Q：Question Driven是問題導向：給探索一個理由
問題導向學習是透過提問引導學習。如果設計得好，這個學習模式可以引起學習者的好奇心和注意力，提高學習動機和記憶，複雜的問題導向學習甚至可以訓練解決問題的能力。
人們在幼童階段已經開始使用問題導向學習。嬰孩把整盤食物從椅子上掉下來，會好奇接下來會發生什麼事；充滿好奇心的孩童會一直問為什麼這樣，為什麼那樣；成年人碰到健康問題時，也常常會上網搜尋答案。不過，老師有時候扭曲了提問的意義。在電影《蹺課天才》中，飾演老師的本．斯泰因（Ben Stein）精彩地演繹出何謂糟糕的教學方式：
在 1930 年，由共和黨掌控的眾議院為了降低某個經濟災難的影響，等等，有人知道是什麼災難嗎？是大蕭條。於是通過了—有人知道通過什麼嗎？有沒有？是關稅法，是斯姆特—霍利關稅法，有人知道是加稅還是減稅嗎？是加稅，想為政府獲得更多資金。有人知道這個法案效果好嗎？不好，結果美國陷入更嚴重的蕭條。
（影片連結：http://www.filmsite.org/bestspeeches38.html）
這種隨口而出的提問對教學完全無濟於事。如果這個老師能以開放式問句發問，例如：「你覺得 1930 年的眾議院可以採取什麼方法緩和大蕭條呢？這些方法可能會有什麼結果？」學生可能會願意投入討論（不過《蹺課天才》中的學生就難說了）。良好的問題導向教學，會為學生創造探索知識的環境，而非只注重正確答案。
I. 問題導向學習如何運作
這個學習策略運用了幾個基本的學習機制，但也涉及一些複雜的問題。現在，我們先從好奇心機制開始說明。
│好奇機制
在 1923 年，英國神經學家法蘭西斯．華許（Francis Walshe）在測試半身癱瘓病人的反射神經時，發現了一個有趣現象：這些病人打呵欠時會重獲運動功能，這個情況不斷出現，彷彿在打呵欠的那幾秒鐘裡，他們不是受癱瘓所苦的病人（Konnikova，2014）。
你想知道為什麼嗎？好奇心是強大的學習機制，只要激起人們的好奇心，他們就不會抱怨為什麼要學習這些內容。好奇心會啟動大腦的酬賞系統和記憶系統（請見第 X 章），使人願意投注時間、金錢等資源找出答案，就算沒有外在酬賞也不介意（Kang et al.，2009）。如果人們對問題感到好奇，他們對答案的記憶會比較深刻，而且較能應用答案解決其他問題。現在，請嘗試回答下面的「頓悟問題」（insight problem）：
享譽盛名的超能力者烏利亞．福勒（Uriah Fuller）能夠在比賽開始前告訴你任何比賽的比分，你知道為什麼嗎？
有研究者用這種頓悟問題測試兩組學生解決問題的能力（Adams et al.，1988）。在事實組中，受試者會先閱讀多句陳述事實的句子，其中一句是：
在遊戲開始之前，雙方比分是零比零。
之後，他們要回答上面那道關於超能力者的頓悟問題，結果受試者完全無法運用剛看過的事實提示回答問題。這個實驗說明了一個理論：當人們以陳述事實的方式獲得資訊，他們不會聯想到這些資訊可以解決問題。
在問題組中，受試者也會閱讀多句說明事實的句子，不過這些事實以回答的方式呈現，前半句提出問題，後半句說明答案，例如：
在任何比賽開始之前，有可能知道比分，〔停頓 2 秒〕是因為比賽還沒開始時，比分必然是零比零。
這些受試者之後成功運用這些內容解答頓悟問題，因為他們閱讀時已經知道這些事實可以用來解決問題。
│複雜問題機制
大多數問題導向課程設計的問題都相當複雜，需要整合多個知識才能回。例如：「人類有可能運用北極光嗎？」支離破碎的知識無法回答這道問題，融會貫通地整合多方知識才可以。知識一旦融會貫通，理解力和記憶力都會大大提高（前者請見第 S 課，後者請見第 E 課）。
複雜的問題訓練人運用解決問題的技巧，「目標分解」（goal decomposition）就是其中一個。目標分解是把大目標分解成幾個小目標。例如，在園遊會擺攤獲利是大目標，小目標就是計算開銷和預估收入等。目標分解與合作學習相輔相承：大目標分成小目標後，組內成員就能分工合作，在過程中學習溝通協調。
在 21 世紀，很多重要能力都與問題導向有關，包括制定問題、評估問題、批判思考、尋求回饋等。針對問題導向學習的研究才剛進行不久，所以目前還無法確知如何最大化其功效。
II. 如何用問題導向促進學習
問題導向學習通常是在問題式學習、專題式學習、個案式學習或探索式學習中出現。除了上文提到的合作學習之外，老師還能用 3 個方法促進問題導向學習：問對問題、扮演教練、輔助探索過程。
│問對問題
如果由問題主導學習，問對問題就很重要。但什麼問題才算對？「良好結構問題」（well-structured problem）與「不良結構問題」（ill-structured problem）的差異可以回答這個問題：良好結構問題有明確的目標和達成目標應該採取的步驟。有些時候，只要依循步驟就能找到正確答案，如這樣的題目：「一輛車每小時走 50 英里，如果走幾公里要花幾個小時」。如果要練習剛學會但還不熟悉的技巧或知識，良好結構問題十分適合。相反，不良結構問題沒有單一的正確答案，例如「如何應付溫室效應」這個問題，可以從不同角度切入處理，每個方法各有其優缺點，適合用來作深度學習。
問題要有意義，讓學生有找出答案的渴望。要做到這點的方法有幾個，其一就是讓學生自己設計問題，科學博物館的展覽就經常引導訪客思考問題。但是，如果要教學生某個概念（如數學課要教導百分比是什麼），老師還是可以設計既針對主題而又有趣的問題，至於如何能確保老師設計的問題夠有趣？答案就是創造一個引人入勝的學習環境。
在《賈斯伯系列》教材（the Adventures of Jasper Woodbury series）中，學生上數學課時會先看一段故事影片，故事最後會提出一個待解決的數學問題（Cognition and Technology Group at Vanderbilt，1992），該問題就成為課堂的學習目標，目標因為「定錨」在某個問題上，所以這個學習法稱為「定錨教學法」（anchored instruction）。例如，在一個 20 分鐘的影片中，一隻禿鷹中彈受傷需要救援，救援需要符合某些條件，如距離、救援人數、交通方式、燃油用量等。可行的方法有好幾個，老師會在學生提出各個方法後，公布最佳做法。
《賈斯伯系列》影片是精心設計的問題導向學習教材，它有兩個特色：第一，它用影片帶出問題，所以就算閱讀能力差的學生也能從中學習；第二，它提供了解決問題所需的資訊，不需要使用外界資源。這個特色與開放式的專題學習很不同，因為專題式學習強調讓學生處理真實生活的問題，如「如何能讓更多學生養成資源回收的習慣？」專題式學習有很多好處，但對教學者來說也是很重的負擔，因為它內含無數個小問題，需要處理的相關資訊多而又多。
有些老師取其中道，稍微調整生活相關的問題。美國醫學院在 1960 年代設計的問題導向學習（Problem-based learning，簡稱 PBL）就是一個好例子：學生選擇醫學院時，要選擇接受傳統訓練或是 PBL 訓練。傳統訓練會有兩年的課程和研討班，教學各門基礎科學，如解剖學、病理學和化學，之後再接受兩年的臨床教學。至於 PBL 則打從一開始就融合各門學科，以個案分析的方式學習醫生執業時的判斷、思考方式。例如，學生會拿到一段文字描述：
夏日某個天氣晴朗的下午，5 歲的亨利從學校回家，想喝一杯熱茶。亨利很快就泡好茶，但是一不小心把熱茶直接倒了在大腿上，亨利痛得尖叫起來。雖然媽媽已經趕快用冰水幫亨利沖洗大腿，他的腿看起來還是傷得不輕：起了很多水泡，而且大腿前側都很紅。醫生處理了傷口，叫亨利第二天來動手術。因為亨利的傷口不勻稱，而且表面包覆了一層白色的膜，所以要留院觀察。在細心照顧下，部分傷口（10cm10cm）過了 3 個禮拜後仍未痊癒（Schmidt，1993，p.427）。
然後學生在小組中彼此討論，用先前知識判斷問題出在哪裡，提出假設。他們也要指出自己不了解的地方，並在協調員的引導下，設定學習目標。之後，他們要回家搜集資料，嘗試解決這個問題，並在下次會面時討論學習成果，修正假設，有時候這個模式會循環數次，最後，再回顧整個學習歷程。有個有關藥物濫用的 PBL 教學例子，可見於兩位學者的研究（Barone and Sattar，2009）。
│扮演教練
如果你認為老師的角色是向學生傳授知識，運用問題導向教學時，心態就要調整。在問題導向教學中，老師的角色是引導學生透過探索、評量、整理的方式獲得知識。老師可以示範學習和推理的策略，但也要給學生機會練習。好老師可以在對的時間問對的問題，例如，在學生提出想法後，請他提出理據支持自己的觀點（Hmelo-Silver，2004）。老師也可以補充其他問題或資訊，以免學生錯過重點，例如，老師可能會問正在討論診斷過程的醫學生，偏見可能如何影響診斷。（法學院的個案式教學也是如此，不同的地方在於，法學院的教授會站在台上，使用蘇格拉底反詰法引導學生思考。）使用問題導向教學並不容易，因為老師要在過程中不斷應變，但這個教學法又令人振奮，因為老師就像籃球教練—要讓學生發揮最佳表現，但又不能下場替他們打。老師要做的是促使學生合作學習，之後再取回主導權，總結學生的表現。
│輔助探索過程
每個領域都有適合的探索程序，設計師在設計過程中發現問題，科學家則是以假設、測試、修正的方式解決問題。專家不受限於這些探索程序，可以在各個程序之間自由轉換，但初學者如果不按步驟處理問題，卻很容易迷失，這時應該找方法輔助探索過程。
其中一個做法是用圖示方式列出探索程序，讓學生了解目前的學習狀況。圖 Q.1A 是一個探索循環（Sharples et al.，2014），先決定主題，再決定要問的問題（過程中有老師從旁引導），例如，一群學生想了解噪音污染對環境的影響，並決定把重點放在「噪音污染如何影響雀鳥哺育」的問題上。之後，學生要計畫如何處理這個問題，搜集證據（如比較鳥兒在平靜和嘈吵情況下的食量差異），並在分析證據後回顧學習內容，與其他同學分享。專家非常熟悉處理問題的程序，或許會嫌一一列出的程序太過囉唆，他們可能會問：圖 Q.1 的 A 真的有需要畫出所有虛線、強調程序之間的互通關係嗎？但對新手來說，這種提醒卻很有用。
另外幾個問題導向的循環包括「網路科學探究學習環境」（Web-Based Inquiry Science Environment，WISE） 和「STAR.Legacy」模式（Schwartz，Brophy，Lin，&Bransford，1999）。簡單的視覺化工具也有幫助，想像在白板中寫下這 4 個內容：事實、想法、學習內容、行動計畫。
如果要回答「如何讓更多學生養成回收的習慣」這個問題，4 欄中應該寫下什麼內容？
III. 問題導向學習的效果
研究比較醫學院的傳統訓練和 PBL 訓練時發現，兩組學生的醫學知識水平大致相近（但也有部分研究認為接受傳統訓練的學生表現稍好），而在應用型測驗中，接受 PBL 訓練的學生則明顯比傳統訓練的學生有更好的表現（Hmelo-Silver，2004）。由此可見，問題導向學習能提高學生實際解決問題的能力。
不過能考進醫學院的學生都是優秀的學習者，而且他們是成年人，那我們來看看問題導向學習對小孩有什麼影響。有研究員教導小六學生何謂「團體迷思」（groupthink，由於群體內的觀點缺乏多樣性、成員迎合他人觀點而出現的決策問題。）教學方式有三個：授課、團體問題導向學習、個人問題導向學習（Wirkala & Kuhn，2011）。第一組學生以老師授課和課堂討論的方式學習團體迷思。第二組和第三組學生透過解決問題學習，他們先讀一封來自美國國家航空暨太空總署的虛構信件，詢問哥倫比亞號太空梭災難中的管理團隊，在災難前為何忽略太空梭的問題，並詢問以後如何避免類似情況發生。學生先自行思考問題，然後聽有關團體迷思的密集課程，再用課程所教的知識解決問題，第二組和第三組的差別在於，第二組學生以小組形式解決問題，第三組學生則是獨自解決問題。
9 個禮拜後，學生接受教學測量，以下是測量的其中一道題目：
你是與伊朗交涉的美國首席外交官。伊朗正在進行一項核能計畫，而且他們很可能已擁有核彈。伊朗總統曾對美國表達敵意，所以外交關係必須謹慎處理。歐巴馬總統任命你組成委員會，研究如何與伊朗談判。你會如何選擇委員會成員，如何確保小組能夠達成任務？請詳細說明你的計畫（第 1169 頁）。
研究員想藉此了解學生能否應用團體迷思理論，觀察學生會不會有類似「我會嘗試避免團體迷思，否則會無法從多個角度思考」的提議。而比較傳統的測量題目則是考定義和解釋名詞。在所有的測量方式中，問題導向學習的學生（第二組和第三組）的平均表現都高於傳統課程的學生（第一組），至於第二組和第三組學生則沒有明顯差異，這有點令人意外，因為人們一直認為小組互動是問題導向學習的重要元素。
對於從問題導向課程中所學的高等策略，人們能否把應用在新環境？有證據（雖然不算太多）表示是可以的。研究指出，使用問題導向學習的醫學生能夠在新問題中運用課堂中學過的假設策略。定錨教學的研究也指出，上過賈斯伯系列課程的學生擅長分解複雜問題（Cognition and Technology Group at Vanderbilt，1992），而且對數學展現出比較正面的態度，其他問題導向學習的研究也有類似結果（Boaler，2002），學生比較會認同「我在學校外常常有機會運用數學」和「我喜歡接受與數學相關的挑戰」的陳述句，比較不會認同「數學很嚇人」的句子。相反，控制組的學生則對數學越來越疏遠。
IV. 問題導向可以自學嗎？
傳聞愛因斯坦曾說過：「如果我有 1 個小時解決一個關係重大的問題，我會花 55 分鐘找出關鍵問題是什麼，因為我一旦找出問題，剩下的 5 分鐘就足以找出答案。」人文教育的主要目標正是訓練學生問對問題，找出答案（請見第 K 章），這就是人文教育測驗多用開放式題目的原因，因為這樣能讓學生自己定義和處理問題。
V. 潛在風險
有些學者擔心問題導向學習對初學階段的效果不大，因為初學者的先前知識還不充足，而且可能會在探索過程中耗費大量認知資源，影響學習狀態。例如，有研究指出輕微指導教學（minimally guided instruction） 的效果並不好（Kirschner，Sweller，and Clark，2006）但是，該研究中的輕微指導教學，其實並沒有使用問題導向學習的重要元素，如設計探索循環和安排協調員在旁支援（Hmelo-Silver，Duncan，& Chinn，2007）。不過說到底，初學者如果沒有足夠的引導，可能也只會問些無關痛癢的問題，難以有效學習。
另一個風險與課程安排有關，問題導向教學會花費不少時間，加上教學形式比較鬆散（因為它不是由上而下的教導，而是由下而上的探索）。設計良好的教學活動和充沛的資源可以減輕這個問題。另一個做法是局部運用問題導向教學，而非整個課程都使用。
最後，使用問題導向教學是一條崎嶇的路。引導不足的話，學生就不知從何入手，讓學生自己解決問題很有價值，但對於初學者來說，足夠的資源和引導十分重要；引導過多的話，又可能扼殺了問題導向學習的意義。老師應該做的是簡化問題，並提供關鍵的問題和資訊。
VI. 實際例子
專題式學習與問題導向學習有很多相似之處，兩者之間的差異在於，專題式學習會製成作品（因此，第 M 章也提到專題式學習）。巴克教育機構（Buck Institute for Education）有大量專題式學習的例子，可以用程度和主題搜尋合適的例子（請見 http://bie.org/project_search）。以下是高二經濟學課某個專題的內容：
為響應美國聯邦農業局法律提出的「健康零食」（Smart Snacks），學校要求學生重新設計零食販賣機，用販賣機所得金額作為舉辦出遊、舞會等學生活動的資金。學生要找出符合健康零食規定的食物，並調查巿場、分析價格、聯絡賣家，並選出最有可能獲利的 5 種健康零食。
│錯誤例子（太少協助）：
老師直接讓學生自己做專題，沒有提供支援或資源，這樣學生完全只能靠先前知識製作專題。
│錯誤例子（過多協助）：
老師在工作紙上列出解決問題的每一個步驟，學生只需要填上正確答案。
│正確例子（適度協助）：
老師提供部分學習資源，引導學生理解最重要的觀念，如供給與需求的關係、政府規定和消費者行為。學生要自己找出關鍵問題，並尋找和整合其他資訊。
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