以创造性问题解决教学活动设计提升学生解决问题能力

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1、以創造性問題解決教學活動設計提升學生解決問題能力洪文東國立屏東教育大學自然科學教育學系（投稿日期：95年1月19日；修正日期：95年3月6日；接受日期：94年3月20日）摘要本文主要藉由文獻評述探討九年一貫課程綱要中所強調培養學生十大基本能力之「解決問題能力」之意涵及其因應之教學活動設計。論文首先闡述問題的結構與特性以及問題解決的定義,其次針對問題解決之歷程，由國內外文獻分析綜合歸納出問題解決的三大階段。然後進一步從問題解決的步驟說明「創造性問題解決」教學模式，最後本文提出以「創造性問題解決」教學活動設計培養學生解決問題能力是適切可行之方式。關鍵詞：教學活動設計、解決問題

2、能力一、前言科學與我們的生活息息相關，良好的解決問題能力與基本的科學素養也是國民終身學習與適應未來生活的利器。身處資訊爆炸的時代，面對新世紀科技快速的更新，知識以十倍速的方式成長。科技的進步，繁雜的計算可在轉瞬間完成，大量的資訊也可能在彈指之間取得，未來國民最重要的基本能力將不再只是知識累積的多寡及處理複雜計算的能力；而是必須進一步學會如何將所獲得的知識及資訊以科學的方法加以統整運用，並靈活化地應用於日常生活中的問題解決(problemsolving）。Dewey(1933）在「我們如何思考」一書中表示：「一切思考起源於疑難、困擾或問題。如果沒有遇到問題，我們思考便靜如止

3、水，一點作用都不發生；唯有在問題環生的情況下，我們思考才會波濤起伏，殫思竭慮，力謀問題之解決。」(單繩武，1978)。教育部於2003年頒佈的九年一貫課程綱要中之基本能力強調「主動探索與研究」以及「獨立思考與解決問題」。在這兩個基本能力中分別明白地指出：「希望學生能夠激發好奇心及觀察力，主動探索和發現問題，並積極運用所學的知能於生活中」、「養成獨立思考及反省的能力與習慣，有系統地研判問題，並能有效解決問題和衝突。」(教育部，2003)。從這兩個基本能力的敘述之中，我們即可清楚瞭解到，解決問題能力亦是近年來國內教育改革的重點之一。學生的學習過程其實可說是一種解決問題的思考歷

4、程。因此，一些教育學者乃將解決問題視為一種高級思考(Highorderthinking)，並主張透過問題解決等思考智能培養學生的科學素養(陳龍安，1995；邱美虹，1994；張玉成，1993；Parnes，1967；Sternberg&Lubart；199515）。換言之，科學教育的目的即是在培養學生如何運用科學知識，去思考與解決科學問題；孔子說過：「學而不思則罔，思而不學則殆。」即在強調學習與思考必須並重，才能提高學習成效。學生若能於學習的過程中，運用適切的思考方式，必能提昇其解決問題的能力(洪文東，2000)。科學的探索源自於好奇心，而好奇心引發出問題，從問題的發現到

5、問題解決，此過程促進了今日的科學發展。許多的重大科學發明與發現，都是一種由問題的發現到問題的解決之成果。由此可見，科學的問題解決對於科學發展是重要的，從教學的歷程與設計觀點來看，更要將教師的教學活動與學生的思考活動結合在一起，以培養學生解決問題的能力，這樣才能造就出更傑出的科技人才投入國家建設，以促進國家未來的科學發展。二、問題的界定與問題解決的意涵問題一詞，對大多數人而言，並不陌生。然而，對於問題的定義，不同的學者，就有不同的觀點。認知心理學上，所謂「問題」，是指個人在有待追求而尚未找到適當手段時所感到的心理困境(張春興，1997)。哲學上認為並非每一個疑問(quest

6、ion)均可稱為問題，而只有那些因其內在困難而不易立刻解決的疑問才可稱之為問題(項退結，1992)。牛津現代大辭點則將問題解釋成一切難以理解之事物(梁實秋校訂，吳奚真主編，1990）。若純從問題本質來看，問題的存在是由於個體目前所處狀態與想要達到的目標狀態之間存在差距(Treffinger&Isaksen，1994）。問題解決的英文字義是problemsolving，而與problem意義相近的英文如question；exercise。這三者意義有那些相異呢？唐偉成與江新合(1998）指出「疑問」、「練習題」、「問題」各有其不同意義。「疑問」等待的是回答(answer），

7、學生單純由舊有基模中尋找答案；「練習題」則是為了使學生熟練某些能力所設計的題目，亦即再加強解題所需之相關基模間的連結；而「問題」則是需要解決的，醞釀和構思所需的時間較長，或者舊有基模不足以解題，需要重新同化或調適，產生解題所需要之新的基模。一個問題也許比一個疑問或練習題更有啟發性。題目要成為問題或疑問並不是由題目來決定，而是由「解題者本身起始狀態」與「問題的目標」兩者間之差距來決定，由圖一說明。練習解決疑問問題練習題回答學生起點行為與問題答案之間的距離短長圖一　疑問、練習題、問題的定義(改自唐偉成和江新合，1998)15在認知