創造性問題解決教學對國小學生自然與生活科技領域學習態度、創造力、後設認知與學習成就之影響---以普通班中的資優生為例

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國立台中教育大學特殊教育學系碩士在職專班

碩士學位論文

指導教授：蔡玉瑟教授

創造性問題解決教學對國小學

生自然與生活科技領域學習態度、創

造力、後設認知與學習成就之影響

──以普通班中的資優生為例。

研究生：曾俊鋒撰

中華民國九十六年三月

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摘要

本研究旨在探討創造性問題解決教學與一般傳統講解示範教學對國小六年級學童及接受融合教育的國小資優生的學習態度、創造力、後設認知及學習成就之影響。研究對象取自台中縣龍山國小六年級普通班學生兩班，每班 34 人共 68 人，選擇一班為實驗班，一班為控制班，以及在這兩班中接受融合教育的自然學科智能優異的學生，每班 6 人共 12 人。研究工具為「國小自然學習態度問卷」、「國小學生創造力量表」、「後設認知量表」、「自然科學習成就測驗」。所得的資料應用 t 檢定、單因子共變數分析、多變量共變數分析、Levene's 組內迴歸係數同質性考驗、LSD 事後檢定等統計方法，並輔以半結構式質性的晤談，分析實驗班與控制班、及在這兩班內接受融合教育的資優生，經教學實驗後在學習態度、創造力、後設認知及學習成就等四方面之差異，以探討創造性問題解決教學對全體學生與融合教育班內資優生所造成之影響，並提出具體建議與研究的建議，供教育及心理輔導與未來相關研究之參考。本研究發現：在量的方面，實施創造性問題解決教學之後，兩班全體學生、及兩班內的資優生在「學習態度」、「創造力」、「後設認知」等方面，實驗班比控制班皆有顯著的正向提升，但在「成就測驗」及「成就測驗的延宕測驗」部份，實驗班與控制班兩班學生、及兩班內的資優學生，則皆未達顯著差異；在質的方面，實驗班內的資優生接受實驗之後，對於在自然與生活科技領域創造性問題解決教學的過程，配合教師完善的學前準備，與創造性教學技巧的應用，均表示正向積極的態度，若適時提供知識的架構供統整認知，將有助於學習成就。控制班內的資優學生認為教學在

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題解決教學對於小六學生及在班內接受融合教育的資優學生自然與生活科技領域的學習態度、創造力、後設認知有顯著的幫助。

關鍵詞：

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The Effect of the Creative Problem Solving Teaching

Program on the Elementary Students＇Learning Attitude,

Creativity, Metacognition,and Learning Achievement

in the Fields of Nature Science and Technology

—A Case Study for the Mainstreamed Gifted

Students in the Regular Classroom

Chun-Feng Tseng

Abstract

The purpose of this study is to compare the effect of creative problem solving and traditional teaching program on the learning attitude, creativity, metacognition and learning achievement of six-grade regular and mainstreamed gifted students. The subjects are two regular six-grade classes with 34 students in each class from Lung-Shan Elementary in Taichung County. One class is assigned as the experimental group, and the other is assigned as the control group, including the six mainstreaming gifted students in each class. The research tools of “Elementary Learning Attitude Scale＂, “Assessment of Creativity for Elementary Students＂, “Assessment of Metacognition＂, and “ Assessment of Learning

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learning achievement of the two groups of students with inclusive gifted students. The results of the study are intended to explore the impact of the creative problem solving teaching program on the total students and mainstreamed gifted students, and to provide theoretical framework and practical suggestion for the educational and counseling program and future research.

The findings of this study indicate that the creative problem solving teaching program has a positive effect on the students, including the gifted students, in terms of their “learning attitude＂, “creativity＂, and “metacognition＂. However, there is no significant effect in “achievement test＂ and “delay test of achievement＂ for all the students. In addition, according to the gifted students who are included in the experimental group, the creative problem solving teaching program, combined with teachers＇ comprehensive instructional preparation and creative teaching methods, has promoted their problem solving ability and learning motivation in the subject of nature science and it application in the daily life. On the other hand, for the gifted students who are in the control group, a diverse and vivid instructional design would improve their learning effectiveness.

In conclusion, results of this study suggest that the creative problem solving teaching program would enhance the learning attitude, creativity, and metacognition in the fields of nature

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Key words: creative problem solving teaching program, learning attitudes, creativity, metacognition, learning achievement

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目錄

第一章緒論……… 1 第一節問題背景………... 1 第二節研究動機與目的………... 3 第三節研究問題與研究假設………... 7 壹、研究問題……… 7 貳、研究假設……….. 8 第四節名詞釋義……….… 9 壹、創造性問題解決教學……….. . 9 貳、一般教學………. . 9 參、資優生……….. . 9 肆、學習態度………. 10 伍、創造力……….. 10 陸、後設認知………. 10 柒、學習成就……….. 11 第五節研究範圍與研究限制……….. 11 壹、研究樣本的限制 ……… 11

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肆、研究工具層面的限制………. .. 12 第二章文獻探討……….. 13 第一節 CPS 教學的意涵與相關研究.……….…. 14 壹、創造性教學的意義與內涵……….………….. 15 貳、問題與問題解決的意義.……….…...……. 19 參、創造性問題解決教學模式.……….… 28 肆、創造性問題解決教學的理論基礎 ………..……… 40 伍、創造性問題解決教學與一般傳統教學的比較…. .…….. 45 陸、創造性問題解決教學的相關研究. .……….. 49 第二節學習態度與 CPS 教學相關研究.….……… 54 壹、態度的意義. .……….. 54 貳、學習態度的內涵. .……….. 54 參、學習態度與 CPS 教學之相關研究. .……….. 55 第三節創造力與 CPS 教學相關研究...….….….….…………. . 56 壹、創造的涵義.……….. 57 貳、創造力的涵義.……….. 59 參、創造力與 CPS 教學之相關研究.……….. 62 第四節後設認知與 CPS 教學相關研究.………….………… 64

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貳、後設認知的意義.……….. 65 參、後設認知與創造性問題解決教學.………... 65 肆、後設認知與 CPS 教學之相關研究………... 67 第五節學習成就與 CPS 教學相關研究………. . ... 68 壹、成就測驗的定義……….. 69 貳、標準化成就測驗與非標準化成就測驗………... 69 參、學習成就與 CPS 教學之相關研究………... 71 第三章研究方法……… 72 第一節研究對象的選取及其背景……….………. 72 第二節研究架構.……… 73 第三節研究設計………. 75 第四節研究流程……… ………… 76 第五節研究工具.……… ………… 80 壹、自然科學習態度問卷………... 80 貳、創造力量表 ……….………. 82 參、後設認知量表……….. 83 肆、自編成就測驗……… 84

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第七節資料處理與分析………... 86 第四章結果與討論 ……….. 89 第一節教學後實驗班與控制班在學習態度、創造力、後設認知、 學習成就等四方面的比較結果. .……….…. 91 壹、兩種教學法對國小六年級學童學習態度、創造力、後設認知與學習成就的影響 t 檢定結果……….…. 91 貳、兩種教學法對國小六年級學童學習態度、創造力、後設認知與學習成就的影響排除前測因素的共變數分析結果. .………96 參、兩種教學法對國小六年級學童學習態度、創造力、後設認知與學習成就的影響排除前測因素、及智力因素的共變數分析 ……… 102 肆、兩種教學法對國小六年級學童學習成就測驗之延宕測驗的影響－－排除前測因素及排除前測與智力因素的兩項共 變數分析結果………... 107 第二節教學後實驗班與控制班內資優生在學習態度、創造力、後設認知、學習成就的比較結果………. 111 壹、兩種教學法對國小六年級融合教育班資優學童學習態度、創

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析結果. .………. 111 貳、兩種教學法對國小六年級融合教育班資優學童學學習態度、創造力、後設認知與學習成就的影響排除前測與智力因素的共變數分析結果. .……… 119 參、兩種教學法對國小六年級資優學童學習成就測驗之延宕測驗的影響－－排除前測因素及排除前測與智力因素的兩項共變數分析結果.………. 125 第三節教學後在實驗班與控制班兩班內接受融合教育的資優生質性訪談資料. .………. 129 壹、在前測、教學實驗中、後測及延宕測驗等時段，實驗班與控制班內資優生的學生訪談資料 ………. 129 貳、訪談資料分析……….. 136 第四節研究過程中遭遇的困難與解決方式. .……… 137 壹、教科書的審定及編輯緩不濟急，學生預習及教學準備倉促.………... 137 貳、資訊及圖書資料的應用，受學校教室空間配置的限制……….……. .…. 137

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肆、問題解決教學的實施，需配合各種教學技巧的應用才有成效.……… 139 伍、上課秩序欠佳………... 140 陸、科學方法的多元化………... 140 第五章結論與建議 ……… 141 第一節結論………... 141 壹、在實驗班與控制班方面……….. 141 貳、在實驗班與控制班內接受融合教育的資優學生方面 .. 142 第二節建議……… 143 壹、對教育應用上之建議……….. 143 貳、對未來相關研究之建議……….. 145 參考文獻 ………. 147 壹、中文部份 ……….. 147 貳、英文部份……….. 156

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表目錄

表 2-1-1 問題的定義……… 20 表 2-1-2 問題解決的定義總表……… 26 表 2-1-3 CPS 四十年來發展的不同面貌……… 32 表 2-1-5 創造性問題解決教學與一般傳統教學之比較………… 47 表 2-3-1 創造力之定義. .……… 59 表 2-4-1 後設認知的名稱……… 64 表 2-4-2 後設認知與問題解決相關研究一覽表……… 67 表 3-1-1 參與者人數分配表……… 73 表 3-3-1 研究設計表……… 75 表 3-5-1 自然科學習態度問卷各分量表之信度分析摘要表…… 80 表 3-5-2 教師評定效標效度之檢驗表……… 81 表 3-5-3 自然科學習態度問卷之題目分配……… 82 表 4-1-1 實驗班與控制班兩班學生在學習態度、創造力、後設認知、學習成就之前後測得分，及學習成就延宕測驗、智力測驗得分之原始平均數與標準差.……… 90 表 4-1-2 在實驗班與控制班兩班內接受融合教育的學科資優學生

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差 ……… 90 表 4-1-3 實驗班與控制班學生學習態度、創造力、後設認知與學習成就前測之 t 檢定分析結果摘要表……… 92 表 4-1-4 實驗班學生的學習態度、創造力、後設認知與學習成就之前、後測相依樣本 t 檢定分析結果摘要 ……… 93 表 4-1-5 控制班的學生學習態度、創造力、後設認知與學習成就之前後測相依樣本 t 檢定分析結果摘要. .……… 94 表 4-1-6 兩班學生前測共變數 Levene's 變異數同質性考驗摘要表……… 97 表 4-1-7 兩班學生在「學習態度」問卷的共變項（前測得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表………… 97 表 4-1-8 兩班學生在「創造力」量表的共變項（前測得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表……… 97 表 4-1-9 兩班學生在「後設認知」量表的共變項（前測得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表………… 97 表 4-1-10 兩班學生在「學習成就測驗」的共變項（前測得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表……… 98 表 4-1-11 兩種教學法對國小六年級學童學習態度、創造力、後設認

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表 4-1-12 兩班學生學習態度、創造力、後設認知、與學習成就四項測驗的前、後測平均數及去除前測因素調整後之平均數摘要表……… 106 表 4-1-13 兩班學生接受兩種教學法影響的事後檢定分析…… 101 表 4-1-14 兩班學生智力共變數 Levene's 同質性考驗摘要表… 103 表 4-1-15 兩班學生在「學習態度」問卷的共變項（智商得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表…… 103 表 4-1-16 兩班學生在「創造力」量表的共變項（智商得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表……… 103 表 4-1-17 兩班學生在「後設認知」量表的共變項（智商得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表…… 103 表 4-1-18 兩班學生在「學習成就」測驗的共變項（智商得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表…… 104 表 4-1-19 兩班學生接受兩種教學法去除前測及智商因素之共變數分析摘要表……… 106 表 4-1-20 兩班學生學習態度、創造力、後設認知、與學習成就四項測驗的前、後測平均數及去除前測及智力因素調整後之平

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---排除前測因素之共變數分析……… 108 表 4-1-22 兩班學生在學習成就延宕測驗的前、後測平均數及去除前測因素調整後之平均數摘要表. .……… 108 表 4-1-23 兩種教學法對國小六年級學童學習成就的延宕測驗的影響 ---排除前測及智商因素之共變數分析摘要表…… 109 表 4-1-24 兩班學生在學習成就延宕測驗的前、後測平均數及去除前測與智力因素調整後之平均數摘要表. .……… 108 表 4-2-1 兩班資優生前測共變數 Levene's 變異數同質性檢定摘要表 ……… 112 表 4-2-2 兩組資優生在「學習態度」問卷的共變項（前測得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表……… 113 表 4-2-3 兩組資優生在「創造力」量表的共變項（前測得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表……… 113 表 4-2-4 兩組資優生在「後設認知」量表的共變項（前測得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表……… 113 表 4-2-5 兩組資優生在「學習成就」測驗的共變項（前測得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表……… 114 表 4-2-6 兩種教學法對國小六年級資優學童學習態度、創造力、後設

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要表……… 116 表 4-2-7 兩班內的資優學生學習態度、創造力、後設認知、與學習成就四項測驗的前、後測平均數及去除前測因素調整後之平均數摘要表. .……… 117 表 4-2-8 資優學生接受兩種教學法影響的事後檢定分析摘要… 119 表 4-2-9 兩組資優生智力共變數 Levene's 同質性考驗摘要… 120 表 4-2-10 兩組資優生在「學習態度」問卷的共變項（智商得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表…… 121 表 4-2-11 兩組資優生在「創造力」量表的共變項（智商得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表……… 121 表 4-2-12 兩組資優生在「後設認知」量表的共變項（智商得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表…… 121 表4-2-13 兩組資優生在「成就測驗」的共變項（智商得分）與教學法及後測得分，交互作用同質性考驗摘要表……… 121 表 4-2-14 兩組資優學童去除前測及智商因素之共變數分析摘要表……… 124 表 4-2-15 兩班內的資優學生學習態度、創造力、後設認知、與學習

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表 4-2-16 兩種教學法對國小六年級資優學童學習成就的延宕測驗的影響---排除前測因素之共變數分析摘要表……… 126 表 4-2-17 兩班資優學生在學習成就延宕測驗的前、後測平均數及去除前測因素調整後之平均數摘要表……… 126 表 4-2-18 兩種教學法對國小六年級資優學童「學習成就的延宕測驗」的影響---排除前測及智商因素之共變數分析結果摘要表……… 127 表 4-2-19 兩班資優學生在學習成就延宕測驗的前、後測平均數及去除前測及智力因素調整後之平均數摘要表………… 127

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圖目錄

圖 2-1-1「問題」的圖示形式……… 22 圖 2-1-2 創造性問題解決模式……… 30 圖 2-1-3 基爾福特（J. P. Guilford）智力的三向結構模式理論 42 圖 3-2-1 研究的架構圖……… 74 圖 3-4-1 研究流程圖……… 79

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附錄

附錄一：晤談大綱……… 161 附錄二：實驗班創造性問題解決課程規劃的主要問題………… 162 附錄三：單元能力指標……… 163

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第一章緒論

本章的主要目的在闡釋本研究的問題背景及動機與目的，陳述研究問題與研究假設，並界定出本研究的重要名詞。全章共分成五節：第一節探索問題的背景；第二節闡明研究動機與目的，第三節說明研究問題與研究假設；第四節則為名詞釋義；第五節敘述研究範圍與研究限制。

第一節問題背景

在全球化與科技日新月異之際，知識的傳遞無遠弗屆，生產網路路由器的思科公司指出，當前全世界每過一秒鐘，網路上就多七個使用者，每隔一百天，網路的資料量就增加一倍，你我的孩子將要生活在一個改變速度比現在的學校快四倍的世界。而我們每日所遭遇的問題更是比以往複雜而多元，為了解決這些問題，人們正嘗試著運用自己已有的問題解決模式，和無限的創造力來改善現今的生活，為人類的未來貢獻一份自己的心力。教育部（2003）公佈的最新九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域綱要中，明白的指出課程教學目標在於培養學生：「養成主動學習的習慣」「學習科學與技術的探究方法及其基本知能，並能應用所學於當前和未來的生活」「培養與人溝通表達、團隊合作以及和諧相處的能力」「培養獨立思考、解決問題的能力，並激發創造潛能」等能力。教學上除了充實學生上述的基本能力之外，更要積極開發學生的潛能，全面提升國家的總體競爭力。 1983 年提出多元智慧理論的哈佛大學教授 Howard Gardner 曾於 2000 年

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校學習並不是單純的吸收知識，學生要學習思考，學習有意義的生活，就是要學習如何解決問題，如何創造；了解自己與別人的優勢和弱點，學會經由互補合作來解決共同的問題，學會尊重包容，創造並運用知識。這樣才能適應快速變遷的時代。」面對知識經濟時代的來臨，知識日新月異，以往強調知識記憶的教育方式，如今已經不符合瞬息萬變的社會了（陳佩正譯，2001）。人類的歷史發展得以由洪荒進入文明，其中彙集了多少前人的智慧與創意，若非人類具有創造思考的稟賦，如何進入今日高科技文明的時代，因此可以說「人類文化史就是一部創造史」(毛連塭、郭有遹、陳龍安、林幸台， 2000)。我國創造力教育之發展歷經民國 50 年代的萌芽階段、60-70 年代的初期實驗階段、70-80 年代擴大推展階段，一直到今日的成熟階段，可以想見創造力在教育史上所佔的重要位置(教育部，2001)。衡鑑之於各項法規，可知創造力教育不僅是當前教育工作推動之重點，更是當前從事教育規劃者及工作者刻不容緩之課題；我國憲法(1947)第一百六十六條中明確指出「國家應獎勵科學之發明與創造」。教育基本法第二條明定「教育之目的以培養人民健全人格、民主素養、法治觀念、人文涵養、強健體魄及思考、判斷與創造能力」(教育部， 1999)。特殊教育法第四條指出「在創造力領域中有卓越潛能或傑出表現者，符合所稱之資賦優異者」(教育部，2004)。當前教育部為全面提升國民創造能力，進而提出「創造力教育政策白皮書」，設置教育部創造力中程發展計畫入口網站（www.creativity.edu.tw），鼓勵教師、民眾、學生、及全體國民參加營造創造力的學習環境，實現「創造力國度」（Republic of Creativity， ROC）之願景（教育部，2001）。文獻顯示，分析從 1901 年至 1979 年諾貝爾獎得獎者的創造年齡發現，三十歲到四十五歲是獲獎者取得成果的最佳年齡，且其中小學至大學的學校教育是創造力開發與培養的關鍵期，國小階段是創造力萌芽的階段（張武升，

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完全不同的視野與詮釋。許多學者專家研究證實，創造力是可以被訓練的 (Isaksen & Parnes，1985)，透過教育活動的培養，只要在國小教育的過程中，適時啟發創意，讓學童保持對事物的新鮮感與好奇心，養成主動發現問題、解決問題的習慣，提供學生一個開放、尊重、正面、完全接受的環境，對於增進學童適應生活環境的能力，誘導創造力的發展，有積極正面的意義。近年來，由於科學、哲學觀點的演變和認知心理學的發展，人們漸漸重視學習自然科學的主動參與及積極建構有意義的學習策略。而教師的角色也漸漸從「傳道、授業、解惑」轉變為「斡旋者（ mediator ）、激思者（provocater）」（熊召弟，1994；Tobin，1994）。而這也是九年一貫新課程的中心思想，聚焦在培養學生具備人本情懷與統整能力，以及能進行終身學習（主動探究、具解決問題能力等）之健全國民。因此國小『自然與生活科技』領域的課程目標中明白揭示：科學課程與教學應培養學生問題解決的興趣與熱忱，並養成他們主動學習的習慣。

第二節研究動機與目的

世界各國尤其歐美國家、日本、新加坡、韓國、中國大陸、香港等國，對於創造力的推動非常重視，利用不同的方式，結合文化、生活、傳播媒體與學術單位的研究，政府與民間整體的力量一起推動，將創造力變成是一種全民運動。美國是各國當中由民間推動創造力最積極、最有成效的國家。而日本在發明、創意競賽、社區總體營造方面，有其獨創的做法、執行與成效。德國在城市再造、博物館和手工藝中心的創意推廣方面頗具成效。新加坡政府以「培育創造與創新為生活風格」為願景；澳州為了塑造創意文化，以24個建議推行創

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中。在經濟危機中，以創意產業為發展重點，才能行之長遠，韓國和英國創意產業就是最好的實例。韓國雄霸世界的電玩產業，英國的圖書雜誌出版、影音節目製作和流行時尚設計等，也已經是英國出口的重要項目（吳靜吉， 2002）。透過藝術性設計力以及品牌經營所產生的高附加價值產業，譬如像精緻高級的骨磁、高級服飾、高水準的休閒觀光旅館、廣告、商品包裝、機構網頁設計，甚至新興的數碼藝術（digital art）等都非常倚賴具有創新意念及技能的人才，都是降低失業率很好的創意產業（詹宏志，2003）。由此可見，提升創造力的教學以及養成創造力的習慣是多麼的重要；為求在多變的時代中強化國民競爭的優勢，有計畫與全面性地推動提昇創造力的教學，更是教育工作者應積極努力的方向。創造力很重要，培養學生擁有創造性的問題解決能力更是重要。因此，教育部將「培養欣賞、表現、審美及創作能力」及「讓學生具有獨立思考與解決問題的能力」等，列入九年一貫課程所要培養的十大基本能力之中（教育部， 1998）。然而教學法林林總總，哪一種教學法才能達到課程的教學目標或讓學生能夠學得快樂又有效，如何抉擇卻讓老師徬徨不安。每個老師都知道：「抓魚給學生吃，不如教學生捕魚的方法」的意涵，也就是說，讓學生具有「獨立思考與解決問題」的能力，是一個教師所應有的基本理念。但國內因為傳統升學考試的壓力，多數老師為了教學的方便，會選擇「照本宣科」的方式上課，藉由講述法及機械式的重複練習，將學生訓練成考試的機器，只希望學生能在升學考試中得到高分，而家長也仍然陷在升學主義的迷思中，以升學率的高低論斷辦學的成敗。結果是，學生雖然在紙筆測驗中得到高分卻失去了創造力。而大多數的學生在經歷如此的學校教學方式後，學習態度變得消極，不再對學習感到興趣，甚至產生反抗的心理和行為（李嘉祥，1999；Lee & Brophy， 1996）。那麼創造力是什麼？怎麼樣的教學才能提高學生的創造力？怎麼樣的教學才能提高學生的問題解決能力？如何培養學生把創造性問題解決能力融入

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問題解決教學的過程可以讓學生從發現問題、設計實驗、解決問題、及分享的過程中，培養學生「帶著走的能力」（教育部，1998）。所以，研究者希望能在問題解決教學的過程中，加入一些創造的因子，使教學活動更活潑有趣，更容易進行，從而激發學生在創造性問題解決教學的過程中，併用垂直思考和水平思考來解決問題，並培養邏輯思考及批判思考的能力及培養學生全腦學習、全腦思考的好習慣。目前在九年一貫教育課程的總綱綱領下，極力的強調學生主動思考與探究問題的本質，進而運用所學的科學知識技能，去解決日常生活中所遇到的困難（教育部，1998）。然而，在科學問題解決的過程中，如果學童能知道自己擁有甚麼、能做甚麼，也就是後設認知的「知道」和「指揮與使用」的功能時，可以使整個問題解決的過程更順暢（鄭昭明，1993）。且個體在問題解決過程中，大都是一種心理醞釀的歷程，可是卻少有相關研究提及後設認知與創造力在問題解決過程中的關係（張春興，1994）。研究者也想藉本研究了解國小學童實施創造性問題解決教學後，對國小學童後設認知之影響。創造性教學有別於問題解決教學。創造性教學（Creative Teaching）是指教師有創意，展現生動活潑的教學方式；而問題解決教學的主要目標則在激發、助長學生的問題解決能力、及創造力。換言之，前者主要是以各種活潑的教學表徵，引發學生的好奇心及探求原因的態度、動機，並藉由師生的對話，協助學生將問題聚焦，以便於進行問題解決（陳龍安，2002）。本研究企圖將兩種教學法融合使用而成為「創造性問題解決教學法」，並在常態分配的小六班級來實施教學。在一個概念教學的前階段，教師利用創造性教學的優點，藉由開放性的問答，開啟學生擴散性（divergent）的思考潛能，讓每位學生都有思考、發表、對話的機會，讓學生產生多重的矛盾感及好奇心，並在相互的腦力激盪中，逐漸引導學生進入研究的問題。後階段是讓學生分組進行問題解決

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求接納的過程，修正彼此的歧見。老師則從旁諮詢與引導，適時的展現諮詢鷹架的功能，並在最後的階段幫助學習者進行統整。資優教育融合班的課程是指專為資優生所安排的一切有組織、有系統、有意義的學習經驗和學習活動，包括校內和校外、正規和非正規課程、正式和非正式，以及普通和特殊的學習經驗。而其教育目標，整體上與一般教育並無太大差異。但資優學生在其學習上確有一些獨特需要。例如；資優生一般而言除了記憶力強、領悟力佳、學習快速、好奇心重、點子奇特等表現之外，更擁有高度期望、理想主義、追求完美、喜好新奇、少服從等情意方面的特質。因此，資優教育的目標，必須要著重發展資優生的潛能，並注意資優學生的情意和態度方面的培養與輔導（毛連塭，1988）。台北市率先各縣市於民國八十八年十二月提出「台北市資賦優異教育白皮書」，深入探討資優教育現況及問題，在白皮書中提出幾項加強資優教育的策略，其中在各校融合教育班設計各種課程充實教學，發展資優生多元智能，以彌補社會上一般人認為將資賦優異學生集中編成一班，會有形成非常態編班之虞，導致各級政府教育當局不敢落實核定編成資優班的現況迷失，因此加強融合班教學研究，促進資優融合教育的全面推動，將為台灣二十一世紀的資優教育立下全新的里程碑。綜合上述，本研究的研究目的為：因應全球性的教育改革思潮，及考慮研究者本身的特質及教學習慣，並在目前台灣的教育環境下，兼顧九年一貫課程的學習需求，藉由研究者本身所任教之國小學童為研究對象，探討將「創造性問題解決」融入國小「自然與生活科技」領域中教學，在自然與生活科技領域六年級課程「物質的變化」、「鐵生鏽」等教學單元中，研究者訂定教學目標，設計編寫創造性問題解決教學的教學設計，來實施學生創造性問題解決的教學實驗，以了解創造性問題解決教學對學生學習態度、創造力、後設認知以及學習成就之的影響。且希望能進一步探討資優生在國小班級融合教育的情形

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談，及各種評量工具等分析，瞭解「創造性問題解決教學」對於資優生的學習態度、創造力、後設認知以及學習成就之影響。

第三節研究問題與研究假設

壹、研究問題

本研究具體的待答問題如下：（一）實施創造性問題解決教學之後，對國民小學一般學生學習態度的影響如何？（二）實施創造性問題解決教學之後，對國民小學一般學生創造力的影響如何？（三）實施創造性問題解決教學之後，對國民小學一般學生後設認知的影響如何？（四）實施創造性問題解決教學之後，對國民小學一般學生學習成就的影響如何？（五）實施創造性問題解決教學過程中，國民小學資優生所遭遇的困難與解決方式為何？（六）實施創造性問題解決教學之後，對國民小學資優學生學習態度的影響如何？（七）實施創造性問題解決教學之後，對國民小學資優學生創造力的影響如何？（八）實施創造性問題解決教學之後，對國民小學資優學生後設認知的影響如何？

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貳、研究假設

根據研究問題，研究者逐項提出下列的研究假設：假設一：實施創造性問題解決教學後，實驗班和控制班學生的學習態度會有顯著的差異。假設二：實施創造性問題解決教學後，實驗班和控制班學生的創造力會有顯著的差異。假設三：實施創造性問題解決教學後，實驗班和控制班學生的後設認知會有顯著的差異。假設四：實施創造性問題解決教學後，實驗班和控制班學生的學習成就會有顯著的差異。假設五：實施創造性問題解決教學過程中，資優生可能存有許多意想不到的的困難與解決的方式。假設六：實施創造性問題解決教學後，實驗班和控制班內的資優生的學習態度的會有顯著的差異。假設七：實施創造性問題解決教學後，實驗班和控制班內的資優生的創造力會有顯著的差異。假設八：實施創造性問題解決教學後，實驗班和控制班內的資優生的後設認知會有顯著的差異。假設九：實施創造性問題解決教學後，實驗班和控制班內的資優生的學習成就會有顯著的差異。

第四節名詞釋義

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壹、創造性問題解決教學：

本研究中所指的創造性問題解決教學（ Creative problem solving teaching program），是指依Parnes的創造性問題解決模式（Creative problem solving ，簡稱 CPS 教學模式），其教學模式為：發現困惑（Mess Finding） →發現事實（Data Finding） →發現問題（Problem Finding） →找尋構想（Idea Finding） →尋找解答（Solution Finding）→尋求接納（Acceptance Finding） →行動或新的挑戰（Parnes，1987）。所設計出的自然科創造性問題解決教學之教學設計方案。

貳、一般教學：

本研究中所指的一般教學，是指一般學校老師依教學指引上所提供的方法步驟，主要以「講述法」與「示範練習法」為主要的教學方式。即老師先講解，學生聽講；講解完後，由老師示範、再由學生練習操作

參、資優生：

依特教法規，各類特殊教育學生之鑑定，應採多元評量之原則，依學生個別狀況，採取標準化評量、直接觀察、晤談、醫學檢查等方式，或蒐集個案資料，綜合研判之。特教法第十五條：本法第四條第一項第二款所稱學術性向優異，指在語文、數學、社會科學或自然科學等學術領域，較同年齡具有卓越潛能或傑出表現者。本研究所稱資優生（Gifted），指國小六年級學生在自然與生活科技領域，學術性向或成就測驗得分在平均數正一點五個標準差或百分等級九十三以上，經指導教師或家長觀察推薦，具專長學科學習特質與表現等具體資料者；

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肆、學習態度：

態度是指個體對人、事及周圍世界所持有的一致性與持久性傾向，這種傾向可由個體外顯行為去推測，但態度的內涵卻不限於單純的外顯行為，還包括情感與認知(張春興，1994)。本研究所指的學習態度（Learning attitudes）是指學生在王貴春所編製的「自然科學學習態度問卷」所得的分數（王貴春， 2000）。

伍、創造力：

是指敏覺（Sensitivity）、流暢（Fluency）、變通（Flexibility）、獨創（Originality）、精進（Elaboration）等五種認知能力與想像力、挑戰性、好奇心、冒險性等四種情意態度。創造力（Creativity）也是一種心智歷程，分為四個階段：準備期、醞釀期、豁朗期、驗證期等四個階段（陳龍安， 1995）。本研究藉由創造力量表（林幸台、王木榮，1994）實施前、後測的結果來表示創造力的變化。

陸、後設認知：

後設認知（Metacognition）一詞源自於Flavell (1976)，主要係指個人對於自己認知歷程的一種覺知，他認為後設認知主要包括兩個部分：一、個人對自己認知歷程的結果或有關的知識，二、個人對自己認知歷程的主動監控與調適。本研究所稱後設認知係指國小一般生、資優生在凃金堂（1995）編製之「後設認知量表」的得分。本量表得分係指學生在學習自然與生活科技領域課

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程時，對於自身學習過程的目標設定、自我監控、自我評鑑及自我修正的能力。

柒、學習成就：

本研究所稱之學習成就（Learning achievement），是指實施單元教學之前與之後，普通班與實驗班學生接受研究者自編成就測驗所得的分數。

第五節研究範圍與研究限制

壹、研究樣本的限制

本研究研究對象為研究者所服務的台中縣龍山國小六年級兩個班的學生為實驗對象，研究目的在改善研究者本身的教學情況，故在時間及對象上難免有所侷限，若要將結果推論至其他學校或班級之研究，必須詳加比對學生特色以及學校環境。

貳、研究變項的限制

在實驗處理期間會影響依變項(學習態度、創造力、後設認知、學習成就) 的因素很多，包含學校其他科目老師的教學方式和學生個別的家庭因素…等，以及其間的交互作用。本研究是假定在學校原來各學科的教學型式下，僅在自然科的教學時融入創造性問題解決教學，並非所有科目皆採用此教學法，所以其他教師的教學方式亦可能影響實驗的結果。另外研究目的著重於「創造性問題解決教學」教學實施成效，與資優生學習的研究，因此學生本身性別、族

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參、實驗處理層面的限制

同一教師擔任實驗班及控制班教師，受試者因實驗者的新實驗處理會產生正向反應，而非實驗操作造成的結果，這種霍桑效應研究者均須力求避免。

肆、研究工具層面的限制

本研究需運用的施測工具，均具備一定之信、效度。唯因前、後測需重複使用，難免產生練習的效應。

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第二章文獻探討

教學簡單的說：是一種能引起學習發生，具有目標導向的系統活動（ Teaching is a system of actions intented to induce learning. ）（B.O.Smith，1961 ）。以此定義加以引伸，教學至少應具備有五大基本要素：目標（ objectives ）、學習者（ learner ）、內容（ content ）、方法（methods）（亦稱活動或程序）、評鑑（evaluation）欠缺其一即不能算是具有完整意義的教學（黃炳煌，1987）。教與學的關係至少包含著老師的教和學生的學，及兩種關係間的交互作用。教學的方法不下百種，現階段最常被聽到的自然科有效教學法，大概是合作學習法、STS教學法、啟發式教學法、發現教學法、創造性問題解決教學法及傳統講述教學法等，一般教學活動中都會把合作學習法、當作是基本架構，再配合其他的教學法。研究者亦應用過許多種教學法教學，始終堅信沒有任何單一的一種教學法可以適用於全部的學生、或全程的教學。就國小學生而言，依據Piaget 的認知發展論，人類的認知發展在小學階段為「具體運思期」（7-11歲）的成熟及「形式運思期」（11歲以上）的發展（張春興，1997）。在「具體運思期」（Concrete-operation Stage）的特徵：1.能根據具體經驗思維以解決問題，2.能理解可逆性的道理，3.能理解守恆的道理。在「形式運思期」（Formal-operational Stage）的特徵：1.能作抽象思維，2.能按假設驗證的科學法則解決問題，3.能按形式邏輯的法則思維問題（Gary D. Borich & Martin L. Tombari，1997）。因此，在這個階段教師，為了兼顧國小學生好玩、好動、好奇、愛講話及愛表現的個性，選擇實施創造性問題解決教學，將會是最佳的選擇。

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用、活動導向、知能與態度並重；課程目標則強調以培養科學問題解決的興趣與熱忱，養成主動學習的習慣。研究者希望自己的學生，都能養成使用創造性的思考模式，及問題解決求知的方法來建構知識，所以設計實行創造性的問題解決教學實驗，來探討對自然與生活科技領域教學的重要性。本研究是探討在國小六年級自然與生活科技課室中實行創造性問題解決教學的面貌，並探討此教學模式對學生學習態度、創造力、後設認知、及學習成就之影響，及實施創造性問題解決教學的過程中資優生所遭遇的困難。因此，本章分五節進行相關的文獻探討，以作為本研究的理論基礎。第一節創造性問題解決教學的意涵與相關研究，第二節學習態度與CPS教學相關研究，第三節創造力與CPS教學相關研究，第四節後設認知與CPS教學相關研究，第五節學習成就與CPS教學相關研究。

第一節 CPS教學的意涵與相關研究

追循歷史的軌跡，創造性問題解決教學自 Dewey(1910)播因起，以至 1950 年代美國的 Case Western 大學及 1960 年代加拿大的 McMaster 大學提出問題解決教學 (Barrows & Tamblyn, 1980)，立基於發現學習 (discovery learning) 與個案研究 (case-study) 之根基上，為學習者開創了更適切的學習目標。直至由美國學者 Parnes( 1967)提出創造性問題解決教學，至今已經歷將近百年。創造性問題解決教學（簡稱 CPS 教學），這是一個以「學習者為導向」的教學。事實上創造性問題解決教學並不是一個新的構想，只是我國的教育在聯考升學主義、形式主義和分數主義的壓力下，重視個別的學科知識的精熟學習，以求在考試方面有好的成果，因此以「學習者為導向」的教學，便成理想化的口號。誠如單文經（1999）所言：「從歷史發展的角度來檢視課程，可以

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洪流。其原因無他，乃因教育大環境影響著課程與教學」。然而，現今在教育改革的潮流下，主張課程與教學應提供自由開放，以生活經驗為學習重點，讓學生參與探究討論、質疑、辯證的互動過程，才能產生有效的學習（湯梅英， 1999），此主張正與創造性問題解決教學的理念相符合，因此，從這個角度來看創造性問題解決教學，其對學習態度應有積極正面的影響。

壹、創造性教學的意義與內涵

一、創造性教學（Creative Teaching）創造性教學（Creative Teaching）是指教師有創意，展現生動活潑的教學方式，其特點主要有下列六項（陳龍安，2002）：（一）、在教學的過程中以學生活動為中心，學生是主角，教師只屬於協助指導角色。（二）、啟發學生的想像力。（三）、教學環境特別注重生動活潑、自由、安全、無拘無束的氣氛及良好師生關係。（四）、創造性教學應包括教學方法的創新與學生創造力的培養。（五）、不限定在某科目中實施。（六）、不限定教師在整節課中實施。二、阻礙創造性教學的因素：提倡創造性教學的前提，就是要擺脫以往訓練學生成為人云亦云的背書機器，在教學活動中，塑造民主開放的班級氣氛，適時啟發與引導學生匠心獨運，別具巧思的創造思考能力，使教學活動生動，活潑而有朝氣。然而，在學

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室氣氛，無不成為啟發學生創造思考能力的絆腳石。阻礙學生創造力發展的因素主要的有下列十項（林寶山，1989）：（一）、強迫依從。（二）、崇尚權威。（三）、重視團體的一致性。（四）、不鼓勵學生提問題。（五）、過分強調成功。（六）、過分重視知識層面的教學，忽略思考層面的教學。（七）、缺乏鼓勵探索和冒險的精神。（八）、教室氣氛太過嚴肅，不容嬉戲。（九）、教學過分依賴教科書和標準答案。（十）、給學生相同的作業，才用相同的評量。三、創造性教師的條件教師會覺得學生有時很膽小？這不敢那不敢，不敢提出問題，不敢與同學討論、很依賴、憑著直覺和感覺做事、容易受別人的誤導和引誘、完全不去質疑或評估對錯，面對這些行為表徵，教師常不知如何去因應。其實學童會害怕、依賴、被動、莽撞，就是因為他們缺乏知識。要提昇孩子的知識，光靠學校或課本是不夠的，知識是無所不在的，就看你有沒有去發覺。孩子天生就很好奇，只是大人在孩子成長過程中，無心的扼殺了這份求知動機（倪履冰， 1999）。要怎樣教學生，內容要包括哪些，態度要如何，都是維持學生求知動機非常重要的因素。教師有興趣的學生不一定就喜歡，不要加強自己的想法在學生身上，不要寄望學生完成教師們的夢想，應多用點心，了解學生的性向和程度，從他們比較有興趣且能力所及的層面做切入。創造性教學的實施最重要的

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條件是教師應具有創造性的態度，因此，教師在態度上的改變極為重要，以下列舉創造性教師應該具備的主要條件（陳龍安，2002）。（一）、教師應改變以教師為本位的態度，放棄其權威性的指令。（二）、教師要有耐心，要能尊重和接納學生的各種不同意見。（三）、教師要能打破習慣的限制。（四）、教師要有不盲從的態度。（五）、具有能夠助長創造力發展的條件，包括： 1. 廣泛的知識，以滿足學生各方面的好奇心。 2. 重視學生的自我表現。 3. 具有高度的警覺性與活力。 4. 具與學生相似的創造特質，能瞭解學生的思想感覺與情緒。 5. 具有創造性的發問技巧。四、創造性教學的策略創造性教學並非一個既定流程、僵化的教學，教師在教學時，不應拘泥任何形式或規則。教學策略的運用須依學生喜好、環境需求、教師特質、教材特性去做修改，不是在教學上重覆而熟練地使用一套你認為很好的教學策略，創造性教學有哪些策略呢？如何做呢？以下幾項常用的創造性教學策略（陳龍安，2002）：（一）、腦力激盪術腦力激盪是一種強烈、短暫的妄想狂，突然具有一個觀念或靈感的突然爆炸。進行腦力激盪必須把握六項原則： 1. 延緩判斷或免除批評。 2. 鼓勵怪異、怪誕觀念。

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5. 列出各項意見和觀念。 6. 參與之成員以十至十二人最佳。（二）、檢核表當進行創造思考性活動的個人或團體覺得觀念的產出似乎山窮水盡時，便可使用檢核表的方法來擴張思路、刺激新構想、增加新觀念。檢核表事實上即一份列出有問題或事物改革方向的清單，以引導創造者逐一查核以獲得新的觀念。（三）、屬性列舉法屬性列舉法是改進個人或團體產生新觀念的一個特殊設計，可以增進目的物的屬性。屬性列舉法一般步驟如下： 1. 選擇一個物品 2. 列舉物品的零件或各組成份子 3. 列舉其重要的以及其原本的品質、特質、或屬性。 4. 將每一品質、特徵或屬性逐一改良。（四）、分合法這是把不同和不相關的要素聯合起來的技術。其方法如下： 1. 擬人類比即創造思考者運用同理心，使事物擬人化、人格化，自覺是問題物理要素的一部份，因而產生新的想法或產品。 2. 直接類比兩個相似物間直接、簡單的比較，將原主題的情境轉入另一情境，以生新奇的觀念。 3. 符號類比將兩個似乎無關的字詞連接在一起的方法，又稱壓縮性的衝突，通常以兩個幾乎是相反或極不相似的字來描述一個物體。

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綜合而言，實施創造性教學時，教師應具備創造性教師的條件與修養，從自己本身的態度改變做起，並能熟練創造性教學的策略，讓學生能於教學活動進行中時時與創意邂逅。

貳、問題與問題解決的意義

一、問題的意義 何謂「問題」？英文字彙 Cause、Issue、Question 和 Problem 都具有表現「問題」的意思，但含意上略有不同。Cause 指的比較是「問題的根源、起因」，而 Issue 指的比較是一個「議題」，可能是「問題裡的一個爭執點或爭端」，這兩個英文字彙與創造性問題解決教學所指稱的「問題」的意義相距較遠。 Question 和 Problem 這兩個英文字彙與創造性問題解決教學所指稱的「問題」的意義較相近：Question 和 Problem 都可指一個需要討論和解決的問題，如果這個問題被認為是個「難題」、「難以處理的事情」，比較傾向用 problem 這個英文字彙；而如果這個問題被認為是只需要答案就可以解決的問題，就比較適合用 question 這個英文字彙。到底一個問題是「Question」或是「Problem」。須以問題是否超越主體本身的認知來決定問題是一種 Question 或是 Problem。一個「題目」要成為 Question 或是 Problem 並非由題目來決定，而是由「主體本身的起始狀態」與「問題的目標」之間的認知程度差距來決定。Question 指舊有基模（或認知結構）已存在的題目；Problem 指舊有認知結構不足以解題，需重新調適或同化才足以應付的難題（唐偉成，1998；葉安琦，2000）。

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表 2‐1‐1 問題的定義 學者年代問題的定義 Dewey 1910 問題是：當個體不能以己有的習慣或經驗來應付面臨的情境，對現狀不滿或不知如何獲得想要的東西時發生問題。 Duncker 1945 問題是：當人們有一個目標而不知如何去達到目標時便是問題。 Kepner &Tregoe 1965 問題是：問題是「所應該」與「所實際發生」之間的差異。而這種偏差是重要的，使人認為應該予以矯正的。 Webster’s 1968 問題是：能使人探究、考慮、討論、思考、或解答得詢問便是問題。 Maier 1970 問題是：當對一個情境的反應受阻時，便有了問題。 D’Zurilla & Goldfried 1971 問題是：一個人為了要在其所處的環境中有效發揮其功能時，所必須面臨的一個特定的情境，或是一組相關的情境。 DeBono 1973 問題是：問題是”所有”與”所要有”之間的差異（郭有遹， 1994）。 Skinner 1975 問題是：當某種條件會成為具有誘惑力，而當事者缺少產生那種條件的反應時，該人便有了問題。 Hayes 1978 問題是：從當事人的觀點來看，不論何時當一個人發現自己所處的情境，與他的情境有差距，但卻沒有方法來越過這個差距的處境，以達期望狀態。 Rassumssen 1983 問題是：問題的發生，在於起始狀態與目標之間存有差異。 Rouse 1983 問題是：在任何時間當人們對某些期望的目標或結果無法完全達成時，便產生了問題。教育部國語辭典 1987 問題是：事態的嚴重性足以引人研究討論，或尚待解決者。佐藤允一 1989 問題是：「必須解決的事情就是問題；無法解決的事情也是問題」，「問題就是目標與現狀的差距，且為必須解決的事情」；而目標就是「應有的態勢」「期望的狀態」「預期的結果」等；現狀是「實際的態勢」如「預期狀態」「料想不到的結果」，更簡明的表方法為：目標就是「如何才好」；現狀就是「目前如何」，所謂差距就是分歧不合。

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林振春 1990 問題是：一、對問題的覺醒，二、所欲的目標，三、達成目標的障礙。廖鳳英／鈕文英 1990 問題是：一個情境之所以認為是有問題的，是因為當個體面對此一情境時，無法立即找出有效可行的反應以應付所致江丕權、李越、戴國強 1992 問題是：一種矛盾、一個情境，一個你沒有直接明顯的方法、想法或途徑可遵循的情境。鄭昭明 1993 問題是：「呈現狀態」與「目的狀態」的差距。曾秋森 1995 問題是：不確定，疑問及困難的事情。唐明月 1999 問題是：問題的產生，至少包括面臨問題者(面臨問題情境者)以及問題的情境二個因素。也就是說當我們在討論問題時，首先要問的題目，應該是「這是誰的問題」不同的人，雖然面臨同樣的客觀情境，有些人認為有問題，有些人卻不認為有問題。沒有特定的情境為基本，面臨問題者無從感受及思考，那也不可能產生生理或心理反應，所以問題也自然不可能產生。張掌然、張大松 1999 問題是：須要研究討論並加以解決的矛盾、疑難。問題具有激發解決問題意志、定向解決問題方位、組織解決資源分配、劃分問題領域等功能。王晃三 2000 問題是：一件事或物之間其應然與實然存在的落差，並且有可能消除，值得加以消除，有必要加以消除之任務，稱為問題。顧志遠 2000 2003 問題是：兩個狀態的衝突或差異，第一個狀態是目前呈現狀態，第二個狀態是我們希望達到的狀態。【目前狀態（實然）期望狀態（應然）的位差、障礙、顫態、模糊。】問題是抽象的認知思考活動與實際世界的連結窗口，其也扮演知識產生的導引功能。溫秋香 2004 問題是：問題是一種「感知」及「意識」，故問題存在與否、問題的嚴重性、問題的意義等，決定於面對問題者的認知。面對問題者之所以認知”問題”產生，主要是問題的目前狀態與期望狀態間有了差距，即問題的產生是” 實然”與”應然”間的衝突與差異。（引自溫秋香，2004，p10‐12）研究者再加以整理補充

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Newell 和Simon(1972)認為，一般所謂「問題」，至少包括以下的三個特性： 1.初始狀態：是指問題形成當時，問題解決者(problem solver)所能夠掌握的情境，也就是問題解決者在問題發生時所掌握的資訊。換句話說，就是指問題發生時所掌握的的相關資訊。 2.目標狀態：就是希望達到的狀態，問題所欲達到的最終狀態，就是目標狀態，而從初始狀態轉換到目標狀態的過程就是問題解決的歷程。 3.行動：為達到目標所採取的動作。包括實質的行動、知覺性的活動或純粹的心智活動。有些學者將起始狀態和目標狀態中間的過程看成是一種障礙突破， Mayer(1989，1992)曾以心理學的角度，指出問題形成的三個基本特性為： 1.初始狀態：問題是起始於特殊條件、事物及訊息的一種狀態。 2.目標狀態：問題所欲達到的最終狀態，就是目標狀態。其中「思考」就是將初始狀態轉換到目標狀態所做的努力。 3.障礙：每個人都有改變問題初始狀態為目標狀態的特定方式。根據現代認知心裡學的研究，問題的結構一般包括：問題的「起始狀態」 (original state)、問題的「目標狀態」 (goal state)、以及由起始狀態轉為目標狀態的一系列認知操作，稱為「中間狀態」，見圖2-1-1 (intermediate state)(彭聃齡、張必隱，2000) 。圖2-1-1 「問題」的圖示形式

起始

狀態

目標

狀態

中間狀態

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「起始狀態」是指問題剛出現時，人們的已有的知識狀態。「目標狀態」是指人們想要達到的目標。而「中間狀態」則是指人們為了達到目標，所從事的行動或操作，此階段用來描述為了達成該目標之所有的解決路徑。而每一個解決路徑又是由一些個別的步驟所組成，這些步驟會使個體能夠由開始的狀態達到目標狀態。問題的「起始狀態」、「中間狀態」和「目標狀態」構成了所謂的「問題空間」(problem space) (Newell & Simon ，1972)。從「起始狀態」通往「目標狀態」的途徑愈多，則表示問題空間愈大，問題就愈複雜。以下說明四種不同的問題空間(方俊明，1993)： 1.「起始狀態」和「目標狀態」都很清楚，解決問題的途徑也只有一條，按照這條途徑就可以從「起始狀態」到達「目標狀態」。 2.問題的「起始狀態」和「目標狀態」都很清楚，但解決問題的途徑可能有好幾種，有的是簡單的捷徑，有的是曲折的彎路，要從「中間狀態」裡選擇一條最佳途徑。 3.問題的「起始狀態」不清楚，「中間狀態」的操作也不明確，只有「目標狀態」是明確的。解決這類問題的技巧在於首先要把「起始狀態」弄清楚，如果盲目地嘗試，雖有可能達到問題解決的目的，但往往是事倍功半。 4.問題的「起始狀態」、「目標狀態」和「中間狀態」的操作都不清楚。許多複雜的科學課題都是屬於這類問題。

Chi & Glaser(1985)曾將問題的起始狀態及目標狀態的明確性，以問題的明確程度，將問題分為「界定清晰的問題」(well-defined problem)與「界定模糊的問題」(ill-defined problem)兩大類。「界定清晰的問題」是指問題的起始狀態、中間狀態和目標狀態都很明確。而「界定模糊的問題」是指問題的

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的，「界定模糊的問題」的問題則否(余瑞虔，1999)。「界定模糊的問題」的問題沒有正確答案，也沒有正確的解題規則，不知道要做到如何才算是解決 (Voss & Post，1988)。

綜合以上所述，問題除了指的是「目標和現況之間有差異」之外，另外還包括「起始狀態和目標狀態中間的過程」，而其間又因「目標狀態的明確性」而有界定清晰、或模糊的區別，本研究著重創造性教學研究，創造性教學本身鼓勵活潑思考，因此對於問題的定義採綜合性、最寬鬆的解釋。二、問題解決的意義：專門研究靈長類、哺乳類、及人類行為生態的英國利物浦大學（University of Liverpool）教授Dunbar(1998)指出，關於問題解決的研究已有相當長的歷史了。人類的認知活動通常具有目的，期望能夠去除障礙達成目標，所以，大部分的認知活動基本上都可以看成是是問題解決的過程，如概念的形成、推理、決策、語言及學習等，都是一種「問題解決」 (problem solving)。Anderson(1983；1990)更認為自動化技能的習得必須歷經「認知階段 (cognitive stage) 」、「聯結階段 (associative stage) 」與「自律階段 (autonomous stage )」等三個主要的階段（鄭麗玉，1993；Anderson，1983， 1990；Mayer，1989)。對於問題解決的看法，常因不同背景的人或不同結構的問題而不同，而且問題解決的策略也不盡相同。有些學者是以問題空間來定義問題解決、有些視為一個尋求對某項問題解答過程…，如表2-1-2。 Sternberg(1996) 也曾把問題的定義成：「完成一個目標時所遇到的障礙」，因此問題解決是指個體利用已學過的知識、技能去滿足新情境需要，以獲得解答的過程。因為新情境是陌生的、未知的，因此問題解決 (problem solving)是一種高層次的心智活動的模型(Hunt，1994)。問題解決應是解題者對問題先形成問題表徵，並以過去的經驗來重組問題，以產生解題可行的路

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徑，也就是形成問題空間來解決問題，再以知識做正確的判斷 ( 葉安琦， 2000)。 Kahney(1986)認為「問題解決」是利用個體已學過的知識技能去滿足情境的需要，獲致解答的過程。Hayes(1989)指出「問題解決」是一個適當的方法去跨越一個落差。Mayer(1992)則認為「問題解決」是從已知敘述到目標敘述的移動過程，而問題解決的思考是朝向某種目標的系列運作。張春興(1991)認為，「問題解決」是指個體在面對問題時，綜合運用知識技能，企圖達到某一目標，以解決問題為目的的思維活動歷程。

Feldhusen & Treffinger(1980)將問題解決分為兩類，一為一般生活上、工作上的問題解決；另一為在教育上的問題解決。一般生活上、工作上的問題解決歷程其所需的能力為(張志豪，2000)：（一）問題產生：使用流暢、變通、獨創能力及延遲判斷。（二）問題判斷：使用分析、評鑑能力。（三）問題鑑定：使用綜合能力。（四）觀念發現：使用流暢、變通、獨創能力及延遲判斷。（五）解答的綜合：使用綜合、潤飾和評鑑能力，以發展方案。（六）執行。使用在教育上的問題解決歷程為：（一）小團體實施腦力激盪，提出問題。（二）評鑑並討論問題，提出最重要問題。（三）針對解答實施腦力激盪。（四）創造綜合解決方案。（五）發展一套解決執行方案，擬訂計畫。問題解決是一種組織（對新環境事物的歸納）和回應個人記憶事物的技

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複雜體。在解決問題的過程中，如何更有效的掌握訊息與時機，則視每個人面對問題時所產生的不同認知而定，因此，問題解決這一系列複雜的認知活動，所需要的不只是直接應用一般知識經驗而已，還需要必要的知識技巧(張志豪， 2000)。「問題解決」是一種過程，當學生無法使用先前的經驗去解決目前環境所面臨的情況，在遭遇問題時，學生會回憶以前所學習過的經驗，而嘗試去發現解答，當他無法成功解決問題時再嘗試連結，如果達成成功的連結則變成高層次思考，可運用於相似的問題，而學生若要能成功地解決問題，則需依賴回憶相關經驗的能力、口語知識的廣博、和認知策略的活用(董家莒，2000)。表2-1-2 問題解決的定義總表立論者問題解決的意義 Hayes(1989) 「問題解決」是發現一個適當的方法去跨越一個落差。卲瑞珍及皮連生1989）「問題解決」則是將個體先前有的知識與經驗重新整理與思考，找出適用於當前問題的要素，並加以實行之。如果一旦問題被解決，個體在知識、能力與經驗上必會有所得。因此在問題解決的歷程中，個體認知的結構必有所增長。 Smith(1991) 「問題解決」有賴於對該問題領域的知識有真正瞭解為基礎，而不是僅靠知覺的辨識、回憶訊息、模仿或運算法則（Algorithm）就能成事。張春興(1991) 「問題解決」是個體企圖達到某一目標時，所產生的思考心理歷程。鄭昭明(1993) 「問題」是指兩個狀態的衝突與差異，一是現有狀態；一是我們欲達到的狀態及目的狀態，而解決問題的歷程就是一個目的導向的過程。（本表由研究者自行整理）綜合以上各學者專家的觀點（見表2-1-2），研究者將問題解決定義為：個人運用個別的認知經驗、知識能力、個別技能和所獲得的資訊，提出有效的解決方法，來減少所處情境與目標狀態之間差異的過程。

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三、問題解決的策略問題解決能力為未來社會中所應具備的關鍵能力，屬高層次的心理認知能力。在問題解決教學策略中，以問題為導向的教學活動為核心，學生透過此一活動設計，實際獲取問題解決的經驗，進而提高學生問題解決的能力。在問題解決教學活動中，教師應注意學生在每一個步驟中的表現，有些學生的最終解決方案或許不甚理想，但其過程中或許充分表現出個人的創意 ( 張志豪， 2000)。 Greenfield(1987) 在其所著作之「教學領導的概念、問題與爭議」一書中，歸納了以往問題解決研究，曾提出三項與問題解決有關之規則與策略(董家莒，2000)：一、問題解決的一般規則：全盤了解狀況暫不下判斷、應用思考模式或策略、改變表徵系統、提出妥切問題、抱持懷疑心等。二、問題解決的策略步驟：界定問題→構思(分析問題→搜集資料)→計畫 (提出解決方案)→執行計畫(嘗試解決)→檢討。三、研擬問題解決過程中，準備階段和執行階段的策略： (一)準備階段：區辨相關與無關資訊→作圖分析問題→組織歸納已有資料。 (二)執行階段：找出與問題解決有關事項(下游問題)並排序→克服下游問題→考驗對立假設→推論→因果溯因。綜合以上的觀點，研究者認為：問題解決的策略應是在遇到問題時，能先蒐集有用的資訊，儘量想出所有可能的解決方法，最後在評估後決定採用哪種解決方案的一種分析判斷能力。

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參、創造性問題解決教學模式

一、創造性問題解決模式的發展解決問題的活動起自於人內在的心智衝突以及人與環境間的互動，它是屬於一種高層次的思考活動，從產生問題直到解決問題的過程，涉及複雜的心理歷程，其間經過一連串的試誤、分析、綜合、演繹、歸納等心理活動，是否能以一個固定模式或步驟來解釋之，學者之間仍無一致的定論(董家莒，2000)。創造性問題解決與一般問題解決有什麼不同呢？Eberle( 1985) 曾指出：「創造性問題解決與一般問題解決的不同之處，在於創造性問題解決會產生出創造性的構想（Creative ideas），而創造性的構想主要是擴散性思考運作的結果。」也就是說，當我們遇到問題時，如果用能想到一種以前都未曾使用的新方法來解決問題，和以往的處理方式不同，那麼就算是運用創造性問題解決的模式來處理問題。

創造性問題解決（ Creative problem solving ）是指將創造思考（ Creative thinking）和問題解決（Problem solving）兩個領域合併起來所形成的一個複雜過程（汪榮才， 1991 ；劉誌文， 1994 ； Guilford et al ， 1971； Parnes et al，1977）。最早Dewey(1910)在其「How We Think」一書中，將問題解決的過程，分五個步驟：「發現問題或遭遇挫折、確定問題之所在、找出可能的解決方案、選擇最適當的解決方案、驗證結果的正確性並接受或修改」。而Wallas 於1926 年提倡了創造過程模式，他認為創造思考應包含四個不同的階段：準備期 (preparation) 、醞釀期 (incubation) 、豁朗期 (illumination) 和驗證期 (verification) 等歷程，且認為創造力是可以培養出來的(Parnes，1987)。自從Wallas 提出有名的「創造過程」及杜威提出問題解決法之後，學術界與工業界也紛紛提出一些大同小異的問題解決方法 (郭有遹，1994) 。

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創造性問題解決 (Creative problem solving ，簡稱 CPS) ，由美國學者 Parnes( 1967) 所發展出來的，它是利用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，應儘量想出各種及多樣的可能方法（陳龍安、朱湘吉，1993）。Parnes 深受Osborn(1953)著作的影響，試圖發展可能激發吾人在實際情境運用想像力的一種綜合性歷程 (comprehensive process)，一方面涵蓋他自己所進行的創造思考發展方案的應用研究在內，另一方面也結合其他人在學理上與應用上的研究而成 (王文科，1989) 。在問題解決的過程中，也許會遇到熟悉或不熟悉的部分，此時須要透過發散性思考和聚斂性思考的交互運用，才能激發解決問題的動機及提高問題解決的可能性。

Isaksen 和 Treffinger 於1985 年將Parnes原有的五階段做了修訂，在原有的五階段之前，再加入了「發現困惑(Mess Finding ，MF)」，並將「發現事實（ Fact Finding ， FF ）」重新定義為「發現資料（ Data Finding ， DF ）」 (Treffinger et al.，1994)。在1992 年，Treffinger 和Isaksen 提出，完整的創造性問題解決的教學流程。本研究的教學模式，主要也是參照這一個由 Parnes 的創造性問題解決歷程（Creative problem solving，簡稱 CPS）發展而來的完整的基本架構。其教學模式包含三個成分：瞭解問題、提出想法和行動計劃等三個成分，以及發現困惑（Mess Finding）→發現事實或尋找資料（Data Finding） →發現問題（Problem Finding） →找尋構想或提出想法（Idea Finding） →尋找解答（Solution Finding）→尋求接納（Acceptance Finding） →行動或新的挑戰。

Treffinger 和Isaksen 認為在創造性問題解決的教學過程中，有些學生的問題解決形式，表示如圖2-1-2 的表達方式，圖的兩側為國內學者洪文東將原有兩側的擴散性思考和聚斂性思考，加以詳細解釋，便於清楚提供在教學時的交互使用（洪文東，2000）。

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圖2-1-2 創造性問題解決模式(改自Treffinger & Isaksen，1992) 1 發現困難 Mess Finding 2 尋求資料 Data Finding 3 發現問題 Problem Finding 4 尋求構想 Idea Finding 5 尋求解答 Solution Finding 6 尋求接納 Acceptance Finding 行動或新的挑戰 C2 大部分重要資料被定義且分析。 C1 接受挑戰，作有系統性的反應。 C3 選擇出一個工作上的問題陳述。 C4 選擇出最有保證或有趣的意見。 C5 選擇幾個評判標準用來評估想法或意見。 C6 面對大部分可獲證實的解答，準備採取行動。 D2 收集大量資料，由各種不同觀點、訊息中了解一些事實。 D1 盡量想一想過去的經驗在目前出現哪些難題。 D3 盡可能對主要問題及次要問題作敘述。 D4 對問題陳述列出很多可能性構想。 D5 列出很多評鑑的標準來評估各種意見。 D6 考慮所有能給予幫助或支持條件。 D：發散思考，D1~D6 C：收斂思考，C1~C6

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Treffinger、Isaksen 和Dorval(1994)提出創造性解題模式，把問題解決過程分成三種成分包含六個階段，但並非每次的解題都要用到所有的成分及階段(湯偉君，1999)：成分一：了解問題，分成三個階段階段一：定位並找出一目標、任務或問題。階段二：找尋數據(data finding)。探索問題或工作的諸面相，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，並且將其精鍊而釐清。成分二(階段四)：激發點子。此時要盡可能找出各種點子、他種選擇、另種解法，無論新奇或古怪的都可接受。成分三：行動的計劃。階段五：找出答案(solution finding)。首先要發展出一套評價標準，並釐清前一階段所提各種點子的真義，然後使用選定標準去評估。階段六：運用所選擇的解法。發展特定的行動計劃，同時實踐之。由以上可了解到問題解決的歷程，除了包含個人的內心層面之外，在問題解決的過程中，常有一些創意產生，如果能利用系統性的思考方式來解決問題，那麼問題的解決方式必能獲致更佳的結果。以整體來看，CPS 的發展沿革可說來自Osborn、Parnes、Treffinger、 Isaksen 等人在美國水牛城40 年的努力成果，肇始於Osborn、Parnes 而後由 Treffinger、Isaksen 等人予以持續發展。綜合CPS 發展沿革的討論可整理出CPS 四十年來的發展史如表2-1-3(湯偉君、邱美虹，1999)。