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學習重點 設計思考以同理使用者為起點：先理解需求，再定義問題。這是它和其他探究學習模式最明顯的不同。 區分演算法與捷思法：前者依明確步驟循序處理；後者在缺乏既定法則時，憑經驗探索答案。 專家的優勢來自領域知識的組織、深層表徵與辨識問題類型及關鍵，不能只歸因於記憶力或通用的思考策略。 辨別前向推理與倒向推理、心向與功能固著，並能判斷情境中誰受到舊經驗的限制。 核心觀念 一、設計思考：先理解人，再界定問題 設計思考是以人為中心的問題解決取向。它的重要特色不是急著提出解法，而是先透過觀察、訪談與體驗使用情境，掌握使用者的需求、感受與困難。同理心不是憑自己的經驗替對方決定需求，而是從對方的觀點理解問題。 常見流程為同理、定義、發想、原型、測試： 同理：蒐集使用者的資料。 定義：根據同理所得的資料，界定真正需要解決的問題。 發想：產生各種可能的方案。 原型：把構想做成具體的樣品。 測試：蒐集回饋並據以修正。 各階段可以反覆往返，不是只能依序做完一次。 一般探究學習常從「提出問題」展開，設計思考則特別強調先同理使用者，再定義問題。提出問題、提出解法與進行反思，在其他探究模式中也都會出現，因此不是設計思考獨有的特色。 二、演算法與捷思法：依規則求解或憑經驗探索 比較面向演算法／程式思維捷思法／捷徑思維／試探思維 基本方式依明確規則與既定步驟循序處理憑個人經驗、線索與經驗法則探索答案 適用情境問題可明確界定，且有現成的解題程序缺乏現成程序，或需要縮小搜尋範圍 解題特性條件適用且正確執行時，保證能求得解答可能節省時間，但不保證成功或得到最佳解 常見線索按步驟、套用公式或規則、循序計算無法依既定法則、依經驗、嘗試探索 題幹若強調「無法依既定法則循序處理，而憑個人經驗探索答案」，答案指向捷思（捷徑）思維／試探思維。這裡的「程式」是指明確的解題程序，不一定和電腦程式設計有關。「捷徑」也不是隨意亂猜，而是用經驗引導搜尋的方向。 思維的另一組分類是聚斂與擴散： 聚斂思維：依已知條件與規則推論，逐步集中到單一正確答案。性質接近依既定方向求解，所以和「無法依既定法則」的描述相反。 擴散思維：不受固定程序限制，從不同方向探索多種可能，和試探思維同屬「不循既定路徑」的探索型思考。 因此，若選項同時列出「擴散思維」與「試探思維」，兩者都可視為符合題意。「聚斂思維」與「定向思維」這類依既定方向集中求解的思維則不符合。 三、專家與生手：關鍵在知識如何組織與運用 專家不只是知道較多零散的事實。他們把領域知識組織成有意義的基模與較大的知識單位，能依原理將問題歸類，迅速辨識重要線索並提取相關知識，因此減少逐項搜尋與反覆嘗試的負擔。 比較面向專家生手 知識組織結構完整，組成有意義的大單位較零散，概念之間連結較少 問題表徵依原理、定理、因果關係等深層結構理解易受文字敘述、物件、情境等表面特徵影響 問題分類依可用的原理或解題結構歸類依外觀或敘述是否相似來歸類 解題方向較常前向推理：由已知推向未知較常倒向推理：由未知（目標）回推已知 教學判斷能較快辨識問題的類型與關鍵需要逐項分析，投入較多心力 深層結構是支配問題的原理、定理與關係；表面結構是題目的文字、物件與情境包裝。兩個情境外觀看起來不同，卻可能適用同一原理。稱職教師或領域專家對問題的深層結構較敏感，會根據相關領域的定理來構思問題。 專家教師之所以不必像生手教師那樣費力思考教學問題，直接原因在於他們較能辨識問題的類型與關鍵。長期記憶中豐富的知識是基礎，但若選項比較「長期記憶貯存許多資源」與「辨識問題類型與關鍵」，後者才精確說明專家如何有效運用知識。 專家的優勢具有領域性： 不是因為一般記憶力比較好。 也不是只因為擁有好的通用思考策略、和專門領域知識無關。 專家和生手的差異涵蓋知識組織、表徵、分類與推理，不能縮減成「最大差別只在解題策略」。 專家的思考策略建立在豐富的領域知識上，不能直接拿來當成訓練生手的指導原則。生手缺乏相應的知識基礎，照搬策略難以收效。 四、前向與倒向推理：看推理的起點 前向推理由已知條件出發，運用相關原理逐步推得結果。倒向推理由目標或未知量出發，回頭尋找可用的公式與條件。 在物理等自然科學的解題研究中，專家較常採用前向推理，生手則較常從未知量倒推。因此「專家較常用前向式而非倒向式策略」是正確敘述；「專家以倒向思考、由未知推向已知」是把兩者弄反了。 五、心向與功能固著：舊經驗也可能成為障礙 心向是受過去經驗影響，傾向沿用熟悉的思考或解題方式。舊方法適用時能提高效率；情境改變後仍僵化套用而妨礙解題，就形成負向心向。「負向」指的是阻礙問題解決，不是悲觀或態度消極。 功能固著是只想到物品的慣常用途，想不到其他可能的功能，可視為負向心向的具體表現。判斷方式如下： 堅持「筷子只能用來吃飯」的人，有功能固著與負向心向。 能想到「筷子也可以用來剝柳丁皮」的人，突破了慣常用途，沒有負向心向。 常考陷阱 把設計思考的特色寫成「提出問題」「進行反思」或「提出解法」：這些是多種探究模式共有的活動。設計思考的辨識關鍵是同理使用者。 把憑經驗探索誤認為程式（演算法）思維：判斷重點在於有沒有明確、可循序執行的既定程序。沒有既定程序，就是捷思或試探。 把「無法依既定法則」的探索型思考配到聚斂思維或定向思維：這兩者是依既定方向集中求解。擴散思維與試探思維才是不循固定路徑的探索。 把「負向思維／正向思維」和捷思混淆：這兩個詞跟「是否依既定法則」無關，不是本類題目的答案。 宣稱專家依問題表面的文字敘述形成表徵：這是生手的特徵。專家把問題歸類，並把知識組成大單位。 把專家優勢歸因於記憶力、短期記憶提取、一般邏輯推理，或「長期記憶貯存許多資源」：最精確的答案是能辨識問題的類型與關鍵，並依深層結構理解問題。 宣稱專家靠好的思考策略而非專門領域知識：正好相反，專家的優勢建立在領域知識上。 宣稱專家的思考策略可直接作為訓練生手的指導原則：忽略了生手缺乏領域知識，屬於錯誤敘述。 把專家與生手的推理方向顛倒：專家前向（已知→未知），生手倒向（未知→已知）。 弄錯誰有負向心向：固守物品慣常用途的人才有；提出新用途的人沒有。選「兩人皆有」或「兩人皆無」都錯。 把「表面結構」「專門結構」「建構結構」當成稱職教師較敏感的結構：正確答案是深層結構。 記憶口訣 設計思考：「同、定、發、原、測」——同理需求、定義問題、發想方案、製作原型、測試修正。起點是「同理」。 專家解題：「看深層、組大塊、辨關鍵、常前推。」 策略辨別：「有程序，循演算；無法則，憑經驗，是捷思（試探、擴散）；守舊法，是心向；鎖用途，是固著。」