青少年創意思考三十問：從問題到提出創意解方

內容簡介
青少年面對未來世界的關鍵能力
創意聯想╳發明性問題解決╳系統化思考

　　繼《兒童創意思考五十問》後，致力於推動創意教育的沙永傑教授根據多年教學與研究經驗，繼續推出《青少年創意思考三十問：從問題到提出創意解方》。這是一本講解如何運用發明問題解決理論進行創意思考學習的著作，包含萃思學（TRIZ）中未曾於前書中介紹的發明原則外，還包含進化趨勢、系統移轉與作者個人的見解等內容。為使本書易讀易懂，書中所使用的例子都是生活中的例子。讀者在閱讀時，可以很容易了解每一問的想法與應用。閱讀本書可以學習創意思考的方法，當遇到問題時，只要從書中的每一問句逐一發想，思考「問題解決」的想法；然後，再從所有想法中篩選、綜合，最後，即可以得出適合的創意解決方案。
　　《兒童創意思考五十問》是創意思考的基礎篇，而本書則是進階篇，兩書一起閱讀，可使創意發想的空間更寬廣，所涵蓋的內容也更完整。無論是青少年、教師，還是專業人士，只要想提升創意思考能力，都能從中獲益。

【本書關鍵字】
萃思（TRIZ）、創意聯想、發明性問題解決、系統化思考、應用性創新、科技教育、青少年

【本書資料】
無注音
適讀年齡：國、高中以上

【本書特色】
1.學習「發明性問題解決理論」──萃思（TRIZ）的最佳入門書
　　萃思（TRIZ）的意思是「發明性問題解決理論」，本書作者精心編撰，運用生動故事和實用案例，以適合青少年理解的語言與圖解，使讀者在有趣的知識探索中，能夠輕鬆掌握這套在工業界與學術界極具影響力的創新工具。

2.兼顧理論與實踐的創意思考書籍
　　從適合兒童學習的《兒童創意思考五十問》到專門為青少年編撰的《青少年創意思考三十問》，從創意思考方法的學習到就問題提出創意解方，讀者可以循序漸進學習創意思考的方法與應用原則，只要動動腦，每個人都有可能成為發明家。

3.可以培養青少年系統化思考與解決問題的能力
　　在瞬息萬變的時代，具備創意思考是青少年面對未來世界的關鍵能力。本書將發明原則改寫成問句的形式，並以生活中的實例佐證該問項的可行性與有效性；讀者在解決問題的挑戰過程中，不但能學習運用「聯想」構思解決問題的創意，更能有效培養系統化思考與解決問題的能力。

獲獎紀錄
榮獲香港閱讀城第二十屆「十本好讀」入圍、文化部優良讀物選介、教育部「國民中小學新生閱讀推廣計畫」推薦圖書暨「兒童閱讀優良媒材」高年級核心推薦得主又一重磅之作

推薦序
寶典暢行，績效無限
葉維彰╱國立清華大學講座教授
《青少年創意思考三十問：從問題到提出創意解方》作者沙永傑教授，是我早年在美國德州大學留學時的同門師兄。他品學兼優，尤具卓越的領導統御才華；在居安資深後，他隨即束裝返國，全心投入國內杏壇工作。
沙教授曾擔任交通大學教授、系主任以及亞洲大學院長與中華大學校長等職務；由於他畢生從事高教工作，故桃李天下，為國內培育了不少頂尖優越的科技人才；對國內科教的貢獻、發展與人才培育，實乃厥功甚偉。
沙教授自教職退休後，即長期、積極地在國內各小學推展「萃思（TRIZ）」教學活動，俾讓年少學子，能致力於創新的活動，以期早日啟發他們的創意潛力。
沙教授先前著有《兒童創意思考五十問：創意，有方法可以學習嗎？》一書；此書發行後，洛陽紙貴，甚獲讀者青睞，讚譽有加。
如今，沙教授為期這種學習活動，能造福更多年輕人，因此，他竭盡心思，進一步將大作的內容提升到適合初、高中生閱讀的階段，冀望有更多的年輕學子能對「萃思」有更深入的認識與了解。在經過長時間撰寫後，《青少年創意思考三十問：從問題到提出創意解方》一書，終於問市；該書內涵更為廣泛，析論益加精闢，並把萃思學的精隨，用深入淺出的方式予以說明，因此，更適合青少年與一般大眾閱讀。
在師兄寶劍再出鞘，新書問世之際，後學亦樂於為之略敘數語，一則用以賀喜師兄卓越不凡的筆耕韌力，再則兼為眾多的青年學子慶幸，能有如此難得的「寶典」，可以增益。

推薦序
一本邁向創新殿堂的絕佳入門書
張永佳╱國立陽明交通大學工業工程與管理學系教授
沙永傑老師是國立陽明交通大學工業工程與管理學系的創系系主任，也是我在該系求學時的恩師。他以深厚的學術涵養和親切的教學態度，啟發了無數學生對創新思考與問題解決的熱情。如今，沙老師透過他的著作，將教學智慧延續到更多讀者心中。
《青少年創意思考三十問：從問題到提出創意解方》是沙老師繼《兒童創意思考五十問：創意，有方法可以學習嗎？》後又一力作。這本書將萃思（TRIZ）── 發明性問題解決理論，這套在工業界與學術界極具影響力的創新工具，轉化為適合青少年理解的語言，並以問答形式引導讀者學習。
沙老師以他擅長的方式，透過生動的故事和實用案例，將理論化繁為簡，使讀者在探索過程中既感到有趣，又能輕鬆掌握核心概念與實際應用技巧。書中每個問題的設計經過精心編排，從生活中的小難題到更宏觀的創新挑戰，逐步引領讀者進入萃思（TRIZ）的世界。在學習過程中，讀者不僅能感受到知識的趣味性，更能體驗破解問題時的成就感，進而培養出系統化思考與解決問題的能力。
創新是面對未來世界的關鍵能力，而這本書無疑是引導讀者邁向創新殿堂的絕佳入門書。無論是青少年、教師，還是專業人士，只要想提升創意思考能力，都能從中獲益。這本書以輕鬆有趣的方式帶領讀者深入挑戰性領域，同時啟發潛在的創新潛力。
感謝沙永傑老師以他豐富的學識與對教育的熱忱，讓更多人能夠接觸萃思（TRIZ），進一步探索創新的可能性。誠摯推薦《青少年創意思考三十問：從問題到提出創意解方》，期待這本書能激發更多讀者的靈感，讓創新的種子在更多人心中萌芽茁壯！

推薦序
發揮創意，突破框架，積極實踐
杜隆欽╱前台積電副總經理
每個人都想要有創意，問題是創意從何而來，又該如何獲得？創意有時會來自突如其來的靈感，或是難以解釋的個人直覺；這些乍現的直覺與靈感雖好，但不見得可以適時出現，或可以如湧泉般，源源不絕。所以，創意還應透過一個有效的系統、以可遵循的方法來協助產生，如此才能真正主導局勢，提升創新的效能。
其次，創意思考能教、能學嗎？對此，沙老師透過《兒童創意思考五十問：創意，有方法可以學習嗎？》和這本《青少年創意思考三十問：從問題到提出創意解方》的引導與討論，態度肯定地向讀者保證：「創意，有方法可以學習」。多年來，他致力於引進萃思（TRIZ）理論，以淺顯易懂的教學手法，鼓勵年輕學子從日常生活出發，在獲取最新科技進展的同時，想像未來世界的種種可能性。他的過人之處，在於能將複雜的理論簡單化，並使之成為跨領域的創意發想基礎。
創新是創意發想再加上付諸實踐的執行力。沙老師為人津津樂道的「懸浮筷」發明，透過外型與重心的調整，將筷架的功能整併進筷子本身，讓放在桌上的筷子，可以保持衛生；該產品於募資階段便獲得群眾認可，募資成功。除了學理、發明的斬獲，沙老師對偏鄉基礎教育的實際付出，更是令人感佩。在結束大學教職後，他全心投入偏鄉教育，冀望培育出更多具有創意思考能力的學生。沙老師對於兒童與青少年教育的辛勤付出，誠可作為當今青年學子的典範。
有新的想法，有足夠的執行力，還有積極實踐的熱誠，是我們期待所有年輕學子具備的特質。因為唯有具備上述條件，創新的念頭才能予以實現，這個社會也才能真正向前邁進。年輕學子突破框架的創意思考，始終是帶領社會進步的動力源泉；為此，我期許所有讀完這本書的年輕讀者，藉由書中所學，繼續突破、顛覆既有的框架限制，想出屬於未來世代的創意想法，並加以實踐！

各界精心推薦（依姓氏筆畫）
沙教授為使「創意教育」更普及青少年，繼《兒童創意思考五十問》後，又完成《青少年創意思考三十問》一書，繼續造福國、高中學生及社會大眾。本書文字簡明，並輔以生動圖片，易讀易懂，對開發創意與提升創造力，甚有助益，值得青少年閱讀。
──台灣光罩慈善基金會

在AI世代，創意思維是每個人都應具備的能力。本書針對創新，透過三十問，引導青少年進行一場腦力開發。這三十問是創意思考的方向指引，也是開啟創新的鑰匙。閱讀本書，可以提升青少年的創造力，進而點亮AI時代的無限可能。
──技嘉教育基金會

沙教授為使國、高中生能接觸到萃思學的領域，因而撰寫本書。書中所使用的案例，都是生活中的事物，可易於讀者學習。閱讀本書可以增加創意發想的面向，可以活化思維、解決問題；在創新的世紀裡，本書值得一讀。
──何淑子╱臺灣國際職業婦女協會新竹分會理事長

本書可視為沙老師前作《兒童創意思考五十問》的延續之作。對於曾閱讀過前作的讀者而言，本書《青少年創意思考三十問》則進一步豐富了萃思（TRIZ）的學習內容，為初學者提供更加系統化與完整的教材。
創新能力已然成為國家競爭、企業發展與個人成長的重要核心之一。本書的出版，不僅能幫助讀者深入了解萃思的概念與工具，更能促使其將這些方法靈活運用於日常生活與工作之中。它不僅是一部提升創意思維的指導書，更是推動萃思教育向下扎根的關鍵推手，值得高度推崇與期待。
──孟憲明╱技嘉科技製造事業群總經理

筆者是交通大學工業工程與管理系的第一屆學生，沙老師是創系系主任，有幸獲得沙老師傳授「總有更好的方法」（ There is always a better way）創新心法，在台積電的工作歷程中，為公司立下無數汗馬功勞。現在，沙老師將萃思學以這樣的「心法」，用「三十問」的形式呈現，國、高中的學子們，只要用心思考，就很容易在工作與生活中找到應用的機會；我非常推薦這本書。
──洪錦輝╱台積電亞利桑那廠處長

創意不僅是靈感，更可以通過系統化的方法學習。本書幫助每個懷抱夢想的年輕人，以創意開啟未來，不容錯過！
──唐國豪╱逢甲大學副校長

沙教授秉持對教育的熱誠，推廣萃思學（TRIZ）應用，激發青少年從日常生活中更加自信地探索問題與創意發想。本書可以開發孩子的創意潛能，並可突破框架，建立創意思考的意識；極力推薦這本書給青少年朋友。
──許淑芬╱聯華電子副總經理

孩童時代的我們，絞盡腦汁只為解決生活上遇到的問題；而沉重的升學壓力讓我們離「童趣」、「動腦」越來越遠。感恩沙教授將「萃思學」用最淺顯易懂的方式，引導孩子創意發想，解決問題。培養創意思維不分年齡；閱讀本書可以擴充創意思考的面向，進而提升大家的創造力。
──張明智╱新竹縣新豐國中校長

本書作者沙永傑教授為臺灣萃思學（TRIZ）發展的先驅學者，數十年來致力推廣萃思教育，希望創意從小扎根。本書言簡意賅，將萃思學理論以簡單的語言與圖形描述，很適合青少年閱讀，我非常樂意推薦。
──單益章╱基隆市暖暖高中校長

繼《兒童創意思考五十問》後，沙教授嘔心瀝血又撰寫了一本可以開發創意潛能的書籍：《青少年創意思考三十問》。本書繼前冊模式，仍以淺顯易懂的敘述說明，讓創意發明變得容易、可行。本書適合青少年閱讀，可以提升青少年的創造力，是一本值得一讀的書籍。
──絲玉霞╱苗栗縣南庄國中校長


自序
推動創意教育，提升社會創新力
沙永傑
七年前，我以「沙老師創意教室」的名稱開始在國小教授「創意思考」，引導學生創意發想。七年來，已去過四十餘所小學。推動創意教育的目的是希望創意從小扎根，從小培養學生具備「創意思考」的意識，以提升社會整體創新力。
兩年多前，因教學所需，出版《兒童創意思考五十問：創意，有方法可以學習嗎？》一書。此書出版後，獲臺北市教育局評選為「兒童閱讀優良媒材」高年級核心推薦，並獲選教育部「國民中小學新生閱讀推廣計畫」推薦圖書與文化部「中小學生讀物選介」兒童及青少年最佳選書指南。此書三度獲得評審肯定，證明書中所寫內容，方向正確，適合兒童閱讀。因此，也強化我繼續推動創意教育的信心，遂朝著青少年方向發展，本書因而誕生。
《青少年創意思考三十問：從問題到提出創意解方》是《兒童創意思考五十問》的續集，適合國中、高中生閱讀，一般社會大眾與大學生也都可以閱讀。本書的內容除包含萃思學（ TRIZ）中未曾於前書中介紹的發明原則外，還包含進化趨勢、系統移轉與作者個人的見解等內容。《兒童創意思考五十問》是創意思考的基礎篇，而本書是進階篇，兩書一起閱讀，可使創意發想的空間更寬廣，所涵蓋的內容也更完整。
為使本書易讀易懂，書中所使用的例子都是生活中的例子。讀者在閱讀時，可以很容易了解每一問的想法與應用。閱讀本書可以學習創意思考的方法，也就是說，當遇到問題時，只要從書中的每一問句逐一發想，思考「問題解決」的想法；然後，再從所有想法中篩選、綜合，最後，可以得出適合的創意解決方案。
2015年中國時報有一則報導，台積電董事長提醒學子，「沒創意的創業不會成功，有創意就算沒創業，在公司裡也會成功。」這句話說明了，「創意」是職場上的一項競爭能力，可以幫助年輕人事業發展。
2022年聯合報曾報導，「史丹佛大學擺脫成績迷思，鼓勵創意思維，沒有正確答案。」可見，「創意思考」已是全球性趨勢，各級學校都在推動。逢此創新時代，希望本書的問市，可以對臺灣創意教育的發展，有所助益。


目次
推薦序　寶典暢行，績效無限／葉維彰
推薦序　一本邁向創新殿堂的絕佳入門書／張永佳
推薦序　發揮創意，突破框架，積極實踐／杜隆欽
各界精心推薦
作者序　推動創意教育，提升社會創新力／沙永傑
第一章 便利性
第1問　無線，第2問　多一點、少一點，第3問　回復原狀，第4問　預先反作用

第二章 空間
第5問　光線投射，第6問　另一面置放，第7問　惰性環境

第三章 材料
第8問　複合材料，第9問　多孔性，第10問　彈性殼、薄膜，第11問　同質性

第四章 物理
第12問　自然資源，第13問　熱膨脹，第14問　相態，第15問　光、聲感應，第16問　光學複製，第17問　電、磁作用，第18問　振動，第19問　升力

第五章 化學
第20問　反應現象利用，第21問　性質改變，第22問　強氧化劑

第六章 演化趨勢
第23問　使用場所，第24問　人的參與，第25問　複雜度，第26問　協調性，第27問　控制性

第七章 系統移轉
第28問　超系統，第29問　子系統，第30問　另系統、反系統
附錄
參考文獻


作者簡介
沙永傑
中原大學工業工程學士。
美國德州大學（University of Texas at Arlington）工業工程碩士、博士。
曾任國立交通大學工業工程與管理系教授、系主任，亞洲大學管理學院院長，中華大學校長，中華
萃思（TRIZ）學會創會理事長。
開發之創意商品「懸浮筷」，於群眾集資網站集資成功。（2020）
曾獲紐倫堡、俄羅斯、臺北、波蘭、烏克蘭等國際發明展金牌獎，日內瓦、首爾等國際發明展銀牌
獎，並榮獲經濟部「國家發明創作獎」創作類銀牌獎（兩次）與「臺灣國際發明得獎協會」發明終身
成就獎。

繪者簡介
咚東
　本名劉韋廷，英國劍橋藝術學院童書插畫學系碩士。現為全職插畫家、繪本作家、學校講師。
專注於兒童繪本創作與插畫設計，插畫風格溫暖且具童趣。作品曾入選美國3× 3國際插畫大獎、好
繪芽繪本獎等。
此外，也設計自有品牌商店，以及進行角色授權合作；並曾參與多場國際博覽會。

延伸閱讀
《兒童創意思考五十問：創意，有方法可以學習嗎？》
https://www.tienwei.com.tw/product/detail2030
《喚醒天賦：正是時候啟動3〜9歲創造力開關》https://www.tienwei.com.tw/product/detail1991
《自學•共好•有策略：我會籌組小說讀書會》https://www.tienwei.com.tw/product/detail1923
《自學•共好•有策略：我會策畫主題創意展》https://www.tienwei.com.tw/product/detail1974

內文試閱
第5問 是不是可以投射光線到不同的區域？
引言
將光線改變方向，投射到另一區域，可以利用光線的照射，解決問題，創造價值。

案例
照相時使用的反光板可以將光線投射到需要「打光」的地方，解決攝影時光線不足的問題。
喝咖啡使用的茶杯與茶托可以產生新的創意嗎？有設計者在茶托表面繪製特殊圖案，當茶杯放上茶托後，靠光線反射，茶托上的圖案會投射到杯面上，形成有趣的動物或風景畫面，可以增加產品的差異
性與價值感。
皮影戲是一種傳統民間表演藝術，歷史悠久，在許多國家的文化中都有皮影戲存在。皮影戲演出時，是將光線「投射」到皮偶上，使其在半透明的屏幕上呈現出影像；再配合旁白、音效與操控皮偶，即
可演出。這種古老藝術利用光線投射產生的影像，創造價值，是古時候很受歡迎的娛樂活動。
近年來，利用太陽能發電是一種新興產業。在各種發電方式中，有一種方式是利用反射鏡將陽光反射到高塔頂端的集熱器，再利用所收集到的熱，將水加溫，產生蒸汽，驅動汽輪機帶動發電機，即可發
電。這種作法是利用陽光反射，匯聚熱能，再將熱能轉化為電能，創造價值。

想一想
果樹下層的果實被樹葉遮蓋，無法照射到充足的陽光，以致生長不良，如何解決？


第19問 是不是可以提供升力使物體浮起？
引言
最常見的例子是「救生圈」，利用水的浮力，救生圈可將人體浮出水面，確保人員安全。
另一個耳熟能詳的例子是「磁浮」列車，利用磁力，使車身脫離軌道，向上升起，可減少行車阻力，增加車行速度。
飛機飛行是應用空氣動力學，產生向上的力量，支撐機體，飛機才能飛行。
這些例子都是利用升力，使物體浮起，進而解決問題，創造價值。

案例
節慶時施放的天燈，是利用火焰所產生的熱，使天燈裡的空氣受熱膨脹，以致天燈裡的空氣密度會小於外界的空氣密度，於是產生升力（浮力），天燈因而可以飛上天空。
「無人機」是利用旋翼向下推動空氣所產生的反作用力，將機身抬起，向上飛行。
無人機可以空拍，可以在農田中噴灑農藥。在軍事上，可以利用無人機偵測敵情或投擲炸彈。
有一種床，沒有床腳支撐，卻可懸浮在空中，並可承受數百公斤的重量。其原理是應用永久磁鐵同極間產生的排斥力，將床撐起，浮在空中。這種「懸浮床」顛覆傳統的想法，創造出新穎的產品型態。
市面上，還有許多懸浮的產品，如：懸浮地球儀、懸浮花瓶等。各位讀者也不妨想想，看看還有什麼生活用品，可以懸浮起來呢？
「水翼船」是一種高速船，船底裝有水翼，當船行速度增加時，水翼提供的「升力」，可把船身抬離水面，進而減少水的阻力，增加航行速度。
沒有輪子的滑板可以浮在空中滑行嗎？有一種「懸浮滑板」，沒有輪子，卻可浮在空中，左右滑行。其原理是利用磁力互斥的現象。設計者先在滑道表面舖設具有磁性的材料，再利用電磁感應在滑板底面產生與滑道磁極互斥的磁極，這樣，滑板就可懸浮起來。然後再利用滑道的高低落差，滑板就可在滑道兩端，上下懸空滑動。
「懸浮滑鼠」是另一種懸浮產品。使用時，手掌可以懸空，對長期使用滑鼠，導致手腕疼痛的人，使用這項產品，可避免「滑鼠手」的症狀。

想一想
檯燈可以懸浮嗎？如何設計？


沙老師創意教室
聯想
「創意發想」很重要的一項能力，稱之「聯想」。也就是從已知的創新事物中，萃取發明的想法，並將其引用到另一事物上，思考該想法在新事物上可能產生的創意。
例如在教室上課時，投影機會投射出影像或文字。在「投影」這個系統中，「光學複製」是發明的想法，也就是用光來「成像」。現在將「光學複製」這個想法引用到其他事物上，是不是也能得到具有創意的結果呢？
在公共廁所內，清潔人員在清洗地面後，都會在潮溼的地面上放一塊「小心地滑」的告示牌；待地面乾燥後，再將牌子拿走。此時，我們用「光學複製」的想法聯想，很容易就可想到，使用投影的做法來替代告示牌。只要在天花板上安裝一個小型投影機，有需要時，清潔人員只需按一個按鈕，「小心地滑」的文字就會投射在地板上，既快速又省力，大大減少了工作負擔。
上面這個例子就是聯想的應用。本書中的三十問，都是前人已使用過的發明想法，可以引導大家聯想，進而找出創意，解決問題。