 單卻威力十足的方法，在日常思考計畫和解決問題時，讓藝術與科學同力增效，追求 大腦左右的平衡，這個方法叫做「心智圖思考法」（劉蘊芳譯，1999）。亦卽此法強 調以輻射網狀結構的思考架構取代條列式的思考架構，如此能有效利用左、右兩半腦 充份掌握整體性的思考，並能激發創意思考（連啟瑞、盧玉玲，2005）。而心智繪圖 是一種能將放射性思考（radiant thinking）具體化的方法。

人類頭腦的主要功能一接收、維持、分析、輸出和控制：

（一）接收：你的任何知覺所收到的任何事物。

（二）維持：你的記憶, 包含銘記（儲存資訊的能力）和回想（進貨和使用己儲 存資訊的能力）。

（三）分析：確認模型和處理資訊。

（四）輸出：任何溝通型式或創造行為，包括思想。

（五）控制：所有心理的和生理的功能，包括整體的健康、態度和周圍的條件（

此項最重要）。

這五個項目彼此相互增強，前三項功能合成第四項一把那些接收到的，維持的和 分析過的資訊透過「心智繪圖」、演講、姿勢等方式表達或輸出（羅玲妃譯，1997）。

當特定的訊息在腦細胞之間互相傳遞時會建立起一個特殊的電磁通道稱為「記憶軌跡」

（羅玲妃譯，1997）。Tony Buzan 以樹林通路為例來解釋這個通道：第一次開荊斬棘 要通過樹林時，一定困難重重，但是每走過一次以後阻力愈來愈少，最後終至暢通無 阻；腦細胞開創使用的通路越多，思緒就會越清晰、越快也越有效率。

Buzany在1991年與一位十三歲小孩合作，由學童實際學習的觀點改寫「心念構圖」

法，該訓練模式主要之進行步驟為下列五項：

1.繪製圖像或文字於紙中央：表示主觀點。

2.繪出支線：用關鍵字或圖表示相關主題或要點。

3.由相關主題或要點，繪出次支線（連結線）：用關鍵字或圖表示次相關主題或 次要點。

4.由次主題或要點，繪出支節線（連結線）：表示詳細之狀況。

5.由支節線擴展：表示更細之相關資訊。

Buzany並提出上列五項步驟之詳細相關策略，如集體研討技巧、規章、潛力發展 規則、腦力激盪創意訓練技術、字、圖、顏色應用技巧……等等，為擴散創意思考提 供良好模式（引自連啟瑞、盧玉玲，2005）。簡單來說，心智圖思考法的規則或作法 如下（劉蘊芳譯，1999）：

1.在紙的中央，畫出一個象徵式的符號或一幅圖，以此展開心智圖的繪製。

2.寫出關鍵詞。

3.由中心圖像往外拉線，把關鍵詞連起來。

4.工整寫下關鍵詞。

5.每一行寫一個關鍵詞。

6.把關鍵詞工整寫在線上，並每一個詞的長度和底下的線一樣長。

7.利用顏色、圖形、層次和符號盡量聯想，找出重點，標出重點，並點明途中各 分支之間的關連。

具體的說，心智圖法是一種綜合心像、視覺思考及擴散性思考的方法，比傳統的 線性思考方式更能激起創意的點子。可以自由聯想、腦力激盪，所以也是一種創造思 考的策略。透過這種策略去引導學生，畫出思考的脈絡，不僅能讓學生了解自己整體 思考的方向，也能讓我們看見學生的想法。

在心智圖法的應用上，心智繪圖具多面發展性，可以使思考更多元化，與條列直 線思考和橫向正反面思考的筆記不一樣。Tony Buzan曾試著將腦皮層關於文字與顏色 的技巧合用，發現因做筆記的方法改變而大大地增加了至少超過百分之百的記憶力（孫 易新，2003）。由此心智繪圖可以發揮大腦的潛能，生活中的許多事情都能利用心智 繪圖來找出解決的方法，尤其是在學習方面，它可以幫助我們，使我們的思路清楚，

讓我們在各方面都能有出色的表現（羅玲妃譯，1997）。

對一個學習者來說，可以運用在記憶、寫筆記、做筆記、做報告、準備計劃、幫 助思考、集中思慮上。心智繪圖充分利用大腦各項機能：文字、圖像、數字、邏輯、

韻律、顏色、和空間概念，是一種獨一無二而且非常有效率的讓你優游在大腦無限的 領域中，因為結合大腦處理文字與圖像的能力而每一個加進心智繪圖的文字與圖像都 能再啟發聯想力使心智繪圖不斷擴大， 可以讓你的思考更多元化更具創造性（羅玲妃 譯，1997）。簡單的說，心智繪圖提供一個有效的工具，運用圖文並重的技巧，開啟

人類大腦的無限潛能（孫易新，2003）。

綜合以上可以得知，心智圖法是一種擴散思考及創造思考的策略，運用圖文並重 的技巧，除了可以看清各個主題的內容結構外，還可以看出不同主題之間的關係。無 論是學習或是思考方面，透過心智圖法可以統整知識、增進記憶、腦力激盪、自由聯 想、激發創意點子……等，可以開啟人類大腦潛能創意思考的工具，也可以運用在生 活中，來找出解決問題的方法。

第三章 研究方法與設計

本研究目的在探討科學創意活動對學生科學態度的影響。研究採準實驗研究的方 法設計，以苗栗縣某國小六年級二班為研究對象，透過九次十八節教學活動後，進行 研究分析。研究採質性研究方法為主，輔以量的統計分析。本章共分八節，第一節是 研究設計與架構，第二節是研究情境，第三節是研究對象及研究者的角色，第四節是

本研究目的在探討科學創意活動對學生科學態度的影響。研究採準實驗研究的方 法設計，以苗栗縣某國小六年級二班為研究對象，透過九次十八節教學活動後，進行 研究分析。研究採質性研究方法為主，輔以量的統計分析。本章共分八節，第一節是 研究設計與架構，第二節是研究情境，第三節是研究對象及研究者的角色，第四節是