問題解決 高中資訊學科教學資源 研發推廣小組劉嘉雄

前言 這是95課綱新玩意兒。 關於「問題解決」眾說紛紜 有則廣告：「成功的人找方法、失敗的人找理由」。 劉子曰：「師者，找方法也找理由。」 程式派準備教「演算法」 非程式派另有解讀、解釋 獲選為2006時代雜誌風雲人物的「你」認為呢？ 有則廣告：「成功的人找方法、失敗的人找理由」。 劉子曰：「師者，找方法也找理由。」

前言 ‧不管如何它是粉重要的，如下圖 P：問題解決能力 C1：批判思考力 R：推理思考力 C2：創造思考力 圖1 問題解決力與創造力之關係 圖1 問題解決力與創造力之關係

前言 本人屬於見風轉舵派(因材施教、適性學習)，若要教程式設計就偏向演算法，若不教程式設計就朝主題研究或生活問題方向走。 因此成績有點翡然…… 學校網界博覽會(主題研究、網頁製作比賽)每年都有指導且得獎，國際、全國賽累計金獎10次以上，總統召見3次。 指導學生參加全國程式比賽常勝軍。

用來唬人的照片

九十四學年度高級中學資訊學科能力競賽決賽得獎名單 獎　項 考生編號 姓名 性別 就 讀 學 校 年級別 指導老師 第一等獎 106 蔡政江 男 高雄市立高雄高級中學 三 劉嘉雄 134 溫在宇 國立台灣師範大學附屬高級中學 林麗玉 第二等獎 130 馮俊菘 台北市立建國高級中學 梅文慧 110 陳柏龍 國立臺南第一高級中學 蔡明輝 119 施致誠 二 125 趙任康 林俊卿 105 何柏樟 118 陳世穎 台北市立成功高級中學 杜玲均 143 黃雨謙 臺南市私立瀛海高級中學 黃澤昆 128 賴鵬先 國立嘉義高級中學 林品杰 第三等獎 108 李俊緯 國立武陵高級中學 劉思德 127 何信億 國立臺中第一高級中學 柳佩君 112 楊俊儒 116 李育賢 111 黃上恩 林淑玲 113 蔡德育 國立板橋高級中學 王湧宏 131 陳碩甫    

九十三學年度高級中學資訊學科能力競賽決賽得獎名單   獎    項 就 讀 學 校 考生編號 姓名 性別 指導老師 第一等獎 台北市立第一女子高級中學 114 陳映彤 女 黃芳蘭 高雄市立高雄高級中學 139 曾冠諭 男 劉嘉雄 第二等獎 127 劉必宏 105 蘇信豪 台北市立建國高級中學 123 馮俊菘 梅文慧 國立新竹高級中學 102 陳李睿 曾聖超 128 何雨帆 梁志堅 118 蔡政江 國立台灣師範大學附屬高級中學 106 余守壹 林俊卿 國立臺南第一高級中學 122 陳柏龍 蔡明輝 第三等獎 135 林君達 國立科學工業園區實驗高級中學 133 黃振桓 李世仁 136 李沅臻 王鼎中 131 陳耿元 台北市立成功高級中學 143 林勁甫 杜玲均 110 俞冠廷 林麗玉 國立台中第一高級中學 116 何信億 柳佩君 112 盧振華 林奇鋒 國立嘉義高級中學 103 陳俊瑋 林品杰 132 駱家淮

第八屆網際網路程式設計全國大賽 決賽入圍隊伍--高中組 teamNO 校名 隊員1 隊員2 隊員3 指導老師 team-初賽 Rank team1 高雄中學-1 何韋德 陳碩甫 施致誠 劉嘉雄 team93 1 team2 建國中學-1 楊涵傑 張惠棠 劉彥廷 彭天健 team71 2 team3 高雄中學-2 郭冠宏 林均達 梁閎鈞 team94 3 team4 成功高中-3 陳世穎 許耿榮 杜玲均 team46 4 team5 建國中學-3 周志遠 黃植鈺 葉治顯 林淑玲 team73 5 team6 高雄中學-3 汪述聖 黃以文 郭俊廷 team95 6 team7 師大附中-1 何柏樟 褚立陽 蔡江漁 李啟龍 team80 7 team8 高雄女中-1 沈庭宇 張郡庭 彭郁晴 王皆富 team90 8 team9 建國中學-2 周育正 黃上恩 李志軒 team72 9 team10 台南一中-2 蔡宗翰 陳韋名 許斯凱 顏永進 team31 10 team11 板橋高中-1 蔡德育 王裕盛 張家鏵 王湧宏 team55 11 team12 台中一中-1 何信億 高皓成 廖北璋 林奇鋒 team17 13 team13 延平中學-1 翁才軒 李喬晉 邱榮斌 曹治 team51 14 team14 板橋高中-2 廖挺富 王辰丰 盧天祥 郭兆平 team56 15 team15 師大附中-2 許祐程 王柏崴 黃煜翔 team81 16

定義一 所謂問題解決教學，意指學生透過小組活動，共同決定學習內容以及何時能搜集足夠的資訊解決問題(Albanese & Mitchell, 1993)，學生必需尋找必要的資訊以完成原定的目標，並將這些新獲得的知識，應用到剛開始設定的問題上(Deloreme & DesMarchais, 1987)，因此，問題解決法與傳統教學法相較之下，更能有效幫助學生主動獲取知識，並能幫助學生決定自我的特定學習目標(Albanese & Mitchell, 1993)。

問題解決程序 一般人在面臨問題時，會遵循那些程序或步驟解決問題，以完成希望達到的情境或目標呢？美國學者D’Zurilla & Goldfried (1971)將解決問題的程序分成認識問題、界定問題、想出解決方案、作決策、付諸實現等五步驟 。

實際案例 河內塔問題； 華氏溫度轉化為攝氏溫度； 甲乙兩車車速不同，多久後甲車才能超越乙車； 我就讀那所學校好？ 在塞車時段我應如何到達預定地？

定義二 在日常生活上會遇到一些有待解決的問題，個人在問題情境中思索解決的心理歷程，稱為問題解決。 流行語 冇 你麥安怎？(阿扁) 一哭二鬧三上吊(女人) 三十六計走為上策(中國) 危機就是轉機(西哲)

解決問題的方法 一般人常使用解決問題的方法有五種： (一)嘗試錯誤 (二)程序法 (三)捷徑思考法 (四)化整為零 (五)類推

推理 歸納推理：由觀察許多事象，從中找 出共同或相似的特點，進 而歸出一概括性的通則。 歸納推理：由觀察許多事象，從中找　 　　　　　出共同或相似的特點，進 　　　　　而歸出一概括性的通則。 演繹推理：根據某一原則、定理或定　　　　　 　　　　　律，據以推演某特定的事 　　　　　象，從而得到一具體結論。

實際案例 如何準備期末考試？ 如何舉辦聖誕舞會？ 如何去到比賽地點？ 如何寫一短篇故事？ 如何建造一個花園？ 如何舉辦一次班遊？ 如何完成一份報告？ 教案1：校園安全 教案2：如何辦活動

計畫的內涵(6W) What：做何事?目標為何? Why：緣起與依據 How ：採何措施、方法及步驟? Who ：由何單位做?誰做? When ：何時開始?何時完成? Where ：實施地點與涵蓋範圍?

SWOT SWOT分析範例 S(優勢) W(劣勢) 企業內部優勢： 1、人才方面具有何優勢？ 2、產品有何優勢？ 3、有何新技術？ 4、有何成功的策略運用？ 5、為何能吸引客戶上門？  企業內部劣勢： 1、公司整體組織架構的缺失為何？ 2、技術、設備是否不足？ 3、政策執行失敗的原因為何？ 4、哪些是公司做不到的？ 5、無法滿足哪一類型客戶？ O(機會) T(威脅) 企業外部機會： 1、有什麼適合的新商機？ 2、如何強化產品之市場區隔？ 3、可提供哪些新技術與服務？ 4、政經情勢的變化有哪些有利機會？ 5、企業未來10年之發展為何？ 企業外部威脅： 1、大環境近來有何改變？ 2、競爭者近來的動向為何？ 3、是否無法跟上消費者需求的改變？ 4、政經情勢有哪些不利企業的變化？ 5、哪些因素的改變將威脅企業生存？

主題 一、解決問題的方法與策略 二、資料收集與分析

項目 1.分組討論並提出解決問題的可能方 法。 2.利用資訊工具收集分析問題解決所需 的資料。 1.分組討論並提出解決問題的可能方 法。 2.利用資訊工具收集分析問題解決所需 的資料。 3.利用所提出的方法解決問題並用應用軟體檢視其結果。

說明 無論科技如何發達，人們總是必須去面對種種問題，諸如課業或生活上的問題等。我們雖然可以藉助科技的幫助，可以找到答案；但是唯有人類的頭腦和智慧才能思考推理，才能解決問題。我們必須具備「解決問題」的基本能力，無論在學校裡或實際的生活中，會使用這些基本技巧以及思考推理，去解決所面對的問題。 尤其今日社會日趨複雜，各種問題必須從全體整合的觀點，透過科際合作來解決，所以「問題解決」是「科際整合」。「問題解決」方式是一個很好的學習方式。

教學目標 1.能明瞭解決問題的方法與策略之意涵。 2.能提出解決問題的可能方法。 3.能利用資訊工具收集資料。 4.會利用統計軟體進行分析問題解決所需的資料。 5.會利用所提出的方法解決問題並用應用軟體檢視其結果。

評量方式 口頭問答 Big-6的內涵圖繪製 統計軟體操作 網路問卷填答

教材及參考資源 BIG-6理論相關資料 BIG-6相關網站如：http://www.big6.com 《教育研究法：全方位的統整與分析》，林生傳著，心理出版 《SPSS與統計應用分析》，吳明隆 涂金堂著，五南出版 《Excel 2003 統計分析》，王春和 唐麗英/著，儒林

貳、課程規劃 一、解決問題的方法與策略 (一)問題解決定義 (二)問題解決五步驟 1.瞭解與思考 2.探索與計畫 3.選擇策略 4.尋找答案 5.省思與擴展問題

解決問題的方法與策略 (三)問題解決例子 1. 數謎遊戲 2. 阿里山之旅 (四)資訊問題解決模式BIG-6

資料收集與分析 (一) 資料收集 1.電話訪談 2.問卷調查 3.書刊雜誌 4.當面訪問 5.網路調查

資料收集與分析 (二)資料分析 1.量化資料統計 (1)SPSS (2)Excel 2.質性資料分析 (1) 語句分析 (2) 紮根理論 (3) 專門處理質性資料分析軟體如QSR N6及文末參考書目編輯Endnote，讓研究者可以輕鬆轉換APA或MLA等格式。

參、教學計畫 一、解決問題的方法與策略(100分鐘，2節) (一)名詞定義‧ 教師講解問題解決（problem solving）之涵義 (二)問題解決步驟‧教師說明問題解決五步驟 1.瞭解與思考 2.探索與計畫 3.選擇策略 4.尋找答案 5.省思與擴展問題

參、教學計畫 (三)問題解決例子‧ 教師舉出第1例子‧ 學生演算 ‧數謎遊戲： 1.每一個英文字母代表一個不同的阿拉伯數字(0 – 9) 。 2.請完成下列的運算，其中D=5 。 　　　 DONALD 　　　+ GERALD ----------------- 　　　　ROBERT 【提示解答】：D=5、T=0、L=、A=、N=、O=、E=、 C=、R=7、B=

答案 A=4 B=3 C=1 D=5 E=9 L=8 N=6 O=2 R=7 T=0 DONALD + CERALD -------　　　　ROBERT 526485 + 197485 ------- 723970

參、教學計畫 教師舉出第2例子 學生分組討論、擬計畫 阿里山之旅或XX旅遊計畫 1.分組規劃。 2.分組討論那些規劃事項，如何分配工 作，合作完成。 ～第１節完～

參考書籍 發現小船：242個德國經典邏輯遊戲 作者：羅爾夫．迪特里希、賴因哈德．米勒、瓦爾特．溫茨爾/著 譯者：黃秀如 出版社：究竟 出版日期：2004 年 09 月 24 日

書介 發現德國人頭腦聰明的秘密──最有趣的邏輯基礎訓練，在娛樂中同步提升嚴謹的推理能力和快速的判斷能力。 德國最受歡迎的紙上邏輯遊戲，從9到99歲都無法抗拒的驚奇挑戰！ 說起德國人，總是令人聯想到縝密的邏輯思考與井井有條的秩序。而這個邏輯超強的性格特徵，正來自從小在遊戲中獲得的推理訓練。 本書收集了「發現小船」、「尋找紅心」等六種德國風行已久的邏輯遊戲，並在傳統題型上加入新穎變化，讓遊戲包含對邏輯、空間、數字與排列組合的綜合性練習。在規則說明中，以詳細的步驟講解帶領讀者循序建立推理判斷的基本觀念，並以兩百多道由淺到深的題目，繼續強化思考。

發現小船

發現小船─題目 填圖格中藏有5艘小船（船型如下方所繪，長度佔三格的小船有1艘、兩格的小船有2艘、單格的小船有2艘），填圖格旁的數字，表示在該行或該列中隱藏的小船圖形共佔幾格。小船均呈水平或垂直狀態停靠，彼此間不互相接鄰（每艘小船周圍均被至少一圈的海水圍繞）。 提示：在例題中，（1,2）已畫出提示，由其形狀和位置可知是一艘長度兩格的小船下半部。將這艘小船完整畫上後，再根據行列旁的數字及小船不接鄰原則，即可逐步推知答案。正確答案只有一個。

發現小船─答案

廣場攤位─題目 在填圖格廣場上，每個數字的所在位置都是一個攤位，而數字本身表示在這個攤位周圍一圈的8格中有幾個人。例如，例題中位於（4,2）的數字「0」攤位四周都沒有人，可將「0」周圍一圈的方格都打╳，就可發現位於（5,3）的數字「1」下方一定有1個人。 提示：本題中要找出的人共有4個。

廣場攤位─答案

網路資源 主人與小狗過河 七橋問題 科學教育館 趣味數學遊戲 http://www.paps.kh.edu.tw/flash/onboat/onboat.html 七橋問題 http://xserve.math.nctu.edu.tw/people/cpai/carnival/bridge/index.htm 科學教育館 趣味數學遊戲 http://www.ntsec.gov.tw/math/index.htm

BIG-6 (四) BIG-6 教師講解資訊問題解決模式BIG-6 1.什麼是 Big-6 2. Big-6的特點

Big-6的方法步驟 1. 界定問題 必須先決定題目才知道要找什麼資料才適合，並要問問自己對於有關題目有什麼是我已知道的。 2. 搜尋策略   1. 界定問題 必須先決定題目才知道要找什麼資料才適合，並要問問自己對於有關題目有什麼是我已知道的。   2. 搜尋策略 資料來源可包括書籍、報紙、雜誌、問卷、訪問、網頁、錄影帶等。   3. 搜尋資訊 可從書名、目錄、索引、標題或圖片中迅速決定該資料是否有用。   4. 分類整理 必須篩選找到的資料，並有系統地組織有用的資料：可影 印、抄重點、做筆記、畫圖表。   5. 表達成果 決定用什麼方法表達、傳遞所想說的。最好是多用不同的形式：某部分用文字、某部分用圖片、某部分用圖表，但圖片及圖表均須用文字說明。   6. 評鑑優劣 哪裏好？哪裏不好？哪裏可以改善？下一次的資料冊製作才會有進步。

使用軟體繪製一幅 Big-6步驟關係圖 ‧教師展示 ‧學生繪製並繳交 Big6 Skills 評鑑 問題解決過程 整合資訊 1 搜尋策略 2 界定問題 定義問題所在 1 搜尋策略 確定資源範圍 2 搜尋資訊 找到資源 3 分類整理 閱讀資訊 4 整合資訊 組織 5 評鑑 評鑑作品 問題解決過程 Big6 6 圖1 Big-6的內涵 Skills ～第２節完～ ～本主題結束～

資料收集與分析 100分鐘，共2節 (一)資料蒐集 教師簡介幾種常見的資料蒐集方法： 1.電話訪談 2.問卷調查 3.書刊雜誌 4.當面訪問 5.網路調查

各種方法優缺點 方法 優點 缺點 電話訪談 ＊容易計畫與進行 ＊能夠接觸到大量資 源 ＊比較便宜 ＊容易計畫與進行 ＊能夠接觸到大量資 源 ＊比較便宜 ＊與陌生人進行電話交談 可能會耗時 ＊很難接到回電 ＊對方不可能花很多時間 在電話上 問卷調查 ＊能從很多人蒐集資 訊 ＊容易進行 ＊成本相對較低 ＊容易將原始資訊轉 換以作分析 ＊回收率低 ＊不夠親切 ＊不可能提出後續問題 ＊較無效度與信度 ＊不太可能得到詳細的答 案

各種方法優缺點 方法 優點 缺點 書刊雜誌 ＊容易取得 ＊費用低廉 ＊可得到大量資訊 ＊資料來源可提供協 助 ＊容易取得 ＊費用低廉 ＊可得到大量資訊 ＊資料來源可提供協 助 ＊可能會很耗費時間 ＊外國資料需要翻譯 ＊需證資料來源或統計 數字 ＊很多資料來源不清楚 當面訪問 ＊建立人際網絡 ＊提供更多高品質時 間 ＊可以得到大量高信 度的資訊 ＊昂貴（差旅支出） ＊耗費時間 ＊時間安排較困難

網路問卷舉隅與實作 ～本節完～

資料分析 1.量化研究 教師操作SPSS 並舉例說明 教師操作EXCEL並舉例說明

資料分析 質性研究 教師簡介質性研究資料分析 語句分析 紮根理論 ～本節完～ ～本主題結束～

Good Bye 雖然聽完了「問題解決」後問題仍是未能解決，但已拋出磚塊。 接下來就看大家了！ TEL：07-2869826(資優中心) E-mail：jacksonkshs@yahoo.com.tw