心理 问题解决的策略
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小结:问题解决的方法
1.算法式:试误法
2.启发式 爬山法 手段-目标分析 逆推法
小结:问题解决的方法
其实在生活中,我们在解决问题时,根据问题的 不同性质,和问题发展的不同阶段,往往是几种 方式结合使用。比如走迷宫:正推、倒推、试误。 在问题解决的初期,我们需要试误,从而得到对 问题的直接认识;随着认识的加深,就会逐渐采 用爬山法来解决问题,当对问题足够透彻时,我 们就会采用手段——目的分析法。 尝试错误是必须的,但使用逆推法、手段目标分 析、爬山法等,则会减少我们的盲目性。
认知心理学从信息加工的观点出发,将问 题解决过程看做是对问题空间(Problem Space)的搜索过程。
问题空间是指问题解决者对所要解决问题的一切 可能的认识状态,包括对问题的初始状态和目标 状态的认识,以及如何由初始状态转化为目标状 态的认识等。
问题解决的过程
探索解决问题的知识与策略
问题理解 设计方案 选择方案 评价方案
问题解决的策略可以分为算法式和启发式 两类
二、问题解决的策略
算法式 :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。
计算:1+2+3+4+5+„„+10000=? 试误法:对如何从初始状态到达目标状态,没有任何 线索也没有理论指导,只能盲目尝试。
启发式:指利用经验而采取较少的操作来解决问 题的方法,它在很大程度上依赖于经验 。人们 在处理日常问题上大部分都使用启发式。
怎么连接在 一起?
——个人不能用已有的知识经验直接加以处理并因而 感到疑难的情境,我们称之为遇到了问题
问题解决概述——问题的基本成分
操作 初始状态 目标状态
初始状态——一开始时的不完全的信息或令人不满意的状况; 目标状态——你希望获得的信息或状态; 操作——为了从初始状态迈向目标状态,你可能采取的步骤。
二、问题解决的策略
启发式:手段——目标分析法
人们对问题情景中的初始状态和目标状态之间的 差距认识非常清晰,只需要根据目标,选择具体 手段来缩小差距。
与爬山法的差别:对问题空间认知程度的差异。 爬山法限于条件,只能走一步说一步; 手段——目标分析则可以直接设计需要的方式。
启发式:手段——目标分析法
可能吗?
哪个数字最勤 劳?哪个数字 最懒?
问题解决的特征
1. 目的指向性
– 问题解决具有明确的目的性
2. 操作序列
– 问题解决必须包括心理过程的序列
3. 认知操作
– 问题解决的活动必须由认知操作来进行。
问题解决概述
1
什么是问题
2
什么是问题解决
3
问题解决的过程 问题解决的影响因素
4
(三)问题解决基本过程
A
B
C D
例如,如图所示,已知矩形ABCD,求证 AD = BC.在解决这个问题s 时.学生会自问:“怎样才能证明 AD=BC呢? 如果能证明三角形ACD等于三角形BDC,我就能证明 AD=CB。”这样,学 生就会证明线的全等推出要证明三角形全等。他进一步还会推想,如果 能够证明两条边和夹角相等,那么,就能证明三角形ACD和三角形BDC全 等。
启发式:手段——目标分析法
河内塔问题
–请把圆盘从1号木棒上移到3号木棒上,移动 规则:(1)一次只能移动一个圆盘;(2)小 的圆盘必须放在大的圆盘上面。
1 2 3
A B C
启发式:逆推法
逆推法是从目标出发,反方向推导。即从 问题的目标状态开始搜索直至找到通往初 始状态的路径或方法。例如,某人要去城 市的某个地方,往往是在地图上先找到目 的地,然后查找一条从目的地退回到出发 点的路线。
是不是我们了解了 问题解决的内涵, 问题解决的策略, 问题解决的阶 段……我们就一定 能解决我们面临的 问题呢?
在一次讨论会上,有一位老师要向大家介绍他的 科研成果。刚开始的时候,他就发现第一张幻灯 片在屏幕上的位置太低了,于是大家就帮他想办 法。一位教授大声问大家:“谁有一本书或是其 他什么东西?”有个人说他有一本书,那位教授 又对大家说:“不行啊,这本书太厚了,这样幻 灯片的位置就会太高了。有没有薄一点儿的?” 于是大家又赶紧找薄一点儿的书。过了一会儿, 另一位教授喊道:“天哪!我简直不敢相信!” 然后他走到幻灯机前,拿起那本书,从中间翻开, 垫在幻灯机下面。随后他看了看所有的人,摇着 头说:“我简直不敢相信这一屋子的博士中,居 然没人会翻书!”
问题的表征: 已知„„? 未知„„? 现有一根粗细不均 的绳子。一个小时刚 刚能够烧完。你能精 确地计算半小时的时 间吗?
应用解决问题所需要的知识和策略 方案一:从粗的那头烧„? 方案二:从细的那头烧„? 方案三:„„?
ห้องสมุดไป่ตู้
问题解决了? 简单有效吗? „„?
二、问题解决的策略
问题解决策略(Strategy of problem solving)是 人们在解决问题的过程中搜索问题空间、 选择认知操作方式时运用策略的总称。
手段一目的分析法就是认识到解决问题的目标状态和初 始状态之间的差距,从而进行分析,想出缩小这种差距 的方法。前提是对问题空间,即初始状态和目标状态之 间有足够的了解。因此,才能直接根据目标,来选择自 己需要的手段,把手段和目标直接联系起来考虑。 比如,回老家。我们对这个过程非常了解,知道的手段 比较多,可以做飞机、也可以做火车;坐火车也可以有 几种选择。那么,当需要回家时,我们会根据自己的需 要和财政状况,来具体分析怎样做。
例:用六根火柴搭成四个等边三角形
要求: 用三条首尾相连的直线将四个五角星连起来。 限时1分种。
当看到四个点时,首先想到的答案是什 么?有没有不停地在框里打转?
思维定势 定势指在先前活动中形成的、影响当前问题 解决的一种心理准备状态。定势有时有助于 问题的解决,有时会妨碍问题的解决。 研究表明,在问题情境不变的情况下,定势 能使个体应用已掌握的方法迅速地解决问题 ;在问题情境发生变化的情况下,定势会妨 碍个体采用新的解决方法。
信息进行记载、理解和表达的方式。 特点:
(1)一般分为语言表征和表象表征。 (2)根据所要解决的问题不同,两种表征形式各有优劣。 (3) 当问题的呈现方式越符合人们的经验或知觉的习惯, 人们就越易于知觉问题情境,问题的解决也就越容易
问题解决概述——影响问题解决的因素
有一个人用600元买了一匹马,又以700元卖 了出去,然后他又用800元买回来,再以900 元卖出去。问:他赚了多少钱?
鸡兔同笼,一共5个头,16条腿,请问在笼 子里有几只鸡,几只兔?
– – – – – 5鸡0兔 5×2+0×4=10>16 4鸡1兔 4×2+1×4=12>16 3鸡2兔 3×2+2×4=14<16 2鸡3兔 2×2+3×4=16=16 1鸡4兔 1×2+4×4=18>16
1. 试误法
使用要点
图中显示的是一个残缺的国际象棋棋盘,它有两个角被切掉了, 现只剩下62个正方形。假若你有31张骨牌,每一张恰好可以遮盖棋 盘上两个正方形。你是否能够用骨牌把这个棋盘上的所有部分盖 住呢?请用几分钟时间试试看。
参考答案
每一张骨牌都必须盖住一个白格子和一个黑格子, 而去掉的是两个白格子,那么你马上可以发现,既 然剩下的是32个黑格子和30个白格子,显然无法 用31张骨牌全部盖住图中的棋盘,这个问题原来 是无解的。
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什么是问题
2
什么是问题解决
3
问题解决的过程 问题解决的影响因素
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2015/7/11
wenfulee@swu.edu.cn
二)问题解决
9月28是孔子 诞辰,那么10月 28日是什么日 子?
问题解决是思维的一种形式。由一定 的问题情境引起,经过一系列具有目标 指向性的认知操作,使问题得以解决的 心理过程。 有创造性问题解决和常规性问题解决 一只蚂蚁居然从 两种。 四川爬到了东京,
2015/7/11
例子:气球问题
问题解决概述——什么是 问题
移动气球,用最少的步骤将a变成b
a
b
1 2 3 8 4 7 6 5
(b)目标状态
问题解决概述——什么是问题
1.2 问题的种类
根据问题是如何被规定的,将问题分为两 类: 一类是清楚规定的问题
另一类是含糊规定的问题
问题解决概述
有一个人用600元买了一匹白马,又以700元 卖了出去,然后他用800元买了一匹黑马,再 以900元卖出去。
问题解决概述——影响问题解决的因素
小王家兄弟五个,都未婚,他们每人都有一个姐姐,如果 把王妈妈也算在内,试问他们家有几个女人? –答案:两个女人,兄弟的数目是无关信息。 某城市有15%的人不把电话号码放入电话簿上,如果你从 该城市的电话簿上随机抽200个号码,问其中有多少人是 不把电话号码放入号码簿上的? –分析:人们倾向与15%和200个人数,而实际上这两个 数字都是无关信息,答案应该是0。 一架绳梯悬挂在轮船舷侧,有1丈露在海面上,潮水上涨 时速为6寸,问多长时间后绳梯只有7尺露在海面上?
桑代克把猫在迷笼中不断地尝试、不断地 排除错误最终学会开门出来取食的过程称 为尝试错误学习,并提出了学习的“尝试错误”理论。
二、问题解决的策略
启发式:爬山法 限于条件,对初始 状态和目标状态之 间差距缺乏足够清 晰的认识,只能走 一步说一步,不断 缩小与最终目标之 间的距离。
爬山法的基本思想是设立一个目标,然后选取与 起始点邻近的未被访问的任一节点,向目标方向 运动,逐步逼近目标。这就像爬山一样,如果在 山脚下,要想爬到山顶,就得一点一点地往上走, 一直走到最高点。有时先得爬上矮山顶,然后再 下来,重新爬上最高的山顶。因此,爬山法只能 保证爬到眼前山上的最高点,而不一定是真正的 最高点。爬山法在我们日常生活中是有用的方法, 不少实际的问题是靠这种方法解决的。
– 对如何解决问题一无所知的情况下,常用 – 逐个尝试每一种可能性 – 儿童在最初的问题解决中较多采用 – 随着学习和成熟,逐渐减少
桑代克迷笼
将饿猫关入笼中,笼外放一条鱼,饿猫急于冲出笼门去吃 笼外的鱼,但是要想打开笼门,饿猫必须一气完成三个分 离的动作。首先要提起两个门闩,然后是按压一块带有铰 链的台板,最后是把横于门口的板条拨至垂直的位置。经 观察,猫第一次被放入迷箱时,拼命挣扎,或咬或抓,试 图逃出迷箱。终于,它偶然碰到踏板,逃出箱外,吃到了 食物。在这些努力和尝试中,它可能无意中一下子抓到门 闩或踩到台板或触及横条,结果使门打开,多次实验后, 饿猫的无效动作越来越少,最后一入迷笼就会立即以一种 正确的方式去触及机关打开门。桑代克记下猫逃出迷箱所 需时间后,即把猫再放回迷箱内,进行下一轮尝试。猫仍 然会经过乱抓乱咬的过程,不过所需时间可能会少一些, 经过如此多次连续尝试,猫逃出迷箱所需的时间越来越少, 无效动作逐渐被排除,以致到了最后,猫一进迷箱内,即 去按动踏板,跑出迷箱,获得食物。根据实验,可以画出 猫的学习曲线。
问题解决概述
1
什么是问题
2
什么是问题解决
3
问题解决的过程 问题解决的影响因素
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2015/7/11
三、 影响问题解决的因素
呈现刺激的模式 思维定势
问题的表征
问题 解决
功能固着
酝酿效应
知识经验:专家 与新手
呈现刺激的模式
已知一个圆的半径是2英寸,求圆的外切正方形的面积
问题表征的方式
问题表征(Problem representation)是在头脑中对问题
第3章:问题解决的策略
一个问题
九点连线问题
– 要求:笔不离纸, – 用不多于四条直线连在一起
2015/7/11
答案
主要内容
1 2 2
问题解决 学科领域的问题解决策略 研究性学习策略 (自学)
3
第1部分
1
什么是问题
2
问题解决的内涵
3
问题解决的过程和策略 影响问题解决的因素
4
一)问题解决概述——什么是问题
手段-目的分析法 爬山法 逆向反推发
1. 试误法 (机械尝试)
当我们对问题空间没有任何了解时,即对如何从 初始状态到达目标状态,没有任何线索、任何办 法或理论指导。只能用这种办法。 试误法可能是生活中最常用的方法了。特别是在 解决问题的初期。 比如,打井是不是试误呢?石油勘探,即使知道 哪个地方是油带,是不是打一口井就会出油呢? 计算机黑客要想破解别人的密码,往往也是使用 尝试的方式,因为对方的密码无非是一些字母和 数字的组合。 一串钥匙,不知道是哪一把,只能一个一个尝试。