第七章 问题解决与创造性思维

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• 把总目标划分成许多子目标,将问题 划分成许多子问题后,寻找解决每一 个子问题的手段。
• 操作步骤 • (1)认清问题的初始状态和目标状态 • (2)分解问题的总目标为若干个小目标 • (3)选择手段将初始目标向第一个小目标 推进 • (4)达到第一个小目标后,向第二个小目 标推进 • (5)如果某一手段行不通,就退回到原来 状态,重新选择手段
• 3.归纳结构问题、转化问题vs.排列问题:性质 • 归纳结构问题:给了几个成分,要求问题解决者发现 隐含在这些成分中的结构。 • 转化问题:给出一个初始状态,问题解决者必须发展 一系列达到目标状态的操作,通过这些操作,使初始 状态不断向目标状态转化,最终达到总目标。如河内 塔问题。 • 排列问题:给出所有的成分,问题解决者必须以一定 的方式排列它们,通过排列达到目标状态。 • 如解密码算术题
• 另外的表述:
• 不管是简单还是复杂,持续的时间长还是短, 每一个问题都必然包含四种成分:①目的。即在 某种情景下想要干什么。一种情景可能有许多目 的,也可能只有一种目的;目的可能很明确,也 可能很模糊。教学情景中的大多数问题目的是相 当明确的。②个体已有的知识。这是指个体在问 题情景一开始,就已具备的知识技能。已有知识因 人因事而异。③障碍。指在解决问题的过程中会 遇到的种种需解决的因素,障碍是否明确,因人 因事而异。④方法。指个体可以用来解决问题的 程序和步骤。在问题解决的过程中,可以使用的 方法常常会受到某些方面的限制,如资金、工具 等。
• (四)评价结果阶段

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当选择并完成某个解决方案之后, 还应该对结果进行评价。 • 评价结果的方法之一,就是寻找能够 证实或证伪这种解答的证据,对解答 进行核查。
第三节 问题解决的影响因素
• 一、影响问题解决的主观因素 • (一)定势:心理的一种暂时准备状态。
• 思维定势:问题解决的过程中作特定加工 方式的准备,它限制着形成假设的范围, 并使所尝试的问题解决方法固定化 • 克服思维定势的有效方法是培养学生的求 异思维
• (二)、问题解决及其特点 • 1.问题解决
• 指个人应用一系列的认知操作,从问题的起 始状态到达目标状态的过程。 • 另:是指问题解决者面临问题情景而没有现 成方法可以利用时,将已知情景转化为目标 情景的认知过程。
• 2.问题解决的特点: • (1)目的性:具有明确的目的性和特定的目的状态 (2)认知性:通过内在的心理加工实现的自动化的 操作不属于为解决。 • (3)序列性:包含一些列的心理活动。

• 问题表征的结局
• 1.联想起一个合适的顿悟式解决方案(找到 一个可以利用的图式),问题得到解决 • 2.没有现成的图式可以利用,重组问题情境, 产生解决问题的方案
• (二)寻求解答阶段
• • • •
寻找问题解决的方案: 重新描述问题 建立问题的子目标层级 选择问题解决的策略
• 问题解决的策略
• (二)问题的分类 • 1.结构良好问题 vs.结构不良问题: 根据给 定状态和起始状态的界定 • 结构良好问题(界定清晰):也就是那些 具有明确的初始状态、目标状态以及解决 方法的问题。 • 结构不良问题(界定含糊):指那些没有 明确的初始状态、目标状态或者解决方法 的问题。
• 2.具体问题vs.抽象问题:根据问题的内 容 • 具体问题:问题内容的要求比较明确 • 抽象问题:难以用简单的语言回答, 概括性高
• 四、基克的观点(四阶段观) • (一)理解和表征问题阶段 • 解决问题的第一步是确定问题到底是什么, 这意味着要理解和表征问题,即从什么角 度看待问题,包括问题的条件、目标以及 可用的操作。
• 在理解问题的过程中,问题解决者需要完成以下 几方面工作: • 1.识别相关信息:相关、无关;表面相关实际无 关;表面不相关实际有关 • 2.语义理解:赋值句和关系句 • 3.整体表征:把握问题的全貌,达成对问题的正 确理解 • 4.问题归类:归类并激活一个特定的图式 • 使用正确图式
• 3.良好认知结构的迁移效应 • 问题解决会修改原有的认知结构,新形成 的认知结构又会影响以后的问题解决
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(五)记忆和理解 实验: 任务:玩一种扑克游戏 实验1组:死记硬背游戏规则 实验2组:通过推理学习游戏 测验:是否记住了游戏规则 是否能将学会的技巧用于解决同类的问题 结果:实验1组学会玩扑克游戏的时间短于实验2组 实验2组的迁移成绩显著高于实验1组 记忆:有助于短时间内学会问题解决 理解:有助于长时间应用和迁移
• 2.爬山法

其基本思想是:先设立一个目标, 然后向目标方向走到与起始点邻近的 某一节点,逐步逼近目标。
• 9个大人和两个小孩要过河,而渡河用的船每次只 能载一个大人或两个小孩,要实现这个目标船要 在河中横渡多少次? (一个来回等于两次横渡)
• 3.逆向反推法 • 逆向反推法指从目标开始状态出发倒推到 目标所需的前一个中间状态及其算子,直 至退至初始状态。 • 从初始状态出发可以有多种走法,但只有 一条路能到达目标状态。
• 另:(1)解决问题是解决新的问题,即所遇到的 问题是初次遇到的问题; • (2)在解决问题中,要把掌握的简单规则重新组 合,以适用于当前问题; • (3)问题一旦解决,人的能力或者倾向随之发生 变化。
三、问题解决的理论
• 1.试误说
• 代表人物:桑代克 • 主要观点:问题解决是由刺激情境与适当 反应之间形成的联结构成的;这种联结是 通过尝试错误逐渐形成的。 • 过程:盲目的操作——尝试错误——发现 问题解决的方法。
• 算法式策略指将达到目标的各种可能的方 法都列出来,具体化,逐一加以尝试。 • 算法式策略费时费力,而且有些算法式策 略有时在实际中根本不可能实现。 • 启发式策略指根据目标的指引,试图不断 地将问题状态转换成与目标状态相近的状 态,从而只试探那些对成功趋向目标状态 有价值的算子。
• 1.手段-目的分析
三、斯滕伯格的观点:顿悟
• 顿悟的过程: • 1.选择性编码:了解某些信息与要解决的问 题有关,以及如何相关:分辨有用条件和 多余条件,注意表面无关实际重要的条件 • 抽屉里有黑色和灰色两种颜色的袜子,比 例为4:5,至少拿几只袜子,才能得到一 双颜色相同的袜子?
• 2.选择性组合 • 个体将最初分离的信息组合成一体,尤其 要注意将看似无关紧要但是却极有价值的 信息组合在一起
• 4.类比思维 • 当我们面对某个问题,而对问题的领域 知识所知甚少时,类比是有效的方法。 • 一般是先对问题进行表征,然后去获取与 当前情景相关或者相似的熟悉领域的知识, 加以利用。 • 仿生学
• 5.简化策略
• 在问题解决过程中,先抛开问题的细节, 直接抓住问题的关键信息,将抽象的问题 简化成简单的形式,解决简化了的问题, 再解决复杂的问题。
• 2.顿悟说 • 代表人物:苛勒 • 主要观点:人遇到问题时,会重组问题情境 的当前结构,以弥补问题的缺口,达到新的 完形,从而联想起一种可行的解决方案。 • 顿悟:对问题情境的突然领悟
• 顿悟与试误的对立统一:
• 认知的不同阶段 • 通过试误达成顿悟
• 3.问题解决的认知观点 • 问题解决的过程就是通过一系列的操作达 到目标的过程。 • 问题状态:问题解决者在解决问题的过程 中遇到各种问题情景,这些问题情景的总 和达成了问题状态。 • 问题状态分初始状态和目标状态以及从初 始状态到目标状态的一系列中间状态。
• (二)噪音 • 噪音影响人的注意力,影响人的思维 • 实验: • 1.强噪音、弱噪音 2.事先告知、事先不告 知有噪音 • 结果:1.预知的噪音,其强度不影响问题解 决 2.不可预知的噪音,强度越大,对问 题解决的影响越大
第四节 问题解决能力的培养
• 一、专家和新手 • (—)专家和新手的差异
• (六)情绪和动机状态 • 在一定限度内,情绪和动机强度与问题解决的 效率成正比
二、影响问题解决的客观因素
• (一)问题情境
• 问题情境就是指问题的知觉方式 • 问题的知觉方式与人们的知识经验越 接近,问题解决就越容易;反之
• 影响问题解决的情境 • (1)原因与结果在时间上的分离:蚊子叮 咬与疟疾 • (2)原因的相互依存:佝偻病需要补钙和 维生素D • (3)无法直接观察或者难以观察导致现象 的原因:风对火车速度的影响
• 实验:学习两种浮力材料,考察学习效果 • 1组:浮力材料来自传统教科书 • 2组:根据对专家浮力知识的分析,按照层次分门别 类的组织 • 结果:回忆成绩:2组比1组高出40% • 解决问题成绩: 2组比1组高出25%
• (四)认知结构 • 作用 • 1.组织者的作用:架设旧知识和问题解决之间的 桥梁 • 2.认知变量的作用:影响问题解决过程中概念和 简单规则的重组,进而影响问题解决方法的产生
• 二、奥苏贝尔和鲁宾逊的观点:四阶段
• 1.呈现问题情境命题 • 把问题以命题的形式呈现给学生,并要求 学生掌握这些命题 • 2.明确问题的目标与已知条件
• 3.填补空隙:核心 • 提取与当前问题有关的知识、规则,寻找问题解 决的策略 • 4.解答之后的检验 • 检查问题解决的方法是否正确、简捷、合理
• 在一张桌子前,从左到右依次并排坐着 ABCD四个人,请根据一下信息,指出谁有 小轿车 • A穿蓝衬衫 • 穿红衬衫的人有自行车 • D有摩托车 • C靠着穿绿衬衫的人 • B靠着有小轿车的人 • 穿白衬衫的人靠着有摩托车的人 • 有三轮车的人距有摩托车的人最远
• (三)执行计划或者尝试解答阶段 • 当表征某个问题并选好某种解决方案后, 下一步就要执行计划、尝试解答。 • 如果解决方案主要涉及某些算法的使用, 那么一定要避免在使用算法的过程中产生 一些错误的算式或者系统性的“臭虫”。
• • • • • (1)意识到问题的存在 (2)识别出问题 (3)提出假设 (4)接受或拒绝试探性的假设 (5)形成和评价结论
• 2.教学过程 (1)儿童要有一个真实的经验情境,有一个 对活动本身感兴趣的连续活动 (2)在这个情境内部产生一个真实的问题, 作为思维的刺激物 (3)儿童要占有资料,从事必要的观察 (4)儿童展开自己想出来的解决问题的方法 (5)儿童要有机会通过应用来检验其想法
• 老张下周打算办几件事: • 和朋友吃顿饭,到美术馆参观,到图书馆借书, 到商店买衣服 • 条件:周三朋友不能见老张,图书馆周六闭馆, 美术馆二、四、六不开放,二、五、六商店营业 • 问题:下周内哪一天能把所有的事情完成?
• 3.选择性比较
• 个体将新获得的信息和过去获得的信息联 系起来,并能找到新信息和旧信息在某些 方面是相似的,以利用旧信息更好的理解 新信息 • 贝尔发明电话机——吉他声音的启发
第七章 问题解决与创造性思维
第一节 问题解决的性质与过程
• 一、问题与问题解决 • (一)问题及其分类 • 1、问题:给定信息和要达到目标之间有某些障碍需 要被克服的刺激情境。 • 2.成分 • (1)给定信息(给定条件),指有关问题初始状态 的一系列描述; • (2)达到的目标,指有关问题结果状态的描述; • (3)存在的限制或障碍,指在解决问题的过程中会 遇到的种种需待解决的因素。
• 操作方法:问题解决者把一种问题状态改 变成另一种问题状态。 • 问题空间:一系列问题状态和转变问题状 态的操作方法就组成了问题空间,这就是 对问题构成的表征。 • 问题解决的首要关键环节是对问题情景建 构起一个心理表征,也就是问题空间。
第二节 问题解决过程
• 一、杜威的五阶段理论 • 1.问题解决的阶段
• (二)功能固着
• 人们倾向于将某种功能赋予某个物体 而不能认识到物体还有别的功能。 • 功能固着是通过练习 获得的,是后天 习得的。
• (三)知识经验
• 1.知识经验的数量:一般情况下,知识经验越 多,越有利于问题的解决 • 2.知识经验的质量:是否是活的知识,专家知 识。 • 专家知识的一个重要特征是按照层次分门别类 的组织
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