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The Influence of Creative Problem Solving Learning Effectiveness of the Science Curriculums at Junior High School
Yi-Ming Tsen
Abstract
The purpose of this study was to investigate the effectiveness of “ Science” using the creative problem solving method in the junior high school. The research tools included Bou-Chain Gou’s problem-solving assessment for junior high school students, Learning Attitude Measurements, and Science learning performance assessments. Also, the
participating students were the third grade students in Tung- Hai Junior High School located in Taitung County. The experimental group was consisted of 39 students that taught with the creative problem solving instructional technique. The control grouop consisted of 38 students that taught with the traditional teaching method. The study was for 4 weeks totaling 20 hours. Before the experiment, both groups took the pretest of Problem Solving so that the results can show that whether there was a difference in problem solving
performance. 4 weeks, posttests of problem-solving assessments, Learning Attitude Assessments, and learning performance assessments were administered to both groups.
The independent T test was conducted and the conclusions are as follows:
1. The experimental group had much better scores than the control group in finding problems, promote ideas, and seek the best way to solve problems in “Problem solving assessments”.
However, there were no significant differences in redefining problems and deducing reasons.
2. After practicing Creative Problem Solving teaching method, the experimental group had significant better learning attitude than the control group.
3. After practicing Creative Problem Solving teaching method, the experimental group got much better grades in Science learning performance assessments than the control group.
Key words: creative problem solving teaching strategy, Junior high school science, learning effectiveness
第一章 緒論
本研究主要在應用創造性問題解決教學策略於理化課程，以探討對國中學生問題解決 能力、學習態度、與學習成就的影響，並歸納所得提出結論與建議，以作為未來發展相關 理化課程及教學之參考。本章共分成四節，第一節為研究背景與動機，第二節為研究目的 與待答問題，第三節為研究範圍與限制，第四節為名詞釋義。
第一節 研究背景與動機
一、 研究背景
今日的世界是個處於知識日新月異、瞬息萬變，科技發展突飛猛進的時代。每天從早 到晚，我們都被迫不斷地接觸到許許多多各式各樣的人、事、物，而其中沒有一項不是時 時在變動，沒有一項不衝擊著我們的生活。處於這個多變的時代，唯一不變的就是一直在 變（朱承平，1998；楊朝祥，2000），我們既然無法置身事外，便需不斷地提升自己問題 解決能力以適應如此快速變遷的環境。
由資訊科技所帶動的技術變革，已徹底改變了人類生活與生產的模式，現今從製造業 為主的經濟型態，將轉變為以知識為主的經濟體系。知識經濟並非侷限於高科技或資訊科 技，而是運用知識的激發、擴散與應用。睽諸當今世界的發展趨勢，一個國家能否在經濟、
科技、社會、文教發展的激烈競爭中始終立於不敗之地，端視這個國家是否重視創造力。
知識經濟時代乃是知識創新的時代，尤其網際網路的發達，更使得知識化時程與知識傳播 的速度成倍數增加，這種快速的變動對當前的教育活動產生極大的衝擊；事實上，知識與 教育乃是一體兩面，因此，知識經濟時代成功的關鍵乃在教育的成功發展，為了提昇個人 與國家在知識社會的競爭力，台灣的教育亦應有所變革。
國內在近幾年大力進行教育改革，修訂國民教育課程，強調課程架構統整連貫，內容 簡單實用。前教育部長林清江指出：九年一貫課程為培養學生具備「帶著走的基本能力，
拋掉背不動的書包與學習繁雜的知識教材。」其基本能力就是：了解自我與發展潛能，欣 賞、表現與創新，生涯規劃與終身學習，表達、溝通與分享，尊重、關懷與團隊合作，文 化學習與國際瞭解，規劃組織與實踐，運用科技與資訊，主動探索與研究，獨立思考與解 決問題等。教育是企業的領航者，面對知識經濟的挑戰，教育要為企業提供具創造力的優 質人力；而九年一貫課程的目標就是來培養學生具備創造思考與解決問題的能力（曾志朗，
2000）。
美國學者 Sternberg（1988）主張學校並非灌輸學生知識的場所，而是培養學生學習如 何求知的地方。傳統上，教學的終極目標不外乎單純的知識傳播，隨著知識經濟時代的來 臨，更應重新定位教師的教學方式；由灌輸知識轉而為教導學生學習如何求知，使學生不 僅得以充實知能並養成解決問題的能力；將重心置於培養學生獨立思考，利用提出問題的 方式，激發學生的知識火花；學生在教師引導之下，充分發揮創意潛能，成為符合知識經 濟時代所需的人才。同時，有獨立思考能力的學生，具備充沛的創意能量，其對知識的接 受，與以往注重強記、接受外顯知識之灌輸的學習有著極大的不同，惟有配合多元創意的 教學方式，方能開發學生的潛能與養成具備適應未來社會的能力；學校教師應如何藉由教 育革新之推展以提昇教育效能，迎接知識經濟社會的到來（李乙明、李淑貞，2005），確 實值得我們去思考。
二、 研究動機
我國的教育向來皆以考試為重，在國內一般人都有「升學第一與唯一」的觀念，致使 學生一直在從事呆板而乏味的考試準備，而教師在家長「望子成龍」的壓力下，也不得不 以填鴨方式指導學生反覆練習，為考試而背誦記憶，終至教成一群只會聽人吩咐，不會思 考也不願思考的學生。美國在教育目的上就明白指出：「教育是要培養學生有自信心、創 造力、獨立思考能力及應付未來的能力。」（蔡雅菁，1998）所以，面對如今知識日新月 異、科技突飛猛進的時代，學校教育的方式及內涵，除了在充實學生的基本知能之外，更
要能夠給予學生生活適應上所需的應變解決能力，並培養其獨立思考、積極創新的創造能 力，充分發揮各個學生其所具有的潛能，以協助其面對未知的未來，為自己也為人類開創 出更多彩、更進步的世界。
陳龍安（2005）曾提及一個笑話，把孩子弄笨的高招就是：「把孩子送到學校去，越 教就越笨！」。雖然這也許只是隨口說說的話，卻暴露了目前學校及家庭教育的最大弊病，
只強調知識的灌輸與記憶， 學生欠缺獨立批判的思考與活用知識、實際解決問題的機會與 能力（ 蕭錫錡、陳繁興， 1998）。如此一來，老師教得辛苦，學生學得痛苦。學習的效 果是背誦記憶，即學快忘，我們的教育怎麼能趕得上時代的趨勢。學生好一點的像「飼料 雞」般只會讀書考試不會做事，功課跟不上的有的像「鬥雞」只會玩樂鬥狠；更糟的是出 現太多的「四眼田雞」，這種教育下的學生，怎能適應未來多變的世界及生活的問題。所 以，研究者希望將創造性問題解決教學策略融入理化課程中來培養學生的問題解決能力，
此乃研究動機之一。
研究者從事國中理化課程教學數年，在這幾年的教學經驗中，發現學生對於理化的感 受是兩極化的，喜歡的學生會覺得它有趣、好玩、可以動手做實驗；不喜歡的學生則覺得 它很無趣、難以學習。這些失去了學習樂趣的學生，也缺乏對理化課程內容有深刻的了解 和討論的機會，深怕就如同 Mager（1984）認為許多的學生對學習的好奇心、興趣和動機最 後都被僵化的教學過程給澆熄了。所以，研究者希望能適時地改進自己的教學方式和透過 創造性問題解決教學策略，使學生在理化課程的學習態度上是感興趣的，以期讓學生不再 畏懼理化，增進學生學習興趣與動機，並且找回自信，此乃研究動機之二。
現在學校的教學中，學生依賴老師所傳授的知識，缺乏主動思考及學習的精神，等到 真正面對問題時，並不知如何應變及解決問題。Isaksen 和 Parnes 於 1985 年曾經提出知識 進步很快，在資訊爆炸的時代，學習不再只是記憶或回憶知識，而是如何善用知識加以分 析及綜合歸納，並將其應用到新的情境中。Hurd (1997)指出目前科學所面臨的問題非單一 性而是複雜的，需要多方面考量及收集多方資料才能做較全面的分析，而創造性問題解決 教學法，正是強調創造思考的訓練，著重在學習創意歷程，可視為一種統整知識的學習典 範，不但著重學生主動的學習，更重視師生共同參與教學活動之規劃及進行。研究者期望 運用創造性問題解決教學中的策略融入國中理化課程能提升學生的學習成就，此乃研究動
第二節 研究目的與待答問題
一、研究目的
基於上述的研究背景與動機，本研究以國中三年級理化課程，進行創造性問題解決教 學，藉以瞭解創造性問題解決教學，對於學生之問題解決能力、學習態度及學習成就，是 否具有提升的作用。本研究之目的如下：
（一）探討國中理化課程實施創造性問題解決教學策略對學生問題解決能力之影響。
（二）探討國中理化課程實施創造性問題解決教學策略對學生學習態度之影響。
（三）探討國中理化課程實施創造性問題解決教學策略對學生學習成就之影響。
二、 待答問題
為達到研究之目的，本研究探討下列問題：
（一）實施理化課程創造性問題解決教學策略的實驗組學生，問題解決的能力是否顯著優 於實施一般教學的控制組學生？
（二）實施理化課程創造性問題解決教學策略的實驗組學生，學習態度是否顯著提升？
（三）實施理化課程創造性問題解決教學策略的實驗組學生，理化學習成就是否顯著優於 實施一般教學的控制組學生？
第三節 研究範圍與限制
一、就研究對象而言
本研究以九十五學年度台東縣立東東國中三年級學生為對象，選取兩個班實施實驗教 學。本研究限於研究時間、人力等因素，因此在研究結果作為研究對象以外之推論將有所 限制。
二、就研究時間而言
本研究以九十五學年度第二學期為研究時間，實驗教學時間進行 4 週，每週 5 小時，
共 20 小時的實驗教學。本研究因人力與時間因素之限制，因此研究結果只能說明創造性問 題解決教學策略，在理化課程中是否具有提升學生問題解決能力、學習態度、學習成就的 立即成效。
三、就研究內容而言
以理化教材進行實驗教學，並在實驗組課程內容，融入創造性問題解決教學策略，以 便檢驗教學成效。由於研究者本身擔任實驗組及控制組的任課教師，因此在實驗期間對學 生要保持公正、客觀，並排除預設立場，以相同的教材，但不同的教學策略進行教學。
第四節 名詞釋義
本研究有關重要名詞定義如下：
一、 創造性問題解決
創造性問題解決包含了「創造思考」與「問題解決」兩部份。創造思考教學是為培養 學生創造思考能力的教學，教師在一種支持性的環境下，運用創造思考的策略，激發學生 創造的動機，以培養學生思考的能力。而問題解決的重點在於學生能活用各種知識、技能
以解決問題（許佩玲、王繼正，1999）。
二、融入式創造性問題解決教學
在教學前，教師需先了解創造性問題解決的教學理念，熟悉各種創造性問題解決教學 策略，於編寫教學活動單元設計時，將該理念與策略完全融入單元設計中，這種單元設計 所組成的教學計畫，即所謂的「融入式創造性問題解決教學」（鍾協衡，1999）。
本研究所稱之創造性問題解決教學策略融入國中理化課程係指，以Isaksen 及 Treffinger 六階段的CPS 解題歷程，作為理化教學活動設計依據；以國內學者陳龍安（1998）提出的 解凍或暖身的策略、鼓勵與讚美策略及腦力激盪法等教學策略融入理化電路的教學。
三、問題解決能力
人們遇到問題時運用既有的知識、經驗、技能，藉各種思維及行動來處理問題的能力。
本研究所稱的「問題解決能力」是指郭伯銓（2001）所編製的「國中學生問題解決能 力測驗」的分數。
四、學習成效
指經過教學活動後學生所產生的改變。而本研究所稱之學習成效包含：
（一）「問題解決能力」的表現：郭伯銓（2001）所編製的「國中學生問題解決能力測驗」
的分數。
（二）「學習態度」的表現：學生在「理化學習態度調查問卷」中所得分數。
（三）「學習成就」的表現：學生在理化「學科知識評量」中所得分數。
第二章 文獻探討
本研究旨在探討創造性問題解決教學策略融入國中理化課程是否具有提升學生問題解 決能力及學習的成效。因此擬探討以創造性問題解決教學相關的研究與理論，期望透過整 理歸納出本研究的理論依據。因此本章分為四節，第一節：理化課程的內涵與相關研究；
第二節：問題解決之內涵；第三節：創造性問題解決之理論基礎；第四節：創造性問題解 決與教學之相關理論。
第一節 理化課程的內涵與相關研究
一、國中理化課程的內涵
近年來，由於九年一貫的教育改革政策的推行，將課程分為語文、健康與體育、社會、
藝術與人文、數學、自然與生活科技、生活課程及綜合活動等八大學習領域，其中自然與 生活科技課程合併成為一大領域，教育部於民國九十二年所修訂的國民中學九年一貫課程 各學習領域課程綱要中，規畫出新課程的新藍圖， 以下就其內涵來分別闡述：
（一）基本理念
自然與生活科技的學習，在於經由適當的教學方法與對事物的探究活動，獲得科學及 科技素養的增進。自然、科學、技術三者一脈相連，前後貫通，我們對其有以下四點基本 認識：
1. 自然與生活科技之學習應為國民教育必要的基本課程。
2. 自然與生活科技之學習應以探究和實作的方式來進行，強調手腦並用、活動導向、
設計與製作兼顧及知能與態度並重。
3. 自然與生活科技之學習應該重視培養國民的科學與技術的精神及素養。
4. 自然與生活科技學習應以學習者的活動為主體，重視開放架構和專題本位的方法。
（二）課程目標
於經常依照科學方法從事探討與論證，養成了科學的思考習慣和運用科學知識與技能以解 決問題的能力。經常從事科學性的探討活動，對於經由這種以探究方式建立的知識之本質 將有所認識，養成重視證據和講道理的處事習慣。在面對問題、處理問題時，持以好奇與 積極的探討、了解及設法解決的態度，統稱以上的各種知識、見解、能力、態度與應用為
「科學與科技素養」。自然與生活科技學習領域的主要目標，可說在於提昇國民的科學與科 技素養（教育部，2000）。
根據基本理念規劃出的「自然與生活科技」課程，其課程目標有：
1. 培養探索科學的興趣與熱忱，並養成主動學習的習慣。
2. 學習科學與技術的探究方法和基本知能，並能應用所學於當前和未來的生活。
3. 培養愛護環境、珍惜資源及尊重生命的態度。
4. 培養與人溝通表達、團隊合作及和諧相處的能力。
5. 培養獨立思考、解決問題的能力，並激發開展潛能。
6. 察覺和試探人與科技的互動關係。
（三）教學節數
依照新課程的規定，全年授課日數以二百天、每學期上課二十週、每週授課五天為原 則。學習總節數分為「領域學習節數」與「彈性學習節數」。在七到九年級的學習節數中，
「自然與生活科技」領域應佔學習領域的10-15％。也就是說自然與生活科技領域每週所佔 的節數應當是四至五節。
（四）教材選編
1. 教材的選編應依國民中小學九年一貫課程綱要所提示之課程目標、分段能力指標之 達成為考量原則。
2. 各校教師在依循課程綱要的原則下，可自主的做教材選編及教學活動規劃。選編教 材，應依各地區學生的需要和能力、興趣和經驗，來作適當的調節，以調適各地區、各校 的特殊性，各地教材可具歧異性，但培養之基本能力，其目標則一致。
3. 選編教材時，應掌握統整的精神，以自然與生活科技為一個學習領域來規劃。在各 學習階段，應注意到概念做有系統、有層次的縱向發展，以及同一問題可由不同學科、以 不同角度去了解的橫向連繫。
4. 教材的組織可依生活上及社會上關心之議題、鄉土的題材來選編，也可依學科概念 展延的方式來發展，也可用幾種基本大概念，如演化、能的轉換等來統合，或以自然現象 的表徵分類，如時空變化、平衡驅動、溫度與熱等分項來探究。其組織形式可有多樣選擇，
但編輯所依循的原則，須在教材的組織結構中明白的呈現。
5. 選編教材時，應充分提供相關的圖表資料，供探究時參考。而這些資料若超出課程 範圍，則不應列入學習評量，或在評量時應提供該項資料，以免加重學習上的負擔。
6. 教材選編時，可融入科學發現過程的史實資料，使學生得以藉助科學發現過程之了 解，體會科學本質及科學探究的方法和精神。
7. 選編的教材，其份量要適當，份量的多寡可由探究的深入程度、涉及的問題範圍、
學習活動的方式等來調節。
8. 教材內容應兼顧認知、技能與情意的學習。
由以上可知，已於九十一學年度實施的九年一貫課程，「自然與生活科技」領域中教 師的角色由教學者轉變為教學促進者。在課程內涵中，除了基本要培養的解決問題的能力 之外，尤其重視團隊合作、創造思考，同時須兼備人與科技的互動關係。
在分段能力指標中，科學本質、科學態度、科學應用與思考智能是屬於理化教育的範 圍。而隨著教改新課程的實施，教師也應充分了解分段能力指標的內涵，並於教學設計時 融入教材中，以達到教學的目的。
二、理化課程之相關研究
在國內方面，有關國中理化課程的研究不多，研究者摘錄近幾年國內學者對國中理化 課程的教學策略方面的研究，整理如表2-1.1 所示。
表2-1.1 國內理化課程的相關研究
續下頁 研究者、研究主題 研究對象、教學方案、（研究工具）、研究結果
國中二個班級
以實驗教學的方式，實施為期八週的「科學史補充教材」實驗課程。
科學教室環境量表、開放式探究實驗測驗卷、探究活動研究報告。
王月春（2003）
科學史融入理化教 學促進學生科學探
究能力之研究 1. 在科學環境量表七個向度中的「教師支持」、「學生參與」和「探究」
等三個向度，其平均分數均顯著高於對照組學生的平均分數。
2. 高學習成就學生經過科學史融入理化教學後，不論是探究實驗規劃能力 或探究實驗操作能力均明顯高於學習成就低的學生。。
3. 對照組與實驗組在科學探究活動中，不論是「形成研究問題」的能力或 是「設計實驗」的能力，兩班學生均不具差異性。
國中二年級4 個學生
利用 PDA 器材融入理化科教學之行動研究
觀察紀錄法，輔以問卷、訪談、學生心得、研究反省與發現等方法 陳瑞佐（2002）
PDA 在理化教學之 初探
1.PDA 教學的實施對學生學習成效之影響：
（1）在理化成績方面並沒有明顯的進步。
（2）學生在學習科技方面的應用產品，學習的非常快。
2. PDA 教學的實施對學生學習感受的影響：
（1）可以增強學習的動機與欲望。
（2）不會枯燥無味的，不是只有課本的讀唸，而有實際操作的，較有具體 感。
（3）讓學生感受到平常無法直接量測的問題，感受到運用科技產品解決問 題的興奮感。
（4）增加學生成就感的提昇。
3. PDA 教學經由行動研究的實施所形成的省思與發現：
（1）教學上的行動化。
（2）實驗處理的初步數據可以馬上互相傳輸給同學與老師。
（3）可以訓練將資料即時數位化，方便資料的儲存，讓學生可以將資訊融 入日常生活與學習方面。
（4）未來中小學的課程愈來愈開放，教師的自主性也相對的增多，因此老 師需要在課本以外的部分，提供許多多元類型的教學，激發學生學習的慾 望，並且可以將時代潮流所帶來的科技方便帶入校園學習。
（5）可以減少用紙的數量，可增進環保概念。
表 2-1.1（接前頁）
研究者、研究主題 研究對象、教學方案、（研究工具）、研究結果 國中二、三年級不同學業成就的學生六名。
個案研究
晤談、教室觀察紀錄、學生文件收集。
許嘉仲（2001）
影響國中學生理化 科學習因素之個案
研究 影響個案學生理化科學習的因素：
（ 一） 學生個人因素 1. 學生個人的興趣與能力。
2. 自我認知的差異
3. 缺少討論與發問的勇氣。
（ 二） 班級環境與同儕影響因素
（ 三） 教師教學因素
1. 理化教師習慣以傳統講述的方式教學，少給予學生討論、思考的機會，
造成問題持續累積下去。
2. 因課程進度的壓力影響教師的教學，並間接影響學生的學習。
3. 教師教室管理的良窳和是否能給予適當的壓力，將直接或間接地影響學 生的學習行為。
4. 不適當的評量方式，將造成學生的成就感低落而影響學習興趣與信心。
5. 教師以給獎品或記點加分的獎勵方式，對激發學生的學習動機，不如教師對學生 的期許與鼓勵來的有效且深遠。
國中三年級學生三個班級共104 人。
以實驗教學的方式，進行為期四週的「酸鹼滴定與電解質」實驗課程。
２Ｄ虛擬實驗室電腦輔助教材的教學軟體、酸鹼單元的成就測驗、對理化 科學習態度問卷、電腦態度問卷及電腦輔助教學軟體使用意見問卷。
范光仁（2002）
虛擬化實驗室對國 中生理化知識之有 效學習
1. 使用虛擬實驗室軟體電腦輔助教學對理化科學習態度優於傳統式教學。
2. 使用虛擬實驗室軟體電腦輔助教學「酸鹼滴定」的成就測驗，其表現並 未達顯著差異。
3. 電腦喜愛的程度並不會影響學生學習電腦輔助教學軟體的態度及成就。
4. 受試者在使用虛擬實驗教學軟體後：
（1）提高學生的學習動機
（2）使學生科學探究的能力提升。
（3）電腦輔助教學能提供生動有趣的學習感受。
（4）電腦輔助教學能提供學習者參與感而較喜歡以電腦輔助的方式學習。
資料來源：研究者 整理
王月春（2003）的研究教學策略是依照學生原本使用的自然與生活科技課本為主，輔 以研究者設計的科學史補充教材，以小組方式進行教學。而研究者在進行教學的同時，由 同事協助對班上上課情況進行錄影，以便自我檢討，並且讓同事及指導教授批評指正，作 為改進下一單元教學之用。研究者透過實際教學、錄影帶、及學生晤談，探討在融入科學 史的教學中，教師的教學與學生的學習間之互動歷程，並期能瞭解學生在此教材教法下之 學習狀況，希望營造出探究式的學習環境並提昇學生的科學探究能力。
陳瑞佐（2002）的研究教學策略是採行動研究法，設計理化相關題材，利用 PDA 掌 上型電腦輸入資料與訊息，整理成所要的成果。並透過類似PC 電腦中的 Quick-Office 軟 體，立即作資料處理，將資料數位化，圖形化，並且透過無線傳輸分享彼此訊息與資料，
之後各自再回去同步化在個人電腦中。運用PDA 科技技術的方便性，透過多重感官管道 學習，讓學生經由實際參與、融入課程，透過PDA 主動自行設計學習進度及內容，學習 理化知識與實務並作分析和比較，從中培養創造、分析及轉化資訊的能力。以促進學習效 果及增加學習的樂趣。
許嘉仲（2001）的研究教學策略是希望藉由不同教學方式的刺激，讓學生能學習的更 好。雖然這些教學方式各有不同，但是中心理念卻是不變的，教學不應以教師為中心，應 以學生為中心。因此透過晤談、教室觀察紀錄、學生文件收集的個案研究策略，希望能瞭 解學生現階段對於理化的知覺是什麼？學習理化科有哪些困難是教師常忽略的，以及影響 學生學習理化的因素為何？如果教師都能清楚知道自己的學生學習困難之處及影響學習的 因素，而且能適時調整改進，相信會有更多學生比現在更樂於學習理化，而不是一想到理 化就頭痛。
范光仁（2002）的研究教學策略是以相關教學理論及情境學習為基礎，以國中三年級 的理化課程為學習內容，配合Model Science Software 所研發的 2D 虛擬實驗室（Model ChemLab V2.0）軟體及曾文仕所設計 Ckit 中文化程式，把真實的實驗室，虛擬化以 2D 的 模式呈現在電腦上，讓學生在電腦上操作實驗，可避開有毒或具有危險性的實驗。使國中 生對於一些理化的知識可從實驗觀察中獲得，並且解決理化方面的問題達到有效學習。而 不只是背誦死記。
從上述研究論文，理化教師可運用各種教學策略及適當的教學方法融入在課程中，以 提升學生對科學學習的興趣。教師依照不同的教學目標內容、不同的教學環境、不同的學
生特性等等，選擇不同的教學方法進行教學，而且能活用及整合不同的教學方法，以學生 活動為主體，教師的引導為輔，學生依問題解決流程進行思考。傳統上用來教授知識與技 能的學習多使用講述法教學。近年來，由於創造思考能力的培養愈來愈受重視。因此，自 然與生活科技的教育領域也開始提倡以問題解決策略為主的教學，培養學生創造思考及循 問題解決的程序有效解決所遭遇到的問題。
綜合以上分析與目前實施的九年一貫新課程的內涵中可知，教師的角色已由教學者轉 變為教學促進者。除了基本要培養的解決問題的能力之外，尤其重視團隊合作、創造思考，
同時須兼備人與科技的互動關係。教師於教學中應適當運用教學策略，並於設計時融入教 材中，以達到教學的目的。國中理化實為一門具有生活實用性、知識創造性、問題解決性、
科際整合性及教學多樣性的課程，同時也注重學生知識活用、實務操作與科技態度的培養。
因此，教師在理化的教學中，必須常常充實本質的學能，除上述教學方法外，更應熟悉其 他教學策略，同時視教學情境的改變，靈活地交互運用，以激發學生創造思考與問題解決 能力的學習。
第二節 問題解決之內涵
一、 問題解決的定義
許多認知心理學者認為，人們的認知活動通常具有目的，期望能夠去除障礙達成目標，
因此，所有的認知活動在本質上都可以說是問題解決，如概念的形成、推理、決策、語言 的獲取及學習也都是一種「問題解決」(鄭麗玉，1993)。
郭伯銓（2001）認為，問題解決就是當問題產生之後，便要針對問題尋找解答的過程。
在解決問題的過程中，如何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，問題解決是一項複雜的認知活動，所需要的不只是直接應用一般知識經 驗而已，尚還需要問題解決者從事一系列必要的認知活動，而這些認知活動所需要的知識 技巧，則是能夠有效的將問題解決的重要因素(張志豪，2000)。
Guilford（1977）從創造思考的觀點來分析，認為問題解決是對新情況產生新的反應。
Piaget 認為個體在遭遇問題時，會先用自己的基模來做比對，若自己的基模可以解決則予 以同化，將新經驗納入舊經驗；若自己的基模無法無法解決，則需要調適，及改變舊經驗，
以適應新情境，透過這樣的方式達到問題解決的目的（楊美雪，1994）。
目前國內外研究問題解決者相當多，茲整理其相關說法，如表2-2.1。
表2-2.1 國內外學者對「問題解決」的定義
學者 問 題 解 決 的 定 義
de Bono（1983） 「問題解決」是一種依循經驗智慧的操作技巧。
Mayer（1983） 「問題解決」是從已知敘述到目標敘述的移動過程。
Gage（1986） 「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。
Kahney（1986） 「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，以獲致 解答的過程。
Hatch（1988） 「問題解決」是一個過程，一個對問題尋找合理且適當解決方案的過程。
張春興（1991） 「問題解決」是個體企圖達到某一目標時，所產生的心理思考歷程。
鄭昭明（1993） 「問題」是指兩個狀態的衝突與差異，一是現在狀態（presented state），
一是我們想要達到的狀態，即目的狀態（goal state），而解決問題的思考 歷程就是一個目的的導向歷程。
鄭麗玉（1993） 「問題解決」就是想辦法將目前狀態和我們期望的狀態所存在的距離去 除，也就是想辦法達到我們所需要的目標。
Sternberg（1996） 「問題解決」是一個歷程，整個歷程的目標是要克服妨礙問題達到解決 狀態的障礙。
資料來源：整理自 盧淑華（2000）；董家莒（2000）；簡惠燕（2000）；鍾一先（1997）
邵瑞珍、皮連生（1989）認為「問題解決」是將個體先前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。「問題」一旦被解決，個體在知識、能力 與經驗會有所得，認知結構也會增強。其認為「問題解決」有以下三個特徵：
（一）、解決問題是指解決新的問題，初次遇到的問題情境。
（二）、在解決問題中，要把掌握的簡單規則重新組合，找出適用於當前問題要素。因此先 前習得的簡單規則與既有的知識、經驗，是解決問題過程中的思維素材和重要關鍵。
（三）、問題一旦解決，學生在知識、能力、經驗上就有所獲得。
綜合以上的論述，問題解決可說是個體在遭遇問題後，能運用智慧收集、分析、整合 相關資訊以求解決所面臨問題的一種過程。若個體在解決問題中，採行的方法可以解決問 題，則該方法會在相同的問題情境中被保留及增強。反之，若採行的方法無法有效解決問
題，個體將會嘗試去尋找各種可以解決的方法，而問題解決所獲得的結果，理論上來說應 該是積極正面的。
二、 問題解決的歷程
由問題解決的定義中可以發現，問題解決是一個動態的過程。解決問題的活動起自於 人內在的心智衝突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)。
國內外學者對問題解決歷程的見解不少，茲整理如表2-2.2
表2-2.2 國內外學者對「問題解決歷程」的見解
學者 問 題 解 決 的 歷 程
Dewey（1933） 1. 遭遇問題或挫折。
2. 確定問題關鍵之所在。
3. 提出可能解決的方法。
4. 選擇最適當解決方案。
5. 以實際行動驗證。
Polya（1945） 1. 了解問題。2. 設計計劃。3. 執行計劃。4. 回頭看。
D’Zurilla & Goldfried
（1971）
1. 問題定向：對問題的心向和態度。
2. 界定問題與說明：由問題情境蒐集資訊，確立目標。
3. 產生可能的解題途徑。
4. 做決策：從解題方案中找出最佳者。
5. 驗證：評估解題方案結果，以便自我修正。
Rubinstein（1975） 1. 綜觀全圖。2. 先別下判斷。3. 利用模型。4. 改變策略 5. 問正確問題。6. 心存懷疑。
Hayes（1980） 1. 找到問題。2. 呈現問題。3. 計劃解答。4. 執行計劃 5. 評估解答。6. 學習所獲。
Kinze ， Sherwood ， Bransford（1986）
1. 確認問題：意識到問題的存在。
2. 定義問題：找出問題的癥結，為問題下定義。
3. 探究問題：找出各種問題解決策略。
4. 採取行動：選擇策略並加以執行。
5. 評量成效：評估策略效果，若策略不佳，再回前面步驟。
Hacker＆Barden
（1993）
1. 清楚和完整描述問題。2. 蒐集資料。3. 發展解決方案。
4. 選擇解決方案。5. 實行解決方案。6. 評估結果。
Solso（1995） 1. 形成問題。2. 計劃解決方案。3. 執行解決方案。
4. 評鑑解決方案。
Lumsdaine（1995） 1. 確定問題。2. 蒐集資料。3. 發展解決方案。
4. 選擇解決方案。5. 實行解決方案。6. 評估結果。
Sternberg（1996） 1. 確認問題。2. 定義問題。3. 建構問題解決策略。
4. 組織有關問題訊息。5. 分配資源。6. 監控問題解決過程。
7. 評估問題解決結果。
續下頁
表2-2.2（接前頁）
資料來源：整理自 盧淑華（2000）；董家莒（2000）；簡惠燕（2000）；許書務（1999）
綜合以上學者的見解，問題解決有一定的歷程，雖然年代背景不一，但其見解大同小 異，研究者在此將之歸納為發現問題、確定問題、形成策略、評鑑策略、決定策略、執行 策略等六個階段。
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。Isaksen 及 Treffinger 的創造性問題解決歷程是一個完整的問題解決 結構，故本研究主要是參考Isaksen 及 Treffinger 的創造性問題解決歷程的基本架構。
三、 問題解決的評量
Krulick 與 Rudnick（1980）認為問題解決能力是「綜合已有知識，應用於新情境之能 力」，不久之後 D’zurilla 與 Nezu（1982）整合 D’zurilla 與 Spivack 等學者對問題解決的 論點後，指出日常生活之問題解決能力包括以下五種能力（引自黃淑珍，1994）：
（一） 察覺並辨識問題存在的敏感度。
（二） 設想解決方法的能力—能針對問題產生多種解決方法。
學者 問 題 解 決 的 歷 程
張春興（1991） 1. 進入情況，接受問題。
2. 認清問題，確認目的。
3. 形成假設，提出策略。
4. 採取行動，驗證假設。
5. 根據目的，通盤檢查。
周淑惠（1997） 1. 準備步驟：培養敏銳的觀察力。
2. 孵化步驟：針對問題、概念、多方嘗試各種解決方法。
3. 啟迪步驟：抓住靈感的的剎那，掌握解決的關鍵答案。
4. 驗證步驟：根據靈感創作的雛形，透過驗證，觀察是否可行，再作修 正，使其臻於完美。
（三） 逐步解決問題的能力—形成可以成功地解決問題的逐步步驟。
（四） 預想後果的能力—對於所設想出來或準備付諸行動的解決方法能預見其後果，並予 以評估的能力。
（五）察覺行為動機的能力—能察覺到影響自己與他人行為的動機因素。
唐偉成與江新合（1998）認為問題解決能力應該包含以下幾種能力的培育：
（一）聯想、類比能力。
（二）問題表徵能力與心像思考能力。
（三）解題策略的運用與選擇。
（四）後設認知的監控能力。
（五）批判思考的能力。
綜合以上可知，問題解決能力是一種高層次心智活動表現，所牽涉的能力、動機、知 識、人格特質以及其他各種變數非常複雜。透過文獻的收集，有關問題解決能力的評量主 要有以下的工具，如表 2-2.3
表2-2.3 問題解決能力評量工具表
測驗名稱 編製者 對象 問題解決能力向度 題數
問題解決 測驗
Mendonca（1974） 1、收集資訊 2、提出可能方法 3、選擇行為
問題解決能 力問卷
簡真真（1981）
根據美國 J.F.Feldhusen, J.C.Houtz &
S.E.Ringenbach(1971) 所編製的「The Purdue Elementary Problem Solving Inventory」修訂而 成
國小二到六 年級
1、 察覺問題之存在 2、 確認所存在問題之性質 3、 適切的發問
4、 猜測原因 5、 確認目標
6、 決定解決某一問題時，是否需要更資 料
7、 辨認文題情境中有關之因素 8、 界定舊物品的不尋常用途 9、 預見行為後果
10、決定解決問題之下一步驟 11、擇取最能有效解決問題之方法 12、擇取最好或最不尋常的解決問題之方
法
39 題
問題解決測 驗
詹秀美、吳武典
（1991）根據 Zachman,Jorgensen, Huisingh &
Barrett(1984)編製的
「Test of Problem Solving」修訂而成。
6-12 歲 兒童
測量兒童運用思考及推理能力，以及遇到 日常生活問題時的解決能力。
1、解釋推論 2、猜測原因 3、逆向原因猜測 4、決定解決方法 5、預防問題
國中問題解 決能力測驗
郭伯銓（2001）修訂 自張志豪（2000）所 發展的「創造性問題 解決能力問卷」
國中生 主要測量受試者創問題解決的能力。主要 分為：
1、問題察覺 2、問題再定義 3、原因推測 4、提出想法 5、尋求最佳方案
4大題
資料來源：研究者 整理
本研究為「探討國中理化課程實施CPS 教學，對於學生問題解決能力的影響」，因考 量描述的問題情境能符合現今國中學生日常生活的情境，給學生作答時較能體會，因此，
選用郭伯銓（2001）所編「國中學生問題解決能力測驗」作為測量問題解決能力之量表，
以瞭解學生在經過研究者於理化課程所實施 CPS 教學活動後，其問題解決能力是否有正向 的提昇。
第三節 創造性問題解決之理論基礎
一、創造性問題解決之意涵
創造性問題解決（Creative Problem solving）是創造（creativity）與問題解決(problem solving) 兩個過程統合而成的複合概念。所謂創造（creativity）是指「個體產生新觀念或新 產品的歷程」(Guilford,1967.)，而問題解決(problem solving)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」（Krulik and Rudnick,1980,P4）。葉安琦（2000）
從心理學的觀點論及，在問題解決過程中，由於遇到新的問題情境，須對問題的情境形成 清楚明確的認知結構，但由於在不明白問題的目的與限制條件下，此時需進行認知結構的 擴大或重組，而既然解題的方法與結果對解題者來說必然是一個全新、未有的經驗，故對 解題者的舊經驗而言，可視為一種創造。由此可知，問題解決和創造密切相關。簡單的說，
創造性問題解決就是運用創造力或創意思考方式來進行問題解決。
創造性問題解決具有三個特點，分述如下：
1、創造性問題解決往往把問題具體化，借助具體化和特定化來縮小問題的範圍，降低問題 的難度，從而找出問題的「破綻」所在。在解決問題時，創造性解決問題實際是以「具體 問題具體分析」為依據，再廣泛利用啟示、靈感、機遇等意外因素，通過抓住特定的解決 問題關鍵，來直接了當地解決問題。由於問題得到高度簡化後，容易整體地把握，從而使 解決問題具有頓悟的特點，並保持思維的完整性與流暢性。
2、創造性問題解決是與人的感情相聯繫，往往是從人的意願、欲求出發，同人的社會實踐 相結合，充分發揮人的潛力、潛意識，來達到人的期望。因此，它將人的理性和情感兩種 心理機制協同起來，兼顧主觀與客觀、邏輯思維與直覺、聯想、想像等超邏輯思維，發散 思維與收斂思維、理性與感性、智與慧、繼承與創新、意識與潛意識、左腦與右腦，從而 使解題者的能量得到完全釋放，擴大了解題的可能性。
3、創造性問題解決是將獨創性與適宜性有機結合。創造性問題解決並不是先做出抽象的是 非限制，不追求唯一正確的答案，相信解題時可以找到若干個代替方案。因此，它不滿足 於問題的解決，而是致力於求得更巧妙的解決。所謂巧妙性解題，就是打破常規，採用新 穎的、奇特的、節省人力、物力、財力的辦法，多快好省地解決問題。
規則性解決問題一般不太追求獨創性而只考慮適宜性，而創造性解決問題是在兼顧適 宜性條件下發揮獨創性。適宜性使創造性解決問題不脫離具體的問題情境和現實條件，獨 創性又使它適合于複雜多變的社會環境，使許多常規性解題辦法解決不了或解決得不好的 問題，通過這種結合的方式迎刃而解。創造性解決問題的特點，決定了解題者不會把問題 看成消極因素，而停留在對問題無休止的爭論和評價上。他們會將問題看成一種挑戰，樂 觀和積極地全身心投入挑戰之中。正如一位哲人所說：「每一個問題都會帶給你一份禮物」
（王賓，2000）。
二、創造性問題解決之起源與發展
創造性問題解決（CPS）的教學模式肇始於 Osborn、Parnes，而後由 Treffinger、Isaksen 等人予以繼續發展而成。
1953 年Osborn 的著作「應用想像力」（Applied Imagination）一書中曾經提出創造性的 七個階段：問題說明（orientation）、準備（preparation）、分析（analysis）、假說（hypothesis）、
醞釀（incubation）、綜合（synthesis）、驗證（verification）（湯偉君、邱美虹，民 88）。到 1967 年，Parnes 首先提出 CPS 的訓練方案，Parnes 將整個訓練方案分成五個階段，即發現 事實（fact-finding,FF）、發現問題（problem-finding,PF）、發現點子（idea-finding,IF）、發現 解答（solution-finding,SF）、尋求可被接受的點子（acceptance-finding,AF），同時提出擴散
思考及收斂思考並重的訓練方式（Isaksen,Puccio＆Treffinger,1993）。這種分段解題的模式，
通常用來解決開放性問題，其最大的特色是每一階段都先有擴散思考（以免遺漏任何答 案），再有聚斂思考（從諸多可能解答中找出最佳者），而解題者利用這五階段來解決問題。
綜合CPS 發展沿革，可整理出 CPS 四十年來的發展史（如表 2-3.1）。在表中列出不同 時期、不同學者所提出的CPS 階段；表中所列的學者：Osborn、Parnes、Treffinger、Isaksen、
Dorval 等人曾先後在美國水牛城州立大學（Buffalo State College）的創造力研究中心服務，
此中心數十年來始終致力於CPS 模式研發的工作，故我們可以將這些學者對 CPS 的貢獻看 作是CPS 的發展史。
表2-3.1 CPS 的發展史
年代 提出者 內容 階 段 名 稱
1953 OSBORN 創造過程七階段 導向（Orientation） 準備 Preparation）
分析（Analysis） 假設（Hypothesis）
醞釀（Incubation） 綜合（Synthesis）
驗證（Verification）
1960 OSBORN 創造過程七階段 導向（Orientation） 準備（Preparation）
分析（Analysis） 想點子（ideation）
醞釀（Incubation） 綜合（Synthesis）
評價（evaluation）
1966 PARNES CPS 五個階段 發現事實FF、發現問題 PF、發現點子 IF 發現解答SF、尋求接納，AF
1967 OSBORN CPS 三個階段 FF、IF、SF
1967 Noller ＆ Parnes CPS 五個階段 FF、PF、IF、SF、AF 1977 PARNES CPS 五個階段 FF、PF、IF、SF、AF 1987 PARNES CPS 五個階段 FF、PF、IF、SF、AF 1982 Treffinger
Isaksen Firestein
CPS 五個階段 把聚斂性思考的重要性與技巧提昇至與發散 性思考平衡
1985 ISAKSEN＆
TREFFINGER
CPS 六個階段 發現挑戰 MF、發現數據 DF、PF、IF、SF、
AF 1987 ISAKSEN＆
TREFFINGER
CPS 三成分六個 階段
三成分：整理問題、激發點子、行動的計畫 六階段：MF、DF、PF、IF、SF、AF 1992 TREFFINGE＆
ISAKSEN
CPS 三成分六個 階段
三成分：整理問題、激發點子、行動的計畫 六階段：MF、DF、PF、IF、SF、AF 1992 ISAKSEN ＆
DORVAL
CPS 三成分六個 階段
三成分：整理問題、激發點子、行動的計畫 六階段：MF、DF、PF、IF、SF、AF 1994 ISAKSEN DORVAL
＆ TREFFINGER
CPS 三成分六個 階段
三成分：整理問題、激發點子、行動的計畫 六階段：MF、DF、PF、IF、SF、AF
資料來源：引自湯偉君、邱美虹（1999）
綜合表2-3.1，整個 CPS 的發展過程肇始於 Osborn、Parnes，而後由 Isaksen、Treffinger 等人持續發展。不過 Parnes 所描述的的五階段較為世人所熟知並接受，一般皆稱此為 Osborn-Parnes 的 CPS。
三、創造性問題解決之解題歷程
（一）五階段 CPS
Parnes 將 CPS 的解題應用分成五個階段來進行，階段與階段間成直線關係，須由前而 後，按部就班的進行，其解題的步驟為：
1.發現事實（FF）：解題者可以利用 5W1H（who、what、where、when、why、how）
策略自問自答以找到收集資料的方向及獲得某一挑戰的各種訊息。
2.發現問題（PF）：解題者要設法釐清問題，以得到一個有明確敘述的問題。
3.發現點子（IF）：解題者要能找出可以解決前一階段所得到問題的各種點子。
4.發現解答（SF）：解題者要找出可以評估點子優劣的標準，並藉以評斷點子的好壞，
找出一個恰當的點子作為問題的解答。
5.尋求接納（AF）：解題者必須去計劃執行，此一問題的解答法，確定此一解答法是否 有效，若無效則回到前面步驟，以尋找另一個解決方法。
此一模式最大的特色是每一階段，均使用擴散性思考與聚斂性思考，擴散性思考用來 產生點子，聚斂性思考用來選擇點子；前者是一種創造性思考，而後者是判斷性思考，故 創造性問題解決過程是一動態、彈性系統（Elwell＆Treffinger,1993）。郭有遹（民 81）亦表 示CPS 技法，伸縮性很高，各階段間的次序可加以變動，每一階段已作聚斂性思考，若未 獲得滿意的結果，則可以再實行擴散思考，直到獲得滿意結果。圖2-3.1 說明 CPS 的步驟。
FF PF IF SF AF 計劃 行動
問題 敏感 性
挑戰 或 目標
資料來源：湯偉君（1999）
圖2-3.1 五階段 CPS 模式
（二）六階段 CPS
從表2-3.1 CPS 的發展可以看出，在 1987 年後，CPS 的架構模式以 Isaksen 及 Treffinger 等人所提出的三成分六階段（如圖2-3.2）的模式為主，茲說明如下（程上修，民 89）：
1. CPS 三成分
1987 年Isaksen 持續修定 CPS 的工作，他發現人們在應用 CPS 於真實情境中時，並不 會依序使用這六個階段，而是自然地將之組合成三個成分（表 2-3.2），包含瞭解問題 (Understanding the problem)、激發點子（generating ideas）、行動計劃(Planning for action)，
詳細內容描述如下：
（1）瞭解問題：當個人或群體面臨一個衝突、混沌不明的情境，而須要找出其焦點或方
MF
AF DF
PF
IF
SF
（一）發現挑戰
（二）發現數據
（三）發現問題
（四）發現點子
（五）發現解答
（六）尋求接受
成分一：準備問題
成分二：激發點子
成分三：行動計劃
資料來源：Isaksen＆Treffinger,1992；湯偉君（1999）
圖2-3.2 三成分六階段 CPS 模式
向時，此過程便為準備問題過程（Isaksen Dorval ＆ Treffinger,1994）。在解題前花 時間確認題目的定義、方向及結構最能夠讓我們找出解決的辦法，因此，此階段很 重要。唯有確認問題才能循正確方向找到解決的辦法，在此階段結束前，能達成系 統性的描述問題。
（2）激發點子：產生很多新的、不同的、不平常的想法，在此一階段為腦力激盪階段，
不宜太早下判斷，不過在選取好的想法和點子時，需要對其作謹慎的判斷。
（3）行動計劃：此階段已經有了一些好的、可行的解決方法，因此需要發展用來評估及 改善可供選擇方案和替代方法的效標。利用這些效標來評估利弊得失，並作行動計 劃。
表2-3.2 CPS 的三成分
成 分 內 容
準備問題 確認問題定義、方向及結構
激發點子 產生很多新的、不同的、不平常的想法
行動計劃 提供使用更有系統的方式，找出最好、最有機會成功的解決方
法 資料來源：程上修（2000）
2. CPS 的六個步驟
1985 年 Isaksen 及 Treffinger 等人在商界和教育界的運用經驗下，為了讓 CPS 模式更 易於學習及應用，作了三個修定（如表2-3.3），成為六階段的訓練模式（如圖 2-3.3），
步驟內容描述如下：
（1）發現困境（MF）：對問題困惑的描述時，使用較廣泛的、簡短的、正向的及可 達成目標之陳述。
（2）尋找資料（DF）：收集可參考資料、知識、事實、感覺、意見或其他相關資料，
並加以分歸納，找出潛在問題。
（3）發現問題（PF）：充分應用想像力去發現更多的問題或次問題，且詳細明確的描
述問題的型式，以引導出更多的解題方案。
（4）發現點子（IF）：針對想法，探求可能的對策，產生許多不同的、新奇的構想，
並能提供選擇及替代方法。
（5）尋求解答（SF）：列出評量的標準，判斷想法的合適性，並對每一個想法進行系 統分析，決定選用解決策略。
（6）尋求接受（AF）：考量實施過程的影響因素，發展特定的行動計劃，再依計劃實 施。
表2-3.3 1985 年 CPS 的修定內容
項次 修改內容
一 增加新的階段：發現挑戰（Mess-Finding , MF）
二 重新定義FF 改為發現數據（Data-Finding , DF）
三
發展出聚斂思考的指導綱要與技術，可使用於各階段聚斂思考期的「找出 重點」。並以下列的評量項目去評估擴散思考所產生的點子。
目標（on target）、相關（relevant）、興奮性（exciting）、令人矚目（spmarkles）、 吸引力（intriguing）、進步（moves forward）、金錢（right on the money）、
方向正確（go in the right direction）、魅力（fascinating）、有趣（interesting）、 可運作（workable）、清晰（clear）、自在（feel right）、解決問題（soves problem）
資料來源：整理自 湯偉君（1999）
擴散性
聚斂性 發現困境
（MF）
尋找資料
（DF）
發現問題
（PF）
發現點子
（IF）
尋求解答
（SF）
尋求接受
（AF）
問題敏感度
擴散階段 聚斂階段
將過去的經驗、角色、情境等盡量 開放，於目前機會中顯現出來。
蒐集資料後，由許多不同觀點、不 同訊息、不同印象及感覺中來審視 情境
對主要問題及次要問題作很多可
能的敘述。 一個工作上的問題陳述被選擇了。
大部分重要的資料備定義且分析。
接受挑戰，作有系統的努力，盡量 去反應它。
為了檢查或評鑑所有的意見，列出 很多可能的批判標準。
選擇好幾個批判標準用來評價觀 念，擴展意見或使意見更好。
對問題陳述發展出很多選擇性和 可能性的反應並加以列表。
選擇了最有保證或有趣的意見。
考慮所有能給予幫助或支持的可 能來源並表示潛在的實行步驟。
面對大部分可獲證實的解答，準備 採取行動，特殊計劃也形成了。
新的挑戰
資料來源：陳淑絹（1991）
圖2-3.3 創造性問題解決步驟 C P S 歷 程
由圖2-3.3 說明創造性問題解決過程的六個步驟。圖中的菱形表示在每一個步驟中嘗試 用不同的處理方法時，一再產生擴散性和聚斂性思考。在第四步驟，經由擴散思考列出許 多不同的想法後，接著應用評鑑表（如表2-3.4）進行方案評鑑。解決問題者必須從中選擇 一些重要的策略（聚斂性），將這些策略，應用評量項目一一檢視，並加以統計，再作綜 合評估。
方案評量表
評量項目
方案
總計
計
本研究以Isaksen 及 Treffinger 六階段的 CPS 解題歷程，作為理化教學活動設計依據，
簡言之，即考量人們解題時之認知心理，進而設計教學活動，致使CPS 教學與解題歷程可 以自然的巧妙結合，使教學更為流暢。
由步驟四 選擇方案
由步驟五 列出評量項目
依重要程度 加權計分
統計分數進 行綜合評鑑
資料來源：陳龍安（1997）
表2-3.4 解決方法評鑑表
四、創造性問題解決之原則
CPS 原為創造性思考技術之一，而其更於近年來廣受多方教育學者重視，並努力將此 思考技術與教學法相結合。以下根據創造性問題解決的步驟，歸納幾項原則（陳龍安，
1997）：
1、不滿意原則
對事實或處理事情方式不滿意想求改進。
2、敘述原則
尋求進一步的詳細說明。
3、分析原則
細分出一個問題的小部份，視為問題枝節，以便能作細部分析、討論。
4、開放原則
使用（IWWMI）「我可以用那種方法？」的直接問法。
5、暫緩判斷原則
暫時保留評斷構想的好壞，所有的念頭都可以接受，構想的價值判斷是留在最後。
6、流暢原則
大量想法的產生，是獲得精緻想法的最佳法門。
7、聯想原則
保持思考的多樣性，由一個引起一連串的相關想法。
8、列表核對原則
是指奔馳（SCAMPER）或其他檢核法之使用。
9、正確鑑定原則
藉評鑑標準以判斷想法的價值及可行性。
10、預測結果原則
當想法提出時，能預測這些想法可能引起的困難。
11、有計劃執行原則
仔細安排執行計劃，以便能解決問題。
12、擴展原則
在解決問題的每一步驟都要事先準備充分的資料。
第四節 創造性問題解決與教學之相關理論
美國創造力大師 Torrance 研究發現，各種創造力訓練方案的成功率以「創造性問題解 決策略（Creative Problem Solving,CPS）」最高（陳龍安、朱湘吉，1994）。Torrance＆Bruch
（1976）認為一個人最重要且最基本的適應力就是創造性問題解決能力。Ayers（1990）認 為提供學生創造性問題解決（CPS）的課程，可以幫助學生確認問題、發現事實、產生想 法，以及創造出解決方法。從 Firestien＆Lunken 的研究得知：創造性問題解決方法有助於 學生專業與個人生活品質的整合（林廷華，1999）。以下就創造性問題解決的教學模式、
創造性問題解決的教學策略與相關研究詳細論述。
一、創造性問題解決教學模式
創造性問題解決（CPS）教學模式係以系統的方法來解決問題，特別強調問題解決者 在選擇或執行解決方案之前，盡可能想出各種可能及多樣的方法（陳龍安，1990）。因此 在解決問題的每一個步驟都執行擴散思考與聚斂思考，有關於這一方面的技巧，整理如表 2-4.1。
表2-4.1 CPS 之擴散性與聚斂性思考技巧
步驟 思考 思考技巧與相關性問題
擴散 技巧：形成一個感到有趣、關心的、對我們很重要或迫切需要解決的問題並可提出解決後有 何好處或其遠景。
問題：什麼對我很重要？我對什麼感興趣？我希望學到些什麼？我希望用更多的錢做些麼？
發現挑戰
（Mess
finding） 聚斂 技巧：對自己所關心事項的思考。例如其可行嗎？需要改變嗎？可能變的多好？對困境資訊 的瞭解？改變它重要嗎？依據這些項目找出期困境。
問題：我最關心的是什麼？不做改變會怎樣？作這樣的冒險值得嗎？我的優先順序如何？
擴散
技巧：資料的來源包含相關訊息知識，個人過去經驗、價值觀，觀察，個人感受，疑問，可 運用5W’a（Who？What？When？Where？Why？）及 H（How）。
問題：我知道哪些訊息？如何得到更多資訊？透過感官探索到什麼？我的感覺如何？我在何 處可以得到幫助？
發現數據
（Data finding）
聚斂
技巧：找出問題核心，從想法中找出和困境相關的資料，並將其分類把同一個概念或重要的 方向歸類。
問題：哪些事情可以組合在一起？我希望我研究方向為何？什麼資料是最重要的？這些資料 我看到什麼？
擴散 技巧：使用Why？What？Else？來澄清問題或使用廣泛的問題便得較明確一點或以其他詞取 代句中的名詞或動詞來發散思考。
問題：哪些問題會使我們產生更好想法的？哪些問題是以我喜歡的方式或觀點描述？
發現問題
（Problem
finding） 聚斂 技巧：問題是否很完整準確、是否切中要害、分類、Hit and hot stops
問題：哪一個最有用？有哪些相似、切中問題之項目再將之分為同類、我的目標及需求、我 最想研究的為何？
擴散
技巧：1. 要將想法寫下來。2. 透過一些查核單來增加發散思考。3. 運用隱喻或類比。4. 強 迫找出相關性。5. 綜合行動及反應策略。
問題：有沒有多項選擇的可能？我是否想出更多更可行方法？有沒有不同方法？有什麼可用 或可行的新點子？
發現點子
（Idea finding）
聚斂
技巧：1. Hit and hot spots。2. 找相關及釋意。3. 最有趣的、最有希望。4. 最適合、最有用 的、可行性最高的。
問題：哪些選擇具有說服力？哪些構想可以結合、合併、連貫的？哪些構想值得作更多試驗 及考慮？
續下頁
表2-4.1（接前頁）
步驟 思考 思考技巧與相關性問題
擴散 技巧：列出評量的標準，如花費、時間、空間、他人是否接受、資源等。
問題：哪些因素或選擇需要考量？如何去比較分析這些想法？還有哪些新的方向或值得注 意的地方？哪些標準或尺度可用於這些構想？
發現解答
（Solution finding）
聚斂 技巧：列出重要性的順序
問題：哪些標準是我們使用時最重要且必需的？這些構想如何考量或比較？這些構想能使 我們達成目標嗎？
擴散
技巧：盡量尋求助力，可以是協助的對象、機構、資源或最好時機，以5W and 1H 找出可 能面對的阻礙。
問題：會發生最好的事或最差的事是什麼？我會採取行動嗎？什麼將是支持或抵制的理 由？
尋求接納
（Accepta nce
finding） 聚斂 技巧：設計短期或長期計劃，已確認其可行性。
問題：什麼最可能助我實現計劃？什麼可能阻礙我的成功？哪些需要加以計劃？我將如何 做？
資料來源：程上修（2000）
在國內外有關於創造性問題解決的教學研究，由文獻可以發現其效果均能獲得肯定，
顯示創造性問題解決的教學模式在培養學生創造思考與問題解決能力上，有正向關聯。表 2-4.2 摘錄國內外有關創造性問題解決教學研究摘要表。
表 2-4.2 國內外有關創造性問題解決之教學成效研究摘要表
研究者（年代） 研究對象 實驗時間 實驗結果
Meadow ＆ Parnes
（1959）
大學生 54 位
三十小時 實驗組在問題解決的觀念之質與量顯著高於控制組
Reese ＆ Parnes
（1970）
高中生 188 位
十三週 實驗組的創造力顯著高於控制組
Reese,Parnes,Treffi nger ＆ Kaltsunis
（1976）
大學生 二年 實驗組在擴散思考、聚斂思考與認知上顯著高於控制 組
SHean（1979） 大學生 十小時 實驗組的獨創力、流暢力及變通力顯著高於控制組 Thorn
（1979）
公司專業技術 員
五年 實驗組在產量、技術革新與管理顯著高於控制組
Shaklee
（1985）
幼 稚 園 兒 童 83 位
十八節（每 節30 分鐘）
實驗組在問題解決能力顯著高於控制組
王精文（1983） 大學生 68 位 七小時 實驗組的獨創力、流暢力及變通力顯著高於控制組 張世彗（1988） 小學生 141 位 六週 實驗組的獨創力、流暢力及變通力顯著高於控制組 陳淑娟（1991） 高中生 48 位 十二週 實驗組的獨創力、流暢力及變通力顯著高於控制組 吳淑敏（1992） 小學生 109 位 七週 增進學生創造思考與問題解決能力
湯偉君（1998） 高中 48 位 十二週 實驗組的創造力顯著高於控制組 李光烈（2000） 小學生 六個月 提高學生探究問題能力與學習興趣 資料來源：整理自 林廷華（1999）；中華碩博士論文資料（2001）
綜合以上的文獻資料，研究者認為創造性問題解決（CPS）教學模式具有假設性、系 統性、完整性及可塑性等幾種特質。
就假設性而言：創造性問題解決（CPS）教學模式有三個基本假設：
1、在學生學習方面，認為每一個學生有不同程度的創造力，也可以透過實例和練習來 增強他的創造行為。而知識在創造力的培育中是非常重要，一個人如果沒有預先儲備的知 識則不能創造。
2、在教師教學方面，認為教師能夠且應該教導創造行為，為了安排一種易於學習創造 行為的氣氛，教師必須建立一個能自由表達的環境、鼓勵幽默，也醞釀一些想法，以及要 求思考的質與量。
3、在問題性質方面，認為待解決的問題都屬於開放性的問題，不只一個答案，問題的 呈現最好是日常生活中所發生的事情，有挑戰性、發展性且允許有許多不同情況，學習需 要運用多方面的技能，能具體明確看出學生須達成的目標，並意識到解決問題帶來的好處，
激發學生的學習動機。
就系統性而言：創造性問題解決（CPS）教學模式是利用多階段方式循序達到創意解 決問題的目的。在創造性問題解決的過程中，（圖2-3.3）每一階段的菱形符號表示在每個 步驟嘗試用不同的處理方法時，問題解決者列出許多不同的想法之後，必須選擇一些重要 的想法，並根據等級再加以統計作成綜合評估，假如問題未獲得解決，則需再回到前面的 階段，重新思考，重新再來。這種具有程序處理、判斷、回饋及校正功能的問題解決模式，
就是一種系統化解決問題的方式。
就整合性而言：創造性問題解決（CPS）教學模式，每階段都使用擴散思考與聚斂思 考，前者用來產生不同的點子、方法，後者用來整理、評估這些方法，並將問題解決方式 聚焦在某些重要的方法上，為下一階段的思考內容作準備。這種由大而小、由廣而精、由 面到點所產出的解決策略，是整體考量，涵蓋多角度多面向的思維模式，就是一種整合性 的模式。
就可塑性而言：在從事CPS 相關研究時，除將 CPS 視為一種教學策略評量學習者的創 意外，也可藉此探究學生在CPS 環境中，其學習機制、創意歷程和問題解決的模式特色，
以提昇教學與學習的品質。
表2-4.2 資料可以發現：國內外有關培養創造性問題解決能力的教學方案，在創造性問 題解決能力上都有相當的進步，雖然研究對象從幼稚園到大學生都有，但實施科目在國中 理化方面的卻很少。理化的學習是以探究和實作的方式來進行，強調手腦並用、活動導向、
設計與製作兼顧及知能與態度並重。所以如何以創造性問題解決教學模式對學生輔以創造 思考及問題解決的訓練，以提高學習成效，值得探討。
二、創造性問題解決教學策略
創造性教學不宜視為某種特定的教學方法，而是泛指各種融合創造思考原理原則所設 計的教學活動歷程（林寶山，1989）。因此，在創造性的教學過程中，教師可能需要兼採多 種的教學方法，方能有效的啟迪學生創造潛能。心理學家證實創造力是可以經由訓練來培 養，運用方法、技術和學習型態可以使創造力增長，以下是幾種重要有效的方法。茲摘述 如下：
（一）解凍或暖身的策略
教師實施創造思考教學的首要工作是設法把教室的氣氛帶動起來，讓學生感覺很和 諧、快樂，有學習的意願與動機。因此，提供學生安全與自由的環境及學習氣氛非常重要。
如何讓學生的心情放鬆，學生在自由無拘束及無評價性的氣氛下，發揮創造能力。
解凍的基本原則有：
1、老師和學生打成一片，共同研討，建立良好的師生關係。
2、給學生充分自由表達意見的機會，讓學生敢想也敢講。
3、儘量取消點名、要求學生立正發言等形式的活動。
4、儘量獎勵不平凡而有價值的問題或意見。
5、對學生的作品及意見，不要立刻下評斷，留到最後讓全體學生共同評估。
6、養成學生間和諧的關係，能容忍不同看法的態度，不譏笑他人的意見。
解凍的方法很多，但最重要的是老師對學生的態度。教師在平時與學生相處時，就可 以用「微笑和點頭，專心聽他說」的方式，增進師生良好的關係。而在班級教學時，有時 候會碰到很嚴肅，氣氛很緊張的場面，這時候老師可以「非正式談話」，也就是談些輕鬆 主題，往往有意想不到的效果。當然，也可做一些有趣的活動，來緩和緊張的氣氛（陳靜 惠，1983；陳龍安，1995）
