研究背景與動機

本章內容共分四節，第一節是研究背景與動機，第二節為研究目的 與待答問題，第三節為研究範圍與限制，第四節則是重要名詞釋義。

第一節 研究背景與動機

一、 問題解決能力日漸重要

在現今自由開放的學習風氣之下，學生的學習方式已從傳統的被動 式接受轉變為主動的知識建構者，特別是在自然與生活科技學習領域課 程中，學生具備主動探究、獨立思考，進而自行解決問題的能力是很重 要的。教育部（2003）頒佈的「國民中小學九年一貫課程」之「自然與 生活科技學習領域課程綱要」中「思考智能」項內包括了「問題解決的 能力」；十大基本能力中也包含了「獨立思考與解決問題」之能力。

在現今全球化、瞬息萬變及高科技的社會環境中，問題可說是我們 人生中絕不缺席的重要角色。未來國民最重要的基本能力將不再只是知 識累積的多寡及處理複雜計算的能力；而是必須進一步學會如何將所獲 得的知識及資訊以科學的方法加以統整運用，並靈活化地應用於日常生 活中的問題解決（洪文東，2006）。即可說「問題解決能力」已成為生 存在社會中的基本能力。另眾觀國內外對於問題解決相關研究之歷史及 研究，亦可見其在各領域皆有其重要性。

二、 TRIZ 方法對創新發明有成效

英國的財經部指出，創意是新點子的激發，不管是新的發明或新的 應用方式；創新是對新點子加以開發（exploitation），將新點子化為新產 品、新服務、或是新的企業運作模式；而有創意的點子需要予以具體化、

務實化，才能產生實際的效用（the United Kingdom's economics and

finance ministry, 2005）。因此，有效的設計教學應該能鼓勵學生思考、激 發學生創意，並將創新的點子加以具體呈現。

TRIZ 為俄文 Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch 之縮寫，英 文譯為 Theory of Inventive Problem Solving（TIPS），其意義為「創新發 明問題解決理論」，由Altshuller（1999）從四十萬件專利發明經驗所發 展出來的創意方法（劉志成、陳家豪，2003）。Altshuller（1999）認為 創新發明應可如科學學科（數學、物理、化學…等）般，能夠建立一套 讓人可遵循之客觀模式，以解決創新發明上遭遇之問題。Altshuller（1999）

亦指出，雖然 TRIZ 比較偏向工程領域的創新方法，但他強調 TRIZ 不僅 只於工程領域，日常生活仍有許多常例可說明其適用性。Zlotin 等人

（2000）在應用 TRIZ 至非技術領域方面研究也指出，TRIZ 所發展的系 統觀念、理想性法則、矛盾理論，都可以完全地應用，一些分析性的工 具也可以直接使用，即使有些工具是由技術領域所發展出來的，但是其 背後的抽象化、一般性原則化的思維與理論，都可以提供非技術領域有 用的參考資料。TRIZ 是一種方法，它能成功地用於解決產品開發過程中 所產生的問題（Akay, Demiray,&Kurt,2008），也是最有系統、強大且可 實踐的創新理論與方法（王伯魯，2009）。

前蘇聯將創造力理論紮實地應用於教育體系底下，加上應用 TRIZ 理論進行實質性的發明創造，並在小學階段即逐步紮根，所呈現的成果 為數量龐大的專利，以及高科技武器系統等方面展現（原來，2002）。

AItshuller（1994）也指出，發明理論可以指導任何年齡的學生，就像運 動一樣，越早學越好。因此，若能透過 TRIZ 的創意方法，建立一套系 統化的創意設計教學，應能提高創意教學的有效性，使學生在解決問題 與發明的過程中激發出更多的創意與創造力。

三、 網路學習環境重要

網路學習的發展已有十年（始自1996 年）之久，網路學習即時、

隨時、隨地、個人化設計是吸引學習者的魅力所在，還具有學伴獨立、

學習者主導、主動學習等特色（葉乃靜，2008）。此外，網路學習尚包 含：多媒體影像資源豐富；學習者較積極參與，比只是閱讀文本來得受 歡迎；學習動機來自對學習的投入和獲得問題的答案；立即回應較受喜 愛；成就導向，希望有具體的學習成果；合作學習和社會互動的效果；

多工現象（例如同時聽音樂、參與課程聊天室）、上網查資料等典型特 色（Sandars, 2006）。利用數位學習系統幫助教育活動，以增加其績效，

在近幾年學術界或實務界已成為主流趨勢（Pituch,&Lee,2006）。

經由網路提供學習情境與資源主動學習、建構知識；並在教師隨時 提供學習指導下，可經歷更多、更廣、更正確、更豐富、更具探究性的 學習歷程（林平勺，2002）。潘文福（2001）發現約有九成學生喜歡網 路探索學習。學生在使用數位學習系統後的成果表現比未使用的學生還 好（Ngai, Poon,&Chan, 2007）。參與網路教學之兒童，在自然科的學習 成就上較一般兒童好。數位學習系統在學生學習的過程中有很大的幫助

（Selim, 2007; Zhao, 2007）。尤其，台灣網際網路設施的普及率相當高，

傳輸速度也相當快，每一所中小學都配有電腦教室，教師使用網路教學 的比例也日益提高。因此，在這些有利因素的前提下，網路學習環境的 應用，越來越顯得重要。如何設計網路教材，規劃學習活動，便成為一 個重要的課題。

有鑑於此，本研究試圖透過TRIZ 方法組織成為教材，再經由網路 的學習環境進行教學，配合自然與生活科技領域中「能源與動力」部分，

規劃一個適合國中生使用的「網路TRIZ 設計教學課程」，希望在教學上

的成效，除了認知、技能、情意方面有更好的教學效果，也希望能進一 步開發學生在生活科技相關技術的創新潛能，促進學生的學習。