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国外研究现状问题与问题解决的含义美国学者Allen Newell 和Simon（1972）认为：问题可以说是一种情景，当个体想做某件事情，但却不能马上知道这件事所应采取的一系列行动。每个问题经常包括四个方面：一是目的，即在某种情景下想要干什么；二是障碍，即在解决问题过程中，遇到的各种需要解决的因素；三是个体原有的知识；四是方法，即用来解决障碍的步骤与程序。最早为问题解决给予专论的当属Willian James（1890），他将问题解决描述成通向结局的手段。安德森（1989）强调“问题空间的概念”，“把问题解决定义为任何受目标指引的认知性操作序列”，其中包括了三方面的因素：目标的指引性、认知性的操作以及操作序列，其中认知成分是问题解决活动的一个本质特点[1]。47563
综上所述，问题本身是一种情景，在本身已有知识、技能和经验的起点上，运用一切方法和手段，排除路上的障碍，逐步通向问题解决的目标。在这个过程中，知识与思考能力充分地发挥了作用。简单来说，运用各种方法排除这些障碍从而解决这个问题的能力，也就是问题解决能力。
问题解决的过程理论
从问题的产生到问题的解决，中间涉及到复杂的心理过程，许多问题解决研究者都会尝试了解人类是如何解决问题的，从而提出了大量有关问题解决的思考模式或步骤。Greenfield（1987）归纳整理了过去问题解决研究提出相关策略，问题解决步骤依次为界定问题、分析问题、搜集资料、提出解决方案、尝试解决、检讨，问题的解决过程依次为准备阶段（辨别相关与无关资讯、分析问题、组织归纳现有资料）、执行阶段（找出与问题有关的事实、排序事实的重要性论文网、克服问题、考验对立假设、推论、因果溯因）。创造性问题解决（Creative Problem Solving，简称CPS）模型起源于问题解决研究与创造力思维研究的结合，由美国学者帕恩斯（Parnes）最早提出。它将问题解决历程分为发现事实、发现问题、提出想法、寻求解答、寻求接受六个阶段，笔者认为其步骤不但清晰完整，并且更能包含问题解决的共同要素。因此本研究以创造性问题解决模型为理论基础展开研究。
科学过程技能的概念以及相关性研究
科学过程技能的研究最早可追溯到20世纪60年代，美国推出的SAPA课程中最先列出的科学过程技能包括：SAPA课程最初所列出的科学过程技能包括:(1)基本过程技能:①观察②分类③使用数据④测量⑤使用“时空”关系⑥交流⑦预测⑧推理(2)综合过程技能:①下操作性定义②解释资料③形成假设④控制变量⑤实验。[11]
（1）科学过程技能与学生的发展
R.Russell Wilke and William J.Staraits (2005) 研究指出，学生拥有较好的科学过程技能就能进行更为深入的探究[12]。Teaching science to every body总结了科学过程技能对学生发展的三个益处:一是学生掌握了科学过程技能就能将其作为一种认识世界的工具，从而更有效地加深他们对科学的理解,学生也能更好的理解自然界的意义，二是有利于学生语言的发展，三是创造科学学习的共同体。通过以上研究可以看出，科学过程技能的学习能促进学生多方面的发展，其中包括促进学生形式思维能力发展、增强其对科学本质的理解等等。这足以提醒我们认识到科学过程技能对于学生发展的重要性。
（2）科学过程技能与认知发展
有研究者发现,科学过程技能与学生的认知发展水平呈高度正相关，国外关于科学过程技能的研究提示我们考察科学过程技能的学习时,必须考虑学生的认知发展水平。[18]
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