基於知識翻新原則之小組問題解決歷程與成效之個案研究 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學教育學院教育學系碩士班碩士學位論文. 指導教授：洪煌堯博士. 基於知識翻新原則之小組問題解決歷程與成效之個案研究 A case study of group problem solving processes and outcomes supported by knowledge building principles. 研究生：林雅婷撰中華民國一 ○ 四年六月.

(2) 謝辭兩年的碩士生涯即將畫上完美的句點，回顧這幾年在政大的一切，覺得自己很幸運也很幸福！一路走來，雖然也曾面臨困境，但因有著一群人的幫忙與鼓勵，讓雅婷總能克服困難繼續勇敢前進！從大學進入政治大學教育學系，成為政大教育系的一份子，直至今日完成碩士學位，雅婷與政大的緣分持續了數年。感謝曾經教授過雅婷的每一位師長，在課程中學習專業知識、帶領雅婷看到更廣闊的世界。此外，教授更多的是學習思考的能力以及人生哲理，雅婷從中學習許多做人處事的道理，也獲得扎實的專業知識與培養批判思考的能力。教育學院就像是一個大家庭，帶領每一位孩子成長茁壯，這麼多年在教育學院的孕育下成長、吸取養分，師長們的諄諄教誨與照顧，雅婷感謝在心！其中，最想要感謝的是我的指導教授─洪煌堯老師！每一周的開會討論，都能讓雅婷得到眾多的寶貴建議，而這些寶貴的意見成為雅婷修改論文的方向。還記得，當初撰寫論文時雅婷也曾遭遇許多困難，而每一周的開會討論即成為解決困難的良機，讓雅婷能持續地改進與學習，也越來越能夠掌握自己研究的內容與方向。謝謝老師總是在雅婷研究遇到困難時伸出援手，也謝謝老師總是尊重雅婷的想法，鼓勵雅婷依照自已想要研究的方式進行分析與探究。感謝老師是這麼一位尊重學生想法、樂於與學生溝通的良師，有您的指導，雅婷覺得自己很幸運也很感激！感謝我的口試委員─吳穎沺老師、鄭琨鴻老師，謝謝您們在百忙之中撥冗指導，不吝給予學生指教，並提供許多改進建議，讓雅婷的論文有更明確的改進方向，使雅婷的論文更臻完整！非常感謝您們的付出與不吝賜教！感謝 Hong 團隊的每一個人，謝謝你們在開會時提出許多建議、提供很棒的想法，真的很喜歡每一周帶著自己的進度與大家分享的感覺！Hong 團隊就像一個小家庭，彼此相處融洽、樂於提供建議讓彼此變得更好，雅婷很感激能有機會 i.

(3) 進入 Hong 團隊並成為其中的一員！每周的分享與想法的交流，都讓雅婷從中學習到更多，研究生涯有你們的陪伴，一路走來一起加油、相互鼓勵，讓雅婷覺得自己很幸福！真的謝謝你們！謝謝最愛我的家人們，您們的愛與關懷，是我最堅強的後盾！謝謝爸爸、媽媽、姊姊、弟弟，碩士班這兩年感謝您們的加油與鼓勵！真的很喜歡與您們分享生活點滴，不論喜或憂，很感謝您們總是樂意聆聽我的生活點滴，開心時一起開懷大笑；難過時給予安慰與鼓勵、一起想辦法解決。感謝您們對雅婷的包容，也感謝您們總是能成為雅婷的避風港，讓雅婷能勇往直前繼續努力，您們的愛與關懷，是雅婷最堅強的後盾！感謝您們參加雅婷的撥穗與畢業典禮，不論大學或碩士您們都未曾缺席，讓雅婷的每個求學階段的最後都留下了最美好的回憶！真的很感謝一路走來一直有爸爸、媽媽、姊姊、弟弟的陪伴，謝謝您們！很感激自己能生長在如此棒的家庭，真的好愛您們！在讀碩士以前，總以為寫論文是條孤單而漫長的路，但這兩年的點點滴滴，卻告訴我寫論文也可能是條幸福而幸運的路！雖然寫論文並不簡單，也存在著許多困難必須一一克服，但因為有著師長們、家人們、同儕們、朋友們的陪伴，讓寫論文之路不再孤單。感謝您們這兩年以來一路相隨，雅婷何德何能能遇到如此棒的人，從中學習與滋養！我想寫論文除了辛苦之外，也許還多了份幸福與幸運，因為自己是多麼幸運才能遇到這麼棒的一群人，而能遇到這一群人又從中學習與成長是多麼棒、多麼幸福的一件事！感謝上天讓我有此機會學習與成長，有您們，真好！感謝這一切，也珍惜這一切，由衷謝謝您們！. 林雅婷謹致於政治大學中華民國 104 年 6 月. ii.

(4) 摘要本研究旨在探討基於知識翻新原則之小組問題解決歷程與成效。研究方法採個案研究。研究對象為 48 名修習「生活科技概論」課程的大學生，以小組為單位進行課程，共分為十組，一組四至五人。教學設計是以知識翻新為原則、以知識論壇（Knowledge Forum）為學習平台（用以提供學生一提出想法、討論想法、並進而培養解決問題能力的線上學習環境）。資料來源包括：(1)各組創意產品成果、(2)平台討論內容、(3)平台活動紀錄（例如：討論文章之數量）。資料分析兼採質性與量化方法，分析過程如下：首先、針對各組創意成品進行評分；第二、評量各組團體動力表現，並進一步將創意產品分數與團體動力分數進行相關的統計分析；第三、針對平台活動紀錄（例如：貼文數量）進行分析；第四、分析學生於平台上之想法品質，並使用「時間序列分析」探討學生想法演變歷程；第五、探討不同小組間在創意成品與問題解決歷程中表現之差異情形。研究結果如下：(1)學生歷經 14 周之知識翻新活動之後，確實能提出創意想法並設計各組創意產品成果。各個小組針對生活中不同之實際問題進行發想、翻新知識，最後產出有別於既有產品之生活科技產品；(2) 團體動力（問題解決歷程的表現面向之一）與創意產品表現具有正向相關─若小組團體動力表現較優，則在該組之創意產品表現也有較佳的表現；(3)各組所經歷的創造性問題解決歷程，並非循序漸進由階段一（搜尋目標、問題）發展至階段六（實踐設計）；(4) 知識翻新能幫助學生發展較高層次的認知活動，特別是關於「想法深化與澄清」之活動；(5)問題解決歷程表現較好之組別也較易產出較好之創意產品成果。反之，如果小組探究的主題已存在既有產品，或如果小組成員參與有限、或所探究的主題聚焦時間太晚，或主要參與成員並非良好的領導者時，則較無法產出較佳之創意產品成果。本研究建議教師在教學上可以融合知識翻新原則。此外，教師應適時了解學 iii.

(5) 生之團體動力與互動之情形；教師應重視學生想法品質的討論，鼓勵學生深入思考、提升想法層次。關鍵詞：知識翻新、問題解決. iv.

(6) Abstract The purpose of this case study was to investigate group problem solving processes and outcomes in an online environment that were supported by knowledge building principles. Participants in this study were 48 undergraduate students who engaged in a course concerning with living technologies. They were divided into ten groups, with each group consisting of four or five students. This course employed Knowledge Forum as a tool to provide a collaborative learning space to help cultivate students’ ability to work creatively with ideas and solve problems. Data sources included: (1) group’s creative product design (in concept); (2) the content of students’ online discussion; (3) students’ online interaction logs (e.g., number of notes discussed). The study adopted both qualitative and quantitative analysis methods. The process of data analysis was as follows: First, group’s creative product design was assessed by a self-developed evaluation form. Second, using another self-developed rubrics, group dynamics was assessed by means of three dimensions. Additionally, the relationships between group’s creative product design and group dynamics were computed. Third, the quantity of students’ online discussion (e.g., number of notes posted) were calculated. Fourth, open coding was performed to assess the quality of students’ ideas posted in the online forum. Moreover, time series analysis was conducted to find out if students’ idea development process followed a certain pattern. Fifth, different groups’ learning outcomes and problem solving performance were compared to understand the performance differences between different groups. The main findings were as follows: (1) students could generate creative ideas and design creative products after fourteen weeks of knowledge building activities. Each group focused on a particular problem that happened in real life, and tried to solve v.

(7) their technology problems by means of knowledge building, in order to finally design a creative product ; (2) group’s product design and their social dynamics were found to be positively co-related, meaning that if a group had better social dynamics, this group would more likely to produce more creative product; (3) each groups’ creative problem solving process was non-linear, meaning that the process did not usually go through the six steps of creative problem solving, that is, starting from stage one (searching goals or problems) and ending with stage six (design); (4) engaging students in knowledge building was able to help them improve their ideas while developing higher-level cognitive thinking skills (e.g., how to elaborate ideas); (5) groups that have better performance in terms of problem-solving process also tended to result in better overall group learning outcomes. In contrary, when a group’s final product is similar to an existing product, or when a group’s members could not fully participate in their group’s discussion, or when a group could not develop a clear theme for design at an early problem-solving stage, or when a group’s major participants could not lead the whole team well, that group was less likely to achieve better learning outcome. Building on the findings, it is suggested that teachers should refer to some knowledge building principles as guidance for their teaching. Moreover, it is important for teachers to help monitor a group’s social dynamics during its problem-solving process. It is also equally important that teachers should pay attention to the quality of ideas discussed in the online forum and accordingly try to encourage students to think deeply, in order to improve their ideas while using higher-level thinking skills.. Keywords: knowledge building, problem solving. vi.

(8) 目次第一章. 緒論 ...........................................................................................1. 第一節研究動機..............................................................................1 第二節研究目的與待答問題..........................................................3 第三節名詞釋義..............................................................................4 第四節研究範圍與限制..................................................................6 第二章. 文獻探討 ...................................................................................7. 第一節知識翻新..............................................................................7 第二節問題解決............................................................................12 第三節團體認知............................................................................19 第四節團體動力............................................................................23 第三章. 研究設計與實施 .....................................................................28. 第一節研究架構............................................................................28 第二節研究對象............................................................................29 第三節教學設計............................................................................29 第四節實施程序............................................................................39 第五節資料蒐集與分析................................................................40 第四章. 研究結果與分析 .....................................................................47. 第一節小組創意產品成果評估 ...................................................47 第二節問題解決歷程與成品之相關分析 ...................................58 第三節小組問題解決歷程之想法數量分析 ...............................62 第四節小組問題解決歷程之想法品質分析 ...............................78 第五節小組之差異分析................................................................86 第五章. 結論與建議 ...........................................................................106. 第一節結論 ..................................................................................106 第二節建議 ..................................................................................109 參考文獻................................................................................................. 112 vii.

(9) 表次表 3-1 研究資料來源 ................................................................................................. 40 表 3-2 創意產品評估量表評分向度與定義 ............................................................. 41 表 3-3 團體動力評分項目與定義 ............................................................................. 42 表 3-4 知識論壇想法類型編碼表 ............................................................................. 44 表 3-5 評分者間一致性信度表 ................................................................................. 46 表 4-1 修課學生主要問題與產品想法摘要表(N=48).............................................. 48 表 4-2 小組產品與坊間產品對照表 ......................................................................... 50 表 4-3 小組產品評分表 ............................................................................................. 56 表 4-4 團體動力評分項目與定義 ............................................................................. 59 表 4-5 團體動力評分表 ............................................................................................. 59 表 4-6 小組創造性問題解決歷程情形 ..................................................................... 64 表 4-7 學生貼文、回文、連結率、閱讀率、關鍵字之情形 ................................. 70 表 4-8 各組 1~7 周與 8~14 周之互動情形 ............................................................... 71 表 4-9 各組討論區想法類型數量 ............................................................................. 74 表 4-10 十組 1~7 周與 8~14 周想法類型摘要表 ..................................................... 76 表 4-11 各組 14 周認知類型編碼數量...................................................................... 78 表 4-12 各組想法品質表 ........................................................................................... 79 表 4-13 各組各類型想法百分比 ............................................................................... 80 表 4-14 各組認知層次顯著編碼轉換表 ................................................................... 82 表 4-15 想法高層次組與低層次在各類型之數量表現 ........................................... 83 表 4-16 三項歷程與成果之綜合表現 ....................................................................... 87 表 4-17 歷程與成果交叉表 ....................................................................................... 87 表 4-18 各組成果與歷程表現之總表 ....................................................................... 89. viii.

(10) 圖次圖 3-1 研究架構 ......................................................................................................... 28 圖 3-2 知識論壇上之貼文功能 ................................................................................. 32 圖 3-3 知識論壇上之貼文功能視窗 ......................................................................... 33 圖 3-4 知識論壇上之貼文主題視窗 ......................................................................... 33 圖 3-5 知識論壇上之貼文鷹架功能 ......................................................................... 34 圖 3-6 知識論壇上之內文撰寫視窗 ......................................................................... 34 圖 3-7 知識論壇上之其他功能 ................................................................................. 35 圖 3-8 知識論壇上之發送貼文視窗 ......................................................................... 35 圖 3-9 知識論壇上發送貼文後之視窗 ..................................................................... 36 圖 3-10 知識論壇上之回文功能 ............................................................................... 36 圖 3-11 知識論壇上之回文視窗 ............................................................................... 37 圖 3-12 知識論壇上之發送回文視窗 ....................................................................... 37 圖 3-13 知識論壇上之發送回文後之視窗 ............................................................... 38 圖 3-14 知識論壇上之閱讀功能視窗 ....................................................................... 38 圖 3-15 研究實施程序 ............................................................................................... 39 圖 4-1 寶島眼鏡 ......................................................................................................... 50 圖 4-2 淡定眼鏡 ......................................................................................................... 50 圖 4-3 pchome 雨傘王................................................................................................ 51 圖 4-4 可拆式雨傘 ..................................................................................................... 51 圖 4-5 悠室屋居家生活─立鏡 ................................................................................. 51 圖 4-6 高科技多功能鏡 ............................................................................................. 51 圖 4-7 久德電子─三階段型溫度貼紙 ..................................................................... 51 圖 4-8 感溫貼紙 ......................................................................................................... 51 圖 4-9 YAHOO 奇摩購物中心─SWATCH 幾米設計悠遊錶 ................................. 52 ix.

(11) 圖 4-10 悠遊手錶加值器 ........................................................................................... 52 圖 4-11 悠遊手錶 ....................................................................................................... 52 圖 4-12 金旺聖有限公司─雨傘架雨傘桶系列 ....................................................... 52 圖 4-13 豪華置傘架 ................................................................................................... 52 圖 4-14 韓國帆布環保筷組 2 入組 ........................................................................... 52 圖 4-15 攜帶型奈米筷 ............................................................................................... 52 圖 4-16 KF 奈米環保筷 ............................................................................................. 53 圖 4-17 政治大學「宿舍硬體設備」莊敬宿舍 ....................................................... 53 圖 4-18 房間內電子系統 ........................................................................................... 53 圖 4-19 浴室感應設備 ............................................................................................... 53 圖 4-20 嘉義 BRT─公車捷運系統 ........................................................................... 54 圖 4-21 環保節能公車 ............................................................................................... 54 圖 4-22 M 型車身 ....................................................................................................... 54 圖 4-23 綠色魔法學校 ............................................................................................... 54 圖 4-24 綠建築 ........................................................................................................... 54 圖 4-25 想法類型百分比 ........................................................................................... 75 圖 4-26 歷程與成果表現之四種類型 ....................................................................... 88. x.

(12) 第一章. 緒論. 本章一共分為四節，第一節首先陳述本研究之研究動機；第二節敘述本研究之研究目的與待答問題；第三節為名詞釋義；第四節為研究範圍與限制。. 第一節研究動機二十一世紀是劇變的的時代，人類正面臨「第三次產業革命」，即一個以「腦力」決勝負的「知識經濟時代」。不論是解決問題、批判思考或創新思考之能力，皆為未來世界公民之重要基礎能力（教育部，2003）。為了因應知識時代的來臨，Trilling 與 Hood (1999)指出，新世代的人們必須具備七項能力，包括：批判思維(critical thinking-and-doing)、創造力(creativity)、合作(collaboration)、跨文化的理解(cross-cultural understanding)、溝通 (communication)、運用電子信息與知識工具(computing)、自主終身學習(career & learning self-reliance)等七項能力。教育部（2013）「人才培育白皮書」中也強調學生資訊能力的培養，並將數位學習視為終身學習的重要途徑；教育部（2006）「中小學資訊教育白皮書」指出，善用資訊科技、激發創意思考、共享數位資源、保障數位機會等核心理念。綜合上述所言，在知識時代之中，學生應培養溝通能力、必須具備創意、能夠批判思考、能夠解決問題…等，以符合知識時代之要求。創意思考、使用數位資源、溝通、問題解決、批判思考…等，儼然成為知識時代中應具備與培養之重要能力。 Scardamalia 與 Bereiter (2006)指出，傳統教育之重點在知識傳輸(knowledge telling)，而知識翻新(knowledge building)企圖重塑教育途徑，致力於使學生進入知識創造的文化。知識翻新改變教育途徑，許多學家認為學習活動的規劃與建構必須聚焦於學生問題，而教育軟體系統應能利用其互動潛能，激發學生知識翻新 (Verdejo, Barros & Abad, 1998)。傳統的教學方式，多採取師生之間面對面的溝通與討論，且將教學重點放在教師傳遞知識的部分。隨著知識時代之來臨，教育不 1.

(13) 再強調教師單向傳遞知識之功能，而是將學習活動聚焦於學生。在知識翻新學習理論中，強調十二項知識翻新原則(Scardamalia, 2002)，例如：關心真正的想法、重視實際發生的問題、社群共構知識與共享責任、成員平等參與知識產出、注重談話歷程、成為知識的自主追求者…等，得以對應至二十一世紀學生應具備之能力。知識翻新理論似乎能幫助學生習得知識世代應具備之能力，而知識論壇(Knowledge Forum)是一個多媒體數據庫，它不只是一個工具，且還能提供知識翻新環境，讓社群得以建構知識、創造知識(Scardamalia & Bereiter, 2006)。以知識翻新理論為基礎所設計的知識論壇，可以提供教學與學習的另一新途徑，改變以往師生必須面對面教與學之限制。隨著知識時代的來臨，學習開始強調學生的溝通、創新、問題解決、批判思考能力。在知識翻新中，強調社群共構知識與共享責任、重視真實世界中實際發生的問題、成員平等參與知識產出過程…等特點，應該有助於學生培養創新思考與問題解決之能力，以因應知識時代之來臨。本研究貢獻之處在於，針對小組問題解決歷程與成效加以整合分析。為瞭解小組之團體動力情形，研究者自編團體動力評分表針對小組之團體動力情形進行評分，改變部分過往研究以質性觀察、採用相關技術或問卷填答的研究方式。此外，將學生於知識論壇上之活動數量與內容進行分析，利用想法類型編碼表分析知識論壇上之互動內容，並以時間序列分析的方式，瞭解學生想法演變情形。研究者同時分析學生在知識論壇上之活動數量、品質，改變部分過往研究多以數量分析的方式。本研究探討以知識翻新理論為基礎、以知識論壇為工具之知識翻新，如何幫助學生問題解決，使其具備二十一世紀所需之創新思考與問題解決能力，以因應知識時代之挑戰。. 2.

(14) 第二節研究目的與待答問題壹、研究目的本研究探究以知識翻新原則為基礎之學習，對大學生的學習有何影響；分析以知識翻新原則設計之知識論壇環境能為學生與小組帶來什麼樣的幫助；以及瞭解學生透過知識翻新，小組之問題解決歷程與成效如何。. 貳、待答問題根據上述之研究動機與研究目的，本研究嘗試回答以下具體問題：一、經由知識翻新，各個小組所產出的創意產品成果如何？二、經由知識翻新，小組之問題解決歷程（團體動力）與創意產品成果之相關情形為何？三、經由知識翻新，各個小組問題解決歷程之想法類型數量為何？四、經由知識翻新，各個小組問題解決歷程之認知想法品質為何？五、經由知識翻新，小組之成果與問題解決歷程之差異情形如何？. 3.

(15) 第三節名詞釋義茲將本研究之重要名詞釋義說明如下。壹、知識翻新 (knowledge building) 知識翻新聚焦於想法產出與持續改進之歷程，想法透過個人主動思考與批判，以及個人與個人間之合作，持續進行想法深化、想法發想，讓想法持續改進。知識翻新關注想法本身，想法改進歷程是持續改進的歷程，能使想法得以透過想法深化、想法發想而持續演變。再者，知識翻新強調社群共構，知識的建構由學習個體開始，透過集體的社群建立，使想法與知識得以深化與精進。此外，知識翻新強調學習者主動思考與批判的能力，透過成員批判與思考使想法持續改進 (Scardamalia, 2002; Hong & Sullivan, 2009; Hong, 2010)。本研究所指知識翻新，為學生在知識論壇(Knowledge Forum)上所進行的一系列討論活動。透過為期一學期的生活科技概論課程，學生組成小組並於平台上提出想法、修正想法、改進想法、深化想法、整合想法，進行持續不斷的知識翻新歷程。. 貳、問題解決 (problem solving) 基於問題的學習讓學生透過問題解決歷程學習，學生聚焦於複雜的問題，而這些問題通常是沒有正確答案的，學生透過小組合作定義與解決複雜、真實的問題(Hmelo-Silver, 2004)。創造性問題解決模式由最初的線性發展，逐漸演化為非線性、系統化的發展，從一開始的七個階段，而後發展各種模式、不同步驟，產生不同的版本。創造性問題解決大致上具有其共同特色，包括：(一)創造性問題解決為一非線性的過程(Lavonen, Autio & Meisalo, 2004)；(二)創造性問題解決模式強調「發散性思考」與「收斂性思考」的應用（張俊彥、翁玉華，2000）；(三) 問題解決過程大致分為三大階段：發現問題、解決問題、評鑑結果（洪文東， 2006）。本研究之問題解決偏向創造性問題解決，係指在本課程中，讓學生設計與構思小組創意產品，並進行創意產品發表。學生在本課程中歷經問題解決歷程，最後產出各組之創意產品成果。 4.

(16) 參、團體認知 (group cognition) 團體認知將團隊視為分析單位，認為在團體合作中，意義是在不同人的對話中產生，而團體能從談話中建構知識，團體可以學習、可以透過團體中不同個體的觀點建構知識(Stahl, 2006a)。在團體認知中，更多的貢獻是發生在團體的層級，而非個人階層，團體認知透過語言相互交織、持續的知識沉澱過程中而組織、呈現(Stahl, 2013)。團體認知不是簡單的非結構化聚合個體認知，而是透過個體之間認知分工的結果(Theiner, Allen & Goldstone, 2010)。團體認知涉及主動地分享知識、社群持續協調與交涉、傳播，以建立連結(Stahl, 2010)。本研究基於團體認知強調團體可以學習，團體可以透過成員之間的對話與互動共構知識，進而產出更多貢獻，將所有分析資料以團體為單位進行分析，以探討各個團隊在本課程中之討論歷程與成果。. 肆、團體動力 (group dynamics) 團體動力是了解團體如何有效運作與促進知識改進的概念架構(Greenlee & Karanxha, 2010)。團體動力是由一群來自不同背景的人們，因為有著相同的目標而集結，成員彼此結合並建立良好互動關係；而當團體的凝聚力越強，就越能達到目標（黃家溱、鄭彩鳳，2011）。有凝聚力的團體動力能支持成員的基本心理需求、成員在團體之中能感受到歸屬感與支持、團體成員允許成員提出想法以解決問題 (Darner, 2014)。當團體進行某項任務或工作時，團體過程(group process) 就是一個動態過程，發生於團體成員之間(Phipps, 1984)。在本研究中，研究者設計團體動力評分表針對各組之團體動力表現進行評分。研究者將團體動力分為三個項目：成員平均參與、領導者的出現、題目聚焦度，以瞭解在本課程中各組之團體動力表現。. 5.

(17) 第四節研究範圍與限制本研究是以個案研究法進行研究，針對 48 名學生為研究對象進行探討。本研究之研究範圍與限制說明如下：壹、研究對象本研究為個案研究，以臺灣某國立大學修習「生活科技概論」課程之 48 位學生為研究對象。研究結果雖能提供未來教師、研究之參考，但不宜推論至其他大專院校之學生。. 貳、研究時間本研究針對一學期之課程進行研究，受限於課程時間之限制，無法進行更長期的觀察研究。因此，在此情境下，研究結果可能無法呈現較大效果，在分析研究成果與成效時應更謹慎處理。. 參、研究方法本研究採個案研究，探討基於知識翻新原則之小組問題解決歷程與成效。研究者針對小組成果與團體動力進行評分，並將平台互動資料以質性編碼進行分析，其後亦進行量化統計，最後探討各組問題解決歷程與成效之差異情形。. 肆、研究變項本研究所分析之課程，共歷時一學期，針對小組成果與問題解決歷程進行探討。儘管本研究在同一學習環境下分析，仍有許多影響學生學習的因素，例如：學習動機、學習態度、教師教學信念…等，在時間與人力之限制之下，僅以「基於知識翻新原則之小組問題解決歷程與成效之個案研究」為題，進行分析與探討。. 6.

(18) 第二章. 文獻探討. 在本章中，首先探討知識翻新之內涵與相關研究；其次，分析問題解決之內涵與相關研究，以及團體認知之內涵與相關研究；最後，分析團體動力之內涵與相關研究。. 第一節知識翻新壹、知識翻新原則 Scardamalia (2002)提出十二項知識翻新原則，研究者將十二項知識翻新原則加以統整，認為十二項知識翻新原則可以歸納為以下三個主要核心部分： (一) 關注想法知識翻新重視想法的產生與改進，研究者認為有關「關注想法」之原則包括： (1)關心真正的想法，重視真實世界中實際發生的問題(real ideas, authentic problems)、(2)想法可以持續被改進(improvable ideas)、(3)以多元觀點切入與探討想法(idea diversity)、(12)統整想法有助於邁向超越(rise above)。. (二) 社群共構與翻新知識翻新強調成員之間的集體共構，以及共同產出知識與對話歷程，使知識持續改進與翻新。研究者認為有關社群共構與翻新之相關原則包括：(5)社群共構知識與共享責任(community knowledge, collective responsibility)、(6)成員平等參與知識產出過程(democratizing knowledge)、(7)知識改進與翻新(symmetric knowledge advance)、(8)知識翻新無所不在(pervasive knowledge building)、(10)知識翻新注重談話歷程(knowledge building discourse)。. (三) 主動思考與批判能力知識翻新強調學習者主動思考的能力，對於權威性知識仍要保持批判態度，以及透過內隱性評量檢視自己。研究者認為有關主動思考與批判能力之相關原則 7.

(19) 包括：(4)成為知識的自主追求者(epistemic agency)、(9)以建構性思維運用權威資訊(constructive uses of authoritative sources)、(11)自我內隱性評量(embedded, concurrent and transformative assessment)。研究者認為十二項知識翻新原則可以歸類為三個部分：關注想法、社群共構與翻新、主動思考與批判能力。在知識翻新之中，知識的翻新來自於社群的共構，是需要仰賴社群成員之間的對話以及參與知識翻新的歷程。而知識的進步與翻新源自想法之間的互動與交流，透過想法持續的產出與改進，讓想法得以不斷持續的改進與整合，使知識能翻新與進步。此外，想法之持續改進仰賴成員主動思考與批判的能力，成員具備運用權威資訊之能力，以及能自主追求知識、內省之能力，使想法與知識能透過批判與思考，而得以整合或增刪，使想法持續改進。整體而言，在知識翻新之中，關注想法、社群共構與翻新、主動思考與批判能力是十二項知識翻新原則之核心概念。. 貳、想法為中心的知識翻新在知識翻新環境中，知識的改進通常始於想法的產生(idea generation)，例如：運用實際問題與鷹架，幫助學生產生想法。知識論壇可以支持想法的產生，包括：(1)使用鷹架、(2)運用實際問題做為引導，產生真實的想法、(3)想法的深化與精進、(4)使用關鍵字幫助搜尋與連結其他想法(Hong & Sullivan, 2009)。在想法改進(idea improvement)方面，想法可以在兩個維度加以改進，包括：想法的深度、想法的廣度(Hong, 2010)。在想法的深度層面，想法深度的提升需透過個人的協作；在廣度方面，想法廣度的提升則需透過知識與想法之間的多元互動。想法可以透過兩種方式加以改進，包括：想法深化(idea elaboration)、想法發想(idea diversification)。想法可能透過持續不斷的共同討論而深化，或透過許多想法的發想，這取決於想法如何演變與轉化。想法改進歷程是一個持續改進、創新的歷程，需要想法在深度與廣度層面的轉化(Hong & Sullivan, 2009)。綜合上述(如：Scardamalia, 2002; Hong & Sullivan, 2009; Hong, 2010)，知識 8.

(20) 翻新聚焦於想法產出與持續改進之歷程，想法透過個人主動思考與批判，以及個人與個人間之合作，持續進行想法深化、想法發想，讓想法持續改進。知識翻新關注想法本身，而想法的改進需要透過想法深度、廣度的改進。想法改進的歷程是持續改進的歷程，能使想法得以透過想法深化、想法發想而持續演變。再者，知識翻新強調社群共構，知識的建構由學習個體開始，透過集體的社群建立，使想法與知識得以在社群中深化與精進，進而達成知識的翻新。此外，知識翻新強調學習者主動思考與批判的能力，成員具備運用權威資訊之能力、能自主追求知識、具備內省能力，使想法與知識能透過批判與思考，而得以整合或增刪，使想法持續改進。. 參、相關研究 Barber、Taylor 與 Buchanan (2014)進行一項研究，以瞭解一特定線上工具 ─Digital Moments如何建立知識翻新環境以及線上社群。研究結果發現，線上知識翻新環境讓學生嘗試新的數位工具，以及找到最好的方式以傳達他們創造的新知識。研究指出，建立線上學習社群具有幾個關鍵要素，包括：關係的建立、分享與敘述故事等。線上學習社群之重點包括：(1)重視關係與信任感、(2)創造一個學習環境、(3)重視個人因素的注入、(4)解決學生對利用新科技的擔憂…等。研究者認為，線上工具可以支持創造有意義的學習經驗，賦予學生創造知識、做為知識創造者，並利用與他人之間的連結，發展更多自信與能力。 Philip (2012)利用知識論壇為工具進行一項研究，以檢視自然科學生如何透過知識論壇創建知識翻新社群，此項研究分析貼文與回文比率，並透過社會網絡分析(social network analysis)，以了解學生溝通模式。結果顯示，在貼文與回文比率方面，高頻率學生與低頻率學生之間之比率大概為2.7:1；在閱讀數量方面顯示，最高閱讀量學生是最低閱讀量學生的六倍；而社會網絡分析揭示社群的形成與閱讀網絡，不論單向或相互交流，皆顯示複雜訊息的傳輸。Philip (2010)以社會網絡分析檢視學生互動組型，此研究之分析包括面對面的互動以及知識論壇上 9.

(21) 的互動。研究結果顯示，教師與學生皆認為社會網絡分析是有用的，將有利於發展知識翻新理論，而社會網絡分析可以了解知識翻新班級之學生互動組型，教師可以了解哪些學生參與其中、哪些學生是網絡的中心、班級如何連結，以及可以進而看出小組的進步。 Moss 與 Beatty (2010)以知識論壇為工具進行一項研究，讓來自不同學校、不同背景的三個班級之四年級學生一起解決數學問題。結果發現，高成就與低成就學生都具備解決問題之能力，知識翻新原則與實踐加速深層理解與廣泛的參與，顯示知識論壇如何支持知識翻新，讓學生學習數學與問題解決。此外，研究分析發現學生具備知識翻新原則，特別是其中的兩項原則：(1)成員平等參與知識產出過程：不同成就層級的學生參與其中，以及(2)成為知識的自主追求者：學生提供證據與批判，並產生許多解決方案以解決問題。研究指出學生可以合作與產生想法，彼此連結重要的數學想法與發現眾多解決問題的方式。 Chuy、Scardamalia、Bereiter、Prinsen、Resendes、Messina、Hunsburger、 Teplovs 與 Chow (2010)透過實驗方式以瞭解學生對科學的理解。實驗包括兩個班級，一個班級為實驗組，是以知識翻新原則教學，並利用知識論壇以支持研究，強調改進與持續想法創新；另一班為控制組，不強調創新與改進。研究發現，實驗組在普遍的科學素養分數上顯著高於控制組，實驗組能使用知識論壇，而知識論壇提供鷹架，以支持知識翻新理論，增進知識翻新，在知識論壇中呈現持續的翻新活動。研究者指出，著重想法能讓教師與學生邁向超越，朝向學習與建構較為深層的理解。綜合上述研究(如：Barber et al., 2014; Philip, 2012; Philip, 2010)，可以發現知識論壇與知識翻新原則實際運作之情形，知識翻新環境可以建立學習社群，支持創造有意義的學習經驗；此外，知識論壇之運用，可以用以分析互動網絡，以了解知識翻新班級學生之互動組型、看出小組之進步，亦能讓學生合作與產生想法，彼此連結重要的想法與解決問題的方式，使學生的學習朝向較深層次的理解。. 10.

(22) 肆、結語知識翻新聚焦於想法產出與持續改進之歷程，想法透過個人主動思考與批判，以及個人與個人間之合作，持續進行想法深化、想法發想，讓想法持續改進。知識翻新關注想法本身，想法改進歷程是持續改進的歷程，能使想法得以透過想法深化、想法發想而持續演變。再者，知識翻新強調社群共構，知識的建構由學習個體開始，透過集體的社群建立，使想法與知識得以深化與精進。此外，知識翻新強調學習者主動思考與批判的能力，成員具備自主追求知識、內省的能力，使想法透過批判與思考持續改進(Scardamalia, 2002; Hong & Sullivan, 2009; Hong, 2010)。相關研究(如：Barber et al., 2014; Philip, 2012; Philip, 2010)顯示，知識翻新環境可以支持創造有意義的學習經驗，而知識論壇之運用，可以讓學生合作與產生想法，使學生產生較深層次的理解。本研究分析基於知識翻新原則之小組問題解決歷程與成效，以了解想法如何演變，以及探討在小組中之想法深度與廣度的發展能否幫助學生問題解決。. 11.

(23) 第二節問題解決壹、問題解決一、基於問題的學習 Hmelo-Silver (2004)指出，基於問題的學習(problem-based learning, PBL)是一種教學方式，讓學生透過問題解決歷程來進行學習。在 PBL 中，學生聚焦於複雜的問題，而這些問題通常是沒有正確答案的，學生透過小組合作定義與解決複雜、真實的問題。在這過程之中，學生專注於自主導向學習，將所學知識應用於解決問題，而教師則扮演促進學生學習的角色，而非提供與傳授知識者。 (一) 問題解決歷程學生組成小組，透過合作以共同學習他們為解決某些問題所必須知道的知識。學生分析與定義真實的問題，對於問題有更多的理解，進而產生可能的解決方案。學生在PBL中是自主導向、自我訂定學習目標與發展策略，以解決非結構化之問題。 (二) 問題之重要性為了促發學生內在動機，問題必須是真實、貼近於學生經驗的問題，而問題的解決方案應是複雜、需要許多的連結以激發學生學習與了解。. 二、合作問題解決合作問題解決(collaborative group problem solving)讓學生得以與小組成員討論各自不同的想法與解決方案，增強學生批判思考與問題解決能力。在合作問題解決中，教師通常扮演組織學生小組與促進小組學習的角色(Lamm, Shoulders, Roberts, Irani, Unruh-Snyder & Brendemuhl, 2012)。決策者與研究者視小組工作為提升對學校態度、促進成就、發展思維能力、增進人際關係與群體間關係的方式。創造成功的小組工作並不是僅只將學生放在一起的問題而已。當學生與他人一起工作時，學生並不會自動地變得有想法或變得更有責任。小組的組織、任務、成員、小組運作等，將影響小組整體的工作(Phyllis, Ronald, Elliot & Joseph, 1996)。 12.

(24) 貳、創造性問題解決創造性問題解決(creative problem solving, CPS)最初的啟蒙來自Wallace(1926) 的四階段創造歷程：準備期(preparation)、醞釀期(incubation)、閃現期 (illumination)、驗證期(verification)。1953年Osborn提出創造性的七個階段：導向 (orientation)、準備(preparation)、分析(analysis)、假設(hypothesis)、醞釀 (incubation)、綜合(synthesis)、與驗證(verification)。之後，Osborn、Parnes、 Treffinger、Isaksen、Dorval等人先後進行CPS模式的研發工作，並提出不同的CPS 模式（引自湯偉君、邱美虹，1999）。在CPS的應用上，越來越多人了解到CPS應是能使用於眾多複雜、創造性、跨領域的情境與狀況。人們在應用CPS上傾向於以自然、舒適、有效、適合的方式來應用CPS。創造性問題解決模式第四版將六個創造性問題解決階段整合、組織為三個主要成分，包括：了解問題(understanding the problem)、發現想法(idea finding)、計畫行動(planning for action)。成分一的了解問題中包括：發現困惑 (mess-finding)、發現資料或數據(data-finding)、發現問題(problem-finding)；成分二的發現想法包括：發現想法(idea-finding)；成分三的計畫行動包括：發現解決方案(solution-finding)、尋求接受(acceptance-finding) (Treffinger & Isaksen, 2005)。創造性問題解決模式第四版將六個CPS階段組織為三個主要成分，而增加這三個主要成分讓過程的應用更加彈性與靈活，三成分CPS模式設計意味著CPS 脫離線性的、六階段步驟，讓創造性問題解決過程以更彈性、動態的方式進行。在CPS第五版中，CPS發展朝向一個描述性的框架，應用時多了更多的彈性，而其中的成分、階段可能以不同次序或序列的方式被應用。問題解決者在應用時，可能不需要所有的步驟，而且可能存在著解決任務的其他方法，這些方法可能與 CPS一樣有效，甚至更好。CPS不再是萬靈藥，需要應用於每個任務，或者需要以某些方式被運用(Treffinger & Isaksen, 2004)。創造性問題解決模式版本6.1 ™強調CPS為一個系統模式，包括四個主要成分與八個階段，四個主要成分包括：成分一了解挑戰(understanding the challenge)： 13.

(25) (一)考慮可能性(constructing opportunities)：考慮可能的選擇與挑戰、定義一個追求的目標；(二)探討資料、數據(exploring data)：以不同角度探討與檢視相關資源，聚焦於任務或狀況的最重要元素；(三)定義問題(framing problems)：定義問題與挑戰，建構創意想法。成分二產生想法(generation ideas)：(一)產生想法(generating ideas)：發展想法、產生許多的想法。成分三為準備採取行動(preparing for action)： (一)發展解決方案(developing solutions)：發展策略或工具以分析可能性，發展可能的解決方法；(二)驗證可能性(building acceptance) ：評估可能方案的結果與效益；成分四計畫方案(planning your approach)：(一)評價任務(appraising tasks)：決定CPS是否能有效地處理特定任務；(二)設計過程(designing process)：運用自己對任務的知識與需求規劃CPS的成分、策略、工具，以幫助達到自己的目標 (Treffinger, Isaksen & Dorval, 2003)。早期的CPS模式認為階段是線性的進行，而創造性問題解決模式第四版的提出，為CPS發展中的重要轉捩點，將CPS模式之設計轉為非線性的過程，讓CPS 的運用更加彈性與動態。CPS模式從一開始的七個階段，逐漸演化與轉變，模式持續的提出與更迭，漸漸朝向整合型的系統化模式。. 參、創造性問題解決之特色研究者蒐集相關文獻(如：Lavonen, Autio & Meisalo, 2004；邱仁佑，2008；張俊彥、翁玉華，2000)，整合創造性問題解決之主要特色如下：一、非線性的過程創造性問題解決為一非線性的過程，在創造性問題解決過程中，並無特定的規則或法則，也未依循特定的規則。創造性問題解決的特徵在於，學生被安排於實際的、複雜的、難以界定的、有意義的問題之中，而這些問題並沒有任何明顯、正確的解決方法。因此，學生必須學習團體合作，在團體中成為專業人士，面對發生於生活周遭的問題，並找出最佳的可能解決方案(Lavonen, Autio & Meisalo, 2004)。 14.

(26) 二、發散性思考與收斂性思考的應用創造性問題解決不同於一般的問題解決，創造性問題解決在選擇與實施解決方案之前，要盡可能想出許多可能的方案、提出更好的想法（邱仁佑，2008）。相較於其他相關之問題解決歷程，創造性問題解決模式更強調「發散性思考」與「收斂性思考」的應用（張俊彥、翁玉華，2000）。發散性思考可以使人產生眾多關於實際問題的意見或想法；而收斂性思考則可以幫助評鑑、澄清、聚焦於產生的建議、想法，並為下一個階段做準備(Cheng, 2011)。. 三、問題解決過程三大階段─發現、解決、評鑑不同專家學者所提出之問題解決步驟，不論其步驟有多少，問題解決過程大致分為三大階段：發現問題、解決問題、評鑑結果。而這些CPS模式中，階段與步驟都不相同，但基本上每種模式之各階段中，皆指出思考方式取向為發散性思考與聚斂式思考（洪文東，2006）。整體而言，基於問題的學習讓學生透過問題解決歷程學習，學生聚焦於複雜的問題，而這些問題通常是沒有正確答案的，學生透過小組合作定義與解決複雜、真實的問題(Hmelo-Silver, 2004)。創造性問題解決並無一特定定理或法則，而當學生投入於創造性問題解決歷程中時，學生須針對問題進行探討，廣泛的搜尋問題與任務，最後漸漸聚焦於問題並找到解決方案。創造性問題解決模式由最初的線性發展，逐漸演化為非線性、系統化的發展，縱使從一開始的七個階段，而後發展各種模式、不同步驟，產生與提出不同的版本，然而，創造性問題解決大致上具有其共同特色。創造性問題解決模式之主要特色在於：(一)創造性問題解決為一非線性的過程(Lavonen, Autio & Meisalo, 2004)；(二)創造性問題解決模式強調「發散性思考」與「收斂性思考」的應用（張俊彥、翁玉華，2000）；(三) 問題解決過程大致分為三大階段：發現問題、解決問題、評鑑結果（洪文東，2006）。在本課程之學期初，學生必須針對生活之實際問題進行討論，而這些問題必須由學生們自行尋找、探索，進而產出該組之討論主題。因此，本研究所指之「問 15.

(27) 題解決」較偏向於「創造性問題解決」，強調學生投入創新思考與問題解決的過程，從一開始的問題探索與蒐集，至最後的設計、提出創新想法，以解決該組之實際問題。. 肆、相關研究許傳方、許銘津（2006）針對培養小四學生的創造思考能力進行研究，研究者應用創意教學策略，並結合網路進行輔助教學。研究結果發現，在自由創作之教學活動中，部分學生能表現出創造力中的變通力(flexibility)與獨創力 (originality)；而僅有少數學生能表現精進力(elaboration)。邱仁佑（2008）透過設計活動，將創造性問題解決策略運用於生活科技課程，讓學生設計、製作相框。研究者採用CPS三成分六階段模式進行課程，教師在教學中引導學生發揮創意，並適時給予鼓勵。學生歷經一開始的摸索、同儕觀摩、嘗試突破歷程，到最後發表成品而獲得成就感，研究者認為這樣的訓練課程有助於提升創造力。翁昇宏（2008）針對國小高年級學生進行教學活動設計，運用創造性問題解決教學模式進行教學，讓學生透過觀察與實驗的方式自製簡易樂器，從中瞭解聲音如何傳播。學生從此過程中學習不同樂器的特色，以及音量、音調等相關知識，並培養動手做的能力。研究發現，創造性問題解決教學有助於提升學生問題解決態度與創造力。洪文東（2003）針對國小五年級學生進行教學活動設計，採取準實驗研究法。研究者設計創造性問題解決化學單元，並比較學生在實驗教學處理前後的科學創造力、問題解決能力表現。研究結果發現，學生在單元教學活動後的科學創造力及問題解決能力都有顯著進步。張俊彥、翁玉華（2000）探討高中生的問題解決能力及其與科學過程技能之相關性。研究結果發現，高一學生之問題解決能力與其科學過程技能的表現達顯著中度相關。此外，質性數據分析結果顯示：問題解決高、低能力不同者在「問 16.

(28) 題解決的思考流程」上有顯著的不同，高能力者在四個階段：發現事實、發現問題、提出想法、尋求解答之表現上，階段流程轉移頻繁、連續；而低能力者之過程則較簡化且不連續。 Cheng (2011)進行一項研究，運用創新教學策略─網路合作學習法結合創造性問題解決策略，分析在會計課程上整合創造性問題解決法與網路合作學習環境對學生問題解決態度的效果。研究對象為四年級制旅館管理系的三個班級學生，實驗組一的班級是在網路合作學習環境下採用創造性問題解決策略教學；實驗組二的班級採用網路合作學習環境；控制組班級則是採用傳統講述式教學。研究結果發現，三個班級之間之差異達到顯著水準，實驗組一之問題解決態度顯著高於實驗組二與控制組，而實驗組二與控制組之間則無顯著差異，顯示實驗組一在問題解決態度的表現上，顯著優於實驗組二與控制組。 Kandemir 與 Gur (2007)進行一項探索性研究，調查對象為43名準數學教師，此研究在為期11周的學年中觀察與訪談所有參與者。在此研究中，準數學教師針對如何提高創造性思維以及解決問題方面提供多面向的意見，此研究對改進數學教育中創造性解決問題之目標有所貢獻。研究結果包括：應反思數學科授課方式，以便提供教導有關創意解決問題技巧的機會。此外，創意訓練可以真正地提高創意。研究者表示，最有效的方式是提供相關的培訓，師範訓練應根據創造性問題教授技巧再設計，使未來教師有機會擁有相關經驗與培訓機會。上述之研究(如：許傳方、許銘津，2006；邱仁佑，2008；翁昇宏，2008)顯示，創造性問題解決有助於提升學生創造力中的變通力與獨創力，而運用創造性問題解決模式進行教學，有助於培養學生思考的習慣、提升創造力、學生問題解決態度，也能提升科學創造力與問題解決能力。然而，問題解決高、低能力者具有差異情形，兩者在問題解決思考流程上有顯著的不同。在培養創造性問題解決數學教師方面，最有效的方式是提供相關的培訓，使教師有機會擁有相關經驗與培訓。. 17.

(29) 伍、結語基於問題的學習讓學生透過問題解決歷程學習，學生聚焦於複雜的問題，而這些問題通常是沒有正確答案的，學生透過小組合作定義與解決複雜、真實的問題(Hmelo-Silver, 2004)。創造性問題解決模式由最初的線性發展，逐漸演化為非線性、系統化的發展，縱使從一開始的七個階段，而後發展各種模式、不同步驟，產生與提出不同的版本，然而，創造性問題解決大致上具有其共同特色。創造性問題解決模式之主要特色在於：(一)創造性問題解決為一非線性的過程(Lavonen, Autio & Meisalo, 2004)。(二)創造性問題解決模式強調「發散性思考」與「收斂性思考」的應用（張俊彥、翁玉華，2000）。(三)問題解決過程大致分為三大階段：發現問題、解決問題、評鑑結果（洪文東，2006）。相關研究(如：許傳方、許銘津，2006；邱仁佑，2008；翁昇宏，2008)顯示，創造性問題解決有助於提升學生創造力中的變通力與獨創力，而運用創造性問題解決模式進行教學，有助於培養學生思考的習慣、提升創造力、學生問題解決態度，也能提升科學創造力與問題解決能力。創造性問題解決模式第四版將六個創造性問題解決階段整合、組織為三個主要成分(Treffinger & Isaksen, 2005)。本研究以小組為單位進行分析，以創造性問題解決第四版之三成分六階段模式為基礎，定義與發展本研究課程之學生所歷經之創造性問題解決歷程。. 18.

(30) 第三節團體認知壹、團體認知之內涵團體認知(group cognition)改變以往個體為分析單位，而將團隊視為分析單位，認為在團體合作中，意義是在不同人的對話中產生，而團體能從對話中建構知識。以團體為單位分析之核心概念包括：合作可以讓個體可以從他人身上學習、團體可以學習、團體可以透過團體中不同個體的觀點建構知識、團體以對話的方式建構知識、團體認知的概念並不等於個人知識的總和等(Stahl, 2006a)。在團體認知中，個人認知的貢獻是重要的，透過團體互動、反應過程，彼此連結資源與對話，進而產出更多的貢獻。因此，更多的貢獻是發生在團體的層級，而非個人階層，而這些出現在團體層級中重要認知成就通常是突現的、非預期的，團體認知透過語言相互交織、持續的知識沉澱過程中而組織、呈現(Stahl, 2013)。團體認知理論是一項新領域的探索─團體意義建構、決策過程的探索。團體認知涉及主動地分享知識、社群持續協調與交涉、傳播，以建立連結。當團體投入於團體認知中時，並不限於團體中的成員立即當下的互動，而是可以匯集過去與未來之互動，紀錄於電腦中，每位參與者可以針對過去、潛在未來回應，與其他參與者回應與互動(Stahl, 2010)。團體認知能力超越了團體成員個別認知能力的加總，團體認知不是簡單的非結構化聚合個體認知，而是透過個體之間認知分工的結果，其中，合作是必要的 (Theiner, Allen & Goldstone, 2010)；在許多情況下，人們個人知識或經驗不足以支持他們做出判斷或決策，人們往往會利用他人提供的資訊或觀點，透過資訊的交換，讓團體中每一個成員能利用更多經驗與資訊，進而讓團體得以超越個人。社會訊息、資訊的共享是一個普遍存在的過程，而這樣的過程發生於兩個或兩個以上的人，共同參與於一個團體、合作處理工作任務，他們能了解他人也同樣在處理相同任務，並且彼此有機會獲得他人的貢獻(John & Eliot, 2013)。教學科技方面的研究，漸漸著重電腦支持合作學習之探討上(Stahl, 2005)。 Stahl (2006a)指出，電腦的支持可以幫助我們跨越個體認知的限制，電腦軟體的 19.

(31) 使用能幫助協調、維護團體對話，有助於共同的理解、建構新的意義。電腦支持合作學習之重點包括：(1)團體：將焦點聚焦於小團體學生的學習，並非個人學習；(2)認知：團體的活動是種新意義的理解、建構；(3)電腦支持：學習必須不能孤立，必須有電腦、媒介、網絡支持；(4)翻新與建構：建構具有意義的知識； (5)合作：團體中成員的關係並非競爭，而是共同努力與學習；(6)知識：知識需要討論、辯論、更深入了解。整體而言，團體認知的概念，改變以往以個體為分析單位，而將團隊視為分析單位，認為在團體合作中，意義是在不同人的對話中產生，而團體能從談話中建構知識(Stahl, 2006a)。在團體認知中，更多的貢獻是發生在團體的層級，而非個人階層，團體認知透過語言相互交織、持續的知識沉澱過程中而組織、呈現 (Stahl, 2013)。團體認知不是簡單的非結構化聚合個體認知，而是透過個體之間認知分工的結果(Theiner, Allen & Goldstone, 2010)。團體認知涉及主動地分享知識、社群持續協調與交涉、傳播，以建立連結(Stahl, 2010)。. 貳、相關研究 Stahl (2006b)進行一項研究，採用分析對話方式探究數學問題解決溝通情形，利用 Virtual Math Teams-Chat 軟體，以了解學生討論情形。研究者以團體為分析單位，分析參與者如何互動。研究發現，當學生進入線上聊天室後，他們能很快的組成一個工作小組，並且投入活動。而在這樣的環境中，他們與其他學生互動，並隨時間推移，他們探索適合的情境、創造與共享意義、決定他們要做什麼以及將如何表現，投入於數學對話，最終結束對話。Stahl (2009)認為，VMT (Virtual Math Teams)計畫讓學習者組成小組，在線上討論數學，針對數學問題或議題與其他同儕進行討論，促進較深層概念的連結，能支持團體認知。在線上討論的這些學生來自不同背景，激發出更多交換意見與合作的可能性，VMP 計畫提供聊天室讓學生討論數學，能連結各地對數學有興趣的青少年組成小組討論。研究發現，學生在討論數學的過程中，會漸漸連結許多方案，並建立相關的概念 20.

(32) 串，逐步探討他們欲追求的任務，互相合作並完成工作目標。 Sha、Teplovs 與 van Aalst (2010)探討香港某所中學之十年級學生，使用知識論壇進行物理學課程之研究，使用 KSV (Knowledge Space Visualizer)分析工具支持線上對話，讓團體認知更加可視化。研究者在此研究中討論兩種與線上對話有關的網絡類型：結構(structural)、語意(semantic)。此研究獲得的初步結論包括： (1)語意網絡分析提供一種方式以檢視在 CSCL 社群中意義的共享；(2)討論中隱含許多次主題，顯示合作學習動力的複雜性。此項發現意味著，在這個班級中的團體合作學習，是透過一個個的概念或理論的分解，漸漸形成許多討論的次主題；(3)在語意網絡中重疊的文字，有利於團體認知概念的可視化。研究者認為， KSV 具有未來發展潛力，以評估知識論壇上合作知識創造的過程。上述研究(如：Stahl, 2006b; Stahl, 2009; Sha, Teplovs & van Aalst, 2010)顯示，團體認知需透過團體成員、參與者之間之互動中探詢。因此，有關團體認知之研究多著重於科技工具的開發，試圖讓團體認知更加可視化，而這些軟體與工具，可以幫助與提供、記錄學生的互動，評估團體合作共構、共享意義的過程。. 參、結語團體認知將團隊視為分析單位，認為在團體合作中，意義是在不同人的對話中產生，而團體能從談話中建構知識，而團體可以學習、可以透過團體中不同個體的觀點建構知識(Stahl, 2006a)。在團體認知中，更多的貢獻是發生在團體的層級，而非個人階層，團體認知透過語言相互交織、持續的知識沉澱過程中而組織、呈現(Stahl, 2013)。團體認知不是簡單的非結構化聚合個體認知，而是透過個體之間認知分工的結果(Theiner, Allen & Goldstone, 2010)。團體認知涉及主動地分享知識、社群持續協調與交涉、傳播，以建立連結(Stahl, 2010)。相關研究(如： Stahl, 2006b; Stahl, 2009; Sha et al., 2010)發現，透過資訊工具的輔助，可以使團體認知更加可視化，而這些軟體與工具，可以幫助與提供、記錄學生的互動，評估團體合作共構、共享意義的過程。 21.

(33) 本研究的部分資料以「團體」為單位進行分析，基於團體認知之強調團體可以學習、可以透過成員之間的對話與互動共構知識，進而產出更多貢獻之基礎，探討小組之互動與對話歷程。. 22.

(34) 第四節團體動力壹、團體動力之內涵 Kurt Lewin 在 1946 年提出「團體動力」(group dynamics)的概念，用來形容社會歷程對於團體成員的影響。團體凝聚力與團體過程具有相當程度的相關，而具有凝聚力的團體，相較於不具有凝聚力的團體，有凝聚力的團體具有以下的特點：(1)作出更多努力以影響團體成員、(2)有更大意願聆聽與接受他人、(3)有更多自我揭露…等(Kivlighan & Lilly, 1997; Lese & MacNair-Semands, 2000;引自 Phan, Torres Rivera, Volker, Garrett, 2004)。 Greenlee 與 Karanxha (2010)指出，團體動力是一個概念架構，用以了解團體如何有效運作與促進知識的改進。團體動力可以被概念化為以下相關的類別：參與(participation)、溝通(communication)、合作(collaboration)、影響力(influence)、信任(trust)、凝聚力(cohesion)、滿意度(satisfaction)…等。有效能團體之基本特點是成員參與小組討論，並考慮雙方意見與想法；此外，容許多樣、不同意見與觀點的納入以增進團體的表現，而且每位團體中之成員都被鼓勵貢獻自己的想法或意見。在團體中，成員的個人意見將對團體多數意見造成影響，然而，那些少數人的意見也可能影響多數人。有效能的團體具有以下特徵，包括：明確的目的 (clear purpose)、分享領導(shared leadership)、開放式的溝通(open communication)、高度的包容、接受、支持，與信任(high levels of inclusion, acceptance,support, and trust) (Johnson & Johnson, 2003; Larson & LaFasto, 1989; Zander,1982;引自 Greenlee & Karanxha, 2010 )。團體會隨著時間推移而改變，例如：成員的加入和離開、成員工作重點的轉移，由一個任務轉換到另一個任務…等。團體過程本身，包括：領導、溝通、影響力…等，團體過程難以被客觀的紀錄(Forsyth, 1998)。當團體進行某項任務或工作時，團體過程(group process)就是一個動態過程，發生於團體成員之間。團體動力包含：士氣、氛圍、影響力、參與、影響風格、領導的鬥爭、衝突、競爭、合作…等，而對團體過程的瞭解能幫助領導人早期診斷小組的問題，且更有效的 23.

(35) 處理問題(Phipps, 1984)。團體動力源自於成員之間的互動所產生的力量，而有這些力量的存在與運作，團體才得以開始並持續不斷地運作。團體動力是由一群來自不同背景的人們，因為有著相同的目標而集結，成員彼此結合並建立良好互動關係；而當團體的凝聚力越強，就越能達到目標（黃家溱、鄭彩鳳，2011）。有凝聚力的團體動力能支持成員的基本心理需求，成員在團體之中能感受到歸屬感與支持。此外，團體成員允許成員提出想法以解決問題，若彼此之間缺乏相互間的關連與歸屬，則將會阻礙想法的分享(Darner, 2014)。整體而言，團體動力是一個概念架構，用以了解團體如何有效運作與促進知識的改進(Greenlee & Karanxha, 2010)。團體動力是由一群來自不同背景的人們，因為有著相同的目標而集結，成員彼此結合並建立良好互動關係；而當團體的凝聚力越強，就越能達到目標（黃家溱、鄭彩鳳，2011）。有凝聚力的團體動力能支持成員的基本心理需求、成員在團體之中能感受到歸屬感與支持、團體成員允許成員提出想法以解決問題 (Darner, 2014)。團體過程本身，包括：領導、溝通、影響力…等，團體過程難以被客觀的紀錄(Forsyth, 1998)。當團體進行某項任務或工作時，團體過程(group process)就是一個動態過程，發生於團體成員之間 (Phipps, 1984)。. 貳、相關研究 Freeman 與 Gahungu (2013)進行一項研究，以了解影響跨文化合作的因素、以及在跨文化合作中面臨的挑戰。在 2010 年，20 位研究者與學生從事 Ghana 教育服務(Ghana Education Service)，以評估 Ghana 教育服務 TLMP 專案(Teaching and Learning Materials Program, TLMP)使用以及影響情形。專業研究人員組成小組前往十個地區的不同學校，並於 14 個學區發送教材與學習材料。研究發現，影響跨文化積極、和諧的合作團體動力包括：(1)對社群的尊重、(2)團體組成的平衡、(3)信賴研究員。 24.

(36) Santa Rita 與 Misick (1996)提出一項團體動力技術─"buzz groups"（目標明確的討論團體，通常團體人數不超過六人），以探討在紐約布魯克斯學院(New York's Bronx Community College)之以英文作為第二語言課程學生，如何透過團體討論學習。在團體中，學生被引導使用新學習到的語法架構與他人進行溝通。透過"buzz groups"的團隊動力技術，促使學生選擇目標任務、選擇發言人…等。過程中，學生被迫參與、建構有說服力的解釋立場，提高自己對英語的理解。研究中使用"buzz groups"讓團體達成共識，此項活動有助於提升自我表達、自由交談的能力，研究發現"buzz groups"也對大班極有幫助，讓學生有參與的機會。 Lamm、Shoulders、Roberts、Irani、Unruh-Snyder 與 Brendemuhl (2012)在一項研究中探討農業教育中的合作問題解決學習。研究採取以團隊為分析單位，將學生分為數個小組，每一個小組都被要求描述該組如何解決問題、小組如何一起工作，以及在這過程中個人的長處與缺點。研究結果發現三種類型的小組，包括： (1)同質創新小組(homogenous innovator group)、(2)同質適應小組(homogenous adaptor group)、(3)異質小組(heterogeneous group)等。研究發現，同質創新小組最強的問題解決能力在於能回過頭來、反思學習，而反思(reflection)是他們團體動力的重要部分；在同質適應小組方面，他們花了大部分的時間從事預測行動的對話，結果是這個小組提出的解決問題方案是最不成功的，小組花許多時間專注於期待了解更多訊息、以及被告知該如何做，小組從未回過頭來(look back)，從過程中學習(learn from their process)，在選擇的主題上未具備創意，導致結果失敗；在異質小組方面，這個小組定義許多問題，並共同合作，小組能提出解決策略，發展對問題的了解並創造解決方案，在小組討論中創建目標。研究指出，在實施教育工作時，應考量問題解決風格，以及個人問題解決風格可能對團體動力造成的影響。王淑芬（2009）針對國小四、六年級學童進行調查，以國小學童知覺教師覺學領導與班級團體動力為題進行分析，自編「國小教師教學領導與班級團體動力問卷調查」。其中，研究者將團體動力分為：「溝通互動」、「班級規範」、「團 25.

(37) 體凝聚」三個項目。溝通互動探討班級成員之間的情感表達與訊息分享；班級規範為瞭解團體成員是否能依規範行事；團體凝聚為成員對團體目標的認同與相互間的信任與接納。研究結果發現國小學童在班級團體動力之「溝通互動」、「班級規範」、「團體凝聚」有良好的知覺情形。綜合上述研究(如：Freeman & Gahungu, 2013; Santa Rita & Misick, 1996)顯示，跨文化合作團體動力包括：對社群的尊重、團體組成的平衡、信賴研究員；小組成員的組成，以及成員個人問題解決風格，都將可能影響團體動力。在教學場域的應用方面，教師可以透過團體動力技巧的使用，適時安排小組，促使學生選擇目標任務、選擇發言人…等，讓學生建構有說服力的解釋立場，進而提升學生參與學習；此外，在團體動力的研究方面，也可藉由問卷的設計使團體動力可視化，以分析班級之團體動力情形。. 參、結語團體動力是一個概念架構，用以了解團體如何有效運作與促進知識的改進 (Greenlee & Karanxha, 2010)。團體動力是由一群來自不同背景的人們，因為有著相同的目標而集結，成員彼此結合並建立良好互動關係；而當團體的凝聚力越強，就越能達到目標（黃家溱、鄭彩鳳，2011）。有凝聚力的團體動力能支持成員的基本心理需求、成員在團體之中能感受到歸屬感與支持、團體成員允許成員提出想法以解決問題 (Darner, 2014)。當團體進行某項任務或工作時，團體過程 (group process)就是一個動態過程，發生於團體成員之間(Phipps, 1984)。相關研究(如：Freeman & Gahungu, 2013; Santa Rita & Misick, 1996)顯示，跨文化合作團體動力包括：對社群的尊重、團體組成的平衡、信賴研究員。小組成員的組成，以及成員個人問題解決風格，都可能影響團體動力。在教學場域的應用方面，教師可以透過團體動力技巧的使用，提升學生參與學習，也可藉由問卷的設計使團體動力可視化。綜合而言，有效能的團體具有以下特徵：明確的目的、分享領導、開放式的 26.

(38) 溝通、高度的包容、接受、支持，與信任(Johnson & Johnson, 2003; Larson & LaFasto, 1989; Zander,1982;引自 Greenlee & Karanxha, 2010)。團體動力包含：士氣、氛圍、影響力、參與、影響風格、領導的鬥爭、衝突、競爭、合作…等(Phipps, 1984)。根據文獻整理結果，本研究將團體動力評分表分為三大項目：(1)成員平均參與、 (2)題目聚焦度、(3)領導者的出現。第(1)項之「成員平均參與」是依據文獻探討中之有效能的團體特徵「分享領導」、「開放式的溝通」所設計，且對應知識翻新原則中的「成員平等參與知識產出過程」(democratizing knowledge)、「社群共構知識與共享責任」(community knowledge, collective responsibility)，強調小組成員平均參與、共構知識。此項目之設計在於了解該組學生是否能共享領導，並擁有參與欲探討之問題的空間；第(2)項之「題目聚焦度」則依據文獻探討中之有效能的團體特徵「明確的目的」所設計，以探討學生是否能在討論主題時，能探詢問題、確立目標主題，針對問題進行深入的思考與溝通，以創造與坊間既有產品不同功能與特色之產品。此項對應知識翻新原則中的「統整想法有助於邁向超越」 (rise above)，強調小組能找到目標主題，對主題進行整合與精進；最後，第(3) 項之「領導者的出現」，則是根據文獻中所述有關領導的鬥爭、衝突、合作、影響力所設計，對應於知識翻新原則中的「統整想法有助於邁向超越」(rise above)，強調小組成員中能出現領導者適時地整合與監督想法。此項目之設計在於了解團隊中是否能出現領導者適時地整合與監督想法，帶動團隊合作並共同努力。本研究針對團體動力進行分析，設計團體動力評分表並針對小組團體動力表現進行評估，以瞭解各組之團體動力情形。. 27.

(39) 第三章. 研究設計與實施. 本章共計分為五節，第一節為研究架構；第二節為研究對象；第三節為教學設計；第四節為實施程序；第五節為資料蒐集與分析。. 第一節研究架構本研究之目的在探討基於知識翻新原則之小組問題解決歷程與成效。根據前述之研究動機、研究目的、文獻探討為基礎，提出本研究之研究架構，如圖 3-1 所示。在整體研究架構中，研究者探討基於知識翻新原則之小組問題解決歷程與成效，分別從創意產品、團體動力、想法數量、想法品質進行評估，以了解學生之問題解決之歷程與成果。本研究採取個案研究法(case study)，針對個案班級進行分析與探究，本研究以知識翻新為原則，探究小組問題解決之歷程與成果之表現情形。. 小組成果創意產品. 問題解決歷程團體動力知識翻新. 問題解決問題解決歷程想法數量. 問題解決歷程想法品質. 圖 3-1 研究架構. 28.