问题解决与创造力培养.ppt

问题解决与创造力培养,一 问题及问题解决,问题：个人不能用已有的知识经验直接加以处理并感到疑难的情境。 问题解决：由一定的问题情境引起，需运用一系列的认知操作，来解决某种疑难的过程。 1、问题情境性 2、目的指向性 3、操作序列性 4、认知操作性,问题的分类,按照问题的组织程度： 1 结构良好问题：具有明确的初始状态、目标状态以及解决方法的问题。 2结构不良问题：没有明确的初始状态、目标状态或者解决方法的问题。,乔纳森,把问题分为11类，问题的排列是从结构良好往不良依次递进的。 逻辑问题 算法问题 故事问题 规则运用问题 决策问题 故障排除问题 诊断解决问题 技巧策略运用问题 案例系统分析问题 设计问题 两难问题,二 问题解决的实质,1. 试误说 2. 顿悟说 3. 信息加工论,三 问题解决过程333,现代认知派观点 基克等人认为，一般性的问题解决包括这样四个阶段：理解和表征问题；制定计划或寻求解答；执行计划或尝试解答；评价结果。各阶段之间存在着动态的相互联系(如图5.1)。,基克解决问题过程的模式1986,三 问题解决过程333,（一）理解和表征问题 解决问题的第一步是确定问题到底是什么，这意味要理解和表征问题，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。 1. 识别相关信息 2. 语义理解 3. 整体表征 4. 问题归类 例证:P333,三 问题解决过程,（二）制定计划或寻求解答 制定计划或寻求解答是指确定解决问题的一般过程，如重新描述问题，使之与熟悉问题更类似；建立问题的子目标层级；选择解决问题的策略等。一般来说，在制定计划或寻求解答过程中，可能存在算法式和启发式这两种一般的策略。,三 问题解决过程,1.算法式策略(algorithm)，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。 尝试错误法就属于典型的算法式策略，例如玩“魔方”，一会儿这么试，一会儿那么试，最终可能完成任务。 逐个尝试解决问题的各种可能性。 以尝试错误方式解决问题。 可以保证问题得到解决。 费时费力，不容易实现。,三 问题解决过程,2.启发式(heuristic)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，从而只试探那些只对成功趋向目标状态有价值的操作。 以一定的以往经验为基础。 采用选择方式搜索解决问题。不探索所有途径，仅仅对经验中认定的最有可能解决问题的途径进行探索。 简单省事，效率高。 不能保证问题的成功解决。,三 问题解决过程,(1) 手段目的分析 手段目的分析是人类解决问题、搜索问题空间的普遍方法之一。其一般特征是把总目标分成子目标，运用算子，进行匹配，消灭差别，最终达到总目标。 (2)爬山法 这是一个形象的比喻，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。 是手段-目的分析法的一种变式，以渐进的步子向目标状态靠近。也称局部最优选择法。,三 问题解决过程,(3)逆向反推法 在有些问题解决中，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。在这种情况下，用逆向反推法解决问题是较为可行的。 也称逆推法，是从目标状态出发，考虑如何到达初始状态的问题解决方法。常用于几何证明和迷宫问题。 (4) 类比思维 当我们面对某个问题而对该问题的领域知识所知甚少时，我们常常会使用类比的方法来解决问题。 例如，在人们发明潜艇后，科学家们试图测定潜艇在海下的方位，通过研究蝙蝠的导航机制，最终发明了声纳技术。,三 问题解决过程,（三）执行计划或尝试解答 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。执行计划是指问题解决者采取一系列行动贯彻计划，如进行运算或其他操作。,三 问题解决过程,（四）评价结果 当我们选择并完成某个解决方案之后，还应该对结果进行评价，检验解答是否正确。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。 除了对结果进行评价外，更为重要的是进行反思，总结解决问题的思路。回忆自己解决问题的过程，找出其中的问题。 这种反思不仅在解答之后进行，而且要贯穿在整个解决问题的过程中，也就是说，要在问题解决的各个阶段都要进行实时监控，不断描述和分析解决问题的过程，确定所采取的行动是否适合解决问题的计划。,四 影响问题解决的因素,知觉情境 习惯定势与功能固着 问题表征 原型启发 酝酿效应 知识经验 情绪动机,知觉情境,知觉情境就是被直接感知到的问题的空间组织形式。一般而言，知觉情境越简单、越显著，解决问题就越容易。复杂、隐匿或容易引起误解的知觉情境都将妨碍问题解决。,请用连续四条线段把九个黑点连起来：, , , ,定势作用与功能固着,定势，是由先前的活动或经验而造成的一种预先准备状态或活动的倾向性。,定势实验（Luchins，1942）,问题 A B C D 解法 1 21 127 3 100 D=B-A-2C 2 14 163 25 99 3 18 43 10 5 4 9 42 6 21 5 20 59 4 31 6 23 49 3 20 7 15 39 3 18 D=A+C 8 28 76 3 25 D=A-C 9 18 48 4 22 D=A+C 10 14 36 8 6 D=A-C,定势对大中学生问题解决影响的结果比较（任亮等，2001）,初中生 高中生 大学生 总体 定势率 62.2 75.8 78.5 72.1 男生 64 75.4 76.9 72.5 定势率 女生 60.4 76.7 80.5 71.4 定势率,功能固着实验： 安装蜡烛问题（Duncker ，1945）,问题表征,问题表征就是对问题信息的搜索、提取和理解、内化的过程，是对觉察到的问题的各种条件和规则的解释。知觉情境、定势作用都会影响到问题表征。,残缺棋盘问题,上图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。,不适当的表征 一个长方块可盖住 两个方格 想象把长方块放在 棋盘中的各个位置,正确的表征 一个长方块可盖住一个黑 方格和一个白方格 计算切除后剩余 的黑白方格数目,用六支火柴摆四个等边三角形 。,德国哥尼斯堡有一条布勒尔河，该河有两条支流，在城中心汇合成一条大河，河中间是岛区。河上有7座桥。哥尼斯堡的一个大学生傍晚散步时，总想一次走过7座桥，而每座桥只准走一次，可是试来试去总是办不到，于是写信给数学家欧拉，请他解决这个问题。 欧拉对这个问题进行了仔细分析，把4处地点缩小为4点，并把7座桥简化为7条线。经过如此这般的抽象，欧拉就把一个有着形象因素干扰的难题转化为“1笔画问题”：能否一笔画出该图而只一次通过每个点。简而言之就是，能否不重复地一笔画出该图。,错误或不完整的问题表征来自于： 信息遗漏 信息误解 隐喻干扰 暗示效应,五 问题解决能力的培养346,关于问题解决，存在着一个长久的争论。有些心理学家认为有效的解决问题的策略只在某一具体领域起作用，这就是说，解决数学问题的策略只能对数学有用，解决艺术问题的策略只能用于艺术领域等等，因此，要想成为某以领域中的一名专家问题解决者，就必需掌握这个领域中的策略。 另一些心理学家们则认为，存在某些在许多领域都能发生作用的一般性问题解决策略。在这里，我们分别看看这两派在问题解决能力训练方面的研究工作，然后探讨教师在实际教学中可以采取的措施。,五 问题解决能力的培养,（一）一般性问题解决能力的训练 1. 创作式思维教程 2. 问题解决模式 3. 德波洛的CoRT教程 4. 弗斯坦的思维工具强化教程 5.问题解决模式,（二）专家与新手解决问题能力差异 349,1、有意义的知觉模式的差异 ：专家有非凡的观察力 ，具有较大的有意义的知觉模式。 2、短时记忆和长时记忆的差异 ：专家加工程度较深，策略的适当，记忆效果越好。 3、技能执行速度的差异 ：基本技能熟练和机遇推理是专家解决问题速度快的原因。 4、用于表征问题的时间差异：在解决常规问题时，专家比新手快得多；但在解决困难的新问题时，专家用于表征问题的时间比新手要长一些。 5、表征的深度差异：专家能很快抓住问题的实质，根据问题的内在结构表征问题 。 6、自我监控技能的差异：专家倾向于更频繁地检查自己对问题的解答，而且这种检查的效果比新手更好。,（三）实际教学中问题解决能力的培养,1. 创造适当气氛，鼓励主动质疑 2. 提供难度适当的问题 3. 帮助学生正确表征问题 4. 帮助学生养成分析问题的习惯 5. 帮助学生从记忆中提取信息 6. 训练学生陈述自己的假设及其步骤 7. 提供结构不良问题，培养解决实际问题的能力 8. 训练学生对问题解决过程进行监控和调节,六 创造性思维,（一）创造性思维：是思维活动的高级过程，是在个人已有经验的基础上，发现新事物、创造新方法，解决问题的思维过程。,（二）创造性思维的特征,思维的流畅性，是指在限定时间内产生观念数量的多少。在短时间内产生的观念多，思维流畅性大；反之，思维缺乏流畅性。 思维的灵活性，是指摈弃以往的习惯思维方法而开创不同方向的能力。 思维的独特性，是指产生不寻常的反应和不落常规的能力，此外还有重新定义或按新的方式对我们的所见所闻加以组织的能力。,（三）创造力的实质,创造力与智力 创造力与人格 创造力与年龄 创造力的构成,创造力和智力的关系,高 创 造 力 低 低 智力 高,高创造者的特征（斯特恩，1974）,具有高度成就需要的人。 寻求次序的人。 高度好奇的人。 武断、自满、略带攻击性的人。 不循常规、不拘礼节、玩世不恭的人。 对工作持之以恒且能自律的人。 具有独立性的人。 具有批判精神，不满足于现状的人。 兴趣广泛的人。 情感丰富的人。 重视审美体验的人。 对社会关系不感兴趣，但具有高度社会敏感性的人。 具有直觉的人。 能影响别人的人。,大学生创造者16PF结果比较（谢光辉，张庆林，1995）,大学生创造者具有： 低乐群性 高敏感性 高独立性 高自律性,大多数科学家认为：每一个人都有创造力(天赋)和病态。他们把人分为四种：创造力和病态都很强烈的人，他们往往能成为天才；创造力和病态都平平的人，他们都是平常人，甚至是平庸人；病态严重但创造力有限的人，他们将变成精神病患者；病态轻微但富有创造力的人，他们会充分发挥自己的才能，但不能成为天才。,不同学科的最佳创造年龄（Lehman),化学：26-36 数学：30-34 物理：30-34 实用发明：30-34 医学：30-39 植物学：30-34 心理学：30-39,生理学：36-39 声乐：30-34 歌剧：35-39 诗歌：25-29 小说：30-34 哲学：35-39 绘画：32-36 雕刻：35-39,创造力的构成,直觉思维与分析思维相结合 辐合思维与发散思维相结合 抽象思维与形象思维相结合 再造想象基础上的创造想象,下列8幅图形可令人分别想象到形形色色的事情。猛地一见到这些图形，你能马上联想到什么词汇呢？请从A、B、C、D之中择出最近你所联想的词汇。,A心脏 B爱情故事 扑克牌 别针,太阳光线 夕阳 日本国旗 希望,A睡眠 梦 休息 疲劳,罗马字母 早稻 战争 厕所,楼梯 人脸 蛇 进步发展,鸟 和平 黄昏 天空,柑桔 钻石 怪兽利齿 降落伞,花瓶 地图 接吻 臀部,测验满分24分，计算你的总得分。 14分以上：富于创造力，头脑中能涌现有独创性的思想，能思考一般人考虑不到的事情。 13分以下：头脑比较冷静，对事物的判断比较现实，然而缺乏想象能力，创造性思想不足。,创造力测验,以发散思维为指标的创造力测验 以创造个性为指标的创造力测验 以创造成果为指标的创造力测验,四 青少年创造力的培养,（一）激发好奇心和求知欲 （二）发展直觉思维 （三）训练发散思维 流畅性、变通性、独特性 （四）发展想象力 （五）培养创造个性,（六）创造技法的训练 头脑风暴法 戈登技术 类比思考法 对立思考法 转换思考法 分合思考法 缺点列举法 希望点列举法 联想训练 图形想象训练 展开性思维训练,头脑风暴法 （脑力激荡法，Brainstorming）,严禁批评 随心所欲 追求数量 鼓励改进,严密思维,某日，老师在课堂上想看看一个学生的智商怎样，就问他：“树上有 十只鸟，开枪打死一只，还剩几只？” 学生反问：“是无声手枪吗？”“不是。” “枪声有多大？”“80-100分贝。” “那就是说会震得耳朵疼？”“是。” “在这个城市里打鸟犯不犯法？”“不犯。” “您确定那只鸟真的被打死了吗？”“确定。” 老师已经不耐烦了，“拜托，你告诉我还剩几只就行了，OK？” “OK，树上的鸟里有没有聋子？”“没有。” “有没有关在笼子里的？”“没有。” “边上还有没有其他的树，树上还有没有其他的鸟？”“没有。” “有没有残疾的或饿得飞不动的鸟？”“没有。”,“算不算怀在肚子里的小鸟？”“不算。” “打鸟人眼有没有花？保证是十只？”“没有花，就十只。” 老师已经满头是汗，且下课铃响了，但学生还在问：“有没有傻到 不怕死的？”“都怕死。” “会不会一枪打死两只？”“不会。” “所有的鸟都可以自由活动吗？”“完全可以。” “如果您的回答没有骗人，”学生满怀信心地说，“打死的鸟要是挂 在树上没掉下来，那么就剩一只；如果掉下来，就一只不剩。” 老师当即晕倒,五 培养问题解决能力和创造力的教学方法,潜科学教学法 内容不完全教学法 紧急情况分析法 发现教学法 学生提问法,练习题,2创造性是指个体产生新奇、独特