问题解决策略研究11页

问题解决策略研究19世纪末,20世纪初,一些心理学家首先对问题解决进行了研究,并对“问题解决”作了诸多的阐释。

什么是问题解决?由于观察的角度不同,至今仍然没有完全统一的认识。

有的认为,问题解决指的是人们在日常生活和社会实践中,面临新情景、新课题,发现它与主客观需要的矛盾而自己却没有现成对策时,所引起的寻求处理问题办法的一种心理活动。

有的把学习分成八种类型:信号学习、……概念学习、法则学习和问题解决。

问题解决是其中最高级和复杂的一种类型,意味着以独特的方式选择多组法则,并且把它们综合起来运用,它将导致建立起学习者先前不知道的更高级的一组法则。

但不管怎样，问题解决已经成为已成为“学会学习”的重要途径。

一问题与问题解决及策略（一）问题：思维的产生和进行起源于有待解决的问题。

虽然我们每天都会碰到各种各样的问题，但这里所讲的问题（problem）是指疑难问题，也称难题，而不是指个人仅凭经验就可直接加以处理的问题。

例如，像“你做过早操吗？”这类问题，你只需从记忆中提取出信息即可，无须有思维活动的参加。

但像“早操为什么有利于身体健康？”这类问题，你记忆中未必有现成的答案，于是你感到困惑并设法寻求问题的答案。

可根据问题规定的方式将问题分为两大类。

一类是清楚规定的问题，对问题的条件和要求均有清楚的说明，如：如何计算平行四边形的面积？另一类是含糊规定的问题，对问题的条件和要求没有清楚的说明，带有很大的不确定性，如：有两根悬吊着的绳子，绳子不够长，当你抓住任何一根时无法碰到另外一根，此时，你如何将两根绳子系在一起？（二）问题解决问题解决（problem solving）就是由一定的问题情境引起，经过一系列具有目标引向性的认知操作，使问题得以解决的心理历程。

问题解决者的最初状态称为当前状态，而所要达到的目标称为目标状态。

以河内塔问题（Tower of Hanoi problem）为例，如图11－4所示，在一块木板上有1、2、3三个立柱，在1柱上串放着三个圆盘，小的在上面，大的在下面（当前状态）。

让被试将1柱上的三个圆盘移到3柱（目标状态）。

条件是：每次只能移动任何一个柱子上面的一个圆盘，但大的圆盘不能放在小的圆盘上，移动的次数越少越好。

要将当前状态转变为目标状态，中间必须经过一系列操作步骤，也称为中间状态。

这就是一个典型的问题，而问题解决就是从当前状态经过一步一步的中间状态，最后达到目标状态。

1、河内塔的转移方式有规律吗？2、10个圆盘的河内塔你能多长时间完成？3、听过船夫摆渡“狼、羊、白菜”过河的故事吗？（三）问题解决的策略使问题发生某些变化并由此提供一定信息的处理、试验或探索。

问题解决中所用的各种策略可以分为两大类：算法式和启发式。

（一）算法式算法式（algoritbm）是一种按逻辑来解决问题的策略。

它是一定能得出正确答案的特定程序。

例如，解一个6个字母的字谜（如source），假如确实有这样的一个词存在，你只要系统地改变这6个字母的次序，每次到词典中去查字母构成的排列，最终就能找到一个匹配的词（如course或者source）。

运用这种策略，问题解决者可能需要作出720种排列。

因此，算法式的最大缺点是很费时间的。

（三）启发式启发式（heuristics）是由以往解决问题的经验形成的一些经验规则。

如果你曾经换过汽车轮胎，当你的汽车轮胎在公路上出毛病时，你可能会想到用千斤顶抬起车来换轮胎这种有用的启发式策略。

与算法式不同，启发式并不能保证得到答案，但这种缺点可以通过其容易且速度快的优点而得到补偿。

在以往的研究中，心理学家已经发现人类经常使用的几种有效的启发式策略：手段—目的分析、顺向工作、逆向工作和假设检验。

1、手段—目的分析手段—目的分析（means－ends analysis）是指问题解决者不断地将当前状态和目标状态进行比较，然后采取措施尽可能地缩小这两个状态之间的差异。

当问题可分成若干个各自具有目标的更小问题时，人们常常采用手段目的分析启发式。

如图11－4所示用手段目的分析来解决河内塔问题，就是把一个问题分成若干个比较小的问题，每个小问题都有自己的目标，通过子目标的实现使问题的当前状态达到最后的目标状态。

纽厄尔和西蒙（Newell & Simon，1972）所设计的通用问题解决者（General Problem Solver，简称GPS）就是运用手段—目的分析编程的。

这个程序首先要评估一个问题的当前状态和目标状态，确定当前状态与目标状态之间的差别，差别一旦弄清楚，就可评判能用来减少这种差异的操作；然后选择一种操作把它应用于当前状态（如把一个圆盘从一个柱移动到另一个柱）；接着把最新的状态再同目标状态作比较，再鉴别差异、选择操作，依此类推。

通过这种重复加工，直到目标状态实现为止，把三个圆盘从1柱移到3柱。

手段—目的分析是人类解决问题最常用的一种策略。

2、顺向工作顺向工作也称顺向推理（working forward），是指从问题的已知条件出发，通过逐步扩展已有的信息直到问题解决的一种策略。

例如，解下面这个密码算题：已知：D=5任务要求：（1）把字母换成数字；（2）字母换成数字后，下面一行数字答案必须等上下之和。

问题解决者往往采用顺向推理的策略，先从D=5这一信息出发，找出可能性最小的一列，从中获得最多的信息，再利用加法中的某些规则进行推理，一步一步地找到正确答案。

研究表明，顺向工作是专家问题解决行为的一个重要特点。

专家在看到问题时，首先是发现问题提供了什么信息，就立即想到用哪些方法能从这些信息中推出新的信息，从而对问题中各要素的相互关系增进了解，达成问题解决。

3、逆向工作逆向工作也称逆向推理（working backward），是指从问题的目标状态出发，按照子目标组成的逻辑顺序逐级向当前状态递归的问题解决策略。

其主要特点是将问题解决的目标分解成若干子目标，直至使子目标按逆推途径与给定的条件建立直接联系或等同起来，即目标—子目标—子目标—现有条件。

例如，解下面问题：已知图11－6中的ABCD是一个长方形，证明AD与BC相等。

从目标出发，进行反推时问题解决者可能会问：如何才能证明AD与BC相等？如果我能证明△ACD与△BDC全等，那么就能证明AD等于BC。

下一步的推理就是：如果我能证明两边和一个夹角相等，那么就能证明△ADC和△BDC全等。

这样，从一个子目标出发反推到另一个子目标，以达到问题的解决。

新手往往采用这种策略来解决问题的。

几何题，求证AD=BC4．假设检验假设检验（generate and test）一般分为两步进行：（1）产生一个“候选”答案；（2）检验它是否真是答案。

如果被否定，则另产生一个“候选”答案，并再度检验，直到找出真正的答案为止。

这种策略的缺点是：（1）没有提供如何尽快选择“候选”答案的方法，对答案的选择可能较费时；（2）解决问题的答案要求是完整的，否则难以检验，而要完整列出所有“候选”答案也较困难。

总之，在问题解决时人们可以选择不同的策略。

但人们一般不去寻求最优的策略，而是找到一个较满意的策略。

因为即使是解决最简单的问题，要想得到次数最少、效能最高的问题解决策略也是很困难的。

抱负水平的高低会影响问题解决的满意度。

二问题解决的过程对问题解决的过程，斯滕伯格等（Sternberg，1986；Bransford & Stein，1993;Hayes，1989）用问题解决循环（problem－solving cycle）来加以描述。

当我们面临一个需要解决的问题时，一般要经历下列几个步骤：确定问题、定义问题、形成策略、组织信息、分配资源、监控和评估一是确定问题（problem identification）。

问题解决的第一步，是要认定有问题。

有时把一个情境认定为有问题都有困难：也许你没有认识到有一个目标（如没有意识到期终要完成一篇论文），也许没有认识到通向目标的道路会受阻（如没有留意平时要积累有关资料），也许没有认识到已有的解决方案不起作用了（如想以中学的学习方式来对付大学的学习）。

如果是这样，你就不会想到要写一篇学期论文，这篇论文拟探讨什么问题。

二是定义问题（problem definition）。

一旦有了问题，下一步是要定义和表征这个问题，如何解决它。

例如，在认定拟探讨某个问题的学期论文后，你就必须很好地定义论文的主题。

这样才有可能决定要收集哪些资料和如何撰写论文的策略。

正确定义和表征问题，是问题解决的关键。

三是形成策略（strategy formulation）。

一旦问题被定义下来，下一步就要形成一个解决问题的策略。

策略可以是分析（analysis）的，即把复杂问题的整体分解成为可处理的元素，也可以是综合（synthesis）的，即把各个元素集中在一起，进而组合成为有用的东西，还可以用其他的策略。

四是组织信息（organization of information）。

一旦策略（至少是暂定的策略）形成后，就要把有用的信息组织起来以实现这个策略。

当然，在整个问题解决过程中都在组织、了解有关信息。

但在这一步骤中所组织的信息是有针对性的，目的是要找到一条最好途径来实现该策略。

例如，你的问题是为你的学期论文组织信息，那么你可以拟订一个提纲来组织你的想法。

如果你的问题是找到一个地点，那么你或许需要一张地图来组织相关信息。

五是分配资源（resource allocation）。

除某些特殊问题外，大多数问题都是有限资源（包括时间、金钱、设备、空间等）的问题。

因此就要考虑哪些问题值得花多少资源，这就需要知道如何分配何种资源。

六是监控（monitoring）。

从问题解决一开始问题解决者就应进行监控，即检查自己正在做的事是否一步步地接近目标，还包括对时间谨慎花费的监控。

监控能使你及时发现错误，有时错误一开始就有，有时中途出现，无论哪一种情况都要对自己的行为加以调整。

七是评估（evaluation）。

在解决问题的过程中还要对答案进行评估。

评估，有时要马上进行，有时可稍晚些或很久后进行。

例如，起草了学期论文后，很可能要对初稿进行多次评估，加以修改和校对。

通常，评估会导致重大进展。

通过评估，可能发现新问题，也可能对原先的问题进行重新定义，可能会形成新的策略，发现新的资源，或对已有资源的利用更充分。

因此，当问题解决出现一个新局面并开始新一轮循环时，这次问题解决的循环便完成了。

三影像解决问题的因素问题解决的思维过程受多种心理因素的影响。

有些因素能促进思维活动对问题的解决，有些因素则妨碍思维活动对问题的解决。

下面讨论其中主要的几种。

（一）问题表征问题表征（problem representation）是在头脑中对问题进行信息记载、理解和表达的方式。

要能解决一个问题，不仅有赖于我们分解该问题的策略，也有赖于我们对该问题如何进行表征。