2022年小学教育心理学《当代教育心理学》第九章问题解决的学习与创造性.pdf

1 第九章问题解决的学习与创造性教学目标： 使学生掌握问题与问题解决的含义、过程，了解问题解决能力的训练方法掌握创造性的含义与心理结构，理解如何培养的创造性思维教学重点、难点： 重点是创造性思维；难点是问题解决的训练教学过程：问题解决是一种重要的思维活动，它在人们的实际生活中占有突出地位关于问题解决的学说有联想理论和格式塔理论本世纪50 年代认知心理学兴起后，出现了新的转折 认知心理学从信息加工观点出发，将人看作主动的信息加工者， 将问题解决看作是对问题空间的搜索，并用计算机来模拟人的问题解决过程，以此来检验和进一步发展对人的问题解决的研究第一节问题与问题解决一、问题及其分类1. 问题的界定多数心理学家都认为，所有的问题都含3 个基本的成分：给定、目标和障碍第一，给定成分 : 一组已知的关于问题条件与问题情境的描述，即间题的起始状态第二，目标成分 : 关于问题结论的描述，即问题所要求的答案，也就是问题的目标状态第三，障碍成分 : 从问题的起始状态到问题的目标状态之间的中介状态与各个步骤2. 问题的分类（1）结构良好问题结构良好问题有二个基本特征第一，问题的明确性第二，解法的确定性在结构良好问题中，有一类问题被称为“谜题”（puzzle problems），这是较早的研究问题解决的认知心理学家所采用的问题。

学校情境中的结构良好问题一般都是与一定的知识领域相联系的是指对问题的起始状态和目标状态都作了明确规定，并最终会有一个正确答案的问题这种类型的问题在其初始状态、目标状态、可能操作和解决问题过程中的算子都是清楚的明确限定性问题一般有三种类型: 归类结构问题、转换问题和重新排列问题归纳结构问题给予几个成分，而问题解决者必须发现隐含再这些成分中的结构形式例如：类推问题转换问题给予一个最初的状态， 而问题解决者必须发现一系列到目标状态的操作例如：著名的河内塔问题，传教士与野人过河问题，水罐问题等常见于研究的问题根据一个古老的故事，在远东的某处有一个寺院，里面有一堆六十四个由大到小纯金打造的盘子有一回， 这些盘子被迭在一起， 最大的盘子放在最底层每一个盘子被穿了一个孔， 放在宝石的针上 它们可以根据底下的规则由一个位置搬移到另外一个位置 : 一次只能移动一个盘子大盘子永远不能放在小盘子的上面这一迭盘子可以藉由另外一个外加的暂时位置从某个位置移到另外一个位置当这个 河内塔 从某个位置全部被搬到另外一个位置时，世界末日就会降临！名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - - 2 河内塔问题我们可以这样描述: 假设有 3 个木桩和 n 个大小均不相同的盘子(disc) 。

开始的时候 n 个套还都套在木桩A上 现在我们希望是否能找到一个解答，将 A桩上的盘子借着 B木桩当中间桥梁， 全部移到 C木桩上的最少次数 不过在搬动时还必须遵守下列规则: (1) 直径较小的盘子永远置于直径较大的套填上如下图）(2) 盘子可任意地由任何一个木桩移到其它的木桩上3) 每一次仅能移动一个盘子有关这个问题的解决方法就是先假设我们已有n-l 个盘子的解法首先我们先来讨论几个数量较少的情形:( 首先将盘子由小到大依序编号为1,2,3. n) A. n=l时，很简单直接把盘子从A移到 C，次数只有一次B. n=2 时，移动次序如下 : 排列问题给予所需的成分，而问题解决者必须以一定的方式排列它们，已达到规定的目标状态像著名的密码问题属于此类2）结构不良问题这类问题在结构上具有不明确性，在解法规则和答案上具有模糊性和开放性，它往往与某些概念原理密切地联系在一起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 此类问题对给定的条件或目标没有清楚的说明， 或对两者都没有明确的说明 其最明显的特点是， 虽然具有问题空间成分， 即或者具有问题的初始状态， 或者具有问题的目标状态， 或者具有算子，但是，对问题空间并未作出详细说明，而且可能还没有“正确”的答案，即仅具有含糊的目标状态。

在实际情境中的真实问题常常都是结构不良问题结构不良问题常常与学习者的生活密切相关， 因而能激发他们的兴趣和探究欲，而为了解决这种问题， 学习者要自己明确问题的目标，并确定解决问题所需要的信息和技能认知心理学在用理性的和系统的方法研究人们是如何解决结构不良问题时认为，在面对这类问题时常常会导致失败的原因有三个因素: 第一，所用的解决方法本身就不清楚，具有含糊性; 第二，在解决这种问题的时候，个体经常愿意采用可用的方法而不去追求更好的办法，即仅仅满足于满意，而不期望最优; 第三，在解决这种问题的时候， 个体受到自已的信念、 表征或动机等的影响， 而这些心理活动可能本身就不正确名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 13 页 - - - - - - - - - 3 二、问题解决的界定当人们想要达到一个特定的目标，但又不能立即找到达到该目标的合适的路径时，人们所从事的活动，都可以称作问题解决问题解决是指由一定情境引起，按照一定目标，应用一定认知操作或技能活动， 使问题得以解决的过程。

教材定义：问题解决 (problem solving)是“直接指向解决一个具体问题的思维它包括答案的形成和在可能答案中进行选择的过程”问题解决主要有如下三方面的特征：(1) 它是有目的性的 ( 即目标导向性 )；(2)它涉及认知加工过程而不是自动加工过程；(3) 只有当某个人缺乏相关的知识而不能立即想出解决方法时， 问题才出现 因此，某个问题 ( 如一道数学计算题 ) 对于大多数人来说是个问题， 但对于有相关技能的某些人( 如一位数学家 ) 来说却不算是问题对人类来说， 问题解决是一个组织严密的心理序列当代认知心理学认为， 问题解决是一个在现有手段和目标之间进行分析，根据问题解决的策略， 从而达到目标的过程问题解决的具体心理过程大致可以分为四个阶段: 发现问题阶段、分析问题阶段、提出解决问题的假设阶段和验证假设的阶段问题解决的四个阶段是相互联系和相互作用的， 但又并非是完全遵循着这个顺序的，当验证假设阶段发现了某些假设不能很好地解决间题的时候， 思维过程就会直接再次返回分析阶段或提出假设阶段，重新进行问题解决的具体过程问题解决的四个阶段构成了问题解决的周期， 即为了解决问题、 达到目标状态而克服困难或障碍所花费的时间。

问题解决周期具体包括问题识别、问题定义、策略构思、信息组织、资源分配、监控和评价第二节 问题解决的过程一、一般问题解决的过程问题表征在这个起始阶段，问题解决者将任务领域转化为问题空间，实现对问题的表征和理解问题空间也是人对问题的内部表征选择算子在这个阶段，问题解决者选择用来改变问题起始状态的算子有些算子与问题空间联系着， 易于得到， 有些算子需要选择 问题解决应用一系列的操作或算子， 究竟选择那些算子， 将它们组成什么序列， 都依赖于人采取那种问题解决的方案或计划问题解决的方案、计划或办法都称作问题解决的策略应用算子实际运用所选定的算子来改变问题的起始状态或当前的状态，使之逐渐接近并达到目标状态这个阶段也称执行策略阶段评价当前状态这里包括对算子和策略是否适宜、当前状态是否接近目标、问题是否已得到解决等作出评估一）建立问题表征解决问题首先要建立问题表征（problem representation），也就是要理解问题的意思， 澄清问题到底是什么 学习者要分析问题的表述， 明确把握问题的基本要点，包括问题的已知条件、 所求的目标、 各个条件与目标之间构成的基本关系以及可能的问题解决策略， 也就是要建立问题表征。

值得注意的是， 问题表征不是问题的客观的描述或存在形式，而是学习者自己主动地“建构”起来的心理表征在分析、理解问题的表述时，学习者实际上需要激活、调动自己有关的背景知识，来澄清问题中蕴含的基本要点和基本关系，明确问题的结构在以往解决问题的经验的基础上， 学习者会对各种问题的结构特征及其解法形名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - - 4 成一定理解，这就在头脑中构成了各种各样的问题图式（problem schema ）研究表明，专家由于具有更丰富的领域知识，有更丰富、 更精细的问题图式，因而可以更好地把当前的问题与有关的问题图式和原理知识联系起来，更快、更迅速地解决问题二）搜寻解法基于上一环节所建立的问题表征， 学习者要通过一定的方法分析初始条件与目标之间的关系，从而找出达到目标、解决问题的方法、 路线问题解决就是对问题空间进行搜索，选取算子，达到目标状态 怎样进行搜索呢？一般来说有两类策略，一种叫算法；一种叫启发法。

算法的涵义是指在问题空间中，随机搜索所有可能的算子或途径，直到选择出一种有效的方法来解决问题的策略 算法实质上是一个按照逻辑步骤以保证问题得到解决的一套程序， 是具有能够得出正确答案的特定步骤，即把解决问题的方法-一进行尝试，并根据可运行的步骤操作，最终解决问题，尽管解决问题的效率不高，但是通常总能够起作用 所谓算法是指迟早总会产生解决办法的方法一种叫做穷尽搜索的方法， 就是一种算法 使用这种方法时， 人们会尝试一个问题的所有可能的答案 这种方法费时费力，但能保证成功如利用树形图进行搜索，根据公式进行计算 是解题的一套规则， 它精确地指明解题的步骤 如果一个问题有算法，那么只要按照其规则进行操作，就能获得问题的解 算法总能保证问题一定得到解决启发式是指个体根据自己已有的知识经验，在问题空间内进行粗略搜索来解决问题的策略 它要求以与问题相关领域特定的知识为前提启发式并不能完全保证问题解决的成功，但是运用这种方法来解决问题比较省时、省力，而且效率较高启发法是指依据现有问题状态与目标状态的相似关系，采取较少操作来解决问题的方法这是一种凭经验解决问题的方法，也可称为经验规则 如围棋中的“金角银边草肚皮”法则。

启发式策略1. 手段-目的分析核心是要发现问题的当前状态和目标状态的差别，并应用算子来缩小这种差别，即将需要达到的问题的目标状态或总目标分成若干个子目标，通过实现一系列的子目标最终达到的总目标， 即解决问题 这是一种有明确方向的、 通过设置子目标来逐步缩小起始状态和目标状态之间的差别的策略换句话说，就是将需要达到的问题的目标状态或总目标分成若干子目标，通过实现一系列的子目标最终达到总目标，即问题解决 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它包括两种分析方式： 一种方式是把当前状态转化为目标状态；另一种是寻找消除差别的算子这种策略是一种不断减少当前状态与目标状态之间的差别而逐步前进的解题策略在运用时也需要一定的灵活性可以把手段一目的分析的基本步骤概括为以下四个步骤: 第一，比较问题的初始状态和目标状态，即了解问题空间，并选定第一个子目标第二，找出达到第一个子目标的算子第三，运用算子来实现各个子目标第四，提出新的子目标，并运用新的算子，逐步缩小问题空间2. 逆向性工作逆向工作法也叫目标递归策略这种策略是从目标状态出发，按照子目标组成名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - 。