第九章第一节问题解决概述

风继续吹

一、问题与问题解决
    (一)问题
    1．含义
    给定信息和要达到的目标之间有某些障碍需要被克服的刺激情境。
    2．问题的基本成分
    一是给定的条件，这是一组已知的关于问题的条件的描述，即问题的起始状态。二是要达到的目标，即问题要求的答案或目标状态。三是存在的限制或障碍，指那些阻碍实现目标状态的因素，它因人而异。
    3．问题的分类
    问题分为两类：有结构的问题或界定清晰的问题与无结构的问题或界定含糊的问题。
   (1)有结构问题
    已知条件和要达到的目标都非常明确，个体按一定的思维方式即可获得答案的问题。如，一般的数学应用题。
    (2)无结构的问题
    已知条件与要达到的目标都比较含糊，问题情境不明确、各种影响因素不确定，不易找出解答线索的问题。如，怎样更好地为奥运服务?
    (二)问题解决
    1．问题解决的含义
    问题解决是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。
    2．问题解决的基本特点
    (1)目的性
    问题解决具有明确的目的性。它总是要达到某个特定的目标状态。如，白日梦则不能称为问题解决。
    (2)认知性
    问题解决是通过内在心理加工实现的。整个活动过程依赖于一系列认知操作的进行。
    (3)序列性
    问题解决包含一系列的心理活动，即认知操作．它需要运用高级规则进行信息的重组。
    3．问题解决的类型
    问题解决有两种类型：一是常规性问题解决，使用常规方法来解决有结构的、有固定答案的问题；二是创造性问题解决。综合应用各种方法或通过发展新方法、新程序等来解决无结构的、无固定答案的问题。
    二、问题解决的过程
    (一)已有的观点
    1．桑代克的尝试错误说与苛勒的顿悟说是阐述问题解决的两种早期的心理学理论观。
    桑代克认为问题解决就是通过尝试．使错误的行为动作逐渐减少，正确的行为动作逐渐增加的过程。苛勒认为问题的解决是一个顿悟的过程。
    2．以杜威为代表的学说
    他们认为问题解决是一个循序渐进的、分阶段的过程。
    3．20世纪50年代的认知心理学
    问题解决看做是对问题空间的搜索．并进行计算机模拟。取得了显著的进展。问题空间是个体对一个问题所达到的全部认识状态。包括问题的起始状态、目标状态以及由前者过渡到后者的各中间状态和有关的操作。影响问题空间构造的因素有：个体的知识经验以及注意、记忆、思维等认知过程。
    (二)综合后的观点
    1．发现问题
    问题是问题解决的源头。从完整的问题解决过程来看，发现问题是其首要环节。能否发现问题，取决于三个因素：主体活动的积极性、主体的求知欲望和主体的知识经验。个体的好奇心、求知欲望越强，活动的积极性越高，则越能发现常人所发现不了的问题。个体的知识经验越丰富，视野也越开阔，这就更容易发现问题。
    2．理解问题
    理解问题就是把握问题的性质和关键信息．摒弃无关因素．并在头脑中形成有关问题的初步印象，即形成问题的表征。只有认清问题的关键．思维活动才会有明确的目标。才会有条不紊地围绕问题的核心展开。
    表征既是个体在头脑中对所面临的事件或情境的表现和记载。也是个体解决问题时所加工的对象。对问题的表征既包括问题的表面特征。也包括其深层特征。其中深层特征是解决问题的关键。
    3．提出假设
    提出假设就是提出解决问题的可能途径与方案．选择恰当的解决问题的操作步骤。常用的方式主要有两种：算法式和启发式。算法式即把解决问题的所有可能的方案都列举出来，逐一尝试。此种方式虽然可以保证解决问题。但效率不高。启发式即依据经验或直觉选择解法。它可以迅速地解决问题，但不排除失败的可能。
    提出假设的数量和质量取决于两个条件：一是个体思维的灵活性；二是与已有的知识经验有关。思维越灵活。越能多角度地分析问题．就能提出越多的问题。与问题解决相关的知识经验越丰富．就越有利于扩大假设的数量并提高其质量。
    4．检验假设
    检验假设就是通过一定的方法来确定假设是否合乎实际、是否符合科学原理。检验假设的方法有两种：一是直接检验，即通过实践来检验。通过问题解决的结果来检验；二是间接检验．即通过推论来淘汰错误的假设，保留并选择合理的、最佳的假设。
    直接检验虽然可靠，但有些假没不可能或不允许进行直接检验。间接检验的结果是否正确．最终还要由直接检验来证明。

(三)解决问题的策略与方法
    1．算法式方法与启发式方法   
    算法式是指将达到目标的各种可能的方法都算出来的方法。其优点是能保证成功地解决问题，缺点是费时费力。启发式方法是指能根据现有问题状态与目标状态的相似关系，采取较少的操作来解决问题的方法。其优点是省时，缺点是有可能无法保证成功。
    2．手段_啊目的分析法与爬山法
    手段一目的分析法是指把大的目标状态分成一个一个的小目标。然后进行算子搜索。算子是指在思维中用以指导进行操作的计划和方法。其目的在于减少当前的问题状态与目标状态之间的差异。爬山法是指通过评价当前的问题状态。增加这一状态与目标状态的差异，经过迂回前进最终达到解决问题的总目标。
    3．目标递进策略与目标递归策略
    目标递进策略是指从问题初始状态逐级向目标状态递进。特点是循序渐进．逐级逼近目标。在使用这一策略解决问题时。一般不能简化操作程序．否则难以顺理成章、水到渠成。目标递归策略也称逆向工作法，指从目标状态出发．按照子目标组成的逻辑顺序逐级向初始状态递归。这一策略常常用于证明几何题。
    三、影响问题解决的主要因素
    (一)问题的特征
    问题的类型和呈现的方式影响问题的解决。首先。学生解决抽象而不带具体情节的问题时比较容易，解决具体而接近实际的问题时比较困难。解决不需通过实际操作的“文字题”时比较容易，解决需要实际操作的“实际题”时比较困难。此外，由于问题的陈述方式或所给图示的不同，也会直接影响
问题解决的过程。
    (二)已有的知识经验
    已有经验的质与量都影响着问题解决。与问题解决有关的经验越多，解决该问题的可能性也就越大。知识经验在头脑中的贮存方式决定了问题能否有效地解决。
    专家与新手解决问题的能力差异表现在以下方面：①知识经验数量的大小。专家拥有某一领域大量的知识经验。②知识经验的组织。专家知识经验组织得非常合理。③知识经验的提取速度。专家在知识需要的时候能快速提取并加以应用。
    可见专家和新手解决问题的差异体现在专家不仅拥有丰富、组织合理的陈述性知识，而且也拥有解决问题所必需的、有效的心智技能和认知策略。
    (三)定势与功能固着
    定势有时可以促进问题的解决，借助它可以减少尝试错误的过程。不过，有时也往往阻碍问题的顺利解决，尤其两者情境相似，但解决方式相反时更易出错。
    功能固着也可以看做是一种定势，即从物体的正常功能的角度来考虑问题的定势。当在某种情形下需要利用某一物体的潜在功能来解决问题时，功能固着可能起到阻碍的作用。
    除了上述因素外，个体的智力水平、性格特征、情绪状态、认知风格和世界观等个性心理特性也制约着问题解决的方向和效果。
    四、提高问题解决能力的教学
    (一)提高学生知识储备的数量与质量
    1．帮助学生牢固地记忆知识
    知识记忆得越牢固、越准确，提取得也就越快、越准确，成功地解决问题的可能性也就越大。教学中教师要通过不断改进教学来促进学生形成合理的知识结构，运用记忆和提取方法从而更容易地解决问题。
    2．提供多种变式，促进知识的概括
    教师要重视概括、抽象、归纳和总结。应用同质不同形的各种问题的变式来突出本质特征，加强对不同类型的问题的区分与辨别，提高学生对所学内容的理解水平。
    3．重视知识间的联系，建立网络化结构
    教师要有意识地沟通课内外、不同学科、不同知识点之间的纵横交叉联系，使学生所获得的知识不只是一个孤立的点，而是能够融会贯通、有机配合的网络化、一体化的知识结构。
    (二)教授与训练解决问题的方法与策略
    要求学生自己反复推敲、分析各种假设、各种方法的优劣，对解决问题的整个过程进行监控与评价。
    1．结合具体学科，教授思维方法  
    教师既可以结合具体的学科内容，教授相应的心智技能，也可以根据已有的研究成果，开设专门的思维训练课。
    2．外化思路，进行显性教学
    教师在教授思维方法时，应遵循由内而外的方式，即把教师头脑中的思维方法或思路提炼出来，明确地、有意识地外化出来，给学生示范，并要求学生模仿、概括和总结。
    (三)提供多种练习的机会
    教师应考虑练习的质量，根据不同的教学目的、教学内容、教学时段等来精选、设计例题与习题，充分考虑练什么、什么时候练、练到什么程度，以什么方式练、如何检验练的效果等。多种形式的练习，可以调动学生主动参与学习的积极性，提高学生知识应用的变通性、灵活性与广泛性。
    (四)培养思考问题的习惯
    1．鼓励学生主动发现问题
    鼓励学生对平常事物多观察，不要被动地等待教师指定作业后，才去套用公式或定理去解决问题。
    2．鼓励学生多角度提出假设
    在明确问题的基础上，教师可以鼓励学生从不同的角度，尽可能多地提出各种假设。
    3．鼓励自我评价与反思