精熟期

牛頓、伽利略等開創性的科學家都具有善於動腦又善於動手做的能力，可見 純粹的推理或盲目的實驗都不可靠、不正確，二者需相輔相成互相檢證。根據前 二單元的經驗，研究者發現對國小學生而言一直在做系統思考，反降低興趣及浪 費時間，不如收集資料、產生點子，評判標準(如新奇比較重要還是輕鬆比較重要，

會去影響後面的結果)，約略的計畫分配工作就去做。

培育小學生的科學創造力，使用CPS 系統思考融入教學的模式，如何兼顧思 考和動手做？同時提升點子的量及品質？根據以往研究者教學經驗，有些學生一 直「動手做」，仍做不出來，該如何幫助他？

<第三單元活動三舊玩具新玩法>

把Treffinger(2000) 「創造性問題解決的練習集」(第三版)書中的「new games」

翻譯成中文，再把 game 及 puzzle 改成「交通工具玩具」(如汽車、飛機、船等)，

成為學生創造性問題解決的練習題。學生全班共同閱讀內容後，確認問題是要為 舊玩具，想一種玩法，所以約定要帶舊的交通工具來，最好是不要的那種，至於 剪刀膠水等文具老師會準備。

學生展示各人帶來的玩具(交通工具)，都是「汽車」。以為就只是要玩自己的，

後來才知道是要替別人設計玩法，就由學生S2 提議抽籤決定，如 S3 設計 S2 的 拉線放手就會跑的玩具車。

一剛始便讓他們動手去做。一面做一面想。有想法的可以做出來的，就做 出來了(如 S2)，做不出來的(S1、S3、S4)，再由研究者提供思考策略的鷹架─車 子的玩法與球類玩法的聯想(不相關聯想)，

起初S2.S3 各做各的，S1.S4 兩人一起動手做，起初用彩色筆盒讓車子衝上 去，再換面衝上去。S4 似乎忘了自己要改造車子。後來在研究者提醒下找教室內 不同的材質的板子，如透明片、紙板、立體展示板、紙板、保育動物看板、保麗 龍板等，輪流用個自的車子衝上去，最後是把數種接在一起，從桌上玩到地板上，

再想想要比什麼如跳的過或跳的準或跳的高等，改來改去，玩的不亦樂乎。S2 則一直低頭不停做，最後完成不再改。S3「動手做」做不出來，方向也錯了

8:45

R：剩五分鐘吧

S3 低頭用橡皮筋拖另一部車，後說「哇，不行了…..」

9:40

R：注意哦，只是要改它的玩法，你不要再加其它車子了哦，就原本那 部車子就好了。加其它車子那是下一個任務。

(S3 用手推走 S1 跑過來的車子)後來他才專心於手上的車子。

18:27

S3：不行啦，太肥了啦~

32:37

S3：我修他的啦~(指 S2) R：那不是「修」

33:58~34:17

S3：可是我還沒修好耶

R：你一直都沒有搞清楚題目哦。沒有要修它。(上課教學錄影 G10-941121)

在S1.S3.S4 都沒做不出來，似乎愈做愈爛的時候，在學生困頓做不出來時或 品質不佳時，研究者提出「不相關聯想」，起初S2 覺得把車子當做籃球丟到箱子 很無聊，但在被叫起來玩過後也哈哈大笑。S3 想出在走廊用腳踢車子的玩法(足 球)、 S4 在實驗桌拿書本把車子打來打去的玩法(桌球)。但後來 S1 又改回要自己 想的，即四個板子接在一起，車子用衝的衝過去

S1：躲避球哦~

S4：先叫某某人把球踢出去，再把它接住…..(略) R：這樣是不是一種玩法了？這個籃球呢？

S4：把它當做籃球，丟上去….(略) S2：哈哈，無聊(略)

R：沒有進沒有進，你還說無聊

S4：笑成那樣你還說咧 (上課教學錄影 G10-941121)

最後請玩過每個人發明的遊戲的二年級學生表決何種最好玩及原因。並以 玩去各有但後來大家都笑的很開心，並約定吃完飯後再來玩。

剛開始了解問題後就「動手做」。如果做的出來就不用，但一直動手做仍想 不出來的，才提出擴散思考「不相關聯想」想一些後，也就動手做。做了之後才

會發現缺點，下一次再改進。愈不相關創意愈大，但不是每一個都可以成功，還 是要經過篩選。在玩過後，學生才會發現真實的問題，不是單憑直覺。例如把車 子當球在空中打來打去，就很危險或這台車子經得起踢來踢去嗎？是不是換一台 堅固簡單的塑膠玩具車？或乾脆換另一種玩法？

45:36

R：我說好危險，你說不會。

46:12

R：這個不相關聯想不是每一個都會成功 S1：對啊

R：是不是？譬如說 S3 那個，那部車子拿出去當足球踢就不適當 S1：嗯

R：如果換成後面這部塑膠的就比較 OK

S3：嗯 (上課教學錄影 G10-941121)

由此可知道「沒有問題意識，就不會想要去解決創造性的問題」，所以應該 是待學生實在想不出來再拿出用，這樣孩子才能享受「非相關聯法」創意的樂趣 吧？為避免增加學生用「不相關聯想」仍想不出來的挫折感，修正為當學生實在 想不出來後才運用特別的擴散思考策略，增加成就感。如單元三活動三「舊玩具 新玩法」在學生S3.S4 想不出來好的遊戲時，再介紹給他們接受度比較高。所以 在較簡單習任務，小學生仍以動手做為先，在做不出來後，可以使用「創意思考 策略」有效地幫助學生，減少挫折，時間也較充裕。

「點子」可採動手做與思考並行。（按；資料、問題明確情況下）先做，

當學生做得不是很流暢適當，老師再給予意見，若遲遲想不出來時(有明 顯困難)再給予「策略」(如不相關聯想)幫忙想出、產出作品，再動手做(如 果再有時間就再往下做。若再有困難，就再教策略再思考，再動手做….

如此可得較好的作品。不斷擴散不斷聚歛，不斷創造不斷批判…非一次 可成)這樣兩堂加上比賽評分就可結束，連寫心得、老師講評都可以有 15 分鐘。 (2005/11/21 研究日誌)

這次教學活動學生拿到玩具便開始「動手做」，並沒有引導依「點子─評價─

接受─計畫」思考的步驟，S2 可以做出來，因為 S2 己有點子知道大概要做什麼 了。而S1 利用「動手做」，經研究者提醒嘗試各種材料及組合、遊戲方法產生「點 子」。S1 在玩過「籃球」版的車子玩法後，拒絕了研究者分配的「籃球」選原來 的「飆車」點子，不知道他的「評價標準」是什麼？覺得先前較刺激好玩嗎？有 理性的聚歛思考還是直覺的衝動?而 S3.S4 在做不出來後，才回到點子階段，使用

「不相關聯想」激發點子。「評價標準」階段，，而S3. S4 接受「足球」「桌球」

的原因大概就是「時間」來不及及好玩的考量吧。再一次跳過「接受─計畫」，讓 有多餘時間研究者可以講評及再討論其它的聯想如健康操、扯鈴如何設計車子玩 法呢。使用一點技巧即動手做做不出來，無法解決問題時再回到點子階段再去擴 散思考，突顯「創意思考策略」的重要性及好處。

如果在動手做前可以想多一點，或在動手做時不斷嘗試各種可能也是擴散點 子的一種方式，都可以提升品質。不過根據研究者以往經驗，後者可能會把有限 材料用完或用壞，如S1 到後來車子就掉零件了。

CPS 系統思考完最後的結果仍只是想的階段，動手做在提供真實經驗，不只 是假想。二者相輔相成，讓科學創意不單是直覺也有理性。

在時間的考量下，割捨去「接受」「詳細計畫」二階段，把時間讓給動手做 多一點與創意思考(擴散思考)多一點，但如果是複雜的跨年級科學創意競賽活 動，六步驟就都需要了。

<第三單元活動四運輸工具科學創意競賽>

這個活動對學生而言為較複雜的「真實生活機會及挑戰」，除了要動手做、

制定比賽規則、尋找材料、聯絡同學放學後留下來共同製做等外，還有一些行政 必做的工作，如公文邀請評審、規畫時間場地、調課攝影、評分設計(詳見附錄九) 等。前者由學生自行解決，研究者負責後者，因時間來不及，且研究學校的小學 生，要有解決後者的能力是很困難。與Sternberg（李乙明、李淑貞譯，2005）所

講的學校情況，把困難的問題都解決了，只留下機械式、膚淺的問題給學生不太 相同。因為考慮到實際情況，如果把全部都讓學生執行，又是造成學生太大的負 擔，所以對學生而言，這個學習活動不是不存在的問題，而是「真實關心、你強 烈感覺它們的、你想要能解決的」，位於「逼真的任務」、「真實生活機會及挑戰」

之間的任務型式。

這個科學創意競賽，學生之前有4 週，每週一本書有關交通工具的閱讀及口 頭報告，並實際出去看看各種車子的相同相異之處如腳踏車、機車、農地搬運車 等，做為創意的背景知識。再進行「舊玩具新玩法」給一些教室內看得到材料如 書本、紙板、保特瓶、橡皮膠等，動手設計出不一樣的玩法。也邀請了比他們小 的二年級學生來評定好不好玩。再與五年級一起上課，統整交通工具發明過程及 能源種類。

發現也許如S2 說的，看書可以知道那是什麼車，如六年級不道什麼是油 缶車….. (2005/11/29 研究日誌)

為有別於一般科學玩具或遊戲的製作方法與材料，採「達文西細部分析隨意 組合法」，將運輸工具分為「種類、車身材料、車輪、動力」隨機抽取組合產生 下列的交通工具：

表4-3-1 隨機組合產生運輸工具的結果

種類 輪子 車身材料 動力

車子 光碟片 鉛筆 人力

木筏 保特瓶蓋子 紙盒 水力

油缶車 指北針盤 保特瓶 太陽能

巡邏車 木頭 木頭 風力

隨機選定類目解讀比自由選定類目解讀更能產生創造性概念。意外的類目

發現（李乙明、李淑貞譯，2005）。利用此法，我們創造了許多新的組合，也挑 戰了一些不可能如「水力」木筏、太陽能「油缶車」。這些都是以往科學創意競 賽項目(如回力車、組裝太陽能車、不用電力的動力車、水火箭、紙飛機、電動車 等)中沒有的，學生在後者成功做出來了，但前者有一些爭議。

四年級教交通工具能源及能源種類，五年級教交通工具速度的快慢(蒸氣引 擎、汽油引擎、噴射引擎或汽車、風力車、馬車、蒸汽車)，演化成創意交通工具 不同年級競賽─利用達文西細部分析各種種類、輪子、車身材料、動力(擴散思考)，

再每項挑選出可能做到的(聚歛思考)，之後再隨機抽出組合，增加各種可能組合 性。但他們做的到嗎？如太陽能力動力、木頭輪子，五年級一直要求更改題目，

再每項挑選出可能做到的(聚歛思考)，之後再隨機抽出組合，增加各種可能組合 性。但他們做的到嗎？如太陽能力動力、木頭輪子，五年級一直要求更改題目，