小組知識翻新活動中的設計思考與創造力表現：以個案研究為例 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學教育學系教育心理與輔導組博士論文. 指導教授：洪煌堯博士. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 小組知識翻新活動中的設計思考與創造力表現. ‧. ：以個案研究為例. Nat. io. sit. y. Fostering design thinking capacity and creativity. n. er. through group knowledge building: A case study al v i n Ch engchi U. 研究生：林倍伊中華民國一〇四年十二月.

(2) 謝誌政大的求學之旅，一路從大學、碩士班到博士班。這一趟英雄的旅程，看似結束，實則有新的啟程。很幸運也很幸福，一路在政大求學，感受政大教育的薰陶，在博士班修課期間，謝謝余民寧老師、詹志禹老師、葉玉珠老師、邱美秀老師、馮朝霖老師，在課程中專業的啟迪和感受老師們在教學與研究上的熱誠。也有幸在吳靜吉老師的課程上更加瞭解設計思考與創造力，加深我對這兩個議題的興趣。謝謝口試委員林秋斌老師、陳志銘老師、吳穎沺老師、陳榮政老師在論文口試時提供的寶貴意見，在論文本上詳細的註解，提供我建議和鼓勵，讓我從不同觀點思維，使論文更臻完善。. 政治大. 感謝最重要的指導教授——洪煌堯老師提供我學習及參與研究的機會，很幸運成為老師的指導學生，開啟我對知識翻新的認識。每週兩小時的團隊討論，鼓勵我們提出自己的想法，在不斷的對話中，訓練思維的能力，每次一點一滴的討論，使得研究慢慢累積成形。在老師的鼓勵和指導之下，讓我能完成研究與發表，獲得千里馬計畫的補助機會，可以到國外進行學術研究，增進專業知識與研究能力，開展視野。謝謝老師的指導，您嚴謹的研究態度，對學生的關懷與幫助，點滴感恩在心。. 立. ‧. ‧ 國. 學. y. Nat. 同時也謝謝在研究團隊中曾經一起致力於研究的宇慧、佩真、儷月、函汝、. sit. n. al. er. io. 姿瑋和雅婷，在最後一年完成論文階段時給予很多回饋的惠萍、佩蓉、靜華、怡婷、家睿跟巧鳳，這三年來每次的開會都很開心也收益良多。. i n U. v. 謝謝中研院社會所的伊慶春老師讓我從博一到博三在臺灣青少年成長歷程研究裡工作，學習如何進行縱貫性研究的調查與從社會學的觀點瞭解教育。謝謝余民寧老師讓我在就學期間有擔任研究助理的機會，學習執行問卷調查與分析。. Ch. engchi. 謝謝闕助教細心提醒行政上的事務，及莊姐和秀真姐從大學時期起的照顧。謝謝姿妤、禎慧、玲慧在學習階段的陪伴、談心與鼓勵。謝謝高中姊妹淘和大學的好友們，大家在不同的工作領域一起努力，朝夢想前進，彼此加油打氣！最後謝謝一直相信和肯定我的父母，給了我最大的自由去做喜歡的事，因為有你們的支持作為後盾，讓我能不畏懼的勇往直前。謝謝妹妹這幾年來一起生活時的體諒與陪伴，雖然離家念書，但是有妳在身邊而不感到孤獨。所有的一切得之於太多、取之於太多，我會更感恩、知足所擁有的一切面對即將開啟的旅程。謹以此篇謝誌獻上對大家的感謝！倍伊 2016 年 1 月於指南山麓、醉夢溪畔.

(3) 摘要本研究旨在探討在知識翻新學習原則(principles)的引導下小組學生如何進行生活科技產品的設計活動。運用 Rhodes(1961)所提出 4P(place, process, product, person)做為理論概念與分析架構，本研究首先探討知識翻新環境(place)是否支持以想法為中心的線上知識翻新學習、設計思考歷程(process)的發展，與促進設計產品(product)時創造性想法的產生；其次探討知識翻新環境與學生個人(people/ person)創造力（包括在擴散性思考、創造性人格、創意生活經驗上的表現）的關係；此外本研究也進一步分析各小組在想法參與及改進的表現，進行個案討論。研究對象為某國立大學修習生活科技概論課程的 38 位大學生，以小組為單. 政治大. 位進行以想法為中心的知識翻新學習與科技產品的設計活動，每組 4 至 5 人，共分成 8 組。本研究用「知識論壇」作為支持以想法為中心的知識翻新數位學習環. 立. 境，學生在知識翻新原則的引導下，自主進行問題解決與產品設計。相關活動如：. ‧ 國. 學. 從生活中觀察所欲改善的生活科技問題(authentic problems)以進行新產品的設計；在知識論壇上提出多元想法(idea diversity)並進行小組成員間的協作互動；及針對較可行的想法再加以改進(idea improvement)等；最後，再將想法實踐於所設計的. ‧. 產品概念上並在期末發表成果。資料來源包含：(1)知識翻新環境支持知識翻新. y. Nat. 學習程度（包括「社群知識」、「知識自主學習」和「不斷精進想法」三面向）的. sit. 評分；(2)小組在知識論壇的想法發展歷程及面對面討論的錄影資料；(3)小組所. n. al. er. io. 設計的產品評分，另有輔助產品概念呈現的心智圖之前後測；(4)個人創造力前. i n U. v. 後測、個人創造性人格量表、個人創意生活經驗量表。利用個案研究方法，同時分析個人與小組的表現。. Ch. engchi. 資料分析方式主要是將量化資料分析，質性資料內容分析、質性資料編碼後量化分析。分析結果如下：(1)環境：經評分發現本研究所營造的知識翻新環境有助於支持小組發展社群知識、知識自主學習和不斷精進想法；(2)設計思考歷程：小組在知識論壇發表想法、閱讀他人想法並給予回應，顯示學生在平台上會主動進行想法的討論與翻新。小組想法經編碼，其演化歷程能夠含括設計思考中常見的觀察問題、綜合問題、構思解決方法、製作原型等設計思考步驟；(3)產品創造力發想：產品評分結果與坊間產品比較後，發現小組能針對需求性 (desirability)提出創新的產品功能設計，但沒有經過產品實際製作的過程，所以在產品的可行性(feasibility)和未來存續性(viability)上則無法推論；(4)個人創造力：在創造力的擴散性思考表現上後測比前測有顯著的進步，表示知識翻新活動有助於學生在個人創造力上（特別是擴散性思考中提出想法的數量）的成長，但個人.

(4) 創造力的進步則未見有遷移到創造性人格和創意生活經驗的情形；(5)經由集群分析小組在想法參與以及想法改進二個面向後，發現小組可以分成四類；其中「高參與高改進組」在觀察情境、瞭解問題後進行設計，訪問使用者的需求作為改善產品的參考，所設計的想法較能符應使用者的需求；「低參與高改進組」亦能在想法討論時進行資訊分享、評論想法並應用想法於產品設計上；「高參與低改進組」在討論想法時則表現功能固著心理，僅針對單一功能思考，無法與新用途相連結，在討論時較無想法的改進；「低參與低改進組」相較於其他三組，想法討論與回應想法的數量及品質皆較少、較差。綜上所述，知識翻新環境支持小組設計思考之發展，小組成員於知識論壇進行討論時，能經知識分享與翻新，將想法實踐在產品的設計上，使產品有創造性想法呈現。然而，各組在想法的參與以及改進上仍可見不同組別在協作學習上的差異，值得後續進一步之研究。. 學. ‧ 國. 立. 政治大. 關鍵字：知識翻新環境、設計思考、小組創造力。. ‧. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v.

(5) Abstract This study investigated how groups engaged in design activities under the guidance of knowledge building principles. Using Rhodes' (1961) 4P (place, process, product, person) conceptualization as a theoretical and analytical framework, this study explored how knowledge building environment (i.e., place as the 1st P) could support idea-centered knowledge building activities, foster the development of design thinking processes (i.e., the 2nd P), enable the production of creative insights when designing technology products (i.e., the 3rd P), and cultivate creativity in individuals (i.e., people/person as the 4th P) (including divergent thinking, creative personality, and creative living experiences). Moreover, the performance of each group's idea engagement and improvement processes were discussed as case example. Participants for this study were 38 college students enrolled in a course titled “Introduction of Living Technology” in a public university in Taiwan. They engaged in idea-centered, group-based knowledge building activities in order to design innovative technological products. There were eight groups in total, with each group having four-five members. Knowledge Forum was used as a collaborative knowledge work platform, and students were required to engage in self-directed activities (such as problem-solving, discussing, and designing, etc.) under the guidance of knowledge building principles. Other related pedagogical activities were such that: (1) students were encouraged to identify authentic problems from their daily living experiences concerning the design of new technology products; (2) they proposed as many diversified ideas as possible and collaboratively interacted with other group members; (3) they worked collaboratively and innovatively towards sustained idea improvement by pursuing progressively more promising ideas; and (4) they implemented ideas for the design of their technology products and presented their final products in concept at the end of the semester. Data collection included: (1) evaluation of knowledge building environment (using three dimensions of community knowledge, epistemic agency, and improvable ideas); (2) groups' idea development recorded as Knowledge Forum notes, as well as videotaped face-to-face discussion; (3) evaluation of final products designed by each group, as well as pre-post tests of group’s elaboration on their product concepts; and (4) pre-post tests of a personal creativity survey, the “Creativity Personality Scale”, and the “Creative Living Experience” survey. As a case study, the analyses focused on examining not only personal but also group performance.. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. Data analysis mainly relied on quantitative analysis, qualitative content analysis, and statistical analysis of quantified qualitative data. Based on the 4P conceptualization framework mentioned above, the main analysis results were reported as follows: (1) Knowledge building environment (i.e., Place as the 1st P): the environment was found to be supportive for the advancement of community knowledge, the development of epistemic agency, and the improvement of ideas. (2) Design thinking process (i.e., the 2nd P): groups were able to contribute diversified ideas, read and built on one another's ideas in Knowledge Forum, indicating that students were capable of engaging in idea-centered knowledge building. The coded behaviors showed that Knowledge Forum as a knowledge building environment is useful for the development of design thinking processes (i.e., students were able to engage in an evolutionary process of design from observing, synthesizing, ideating to prototyping). (3) Creative design of technology products (i.e., the 3rd P): when.

(6) compared with some counterpart commercial technology products, it was found that students were able to generate creative ideas for their designed products. As the actual prototyping was not executed in this course, it is not possible to assess the feasibility and viability of designed product. (4) Personal (i.e., the 4th P) creativity: the results showed that students significantly improved their divergent thinking performance (especially in terms of the number of ideas produced); however, the improvement of personal creativity was not correlated with student’s creative personality and creative living experiences. In addition to the analysis based on the 4P framework, a summarizing, cluster analysis was performed (using idea engagement and idea improvement as two indicators for performing clustering statistics); as a result, four clusters emerged, including (1) a "high-engagement high-improvement" cluster which was featured with a strong design capacity to empathize with users' need; (2) a "low-engagement high-improvement" cluster which was featured with a design capacity to engage in sharing, evaluating, and applying rich information for designing more effective products; (3) a "high-engagement low-improvement" cluster whose performance was impeded by design deficiencies of functional fixation, disconnections with new utilities, and little idea improvement; and (4) a "low-engagement low-improvement" cluster, whose performance, as compared with other three clusters, was greatly hindered by little idea discussion as well as interaction.. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. In sum, (1) knowledge building environment is supportive for groups' design thinking development; (2) group members had knowledge sharing as well as building in Knowledge Forum; and (3) they were able to implement creative ideas in product design in concept. However, there were different group dynamics for collaboration among groups in terms of idea engagement and improvement. Further study is needed in order to better understand how group dynamics is associated with the development of group design thinking and that of personal creativity.. er. io. sit. y. Nat. al. v. n. Keywords: knowledge building environment, design thinking, group creativity.. Ch. engchi. i n U.

(7) 目次目次........................................................................................................................ I 表次........................................................................................................................ II 圖次........................................................................................................................ III 第一章緒論.......................................................................................................... 1 第一節研究動機與研究目的...................................................................... 1 第二節研究問題.......................................................................................... 7 第三節重要名詞釋義.................................................................................. 8 第四節研究範圍與限制.............................................................................. 9 第二章文獻探討.................................................................................................. 12 第一節知識翻新理論.................................................................................. 12 第二節設計思考.......................................................................................... 23 第三節創造力.............................................................................................. 37 第三章研究方法.................................................................................................. 46 第一節研究設計與研究架構...................................................................... 46 第二節教學設計與學習環境...................................................................... 50 第三節研究實施流程.................................................................................. 58 第四節資料來源與分析.............................................................................. 61 第四章研究結果與討論...................................................................................... 74. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. al. er. io. sit. y. Nat. 第一節知識翻新環境對小組知識翻新行為的支持程度.......................... 第二節小組的設計思考發展歷程.............................................................. 第三節小組產品創造力表現情形.............................................................. 第四節學生個人創造力表現情形.............................................................. 第五節小組想法互動的表現情形.............................................................. 第五章結論與建議.............................................................................................. 第一節結論.................................................................................................. 第二節建議.................................................................................................. 參考文獻................................................................................................................ 附錄一第一組在知識論壇的貼文及編碼舉例.................................................. 附錄二第一組面對面討論的逐字稿及編碼舉例.............................................. 附錄三第一組的回文品質評分舉例.................................................................. 附錄四第一組心智圖前後測舉例....................................................................... Ch. engchi. I. i n U. v. 75 87 102 112 123 144 144 148 150 163 164 165 166.

(8) 表次表 2-1 知識翻新相關研究議題整理.................................................................... 21 表 3-1 學生個人創造力的前測表現..................................................................... 47 表 3-2 研究資料來源與分析................................................................................ 61 表 3-3 資料編碼說明............................................................................................ 64 表 3-4 設計思考歷程的編碼說明........................................................................ 65 表 3-5 回文品質的評分說明................................................................................ 66 表 3-6 知識翻新環境評分量表............................................................................ 68 表 3-7 創造性產品評分指標說明........................................................................ 70 表 4-1 知識翻新環境對小組知識翻新行為是否支持評分表.......................... 75 表 4-2 學生在知識論壇中發表與閱讀貼文數增長情形及進一步分析............. 88 表 4-3 學生在知識論壇貼文數的重複量數分析................................................ 92 表 4-4 學生在知識論壇上設計思考行為編碼轉頻率表..................................... 93 表 4-5 學生在知識論壇上行為序列分析調整後 Z 分數表................................ 94 表 4-6 第一組學生在知識論壇的貼文討論及編碼............................................ 96 表 4-7 學生面對面討論時行為編碼轉頻率表..................................................... 98 表 4-8 學生面對面討論時行為序列分析調整後 Z 分數表.............................. 99 表 4-9 第一組學生在面對面討論時的逐字稿及編碼...................................... 100 表 4-10 小組產品的想法摘要表.......................................................................... 103. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. al. er. io. sit. y. Nat. 表 4-11 小組產品創新功能與坊間產品對照表.................................................. 表 4-12 創造性產品分析評比.............................................................................. 表 4-13 心智圖前後測的描述性統計.................................................................. 表 4-14 竹筷子擴散性思考的表現前後測.......................................................... 表 4-15 「人」字圖形擴散性思考的表現前後測................................................ 表 4-16 創意生活經驗量表之信度分析.............................................................. 表 4-17 創意生活經驗因素之相關分析.............................................................. 表 4-18 創造性人格、生活經驗與個人創造力表現之相關分析....................... 表 4-19 小組創造力與個人創造力表現之相關.................................................. 表 4-20 各組 ATK 分析及回文品質分數平均值（標準差）............................. 表 4-21 各集群之描述性統計.............................................................................. 表 4-22 各集群之設計思考歷程表...................................................................... 表 4-23 各集群在產品、人、環境之表現情形..................................................... Ch. engchi. II. i n U. v. 106 109 110 113 114 116 117 119 121 125 128 129 140.

(9) 圖次圖 2-1 設計思考的歷程........................................................................................ 圖 2-2 設計思考的認知發展歷程......................................................................... 25 33. 圖 3-1 研究架構圖................................................................................................ 圖3-2 教學流程圖................................................................................................. 圖3-3 研究設計：知識翻新環境下的設計思考歷程與創造性表現圖............. 圖 3-4 教室示意圖................................................................................................ 圖 3-5 知識論壇建立文章的截圖及功能說明.................................................... 圖 3-6 研究流程圖................................................................................................ 圖 3-7 混合分析方式............................................................................................ 圖 4-1 學生在知識論壇上發表貼文與閱讀貼文的表現.................................... 圖 4-2 學生在知識論壇上貼文連結率與貼文閱讀率的表現............................ 圖 4-3 學生在知識論壇上自創貼文數與回應他人的貼文數的表現................ 圖 4-4 學生於階段一到階段四在知識論壇閱讀貼文的社會網絡關係............ 圖 4-5 學生於階段一到階段四在知識論壇回文的社會網絡關係.................... 圖 4-6 學生在知識論壇上設計思考發展週期.................................................... 圖 4-7 G1 訪問警察所攝....................................................................................... 圖 4-8 G1 鞋子製作原型....................................................................................... 圖 4-9 感測腦波：J!NS MEME............................................................................ 49 51 52 54 55 58 63 89 89 89 90 90 95 106 106 106. 圖 4-10 保溼功能：J!NS Moisture....................................................................... 圖 4-11 G2 所繪製的設計圖................................................................................. 圖 4-12 Google cardboard：虛擬實境.................................................................. 圖 4-13 中山醫學大學：虛擬實境結合復健...................................................... 圖 4-14 一般功能性眼鏡：小林眼鏡.................................................................. 圖 4-15 G4 的設計圖............................................................................................. 圖 4-16 G5 圖：雨傘............................................................................................. 圖 4-17 G5 圖：手搖手電筒................................................................................. 圖 4-18 簡報投影機：3M MPro 150................................................................... 圖 4-19 G6 設計的原型......................................................................................... 圖 4-20 投影書：2008 國際書展......................................................................... 圖 4-21 棉花棒：丁丁藥局.................................................................................. 圖 4-22 G7 的設計圖............................................................................................. 圖 4-23 立體機械升降停車場.............................................................................. 圖 4-24 台塑加油站............................................................................................... 106 106 106 107 107 107 107 107 107 107 108 108 108 108 108. 圖 4-25 G8 的設計圖............................................................................................. 圖 4-26 小組在知識論壇上進行以想法為中心的討論板示例........................... 圖 4-27 集群分析之樹狀圖................................................................................... 圖 4-28 集群分布情形............................................................................................ 108 124 127 128. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. III. i n U. v.

(10) 第一章緒論第一節研究動機與研究目的壹、研究背景 21 世紀是知識經濟的時代，教育的目的在於使學生具備有面對未來變化的能力，培育學生具創造力(creativity)、創新(innovation)、批判性思考(critical thinking)、問題解決(problem solving)、溝通(communication)和合作(coooperation). 政治大 2003 年制定「創造力教育白皮書」，其願景為打造一個有創造力的人才，臺灣自立的能力(Partnership for 21st skills, 2009)。各國制定創造力教育政策，希望培養具. ‧ 國. 學. 具創造力的國度，希望培養具創造力與創新思維的人才，並重個人與團隊創造力、科學與人文的創造力發展，兼具創造力過程與結果的評鑑指標（教育部，2003）。. ‧. 政策上，教育鼓勵個人進行創造力的展現，但傳統的教學，在升學制度的壓力下. sit. y. Nat. 扼殺了學生的創造力，因此在教學上該如何幫助學生創造性想法的實踐？. n. al. er. io. 近年來，實作教育(maker education)的發展，讓學生實際動手做，經由解決. i n U. v. 問題的過程，將想法實踐。實作教育鼓勵學生相信自己透過學習、思考，發展他. Ch. engchi. 們的想法，讓學習不再只是教科書的記憶背誦，亦不再是個人為主的學習型態；經由設計式的思考、團隊協作的過程，將創造性想法具體呈現(Dougherty, 2013)。從思考到實作，創造力是有跡可循的，設計思考從概念想法的提出、經過研究、思考的過程，具體呈現創造性想法，並解決問題（林育如，2012）。設計思考除了鼓勵進行創造力發想、團隊合作與討論，更強調以人為中心進行思考，去想像如何讓生活變得更好（吳莉君，2010）。本研究在「生活科技概論」課程中實行，該課程鼓勵學生除了瞭解科技發展，同時以人文關懷思考，如何提昇生活品質，並藉由實作去設計產品的過程以瞭解 1.

(11) 學生如何解決或改善生活相關的問題，發展設計思考能力，提出創造性想法。同時融入資訊科技於教學中，利用數位學習平台，記錄學生討論想法、發展想法的過程。. 貳、研究動機一、以想法為中心進行知識翻新學習傳統的教育模式是以學科為中心，教師進行知識的傳授，學生在學習過程擔任的角色，往往是被動的接受知識者。至於學科為中心的學習方式強調知識的建. 政治大. 構，雖可以幫助學生習得知識，但降低學習動機，導致學習效果不彰（吳靜吉，. 立. 2002）。. ‧ 國. 學. Rogers 與 Freiberg（1969）提出以學生為主體的學習，提到人具有學習的潛能，從對生活情境的觀察，引發好奇，促進學習與發展，而如此自發性的學習. ‧. 是由學生主動參與學習歷程，學習才會進步、動機才會持久。臺灣近年來興起的. y. Nat. sit. 「佐藤學」、「翻轉教育」顛覆的就是以教師為中心的學習方式，學生成為學習的. er. io. 主體，在學習中扮演主動積極的角色，讓學生進行知識的探索與學習。. al. n. v i n 現今資訊傳遞便捷，正邁入知識型的社會，以往教學著重知識的累積，如今 Ch engchi U. 應強調學生如何在知識學習歷程中進行探索，與既有知識連結進行翻新。知識翻. 新強調想法是來自對真實情境的觀察，學生在社群中主動提想法，與他人的想法溝通、互動，並不斷地修正與改進(Scardamalia, 2002; Scardamalia, & Bereiter, 2003, 2006)。知識翻新學習的環境鼓勵融入教學科技，知識論壇(Knowledge Forum，簡稱 KF)即是以知識翻新教學理念為基礎所設計的學習平台，輔助學生進行想法討論與互動(Scardamalia, 2004)。在知識論壇上以想法為中心的討論方式有助於學生分享知識與自我反思，知識論壇上的討論亦可利用鷹架(scaffold)的使用幫助學生組 2.

(12) 織知識，將想法帶往高層次的思考(Hong, & Sullivan, 2009)。知識翻新的學習歷程中，重視想法的產生，與社群成員間的互動，呈現真實想法的探究歷程。知識並沒有特定的答案，而是經由不斷討論、演化的過程。知識翻新即是經由社群成員間的集體合作，不斷產生對話與改進想法，讓學生實際參與從提出想法到不斷改進想法，形成知識的過程，讓學生明白他們也可以是具有創造力的知識生產者與工作者。本研究欲以知識翻新原則建構一個適合知識翻新學習的環境，學生能在數位學習平台—知識論壇—上進行提出想法、分享知識、與他人的想法互動。知識論. 政治大. 壇作為教學科技的支援，提供學生於課堂外時間能提出想法、進行討論的空間。. 立. 二、透過設計思考將想法實踐. ‧ 國. 學. 設計是連結知識與生活的一個重要橋樑，經由設計可以將想法實踐，運用於. ‧. 生活。設計思考是一種思辨的方式，所強調的不是設計產品的本身，而是在設計. sit. y. Nat. 產品時所經歷的思考過程，學習者要能像設計師一樣思考，一樣去質疑，去瞭解. al. er. io. 研究問題所在(Martin, 2009)。運用在教育上，學生針對設計進行探索以了解問題，. v. n. 表達想法進行連結，最後結合內容知識有助學習(Carroll et al., 2010)。. Ch. engchi. i n U. 設計思考企圖從滿足人類的需求進行設計，所以希望能產生對人類有幫助的想法，製造出產品。設計思考以團隊進行討論，成員一起想、一起做，用具創造力的方式呈現想法。有別於傳統結果導向的學習，設計思考強調創造性問題的解決，重視學生如何進行思考。在設計的過程中首先對問題的探索進行擴散性的思考，經由聚斂性的思考找出解決方法，這亦是一種創造性思維的培養方式。設計思考採用發想(inspiration)、構思(ideation)與執行(implementation)的循環過程，藉由探索來促進新想法和新創造的產生(Brown, 2008)。設計的產品在經過測試後，會進行修正，接著回到問題的探索、解決方法的提出、再次製作模型，過程中想法、知識和產品不斷的改進。因此，設計思考不單是解決問題，而是透過一系列 3.

(13) 的思考方式培養具備處理問題、提出解決方法和闡釋設計過程的認知思考能力 (Cross, 2001)。本研究欲以設計思考歷程進行產品的設計，重點不在於產品本身，而是培養學生進行思考的過程，主動去觀察和發掘與生活息息相關的事物可以做哪些改變。符應知識翻新中想法不斷翻新與改進的理念，透過小組成員在產品設計時的討論，將想法實踐。設計思考視為新的學習方式以團隊為單位，鼓勵學習小組的集體創造(collective co-creation)，讓學生動手做(hands-on)，進行創造性的解決問題 (Carroll et al., 2010; Kwek, 2011)。三、設計思考培養創造力. 立. 政治大. Guilford 在 1950 年的美國心理學會演講中提到創造力的重要(Guilford, 1957)，. ‧ 國. 學. 隨著時代推進，各種問題與挑戰不斷出現，創造力的重要性也不言而喻，臺灣推. ‧. ，希望培育學生展創造力教育政策，教育部於 2003 年發表「創造力教育白皮書」. sit. y. Nat. 的創造力（教育部，2003）。. n. al. er. io. 許多創造力相關的研究也指出創造力是可以透過教學歷程被培育的. i n U. v. (Amabile, 1996; Csikszentmihalyi, 1996; Guilford, 1957; Robinson, 2006; Sternberg,. Ch. engchi. & Lubart, 1999; Torrance, 1962）。創造力教育中，學生為學習的主體，是學習者，也是創造者。以往創造力的研究提出透過擴散性思考(divergent thinking)、聯想 (association)、類比(analogy)、解決問題(problem solving)、發現問題(problem finding) 頓悟(insight)等方式都有助於培養創造力(Runco, 2007)。在培養創造力的過程中，發現問題是重要的，設計思考運用在設計產品時，直接觀察使用者的需求，發現問題。設計思考教育(design thinking education)，鼓勵學生發現問題，創造性解決問題的歷程從擴散性的思考方式去創造各種可能的選擇，再從聚斂性的思考方式去選擇最佳的解決方法，在解決問題的過程中進行腦力激盪(brainstorming)，鼓勵學生勇於發表自己的想法。設計思考中想法的發 4.

(14) 散與聚斂即是培養創造力的一種方式。史丹佛大學的設計學院，將設計思考教育實施在 K-12 教育中，即為培養學生創造力的教學例子(Carroll et al., 2010)。根據以上三個研究動機，瞭解知識翻新不同於個體知識的獲得，重視社群知識的建構(Scardamalia, & Bereiter, 2003)，知識翻新的形成是以想法為中心進行群體的討論，學生為主體進行學習，並以小組進行想法討論(Hong, & Sullivan, 2009)。而設計思考可以幫助小組進行創造性解決問題的過程，將想法實踐，並能培養學生的創造力。本研究欲瞭解在融入電腦協作的數位學習環境中，是否能提供小組一個以想法為中心的知識翻新的環境？在進行想法討論的同時，是否能發展學生. 政治大. 的設計思考將想法實踐？最後，欲瞭解設計思考的進行是否能培育學生的創造. 立. 力？. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 5. i n U. v.

(15) 貳、研究目的本研究旨在提供一個支持知識翻新進行的數位學習環境，讓修習生活科技概論課程的大學生分組進行討論。小組產品的設計從真實情境觀察發現問題，提出想法，與社群成員互動，將創造性想法實現於產品設計上。本研究目的希望經由設計思考的過程，培養學生對生活觀察的敏銳度，能主動提出問題、進行探索，多方嘗試，尋找最適合的解決方法。設計思考能養成學生主動思考的習慣，將知識與生活連結，將創造落實於生活。. 治政大法發展與共構的歷程。除了知識的翻新外，透過設計思考歷程進行產品的設計，立本研究提供以知識翻新環境—知識論壇—作為小組討論的平台，觀察小組想. 讓學生將想法並加以實踐，展現創造力。. ‧ 國. 學. 綜言之，本研究欲探討設計思考中的想法演變歷程，產品中創造性想法的表. ‧. 現，個人創造力表現，其詳述研究目的如下：. y. Nat. n. al. er. io. 二、探討小組在知識翻新環境下發展的設計思考歷程。. sit. 一、探討該課程所建構的知識翻新環境對知識翻新發展的支持程度。. i n U. v. 三、探討小組在知識翻新環境下設計的產品所展現的創造性想法。. Ch. engchi. 四、探討在知識翻新環境下個人創造力的相關表現。. 五、探討小組在以想法為中心所進行知識翻新時，其在想法參與、想法改進上小組的表現情形。. 6.

(16) 第二節研究問題依據研究動機與研究目的，本研究提出以下待答問題，探討小組學生在以想法為中心的知識翻新環境下，進行產品設計的設計思考的歷程與創造力的表現。. 壹、本研究課程中所建構的數位學習環境是否支持小組知識翻新行為的表現？一、探討該環境是否支持小組的社群知識發展？二、探討該環境是否支持小組的知識自主學習發展？. 政治大. 三、探討該環境是否支持小組的想法發展？. 立. 貳、小組在知識翻新的環境下，其產品設計的設計思考歷程為何？. ‧ 國. 學. 一、探討學生在知識論壇上，提出個人想法及小組想法互動的情形為何？二、探討在知識論壇的討論是否支持設計思考歷程的發展？. ‧. 三、探討面對面的討論是否支持設計思考歷程的發展？. y. Nat. er. io. sit. 參、小組在知識翻新環境下，其所設計的產品表現為何？一、探討小組在知識翻新環境下所設計的產品是否有創造性的表現？. al. n. v i n 二、探討輔助小組討論產品時所繪製的心智圖前後測的表現為何？ Ch engchi U. 肆、在知識翻新的環境下，個人的創造力表現為何？. 一、探討學生在個人創造力——擴散性思考測驗前後測的表現為何？二、探討個人創造力表現與小組創造力表現之間的相關為何？. 伍、小組在知識翻新的環境下，產品設計過程中小組的表現為何？一、探討小組在知識翻新環境下，提出的想法參與和想法改進的情形為何？二、探討小組在知識翻新環境下，小組合作情形和產品表現的相關為何？. 7.

(17) 第三節重要名詞釋義壹、知識翻新(knowledge building) 知識翻新係指學生以想法為中心，透過社群集體共構的方式，提出想法，並經由社群成員的回應，不斷的精進，翻新原有的想法，共同建構與創新知識 (Scardamalia, & Bereiter, 2003, 2006)。. 貳、設計思考(design thinking). 政治大式的探究，經由觀察、構思和執行立，不斷循環，測試並修正的產品設計過程(Brown,. 設計思考係指以人為中心，為改善或解決生活中的問題，進行問題和解決方. ‧ 國. 學. 2008)。. ‧. 參、創造力(creativity). sit. y. Nat. 創造力係指打破原有的思考框架，重新探究事物之間的關係，從發現問題，. al. n. Isaksen, 1992)。. er. io. 尋找最佳的解決方案，評估並驗證，最後以新的方式呈現(Parnes1967; Treffmge, &. Ch. engchi. 8. i n U. v.

(18) 第四節研究範圍與限制壹、研究範圍本研究以臺灣某國立大學學生為研究對象，學生於課堂上的學習受到許多因素的影響，諸如修課背景、內在與外在動機、人格特質、生活經驗等不同，限於時間和人力的不足，僅針對學生在知識翻新學習下設計產品的設計思考流程、創造力表現進行分析。. 貳、研究限制. 立. 一、研究時間的限制. 政治大. ‧ 國. 學. 本研究在生活科技概論課程進行資料蒐集，教師的教學活動與產品設計是分開的。時間安排上，每週教師會進行與「生活科技」相關主題的介紹，引發學生. ‧. 提出相關的想法或與生活經驗相連結；每週各組也會在課堂上進行與期末產品設. y. Nat. sit. 計相關的討論活動，由於課程時間只有一學期 18 週，每次針對產品設計的討論. n. al. er. io. 時間不多，因此在這部份加上三次課程以外的小組討論錄影以及學生在知識論壇上的討論記錄作為設計思考歷程的分析。. Ch. engchi. i n U. v. 另外，學生的產品設計僅為想法的實踐，止於設計思考流程中的製作原型（以素描、繪製藍圖、簡易產品描述）的方式進行，期末報告後沒有再經過測試和再修正的流程，且設計的產品無法進行生產測試，其實際功能的表現有待評估，在此所探討的是產品中創造性想法的呈現。二、研究方法的限制本研究利用學生在知識論壇上的討論與作品呈現、小組討論錄影作為分析的資料。另外，在質性分析上採用開放性編碼的內容分析，希望能在三角交叉檢驗下盡可能的呈現客觀的描述，但無法推論學生的行為意涵以及未來的行為表現。 9.

(19) 三、研究工具的限制本研究中學生的產品評分、想法品質分析皆是將質性資料的量化分析，較具主觀印象，雖有進行評分者間信度分析，仍不宜過度推論。此部份輔以對學生作品的說明，以瞭解學生在知識翻新環境下的設計思考和創造力的表現情形。四、研究人員的立場研究者基於知識翻新的教學，透過設計思考的實施，鼓勵學生思考，勇於提想法。然教育的影響需要經過長時間的薰陶，本研究實施的時間受限於一學期. 治政大生修課和學習的因素，導致不同的學習成效，這部份會影響到學生的學習表現。立. 18 週，學生對於想法的瞭解和體現未必能發揮最大的效果。且亦有許多影響學. 因此本研究中所主張的研究結果並非完全是知識翻新教學的成效與產生的必然. ‧ 國. 學. 影響，但就教學過程中學生的改變和感受進行記錄，並從客觀的角度來呈現學生. ‧. 在知識翻新環境下的表現，另有學生於期末所填寫的課堂反思問卷，輔以學生的. y. Nat. 陳述，以反應學生在知識翻新環境下，其設計思考和創造力表現的發展與可能的. n. al. er. io. sit. 限制，期望提供教師未來在知識翻新環境教學時的參考。. Ch. engchi. 10. i n U. v.

(20) 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 11. i n U. v.

(21) 第二章文獻探討本章第一節首先探討「知識翻新」的原則與環境，瞭解在知識翻新環境下對社群知識、知識自主學習、不斷精進的想法的支持程度。第二節討論「設計思考」，瞭解小組在設計產品時其設計思考的發展歷程。第三節討論「創造力」，以小組為單位，分析小組創造力在產品設計所提出的創造性想法，另外也討論個人創造力的相關表現。. 第一節知識翻新理論壹、知識翻新原則. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 知識翻新是建構主義取向的一種教學理論，Scardamalia 與 Bereiter (2010) 介紹知識翻新的歷史源於 1977 年到 1983 年所提到關於知識的瞭解：知識闡述. ‧. (knowledge telling)和知識轉化(knowledge transforming)，經由知識認知的過程改. sit. y. Nat. 進學生在寫作上的表現，並設計相符的科技支援學習。接著在 1983 到 1988 年間，. al. er. io. 發展有意識的學習(intentional learning)和認知(cognition)，這時候強調有意識的認. v. n. 知比自我調整學習(self-regulated learning)具有更高層次的自主性，鼓勵學習者探. Ch. engchi. i n U. 索和獨立進行學習及思考，在此過程中逐漸養成專業技能(expertise)和成為像專家般(expert-like)的學習者，有別於以往的學習型態正在產生。從 1988 年至今，知識翻新提出以「想法」(idea)為單位，由社群成員提出想法，在集體參與時進行想法的互動，共構出新想法和新知識，透過社群共同的反思翻新想法，強調知識翻新的重點在於想法的產出和不斷精進的歷程 (Scardamalia, 2002, 2004; Scardamalia, & Bereiter, 2003, 2006)。與第一世界是認知客觀的物理世界、第二世界是主觀的精神世界不同，Popper (1972)主張第三世界是進步的知識世界——知識進化論，提及知識是一種非決定性的開放模式，將想法視為一個實體概念 (conceptual objects)，藉由群體間的互動與合作，經過評估和修正的歷程，想法得 12.

(22) 以進行演化，說明科學知識是不斷發展的過程。知識翻新的教學設計中，想法隨時會出現，不斷的進行翻新。知識翻新教學法沒有一個固定步驟的教學流程，學習環境也不受限於教室。為避免教師無所適從，Scardamalia (2002)提出 12 個知識翻新原則，做為教學設計的參考，然原則中沒有先後順序，也不必然全為所用，讓教師有更多設計的彈性空間進行發想，設計支持知識翻新的學習環境。Scardamalia 與 Bereiter (2010)進一步將 12 個原則分為社群知識、知識自主學習和不斷精進的想法三大面向，以下詳述每個面向中所包含的原則：. 政治大. 一、社群知識(community knowledge). 立. （一）社群知識與負有共同責任(community knowledge, collective responsibility)：. ‧ 國. 學. 知識翻新希望能產生對他人有用的知識，社群成員透過想法的交流互動，共創知. ‧. 識，同時，也負有共同責任。. y. Nat. （二）人人都能進行和瞭解知識翻新(democratizing knowledge)：在知識翻新的過. er. io. sit. 程中，社群成員共享社群的目標，每個人都能參與其中，所有的社群成員被賦予同等參與知識翻新的機會。. al. n. v i n （三）對等的知識提昇(symmetric C hknowledge advancement)：知識係指社群成員藉 engchi U 由想法的參與產生知識，個人在知識參與的同時也被賦予獲得知識的翻新。. （四）知識翻新的對話歷程(knowledge building discourse)：比起知識的分享，知識翻新更注重社群成員間的對話歷程，社群中的對話，使知識趨向精進和轉變，透過對話，促使知識的進步。二、知識自主學習(epistemic agency) （一）知識自主學習(epistemic agency)：學習者同時具有個人的和社群的知識翻新的責任。在個人方面，學習者主動提出想法並與他人的想法進行交流，在討論的過程中找到最適合自己和他人的想法；在社群方面，學習者自己處理目標的問 13.

(23) 題，動機，評估和進行長遠的計畫，而非交由老師或主導人處理。（二）知識翻新是無所不在的(pervasive knowledge building)：想法對知識工作是很重要的，有關的任務和活動隨時都會發生。（三）建構性的運用權威資訊(constructive uses of authoritative sources)：想要知道權威資訊的來源必須瞭解知識的本身和限制，知識翻新需要尊重和瞭解這些來源，並站在批判的立場審視資訊。（四）內嵌的、即時的評量(embedded, concurrent and transformative assessment)：評量是知識進步很重要的一環，內嵌於每日的工作中，用來確認問題。社群本身. 治政大期。內嵌的即時性評量有助於知識翻新的進行，可以不斷地確認問題和組織知立. 內部的評量比起外在的評量更有助於改進以符合需求，且超越原先外部評量的預. 識。. ‧ 國. 學. 三、不斷精進的想法(improvable ideas). ‧. （一）從真實問題中瞭解真正的想法(real ideas and authentic problems)：問題來自. y. Nat. n. al. er. io. 對真實情境的觀察與覺知，由學習者自己發掘問題。. sit. 對真實世界的觀察，以及對事物的感受。知識翻新學習認為學習者的想法來自於. i n U. v. （二）可不斷精進的想法(improvable ideas)：想法可以不斷的精進，即使剛開始. Ch. engchi. 的想法不完整、不成熟也無妨。知識翻新強調在經過不斷評估和修正的演化過程，產生最佳或最適合該情境的解釋。（三）想法的多元性(idea diversity)：想法的多元性對於知識的進步具有以下功能——瞭解想法與想法之間的關聯性，或是與對立想法的關係。多元並存的想法在想法的演化過程是很重要的。（四）統整有助於想法提昇(rise above)：知識翻新係指透過想法的統整，形成高層次的認知。在歷經多元的、複雜的、混亂的想法演化歷程得以提出綜合的觀點，產生知識。. 14.

(24) 在知識翻新的教學原則下，學生身為學習者在知識翻新社群中的學習以不同的方式呈現，Scardamalia 與 Bereiter (2006)提出以下六點：一、知識的進步是社群共構而成的，而非個人的成就(knowledge advancement as a community rather than individual achievement)。二、知識的進步是想法的翻新，而非只是驗證知識(knowledge advancement as idea improvement rather than as progress toward true or warranted belief)。三、深入瞭解知識從何而來，而非對知識做表面論述(knowledge of in contrast to knowledge about)。. 政治大 solving rather than as 立 argumentation)。. 四、從對話歷程協作以解決問題，而非透過論證(discourse as collaborative problem. ‧ 國. 學. 五、建構性的使用權威資訊(constructive use of authoritative information)。六、知識的瞭解是湧現的現象(understanding as an emergent)。. ‧. 知識翻新教學著重在知識的創造和翻新，學生在課堂上學習時圍繞著知識翻. y. Nat. sit. 新的原則進行，Zhang、Hong、Scardamalia、Teo 與 Morley (2011)提出實踐知識. n. al. er. io. 翻新原則於小學教學時，學生在社群中貢獻所知，互動良好，使知識內容的討論. i n U. 愈聚焦、愈深入，視知識的進步是社群共同的責任。. 貳、知識翻新環境. Ch. engchi. v. 形塑知識翻新環境希望能有助於學生進行知識翻新，以 12 項知識翻新的原則為立基，分成「社群知識」、「知識自主學習」和「不斷精進的想法」做為支持知識翻新環境的營造，重點論述如下：一、社群知識 Vygotsky (1978)在社會文化論中提到在認知發展中，社會互動的過程對知識的產生是很重要的，協作學習(collaborative learning)包括個人和社交的過程。Stahl 15.

(25) (2005)提到團隊認知(group cognition)過程是以個人的想法開始進行發想，經過協作、互相交互(synergistic)的建構出屬於大家的知識，社群成員共享知識，也共負責任。社群知識係指在社群中維持想法不斷的產出與改進的社會互動歷程 (Scardamalia, & Bereiter, 2006)。因此有別於傳統的分工合作，成員在協作學習的對話過程中透過討論以澄清想法、探究、思考、推理並一起解決問題。強調不去批評別人的想法，而是築在想法之上，彼此互動和激盪，進行回應與精進，形成共創的想法，達到協作的知識翻新。二、知識自主學習. 政治大. 學生做為學習的主體，能自主及自動在學習歷程中進行知識的探究，既非被. 立. 動接受知識的知識獲知者(knowledge acquisition)，亦不是在情境脈絡下的知識參. ‧ 國. 學. 與者(knowledge participation)，而是如 Nonaka 與 Takeuchi (1995)的知識創造論 (knowledge creation)、Engestrom (1999)的擴張學習論(expansive learning theory)、. ‧. Scardamalia 與 Bereiter (2003)的知識翻新論(knowledge building)以上三種理論所. y. Nat. sit. 提，學生為主動學習的實踐者，自主性的進行思考，產生或創造出知識(Paavola,. n. al. er. io. Lipponen, & Hakkarainen, 2002, 2004; Paavola, & Hakkarainen, 2005)。當學習者能. i n U. v. 自主地進行知識的理解，就是自主學習態度的開始 (Scardamalia, & Bereiter, 1991)。. Ch. engchi. 三、不斷精進的想法在知識翻新學習中，鼓勵學生以生活經驗出發，自己尋找問題，提出想法。想法是一個概念實體(conceptual artifacts) (Bereiter, 2002)，是知識的基本單位， Hong 與 Sullivan (2009)提出想法是一動態發展的過程，為了解決問題而產生想法，在發現問題之初，想法會大量的提出，即使混亂但仍有跡可尋，發現想法在經過加廣和深化後會形成有用的知識。即在知識翻新的過程中，學生提出想法，經過討論、想法多元產出，且不斷精進，最後經過評估整合後產生知識翻新。 16.

(26) 上述的社群知識、知識自主學習和不斷精進的想法之間密不可分，社群間以想法進行溝通，但需要學習者自主性的學習才會產生想法，Scardamalia (2002) 提出學習者自主的提出對想法的看法，是社群共構知識的契機。以上三個面向皆是支持知識翻新進行的動力。. 參、知識論壇本研究中運用的知識論壇是由 Scardamalia 與 Bereiter (2003)團隊所研發的數位學習平臺，其設計基礎是以電腦來輔助知識翻新學習。知識論壇可幫助學生建. 治政大體參與、集體反思以及其間訊息的交流、合作與建構，讓想法的成長朝向深度和立. 構知識，達到知識翻新的目的；在知識論壇上社群成員發表想法(idea)，運用群. 廣度演進，進而發展新知識，讓想法趨向更多元化以及精進(Hong, & Sullivan,. ‧ 國. 學. 2009; Scardamalia, 2002; Scardamalia, & Bereiter, 2003, 2006)。. ‧. 知識論壇上的其中一個特性是語言鷹架的使用。Vygotsky 提出的近側發展區. sit. y. Nat. (zone of proximal development)中，利用鷹架建構後設認知知識，產生有意義的互. al. er. io. 動，同儕的回應可以促進學習者的反思和知識的重新建構。透過同儕之間的討論. v. n. 產生自我覺知，對於自我知識進行瞭解，若自我知識不足，則再搜尋更多相關的. Ch. engchi. i n U. 知識，或是反思自我知識，重新架構自我知識(Stahl, 2006)。知識論壇經由使用鷹架的設計促進學生組織知識和提供提問的策略，有助於線上討論的進行(Choi, Land, & Turgeon, 2005)。另外，知識論壇鼓勵在社群提出多元觀點進行協作，有別於想法的發展僅是在個人心中形成，在知識論壇上學生發表想法貼文(note)在視窗(view)中，學生可以透過回文(build-on)的方式對原本的想法進行回復或修改，此外，學生也可以統整(rise above)之前的想法，形成較高層次的認知思考。這些想法的連結透過鷹架的使用，表示學生已進行後設對話(meta-discourse)，學生在知識論壇上以協作的方式促進想法的發展，且有助於以下想法的提升： 17.

(27) 一、瞭解什麼是有發展性的想法 (promising idea) (van Aalst, 2009; Zhang, Scardamalia, Reeve, & Messina, 2009)。二、瞭解湧現的(emergent)問題，引導想法的發展並和目標相連結(Zhang, & Messina, 2010)。三、透過社群對話尋找新的洞察(insight) (van Aalst, 2009)。四、從討論中提出新的限制，進行新的階段的探究(van Aalst, 2009)。綜上所述，知識論壇是依照知識翻新原則所設計的學習環境，本研究利用知識論壇作為小組討論的平台，學生可以運用知識論壇的功能，如：在貼文中標註. 政治大想法組別對知識的理解比沒有標註關鍵字的組別好(Chen, Scardamalia, & Bereiter, 立. 可發展性的想法(promising idea)，結果顯示小學三年級的學生有標註可發展性的. ‧ 國. 學. 2015)。. ‧. 肆、電腦支援協作學習. sit. y. Nat. 隨著資訊科技的進步，電腦支援協作學習已被廣泛運用在教學上，使學習場. al. er. io. 域不再侷限於教室或教科書中，可以透過電腦環境的支援進行非同步的互動。在. v. n. 電腦支援協作學習下，學習者間的互動可藉由電腦記錄下來，學習者能一起進行. Ch. engchi. i n U. 知識共構，並產生團隊認知學習(Stahl, 2006)。電腦支援協作系統提供一個環境讓研究者和學習者可以主動參與，一同協作，在不斷的探索中，讓想法一直改進、演化、創新(Fischer, 2007)。電腦支援發展合作學習作為新的教育方式，有以下的優點(Stahl, 2005, 2006, 2010; Wegerif, 1996)：一、不受時空的限制，進行非同步的討論，隨時在線上表達想法，透過多元想法之間的互動來建構意義(sense making)。二、知識論壇上想法的呈現是線性發展的(idea threaded)，可以知道想法發展的歷程。. 18.

(28) 三、提供更多元的方式進行知識的分享(shared knowledge)，例如：知識論壇中學生可以分享文件或圖表，利用鷹架來輔助發問或是組織資訊，藉此進行知識管理。四、提供一個可以再思考的環境，學生隨時可以檢視之前的產生的想法，進行修正。綜上所述，電腦支援協作學習應用在教學上，有別於以往以個人為單位的學習，結合電腦與網路，學習者可以利用知識論壇上鷹架的功能，組織知識，Bielaczy 與 Ow (2014)的研究指出使用鷹架可以幫助學生和老師瞭解知識的建構是如何進. 政治大檢視之前的想法並改進，促進高層次的思考。立. 行的，也能幫助改進想法，藉由鷹架的使用隨時與他人進行想法的深化和連結，. ‧ 國. 學. 伍、以想法為中心的機遇式學習. ‧. 在知識翻新的環境下，想法是如何產生的？Johnson (2010)在書中提到任何. sit. y. Nat. 想法靈光乍現的時刻都是經過很長一段時間的醞釀之後才產生的，而且很多重要. al. er. io. 的想法都是在知識共享，眾人協作的環境下，產自大家的討論，這是知識形成的. v. n. 開始，可見想法的實現是由群體互動下逐漸產生的歷程。. Ch. engchi. i n U. 上述提到了知識翻新環境的使用用途，以知識翻新原則，營造開放的學習氛圍，使學生不斷提出想法，並透過同儕間的不斷分享、提問、討論，以達到社群中集體知識的共構(Stahl, 2007)。知識翻新的教學環境中，學生主動思考，進而創造知識，想法在演化過程中繼續不斷的進行修正與改進，知識沒有絕對的正確的答案，只有暫時的最佳解釋 (Hong, & Sullivan, 2009; Scardamalia, 2002; Scardamalia, & Bereiter, 2003, 2006)。知識翻新學習強調以想法為中心進行發展，當想法透過分享、協作、創新與改進，Hong 與 Sullivan (2009)提出想法的演化的動態模式：指出想法朝向深度和 19.

(29) 廣度兩面向進行演變，在想法深度面向，可發現想法越趨精進；在想法廣度方面，可發現想法提出越趨多元化。在知識翻新的環境使用用途中，提供學生自然而然以想法聚集在一起討論，沒有固定的組別，以想法為中心進行機遇式 (opportunistic)合作，如 Hong (2011)的研究發現在國小進行知識翻新教學的科學課程，學生以想法為中心進行協作學習，依據知識翻新原則而進行課堂主題的討論，比起固定組別的合作式學習，以想法為中心學習的學生能提出更多突發的想法以及互動的學習活動。綜上所述，在知識翻新的學習中，以想法為中心進行機遇式合作，多元想法. 政治大互動，使想法不斷精進，亦可提供他人的想法回饋。立. 的提出，想法之間會產生連結，因此應鼓勵學生隨時進行思考，提出想法，經由. ‧ 國. 學. 陸、知識翻新的相關實證研究. ‧. 知識翻新的發展蓬勃，相關的研究廣泛，表 2-1 為研究者整理目前知識翻新. sit. y. Nat. 研究的相關議題，並舉一篇參考文獻為例。從表中可瞭解知識翻新的相關研究中，. al. er. io. 包含了討論「想法」、「社群知識」、「知識翻新環境」、「知識翻新原則」以及「知. v. n. 識論壇上的分析工具」等研究議題，以及各議題底下不同的研究主軸。Bereiter. Ch. engchi. i n U. 與 Scardamalia (2014)提出設計模式(design mode)的知識翻新——知識產生和改進的過程，從理論建構、發現、設計、確認問題、尋找最可行的想法以及尋找最佳的解釋。亦提及設計思考的思維方式(mindset)接近於設計模式的知識翻新學習——不斷的尋找更好的想法、解釋以及方法，不滿足於現有的答案，不斷的進行設計和重新設計。研究者提出設計思考與知識翻新之間的連結在於兩者皆以「想法」為主進行討論，在知識翻新中是以想法為中心進行討論，多元想法的提出，經過討論與改進，形成知識，然而這只是暫時的狀態，想法和知識是可以不斷再翻新改進的。設計思考亦同，提出多元想法，經過綜合各個想法重新詮釋問題，提出自己的架 20.

(30) 構，再針對此進行構思，提出各種可能的解決方法，實踐在產品設計上，經過測試修正再度提出想法討論，這是一個不斷反覆循環的過程。即在知識翻新中進行想法的討論，而設計思考則是進一步將想法實踐。. 表 2-1 知識翻新相關研究議題整理研究主旨. 參考文獻. 以想法為中心的知識翻新 (idea-centered). n. al. 字彙分析(vocabulary analysis). Ch. Lin, Hong and Chai (2014) Zhang et al. (2011). er. io. knowledge building). Zhang, Chen, Chen and Mico (2013). y. building environment scale) 知識翻新原則取向(principle-based. Nat. 知識翻新原則. discourse/ meta-discourse) 知識翻新環境量表(knowledge. Zhang et al. (2009). ‧. 知識翻新環境. knowledge) 社群對話及後設對話(community. 學. 社群知識. Zhang, Chen, Tao, Naqvi and 治政 Peebles (2014) 大最具發展性的想法(promising idea) Chen et al. (2015) 立社群知識(collective community 想法串連(idea-threaded). ‧ 國. 想法. Hong and Sullivan (2009)；. sit. 研究議題. engchi. 圖形(graphic analysis). 知識論壇工具使用社會網絡分析(social network. i n U. v. Sun , Zhang and Scardamalia (2010) Gan, Scardamalia, Hong and Zhang (2010) Hong, Scardamalia and. analysis) 關鍵詞(key terms analysis). Zhang (2010). 使用鷹架(scaffold). Bielaczy and Ow (2014). 21. Hong and Scardamalia (2014).

(31) 柒、綜合討論總結上述知識翻新相關的研究，多在探討如何以知識翻新進行學科學習，較少涉及利用知識翻新環境作為學生設計產品時討論想法之用，所以本研究欲探討知識翻新環境是否支持設計產品的進行。Bereiter 與 Scardamalia (2014)提出知識翻新中的設計模式(design mode)，其理念和設計思考非常接近：兩者皆強調真實情境和想法的重要性。有別於信念模式(belief mode)的知識翻新著重在瞭解知識的真實價值；設計模式的知識翻新認為如何引導學生思索想法的價值以及如何改進想法更為重要，且設計模式的想法改進與 Popper 的第三世界的知識進化論有. 政治大. 所連結，皆強調知識的進步(Tsai, Chai, Wong, Hong, & Tan, 2013)。. 立. 知識翻新著重在想法的討論，設計思考強調透過產品的設計實踐想法的討論. ‧ 國. 學. 歷程，例如 IDEO 公司建立的 OpenIDEO Forums，論壇上的討論沒有固定的成員，. ‧. 而是以想法為單位，針對議題，任何人都可以提出自己的想法，或是給予他人想. y. Nat. 法回饋，協助改善產品設計，其概念類似於知識翻新，以想法為中心進行討論，. er. io. sit. 著重在想法的發展與改進，只是最後以產品的形式體現想法。因此，本研究將討論在知識翻新環境中學生進行產品的過程，觀察其設計思考的流程，希望可以觀. al. n. v i n 察學生在想法發展歷程的表現，並如何將想法實踐於產品設計上。以下章節將針 Ch engchi U 對設計思考進行討論。. 22.

(32) 第二節設計思考壹、設計思考設計，是關乎人的問題，設計思考是一種新的解決問題的方式。Brown 在其著作「設計思考改造世界」中提到設計思考是以人為中心(human-centered)，設計思考中的重要原則皆是以使用者為中心出發，進行洞察、觀察(observation)、同理(empathy)（吳莉君，2010）。其中，洞察是由使用者的生活中去學習，觀察是去瞭解使用者所說、所做的，感同深受使用者的生活。產品的設計不只是為瞭解. 政治大進行的過程找到解決問題的方案(Brown, 2008)。立. 決問題，且能對使用者的生活有所幫助，經由發想、構思，和執行，在不斷循環. ‧ 國. 學. 設計思考的目的是為了解決問題，在發想、構思和執行的過程中，設計者可以經由以下的流程，以設計思考的方式進行產品的設計(Brown, 2008)：. ‧ y. Nat. 一、發想：預期成功(expect success). er. io. sit. （一）瞭解什麼是需要解決的問題？哪邊有機會？什麼已經改變？或即將改變？（二）觀察生活中人們怎麼做，如何想，以及他們需要和想要什麼？. n. al. Ch. （三）目前有的限制有哪些？. engchi. （四）從各種角度（領域）開始著手。（五）觀察所有可能的使用者。. （六）根據以上所有的觀察開始說故事。（七）新的科技可以給予輔助嗎？（八）有哪些有價值的想法？（九）組織資訊和綜合各種可能性。二、構思：進行腦力激盪(brainstorm) （一）進行各種可能性的描繪，模擬情境。 23. i n U. v.

(33) （二）建立創新的架構，或從混亂中找到秩序。（三）應用整合性的想法。（四）將使用者置於情境中，從旁觀察他們的使用情形。（五）不斷地製作原型，測試。（六）從原有想法延伸出更多故事。（七）進行溝通。（八）製作原型並讓使用者進行測試。三、執行：實踐(execute vision) （一）幫助設計溝通策略。（二）實踐。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 在設計思考進行的過程中，設計者在發想階段，沉浸於脈絡中，在相似的情境中尋找刺激，從專家和使用者身上學習，刺激自己不斷提出想法，尋找各種可. ‧. 能的解決方法，從中說故事，於發現中找到意義和框架，讓洞察具可行性。在構. sit. y. Nat. 思階段，不斷的腦力激盪產生想法，發展、整合想法，選擇最具發展性的想法，. al. er. io. 將想法精緻化，製作原型。在執行階段，透過使用者的測試，驗證想法並從使用. v. n. 者的回饋中尋求改進。另外，史丹佛大學的 d. school (2013)也提出了設計思考的. Ch. engchi. i n U. 流程說明，將發想、構思、實踐的流程細分為同理(empathize)、定義(define)、構思(ideate)、製作原型(prototype)、測試(test)的步驟，如圖 2-1，各模式詳述如下：. 24.

(34) 觀察同理. 測試. 製作原型. 定義問題. 構思圖 2-1 設計思考的歷程資料來源：修改自“Bootcamp Bootleg (p. 4-8), ” by d. school, 2013, Design School Stanford, Palo Alto.. 立. ‧ 國. 學. 一、觀察同理. 政治大. ‧. 設計思考作為以人為中心的設計歷程，以同理的角度去觀察並理解使用者在. y. Nat. 生活中的使用行為，透過訪問、與使用者互動，然後如同使用者一樣使用情境下. er. al. n. 二、定義問題. io. 緒，並進行創新。. sit. 進行體驗。透過同理，可以瞭解使用者所在意的問題，瞭解使用者在使用時的情. Ch. engchi. i n U. v. 在設計過程中，必須確切掌握關鍵問題。綜合所有同理後的發現，有助於對使用者和設計空間有更深入的瞭解，基於同理時的瞭解，提出洞察，轉化成設計者自己的觀點，並幫助瞭解問題的架構。三、構思在構思的階段只專注於想法的產生，構思的目標是希望可以探索更廣泛的解決方法：具有品質且多樣化的想法。在此階段最常使用腦力激盪的方式大量產生想法，並把各種可能性都記錄下來。在構思的階段，透過集體共構的過程，成員 25.

(35) 勇於發表想法、並發表對他人想法的看法，建立在想法之上，發展更多創新的解決方式。四、製作原型製作原型將想法實踐，可以透過各種方式，如：利用便利貼將想法呈現、角色扮演的活動、繪製草圖。透過快速、簡略的原型可以瞭解和調查到更多不同的可能性，尤其當使用者與原型互動時，可以透過互動進行同理，並形塑解決方法。五、測試. 政治大思考，經由這樣的過程可以有機會將解決方式精緻化並使其更加完善，製作原型立. 測試是一個不斷反覆循環的過程，在測試之後得到回饋，又重新進行設計的. ‧ 國. 學. 和測試就是不斷在最具發展性的想法中進行選擇、實踐、最後得到結果並改進。設計思考，是探索問題本質、提出各種可能解決方法的過程，在此探究的過. ‧. 程中，會不斷的循環進行，這種想法互動的過程不是線性的發展，是過程開放、. y. Nat. sit. 結果開放、心態開放，不斷循環的歷程，鼓勵團隊成員彼此分享想法，透過集體. er. io. 思考，集體共構產品的過程。. al. n. v i n 產品的設計通常都是為了符應人們的需求，或是解決生活上現有產品的問題 Ch engchi U. 與限制，使其更便於使用。因此開始產品設計時，通常是去瞭解問題或限制所在，. 評估所有可能的使用問題之後，去構思如何使產品的設計具有可行性(feasibility)、存續性(viability)、需求性(desirability)（吳莉君，2010）。因此，設計思考通常以計畫導向(project-based)進行團隊合作，鼓勵團隊成員透過心智圖(mind map)將想法視覺化(visualization)，經由瞭解、觀察、面訪、提出觀點、構思、製作原型到測試不斷循環、反覆的過程中，進行修正或是找到新的解決方法（吳莉君，2010）。身為設計思考者，應培養具有同理心、整合性思考、樂觀、實驗精神、合作 26.

(36) 的特質，在進行設計思考時應注意到(Brown, 2008)：一、以人為中心設計思考是以人為中心的過程，根據各種的刺激而創新。為瞭解決設計的挑戰進行的發想和進行的方向。二、同理心從觀察使用者可以讓設計思考者發現使用者再更深入更有意義的潛在的 (latent)和外在的(overt)需求，同理心從尋找需求(need-finding)開始，著重在發現. 政治大. 人們外顯的(explicit)和內隱的(implicit)需求。. 立. 三、用心的過程. ‧ 國. 學. 設計思考的心態就是用心的過程或後設認知的察覺。當人們參與在設計思考. ‧. 時，總是很清楚知道所想要前進的方向為何，在用心的過程要求在所從事的工作. sit. y. Nat. 中不僅是深思熟慮的，對於使用的方法進行改善也是同樣用心。. al. er. io. 綜上所述，設計思考的目的是在團隊中解放創造力，藉由洞察，觀察和同理. v. n. 心獲得成功。洞察是設計思考很重要的來源，從他人的生活進行學習，觀察人與. Ch. engchi. i n U. 人、人與事物、人與環境之間互動的情形，包括那些不說的、不做的，進行推論分析，瞭解問題所在。利用同理心，設身處地，感同身受。設計思考最大的特點在於將觀察轉譯成洞察，進而轉成對生活的改善。透過同理心，經由他人的視野觀察世界，經由他人的經驗去理解世界，經由他人的情緒去感受世界（吳莉君， 2010）。設計思考作為產品設計的工具，已被廣泛的運用，但濫用加上未完全明白其真諦下，並非每樣產品都能成功。因此，本研究希望培養學生具備設計思考的能力，能主動去觀察生活周遭的事物，瞭解人與人、人與社會環境之間的互動關係，去思考如何才能提出最符合脈絡的解決方案，並經由反覆重新設計的過程，尋找最佳的解釋方式。 27.

(37) 貳、設計思考教育設計思考的教育目的在培養學生具有創造力以及創意自信。目前的研究中，設計思考作為教學方法的設計，常被用在設計(design)和機械工程(engineering)學科以及高等教育的教學領域中。的確，在二十一世紀的教育上，設計思考在產生創造力的思考和問題解決方法有正面的影響(Razzouk, & Shute, 2012)。其鼓勵在開放的學習模式中，允許創新產生的可能性，儼然成為未來教學創新的發展趨勢 (Wright, Wrigley, & Bucolo, 2012)，廣泛被運用在世界各地以及各級學校教育中。. 治政大解決目前學習成就的問題，填補學校教學和考試與學生在職業、大學和身為 21 立 Wagner (2010) 在“Global Achievement Gap” 一書中提出設計思考可以用來. 世紀公民所應具備的技巧之間的差距。實際運用在教育上，推動設計思考的公司. ‧ 國. 學. IDEO 與學術機構合作，在美國 Stanford 大學，創立 d. school，招收各學科的學. ‧. 生，讓學生能發揮各自的專業，進行異質性的團隊合作；另外結合 d.school 和教. y. Nat. 育學院的學生，成立了 K-12 和 REDLab，在加州的 K-12 教育進行以設計思考為. er. io. sit. 軸心的教學設計(K12 lab network, 2013)；在德國波茨坦的 HPI School，也以設計思考的概念成為在歐洲首間進行設計思考教學與訓練的學校 (HPI D-school,. n. al. 2013)。. Ch. engchi. i n U. v. 美國各州的學校也開始將設計思考融入教學中，加州的 Nueva School 的 Innovation Lab 認為不斷反覆進行原型製作的過程幫助學生發展出不害怕失敗的態度，學生視失敗為重要的資訊，所以他們會整合失敗的資訊，不會因此而放棄 (Gow, 2012)。喬治亞州的 Mount Vernon Presbyterian School 強調設計思考是一種用心的過程(a process with heart)，根據人們的需求產生同理心和理解的過程，並提出設計思考是一種「DEEP」的過程：發現(discovery)、同理心(empathy)、實驗(experiment)和產品(product) (Gow, 2012)。俄亥俄州進行設計思考的營隊，學生找到值得解決的問題，探索更多的可能性，詢問專家，然後進行原型製作，並 28.