人文类认知心理学第九章问题解决PPT精品课件
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《认知心理学》精品课件-问题解决
❖ 酝酿期：
▪ 问题解决者会暂时搁置问题去做别的事情
❖ 灵感期
▪ 问题解决者得到了解决问题的灵感
❖ 验证期
▪ 问题解决者验证他们的灵感，即检验创造出的产品， 证明其合理性。
影响创造性的因素
❖ 认知因素 ❖ 专业知识和对创造性工作的投入 ❖ 人格因素 ❖ 内向、聪明、坚强、自律、多愁善感、
勇于创新 ❖ 内部动机 ❖ 环境因素 ❖ 文化对创造性的影响
❖ 8.你有两个桶，容量分别为3夸脱和5夸脱，同时 还有大量的水。你怎么才能准确量出4夸脱的水？
❖ 9.在你的一个小桶里装有三种颜色的软糖，分别 是红色、绿色和蓝色。闭上双眼，把手伸进桶里 ，取出两块同样颜色的软糖。如果要确保取出两 块相同颜色的软糖，这时你必须从桶里取出多少 块软糖？
Question
❖ 7.你有两个瓶罐和100个弹子。其中50个弹子是红色的， 另外50个那么是蓝色的。在两个瓶罐中任选一个，然后任 意从那个瓶子中往外取弹子。你怎样才会使红色弹子被选 上的概率到达最大值？〔你必须将100个弹子全部放在两 个瓶罐中〕当你使用自己的方案，选择红色弹子的概率是 多大呢？
Question
第三节 问题解决的策略
❖ 算法〔algorithm〕 ❖ 算法策略就是在问题空间中随机搜索所有可能的解决问题的
方法，直至选择一种有效的方法解决问题。 ❖ 算法就是一套规那么，它精确地指明解题的步骤。 ❖ 启发法〔heuristic method〕 ❖ 人根据一定的经验，在问题空间内进行较少的搜索，以到达
❖ 认知技能：建构性搜索
二、问题解决的特征
❖ 问题解决是目的指向性的认知操作系列。问题解决有三个特 征：
目的指向性 操作系列 认知操作
认知心理学
▪ 问题解决者会暂时搁置问题去做别的事情
❖ 灵感期
▪ 问题解决者得到了解决问题的灵感
❖ 验证期
▪ 问题解决者验证他们的灵感，即检验创造出的产品， 证明其合理性。
影响创造性的因素
❖ 认知因素 ❖ 专业知识和对创造性工作的投入 ❖ 人格因素 ❖ 内向、聪明、坚强、自律、多愁善感、
勇于创新 ❖ 内部动机 ❖ 环境因素 ❖ 文化对创造性的影响
❖ 8.你有两个桶，容量分别为3夸脱和5夸脱，同时 还有大量的水。你怎么才能准确量出4夸脱的水？
❖ 9.在你的一个小桶里装有三种颜色的软糖，分别 是红色、绿色和蓝色。闭上双眼，把手伸进桶里 ，取出两块同样颜色的软糖。如果要确保取出两 块相同颜色的软糖，这时你必须从桶里取出多少 块软糖？
Question
❖ 7.你有两个瓶罐和100个弹子。其中50个弹子是红色的， 另外50个那么是蓝色的。在两个瓶罐中任选一个，然后任 意从那个瓶子中往外取弹子。你怎样才会使红色弹子被选 上的概率到达最大值？〔你必须将100个弹子全部放在两 个瓶罐中〕当你使用自己的方案，选择红色弹子的概率是 多大呢？
Question
第三节 问题解决的策略
❖ 算法〔algorithm〕 ❖ 算法策略就是在问题空间中随机搜索所有可能的解决问题的
方法，直至选择一种有效的方法解决问题。 ❖ 算法就是一套规那么，它精确地指明解题的步骤。 ❖ 启发法〔heuristic method〕 ❖ 人根据一定的经验，在问题空间内进行较少的搜索，以到达
❖ 认知技能：建构性搜索
二、问题解决的特征
❖ 问题解决是目的指向性的认知操作系列。问题解决有三个特 征：
目的指向性 操作系列 认知操作
认知心理学
认知心理学课件9
认知心理学课件40模式识别既有复杂性，又有适应性；二、模式识别理论；（一）匹配理论（MatchingTheory），；1、模板匹配模型（或理论）；（1）内涵；模板匹配模型的发展：早期模板说主要以U.Neis；（2）支持证据：P50；（3）评价：模板匹配模型可以解释一定范围内的模式；不足之处：无法解释人们能够识别无限变化的模式；2、原型匹配模型；（1）内涵：人的长时记忆中贮存的模式识别既有复杂性，又有适应性。
模式识别的复杂性一方面与人类生存环境的复杂性有关，另一方面与人脑结构与功能的复杂性有关；适应性指能适应外界环境表现出灵活性与多变性。
二、模式识别理论。
可分为匹配理论和分析理论。
（一）匹配理论（Matching Theory），用刺激模式与大脑中存在的某一类特定的特征相匹配来说明感知过程。
1、模板匹配模型（或理论）（1）内涵。
人的长时记忆中贮存着刺激模式的复本（或模板），它们与外部刺激模式有着一一对应关系，刺激作用于感官后，新异刺激就与已贮存的模板进行比较，直到二者出现最佳的匹配，这样模式就得到识别。
理解：知觉时所比较的是人们记忆中理想模式的一个固定心理模型。
两种模式匹配时要有最大限度的重叠。
是一种“全或无”的理论（或者说遵循一种全或无的方式）。
匹配意味着识别，不匹配意味着无法识别。
模板匹配模型的发展：早期模板说主要以U.Neisser1967年的观点为主，即在记忆中贮存了无法计数的模板，他主要以字母识别来说明模式识别。
刚开始他是以八个样例来说明成功和失败的匹配的（P49）。
后期模板说是以P.H.Lindsay& D.A.Norman1977年的理论为主，他们修正了奈瑟尔的观点，增加了预加工的过程。
简图如下。
（2）支持证据：P50。
1974年S.Phillips的棋局识别实验；R.Warren的实验。
（3）评价：模板匹配模型可以解释一定范围内的模式识别。
主要应用在机器的模式识别方面（如银行、超市等单位识别数字的系统：会员卡、银行卡等。
认知心理学问题解决课件
在解决复杂的问题时，人们通常使用启发法策略。
算法&启发法比较：
• 不能肯定所有问题都有算法。 • 一些问题虽有算法，但启发法可以更迅速解决问
题（如开保险箱、弈棋）。
• 人类解决问题，主要应用启发法.几种重要的启发式策略
手段-目的分析：
该策略的核心是要发现问题的当前状态与目标状 态的差别，并应用算子来缩小这种差别
认知心理学问题解决
19
19 / 12
四.问题解决的计算机模拟
认知心理学问题解决
20
概念
问题解决的计算机模拟就是依据一定的 心理学理论编写计算机程序来模拟人类 解决问题的行为和内部认知过程，使计 算机类似于人的方式来解决问题并达到 类似的结果。
认知心理学问题解决
21
21 / 12
（1）.【逻辑理论家】和【通用问题解决者】
认知心理学问题解决
目录
一.问题与问题解决 二.问题解决过程 三.问题解决的策略 四.问题解决的计算机模拟
이 문서는 나눔글꼴로 작성되었습니다. 설치하기
认知心理学问题解决
2
一.问题与问题解决
认知心理学问题解决
3
（1）.问题的心理学描述
问题：当人们面临一项任务而又没有直接手段去完成 时，于是就有了问题。
认知心理学问题解决
13
13 / 12
（3）.问题表征对问题解决的影响
问题的表征对问题解决具有极其重要的作用。 不同的方法表征问题往往产生截然不同的结 果。
例：在长桌前坐着4个人，从左至右依次是甲、乙、丙、丁；根据下述 信息，指出谁拥有小轿车。(要求人在听完问题之后写出他们对问题的 表征发现：应用矩阵式表征对解决这种问题显得最有效。) （1）甲穿蓝衬衫。 （2）穿红衬衫的人拥有自行车 （3）丁拥有摩托车。 （4）丙靠着穿绿衬衫的人。 （5）乙靠着拥有小轿车的人。 （6）穿白衬衫的人靠着拥有摩托车的人。 （7）拥有三轮车的人距拥有摩托车的人最远。
算法&启发法比较：
• 不能肯定所有问题都有算法。 • 一些问题虽有算法，但启发法可以更迅速解决问
题（如开保险箱、弈棋）。
• 人类解决问题，主要应用启发法.几种重要的启发式策略
手段-目的分析：
该策略的核心是要发现问题的当前状态与目标状 态的差别，并应用算子来缩小这种差别
认知心理学问题解决
19
19 / 12
四.问题解决的计算机模拟
认知心理学问题解决
20
概念
问题解决的计算机模拟就是依据一定的 心理学理论编写计算机程序来模拟人类 解决问题的行为和内部认知过程，使计 算机类似于人的方式来解决问题并达到 类似的结果。
认知心理学问题解决
21
21 / 12
（1）.【逻辑理论家】和【通用问题解决者】
认知心理学问题解决
目录
一.问题与问题解决 二.问题解决过程 三.问题解决的策略 四.问题解决的计算机模拟
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认知心理学问题解决
2
一.问题与问题解决
认知心理学问题解决
3
（1）.问题的心理学描述
问题：当人们面临一项任务而又没有直接手段去完成 时，于是就有了问题。
认知心理学问题解决
13
13 / 12
（3）.问题表征对问题解决的影响
问题的表征对问题解决具有极其重要的作用。 不同的方法表征问题往往产生截然不同的结 果。
例：在长桌前坐着4个人，从左至右依次是甲、乙、丙、丁；根据下述 信息，指出谁拥有小轿车。(要求人在听完问题之后写出他们对问题的 表征发现：应用矩阵式表征对解决这种问题显得最有效。) （1）甲穿蓝衬衫。 （2）穿红衬衫的人拥有自行车 （3）丁拥有摩托车。 （4）丙靠着穿绿衬衫的人。 （5）乙靠着拥有小轿车的人。 （6）穿白衬衫的人靠着拥有摩托车的人。 （7）拥有三轮车的人距拥有摩托车的人最远。
认知心理学第九章问题解决
商业领域
1 2
项目管理
在项目管理中，问题解决能力是关键，通过解决 项目中的各种问题，确保项目顺利完成。
决策制定
商业决策往往面临复杂的问题，运用问题解决技 巧能够帮助决策者理清思路，做出明智的决策。
3
产品创新
在产品开发和创新过程中，问题解决是推动产品 改进和优化的重要手段，能够提高产品的市场竞 争力。
详细描述
算法理论主张问题解决者应按照一套精确的步骤或程序，通过逻辑分析和推理， 逐步找到问题的答案。这种方法适用于有明确解决步骤的问题，但在解决复杂 或模糊问题时可能不适用。
启发式理论
总结词
启发式理论认为问题解决者应采用启发式方法，即利用经验和直觉来寻找问题的 解决方案。
详细描述
启发式理论主张问题解决者应利用已有的知识和经验，采用启发式方法来寻找问 题的解决方案。这种方法强调问题解决者的直觉和创造性，适用于解决复杂和模 糊的问题，但也可能导致过度依赖经验和直觉。
创造性理论
总结词
创造性理论认为问题解决需要创造性的思维和想象力，以产 生新的和独特的解决方案。
详细描述
创造性理论主张问题解决者应发挥创造力和想象力，打破传 统思维模式，寻求新的和独特的解决方案。这种方法适用于 需要创新和突破的问题，但也可能导致过于主观和不可预测 的解决方案。
03
问题解决的策略
理解问题
认知心理学第九章问题解决
目录
• 问题解决概述 • 问题解决的理论 • 问题解决的策略 • 问题解决的障碍 • 问题解决的应用
01
问题解决概述
问题解决的定义
问题解决是指个体在面对问题时，通 过一系列认知活动，寻找解决问题的 策略和方案的过程。
它涉及对问题的理解和分析、信息搜 索、方案制定、评估和选择等环节。
第九章认知心理学问题解决PPT课件
2020年9月28日
12
2、问题解决的类型
（1）明确限定性问题（界定良好的问题） （2）非明确限定性问题（界定不良问题）
2020年9月28日
13
（1）明确限定性问题
明确界定问题是指对问题的起始状态和目标状 态都作了明确规定，并最终会有一个明确答案。
归纳结构问题
三种类型 转换问题
重新排列
2020年9月28日
单元，它们是根据各知识单元潜在的结构相似 性而被组织在一起的。相反，新手的图式涉及 一些相对较小的、无关联的知识单元，它们是 根据表面相似性而组织在一起的。
2020年9月28日
47
2020年9月28日
48
Eylon的实验
心理学家Eylon等把有关物理学中“浮力的知 识”内容整理成两种形式：一种传统的线性的 组织方式（物理教材形式），另一种是根据专 家的有关浮力的知识分析结果以层次方式呈现 给学习物理的学生。
2020年9月28日
16
2020年9月28日
17
重新排列
要求问题解决者对所面临问题中诸成分在脑中 进行重新排列，或者以满足某一种方式进行重 新组合。
如把用“PYOLGSCHOY”较快的时间改排使 其具有意义。
2020年9月28日
18
（2）非明确限定性问题
非明确限定性问题是指问题的初始状态或目标 状态以及可能的认知操作都不清楚，或没有明 确说明，使问题具有不确定性。
24
（1）手段---目的分析
该策略的核心是要发现问题的当前状态与目标 状态的差别，并应用算子来缩小这种差别。
河内塔问题 传教士和野人过河问题 森林纵火者和森林热爱者问题
2020年9Biblioteka 28日25野 人 与 传 教 士 过 河 问 题
认知心理学第九章问题解决
大家好
1
第九章 问题解决
2
提纲
对问题解决的几种理解 问题表征 问题解决策略 问题表征与策略的关系 影响问题解决的其他心理因素
3
一、对问题解决的几种理解
尝试错误说 顿悟说 多阶段理论 技能说 信息加工说
4
1、尝试错误说
美国心理学家桑代克 （E. L. Thorndike， 1874-1949）提出尝试 错误说
30
表征是问题解决的中心环节
问题表征直接影响着问题解决者所考虑的一系 列合法、适当的步
如果一个问题得到了正确的表征，可以说它已 解决了一半（Simon，1986）
有时按常规方式表征的问题难以求解，但若换 一个角度来表征同一个问题，问题就迎刃而解 了（Simon，1991）
31
适宜的表征
问题解决的典型特征即在于生成合理的问题表征， 即问题被恰当地组织起来。
优点：它能够保证问题的解决 缺点：需要大量的尝试，因此费时费力
当问题复杂、问题空间很大时，人们很 难依靠这种策略来解决问题
有些问题也许没有现成的算法或尚未发 现其算法
37
2、启发法
启发法（heuristic method）是人根据一 定的经验，在问题空间内进行较少的搜索， 以达到问题解决的一种方法
(1+9)92+5=50
34
策略有效性
某些策略比其他一些策略更有效，表现在 它们要求的短时记忆的负担 保持它们的容易程度 它们达到问题解决的速度 它们所适用的作业范围
35
通用的解决问题的策略
算法 启发式
手段-目的分析 逆向搜索 爬山法 计划
36
1、算法
算法策略（algorithm strategy）是在问 题空间中随机搜索所有可能的解决问题的 方法，直至选择一种有效的方法解决问题 把解决问题的方法一一进行尝试，最终 找到解决问题的答案
1
第九章 问题解决
2
提纲
对问题解决的几种理解 问题表征 问题解决策略 问题表征与策略的关系 影响问题解决的其他心理因素
3
一、对问题解决的几种理解
尝试错误说 顿悟说 多阶段理论 技能说 信息加工说
4
1、尝试错误说
美国心理学家桑代克 （E. L. Thorndike， 1874-1949）提出尝试 错误说
30
表征是问题解决的中心环节
问题表征直接影响着问题解决者所考虑的一系 列合法、适当的步
如果一个问题得到了正确的表征，可以说它已 解决了一半（Simon，1986）
有时按常规方式表征的问题难以求解，但若换 一个角度来表征同一个问题，问题就迎刃而解 了（Simon，1991）
31
适宜的表征
问题解决的典型特征即在于生成合理的问题表征， 即问题被恰当地组织起来。
优点：它能够保证问题的解决 缺点：需要大量的尝试，因此费时费力
当问题复杂、问题空间很大时，人们很 难依靠这种策略来解决问题
有些问题也许没有现成的算法或尚未发 现其算法
37
2、启发法
启发法（heuristic method）是人根据一 定的经验，在问题空间内进行较少的搜索， 以达到问题解决的一种方法
(1+9)92+5=50
34
策略有效性
某些策略比其他一些策略更有效，表现在 它们要求的短时记忆的负担 保持它们的容易程度 它们达到问题解决的速度 它们所适用的作业范围
35
通用的解决问题的策略
算法 启发式
手段-目的分析 逆向搜索 爬山法 计划
36
1、算法
算法策略（algorithm strategy）是在问 题空间中随机搜索所有可能的解决问题的 方法，直至选择一种有效的方法解决问题 把解决问题的方法一一进行尝试，最终 找到解决问题的答案
认知心理学-问题解决
第九章 问题解决
1
第一节 第二节 第三节 第四节
•
问题与问题的解决 问题的解决过程 问题解决的策略 问题解决的计算机模拟
2
本章教学目的要求
• 本章要求学生了解和掌握问题解决的过程、阶
段、策略以及计算机模型。
• 本章教学重点：问题解决的特征；问题解决的
过程；问题解决的策略；问题解决的计算机模拟。
• 本章教学难点：问题解决的策略；问题解决的
7
第二节 问题解决过程
一、问题空间与问题解决 认知心理学从信息加工观点出发，将问题解决过程看作是对问题空 间的搜索过程。问题空间是问题解决者对一个问题所达到的全部认知 状态。人们要解决问题必须先要理解这个问题，对它进行表征，也即 构成问题空间。在解决问题过程中，所达到的全部状态（包括起始状 态、中间状态、目标状态及算子）都称为问题空间或状态空间。
（1）手段－目的分析 ：这个启发法最早得到Newell和Simon的研究。 它的核心是要发现问题的当前状态与目标状态的差别，并应用算子来 缩小这种差别，这样做还要先满足某些条件，即消除应用算子与当前 状态的差别，如此进行下去，以逐①步接近和达到目标状态，实现一系 列的子目标达到总目标，即解决问题。
（2）.手段-目的的分析有两种分析方式：A是把当前状态转化为目标状 态 B是寻求消除差别的算子。
启发法是指根据现有问题状态与目标状态的相似关系，采取 较少操作来表达问题的方法。这是一种凭经验来解决问题的方法， 它省时省力，但不保证成功。
算法与启发法各有优缺点，人在解决问题时为什么更多用启发
法？
12
二、几种重要的启发式策略 ： 目前，已经确定几种比较有效的应用范围较广的启发法： 1.手段－目的分析
（3）.手段-目的分析可应用于多种问题，包括河内塔问题。
1
第一节 第二节 第三节 第四节
•
问题与问题的解决 问题的解决过程 问题解决的策略 问题解决的计算机模拟
2
本章教学目的要求
• 本章要求学生了解和掌握问题解决的过程、阶
段、策略以及计算机模型。
• 本章教学重点：问题解决的特征；问题解决的
过程；问题解决的策略；问题解决的计算机模拟。
• 本章教学难点：问题解决的策略；问题解决的
7
第二节 问题解决过程
一、问题空间与问题解决 认知心理学从信息加工观点出发，将问题解决过程看作是对问题空 间的搜索过程。问题空间是问题解决者对一个问题所达到的全部认知 状态。人们要解决问题必须先要理解这个问题，对它进行表征，也即 构成问题空间。在解决问题过程中，所达到的全部状态（包括起始状 态、中间状态、目标状态及算子）都称为问题空间或状态空间。
（1）手段－目的分析 ：这个启发法最早得到Newell和Simon的研究。 它的核心是要发现问题的当前状态与目标状态的差别，并应用算子来 缩小这种差别，这样做还要先满足某些条件，即消除应用算子与当前 状态的差别，如此进行下去，以逐①步接近和达到目标状态，实现一系 列的子目标达到总目标，即解决问题。
（2）.手段-目的的分析有两种分析方式：A是把当前状态转化为目标状 态 B是寻求消除差别的算子。
启发法是指根据现有问题状态与目标状态的相似关系，采取 较少操作来表达问题的方法。这是一种凭经验来解决问题的方法， 它省时省力，但不保证成功。
算法与启发法各有优缺点，人在解决问题时为什么更多用启发
法？
12
二、几种重要的启发式策略 ： 目前，已经确定几种比较有效的应用范围较广的启发法： 1.手段－目的分析
（3）.手段-目的分析可应用于多种问题，包括河内塔问题。
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人在解决问题过程中，所达到的全部这些 状态（起始状态、中间状态、目标状态 及算子）称为问题空间或状态空间。
1.问题行为图
2.树形图
二、问题解决的阶段 1.问题表征 2.选择算子 3.评价当前状态 三、问题表征对问题解决的影响
第三节 问题解决的策略
一、算法和启发法 算法是解题的一套规则，它精确
的指明解题的步骤；启发法是凭借经 验的解题方法，也可称为经验规则。
《认知心理学》
第九章 问题解决
（课时 5学时）
本章教学目的要求
要求学生了解和掌握问题解决的过程、 策略及其计算机模型。
第一节 问题与问题解决
一、问题的心理学描述 1.归纳结构问题 2.转换问题 3.排列问题
二、问题解决的特征 1．目的指向性 2．操作序列 3．认知操作
第二节 问题解决过程
一、问题空间与问题解决
二、几种重要的启发式策略 1.手段－目的分析 2.逆向工作 3.计划
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2021/02/24
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1.问题行为图
2.树形图
二、问题解决的阶段 1.问题表征 2.选择算子 3.评价当前状态 三、问题表征对问题解决的影响
第三节 问题解决的策略
一、算法和启发法 算法是解题的一套规则，它精确
的指明解题的步骤；启发法是凭借经 验的解题方法，也可称为经验规则。
《认知心理学》
第九章 问题解决
（课时 5学时）
本章教学目的要求
要求学生了解和掌握问题解决的过程、 策略及其计算机模型。
第一节 问题与问题解决
一、问题的心理学描述 1.归纳结构问题 2.转换问题 3.排列问题
二、问题解决的特征 1．目的指向性 2．操作序列 3．认知操作
第二节 问题解决过程
一、问题空间与问题解决
二、几种重要的启发式策略 1.手段－目的分析 2.逆向工作 3.计划
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