緒論

本章節共分為四個部份：第一節主要闡述研究背景與動機，第二節為研究目 的與待答問題，第三節為名詞釋義，第四節為研究範圍與限制。

第一節 研究背景與動機

在我國國小實施的國民中小學九年一貫課程綱要（教育部，2003）中，主張 培養學生帶著走的十大基本能力，其中便包括了「獨立思考與解決問題」這項基 本能力，而對於教師在教學活動的設計上，更在課程實施綱要要點中強調應以解 決問題策略的方式來進行。由此可見，問題解決能力在現今國小教育中的重要 性，所以身為第一線教師的我們，在教學策略的運用方式或是教材上都需要將如 何增進學生的問題解決能力納入考慮。洪文東（2000）更指出學生在面對問題時，

創造力不但會是問題解決的關鍵，創造的過程更是一種問題解決的過程。所以學 生在問題解決的過程中，不只是需要問題解決的能力而已，對於創造思考能力的 發展也必須要去重視。程上修（2000）認為 Parnes 在1967年提出的創造性問題解 決（Creative Problem Solving, CPS），正是以創造思考及問題解決這兩種能力為 基礎所發展出來的思考訓練模式，能夠培養學生依循問題解決程序有效的去解決 所遭遇到的問題。因此，研究者希望透過 CPS教學模式的進行來訓練學生問題 解決能力的想法，期望學生可以在解決問題的過程中培養本身的問題解決能力，

更可以在學習的過程中學會運用自己的創造力以面對將來生活中所遇到的真實 問題。

另一方面，Sadler（2004）指出在現今的世界裡，各式各樣的議題正伴隨著 科學的進步而產生，例如複製、核分裂、基因計劃、溫室效應和替代能源等名詞，

早已經變成了我們日常對話中普遍且常見的語彙。這些語彙中其實也隱藏著許多 具爭議性的不同觀點，如複製人的醫學應用與道德衝突、水庫興建的便利與汙

染、核能發電的需求與危險等。Sadler 認為這些由社會爭議引發，如生物學與環 境挑戰間的啟發等爭議，可以將它們共同歸類為社會性科學議題（socioscientific issue, SSI）。研究者認為這些議題不但可以作為教師在從事教學或編制教材時的 參考，讓學生可以從一個平時便可接觸到的名詞來引發學習興趣，同時也可以透 過對問題相關的資料蒐集、討論、澄清等步驟進行學習。教師同時在旁引導學生 進行加深加廣的思考，對其在學習過程中培養問題解決能力則更有幫助。

林韻芳（2004）針對許多對於學生教室環境知覺的研究（陳鴻明、張文華 和張惠博，2002；Beeth, 1998; Fraser, 1998; Pizzini & Shepardson, 1992）進行探 討後，發現到許多對於學生學習環境的研究不僅關心學生的科學教室環境知覺與 其學習成果間的相關情形，更指出在學生的學習環境中，「科學教室」會是學生 產生學習的場所。研究者亦認為在國小教育的實施過程中，學校提供了學生一個 安全的學習環境，讓學生在這個環境裡學習著他們在未來所需要的基礎知識及能 力。學生對於科學教室環境的知覺，不僅僅只是學生間或師生間單純的感受而 已，更可能進一步去影響學生的學習效果，故身處教育工作前線的我們，更不能 不去思考任何幫助學生學習的可能性。

教室環境在學生的學習過程中同時也會影響著學生的創造思考的發展，例 如Peterson（2002）以 Wallas 於 1926 年所提出創造力的準備期、醞釀期、豁朗 期、與驗證期四個發展期來討論創造環境理論時，就指出一個有趣、充滿刺激的 科學教育環境，是可以刺激學生去發現問題的。換言之，一個適合討論的教室環 境能讓學生彼此分享科學問題，進一步激發學生的好奇心，透過放鬆、彈性與安 靜思考的教室空間裡來幫助助其發展，再輔以溝通與挑戰的氣氛，對學生的問題 解決是有幫助的。

研究者認為教師若可以利用多元刺激及有趣的教學活動來營造教室環境的 良好氣氛，不但可以激發學生的創造動機，也能藉由討論支持與聆聽學生意見、

想法，進一步發展為積極與信任的班級氣氛與環境，讓學生更能踴躍發展創造思 考能力。這也是本研究決定以社會性科技議題為教學內容，讓學生在主動與討論

的過程中進行學習的目的之ㄧ。

除了在教學方面的影響，研究教室環境多年的學者Fraser（1990）亦指出，

課程計劃的實施或教育改革會對教室環境產生改變，但卻往往被標準化測驗的結 果所掩飾了。為了避免這些情形發生，並在教學中獲得學生對教室環境的看法做 為往後教學時的修正參考，學生對其科學教室環境的知覺便成為了一項重要的依 據。故研究者亦希望可以從教學進行中去暸解學生的知覺觀點，以進一步獲取課 程改進的相關資訊，將教材教法發展得更形完善。

因此，本研究期望透過在社會性科學議題下，藉由CPS 教學的實施，以生 活中某些共同的社會性科技性議題為內容，讓學生在教學過程中經由擴散性思考 與聚歛性思考練習，讓學生經由創造思考來增進本身的問題解決能力，並練習對 未來可能面對的社會性科學議題提出解決方法。另外，研究者亦針對學生在討論 與澄清的學習過程中，其自然科學教室環境知覺情形來做討論。最後，再針對教 學過程中教師的省思做歸納，以作為往後其他教師從事相關教學及課程編排之參 考。

第二節 研究目的與待答問題

本研究目的在探討SSI 議題下實施 CPS 教學後，學生的問題解決能力及自然 科學教室環境知覺的影響情形。讓學生經由對生活中某些共同的社會性科學議題 所面臨的兩難困境進行討論與澄清，藉以提升學生的問題解決能力及了解其自然 科教室環境知覺情形，並針對教學過程中的問題與解決方法做分析歸納，以作為 往後其他教師從事相關教學之參考依據。

基於研究目的，本研究提出待答問題如下：

一、在SSI 議題下實施 CPS 教學對學生問題解決能力的影響為何？

二、在SSI 議題下實施 CPS 教學對學生的自然科學教室環境知覺的影響為 何？

三、在SSI 議題下實施 CPS 教學對不同自然科學教室教室環境知覺學生問題 解決能力影響情形為何？

第三節 名詞釋義

壹、社會性科學議題（Socioscientific Issues, SSI）

社會性科學議題係指人們基於個人價值觀及立場的不同，有不同意見出現又 無法取得共識及解決方法時所引發的社會兩難科學相關議題（Sadler, 2004）。本 研究中透過小白鯨及複製人兩個單元的內容，作為學生學習過程中討論的社會性 科學議題教材。

貳、創造性問題解決（Creative Problem Solving, CPS）

本研究所定義之CPS 教學模式係根據Treffinger & Isaksen（1992）修訂自 Osborn 和Parnes（1976）提出 CPS 教學模式後的完整訓練流程。Treffinger &

Isaksen 將創造性問題解決教學過程分成三個成份，這三個成份分別為瞭解問題

（understanding the problem）、產生想法（generating ideas）及行動計畫（planning for action）來進行。其中包含了發現難題（mf）、發現資料（df）、發現問題（pf）、

提出想法（if）、提出解答（sf）、尋求接受（af）等六個階段，研究者並依此教 學模式及實際需求來設計及編寫教案、教材以進行教學。

参、問題解決能力（problem-solving ability）

問題解決能力是指個體運用本身的知識、經驗和技能，蒐集有用的資訊，透 過不斷的創造與思考過程，分析判斷出合適的解決方法，再經過嘗試錯誤和修正 去解決問題的能力（詹秀美、吳武典，1991）。本研究中研究者參考張俊彥與翁 玉華（2000）之「問題解決能力測驗」進行修訂，並以修訂後之問題解決能力測 驗的得分，表示學生的問題解決能力，所得分數愈高，表示具備的問題解決能力 愈佳，反之則愈差。

肆、科學教室環境知覺（science lab environment perception）

根據黃台珠等人（1998）的說法，教室環境可被視為是一種社會心理的情境，

常被認為是由教師、學生、課程、以及許多內在的因素所影響，通常是由老師或 學生對學校或教室的感受來測量。本研究為了獲得學生在教學前、後，對教室環 境的了解及感受，採用黃台珠等學者（1998）修訂自 Fraser, Fisher ＆ McRobbie

（1996）的 What Is Happening In This Class？（簡稱WIHITC）之「科學教室環境 量表」進行施測，並將各分向的教室環境感受作為參考依據，其中包括了「同學 親和」、「教師支持」、「學生參與」、「探究」、「任務取向」、「合作」及

「平等」七個向度的問題。

第四節 研究範圍與限制

本研究之研究對象僅以研究者任教台中縣龍龍國小之ㄧ班五年級學生為 主，故研究結果對於不同年級及不同地區學生，不宜做普遍性之推論。