第九章问题解决与创造性思维

第九章问题解决与创造性思维第一页，共五十一页，编辑于2023年，星期四

请根据已有知识判断：下列现象是否为问题?为什么？1.你吃早饭了吗？2.两个人要过河，只有一条船且只能坐一人，怎么过？3.证明下图中两个三角形全等。已知：如果两个三角形的两条边及其夹角对应相等，则这两个三角形全等。第二页，共五十一页，编辑于2023年，星期四第一节问题解决教学目标掌握问题与问题解决的概念理解问题解决的过程理解问题解决的一般方法掌握影响问题解决的因素掌握提高学生问题解决的能力的教学方法第三页，共五十一页，编辑于2023年，星期四第一节问题解决一、什么是问题和问题解决二、问题解决的过程三、解决问题的一般方法四、提高学生问题解决的能力的教学五、影响问题解决的主要因素六、问题解决的过程第四页，共五十一页，编辑于2023年，星期四一、什么是问题与问题解决（一）问题不能用现成经验直接面对的情景构成要素给定（起始状态）目标（终极状态）障碍第五页，共五十一页，编辑于2023年，星期四(二)问题解决请思考：我把散开的鞋带系好了，是不是属于问题解决，为什么？（1）定义应用一系列认知操作，将问题从起始状态转变为目标状态。（2）特点目的指向性认知性序列性第六页，共五十一页，编辑于2023年，星期四（三）问题的分类（1）结构良好的问题问题有明确性解法确定性（只存在唯一正确答案）（2）结构不良问题请思考：举例说明结构良好和结构不良问题。第七页，共五十一页，编辑于2023年，星期四课堂练习：判断以下问题的类型1.你买了两个25美分一个的苹果和一个40美分的梨子。你付了一美元，应该找你多少零钱？2.你要建造一个树屋。你需要买一块木板来造一个斜屋顶。这些木板要有多长才能从树屋的一边搭到另一边？3.你想说明即使金属比水的密度大（因而比水重），但金属造的战舰还是能漂浮在水面上。你没有任何用金属造的玩具船。你能用什么来代替，说明里面是空心的金属物体能够漂浮在水上的原理？4.每天大约有75，000公顷的热带雨林消失。应该采取什么步骤来遏止这种滥伐森林的惊人速度？第八页，共五十一页，编辑于2023年，星期四二、问题解决的一般方法帮助学生学习解决问题的一种方法就是教会他们更好的定义定义不明问题的技术。（一）算法式（二）启发式手段-目的分析法反推法简化法类比法第九页，共五十一页，编辑于2023年，星期四（1）启发式举例以最快的速度解决下面的加法问题：你在商店买了三样东西，下面是它们的价格：＄19.95＄39.98＄29.97你一共花了多少钱？解决这个问题最快的方法就是四舍五入得出一个概数。第十页，共五十一页，编辑于2023年，星期四（2）启发式思维步骤1.确定子目标2.逆向操作3.进行类推第十一页，共五十一页，编辑于2023年，星期四1.确定子目标把一个问题分解成两个或更多的更好定义、更容易解决的子问题。举例：学生在解决消失的热带雨林的问题的时候可以确定几个小问题：当地居民糟糕的经济环境适宜耕种的农业用地的缺乏政府缺乏对采伐森林活动的监管然后他们就可以讨论解决每一个子问题的可能办法。第十二页，共五十一页，编辑于2023年，星期四2.逆向操作从问题的目标（如所需的解决方案）开始，逆向操作,一次一步，直到问题的最初陈述。举例：给学生一个这样的问题：证明：如果a+b=c，那么直线PQ和RS平行为了证明这个结论，学生决定从两条直线是平行的这个事实开始，然后逆向操作，一步一步的推导出a+b必须等于c。a°c°d°PQRS第十三页，共五十一页，编辑于2023年，星期四3.进行类推找到一个与所需解决问题情境相类似的情境然后从这种类比中得出解决问题的可能方案。举例：一个学生想要计算出一个不规则形状物体的体积，她认识到就像她自己走进浴缸以后她的体积就会代替掉浴缸里水的体积一样，如果把这个物体浸没在水里面，那么它的体积就是它所代替的水的体积。于是她把这个物体放进了一个装满水的容器里面，把溢出来的水收集起来然后计算这些水的体积。第十四页，共五十一页，编辑于2023年，星期四四、提高学生问题解决的能力的教学（一）形成有组织的知识结构，以提高学生知识储备的数量与质量（二）教授学生运用策略（三）提供各种联系的机会以促使能达到自动化水平（四）培养思考问题的习惯主动发现问题多角度提出假设自我评价与反思第十五页，共五十一页，编辑于2023年，星期四（二）教授学生运用策略（1）讲授算法来说：描述并说明特定的算法以及他们能使用这些算法的情境提供成功应用了算法的例子帮助学生理解为什么特定的算法是与特定的情境相关并且是有效的如果学生在应用一个算法的时候得出了错误的结论，仔细检查学生所采取的每一个步骤直到找出产生问题的地方第十六页，共五十一页，编辑于2023年，星期四（二）教授学生运用策略（2）对于既讲授算法也讲授启发式法来说：在某个学科领域的情境范围之内（而不是把问题与学科内容分离开来）讲授问题解决策略为学生解决困难问题提供帮助比如，把困难问题分解成小的简单的问题，给出可供使用策略的提示，或者提供部分的问题解决方案要求学生在解决问题的过程中解释他们到底在做什么让学生以小组的形式解决问题，分享问题解决策略的知识，互相模仿不同的解决问题途径，然后讨论每个途径的优缺点。第十七页，共五十一页，编辑于2023年，星期四五、影响问题解决的因素（一）问题特征（二）知识经验（三）定式与功能固着第十八页，共五十一页，编辑于2023年，星期四（二）知识经验老马后院里全是猪和鸡。后院里一共有21个头和60条腿（不算老马自己的头和腿）。在后院里一共有多少头猪和多少只鸡在跑？你能够算出答案吗？如果你觉得有困难的话，试着用下面的方面思考这个问题：假设所有的猪都用两条后腿直立起来；它们的两条前腿举过头顶。那么，所有的动物—猪和鸡一样—都是用两条腿站立。那么你现在能算出有多少条腿在地上有多少条腿在空中吗？从这里出发，你能算出猪和鸡的具体数目吗？第十九页，共五十一页，编辑于2023年，星期四（二）知识经验参考答案因为一共有21个头，所以猪的数量加上鸡的数量等于21；因为每只动物有2条腿在地止，而且在地上的腿的数量应该是头的数量的两倍，所以一共有42（21*2）条腿在地上；因为有42条腿在地上，所以一共有18（60-42）条猪腿在空中；因为每头猪有2条前腿，所以一共有9（18/2）头猪；因为有9头猪，所以有12（21-9）只鸡。第二十页，共五十一页，编辑于2023年，星期四（三）定式与功能固着（1）蜡烛问题你在一间屋子里，一块公告牌很牢固的贴在墙上，距离地面4英尺高。你的任务就是让一支蜡烛笔直的竖立在公告牌的前面。但你不能让蜡烛与公告牌有任何接触，因为蜡烛的火苗会烧焦公告牌。相反，你必需把蜡烛放在距离公告牌一厘米以外的地方。你如何通过使用下面的材料来完成这个任务？小蜡烛金属编织针火柴一盒图钉12英寸长的塑料尺第二十一页，共五十一页，编辑于2023年，星期四（三）定式与功能固着参考答案尺子和编织针在解决这个蜡烛问题的时候是没有用的（如果你想用编织针刺穿蜡烛，那么蜡烛可能会碎裂；如果你想让尺子在几颗大头针上保持平衡，那么尺子可能会掉下来）。最简单的解决办法是用图钉把图钉盒固定在公告牌上，然后用一颗图钉或融化的蜡烛把蜡烛固定在图钉盒的上部。第二十二页，共五十一页，编辑于2023年，星期四（三）定式与功能固着（2）如何避免心理定式的影响用一种具体的方式呈现问题。如，提供学生能够操作的真实物体，或者一个问题组成部分的示意图（A.S.Luchins&Luchins,1950;Mayer,1992）。鼓励学生自己使问题具体化；如，鼓励学生画出一个问题的图示或图表（Anzai,1991;Mayer,1986;Prawat,1989;K.Schultz&Lochhead,1991）。指出学生所能解决问题的任何特征，当这些特征在不同的问题中出现的时候，提示学生能够应用相同的信息或者使用相同的问题解决方案（Prawat,1989）。给学生提供表面上看起来完全不同，但实际上要求使用相同或相似的问题解决程序的各种问题（Z.Chen,1999）。在所有实践环节把学生所需要解决的各种问题混合在一起（E.J.Langer,2000）。让学生以合作小组的形式学习，以找到呈现相同问题的不同方法—可以是一个公式，或一个表格，或者是一个图表（Brenneretal.,1997;J.C.Turner,Meyeretal.,1998）。第二十三页，共五十一页，编辑于2023年，星期四走进课堂：促进成功的迁移和问题解决深入的讲授某些主题并确保学生完全学会：一个第二年的西班牙语课老师只在秋季学期讲授两种动词时态（过去式和未完成式），而其它时态（如一般过去时，一般将来时）则稍后再教。把课堂材料与学生已经知道的知识联系起来：在讲授了水结冰以后会膨胀的知识点以后，一个科学课的老师解释说公路上的很多汽车相撞是由于水结冰以后所产生的冻胀引起的。让学生练习处理定义不明的问题并告诉他们如何使这些问题的定义更明了：在一堂综合课上，一个老师要求学生解决减少的热带雨林问题。他这样启发学生：“努力保护的最终目标是什么？”“在你们解决这个问题的时候需要考虑哪些生物的、社会的、政治的因素？”第二十四页，共五十一页，编辑于2023年，星期四走进课堂：促进成功的迁移和问题解决讲授问题解决所需的基本信息和技巧，并达到自动化的水平。一个小学老师在讲授长除法之前，先保证让他的学生完全掌握了基本的乘除运算。提供让学生在新情境和新问题中应用所学知识的机会：一个地理老师要求学生运用他们所学的关于人类定居模式的知识来解释不同国家的人口分布状况。要求学生在测验和其它测试活动中应用所学知识：一个科学老师要求学生运用物理原理描述他们如何单独把一个500磅重的物体移到一个二十英尺以外的地方。使学校里的任务与学生将在外部世界遇到的任务更为相似：一个英语老师要求学生给校报写评论，以此来传授有说服力的写作技巧。第二十五页，共五十一页，编辑于2023年，星期四六、问题解决的过程（一）发现问题（二）理解与表征问题（三）提出假设（四）检验假设第二十六页，共五十一页，编辑于2023年，星期四预习思考创造性可以培养吗？请举例说明。第二十七页，共五十一页，编辑于2023年，星期四思考讨论如果让你设计一个保护动物的短片，你会怎么设计，请说说你的思路。第二十八页，共五十一页，编辑于2023年，星期四第二节创造性思维创造性及其特征影响创造性的主要因素创造性的培养第二十九页，共五十一页，编辑于2023年，星期四第二节创造性思维教学目标掌握创造性概念、类型掌握创造性思维的主要成分理解创造性的影响因素理解创造性的培养第三十页，共五十一页，编辑于2023年，星期四一、创造性及其特征创造：根据一定目的，运用一切已知信息，产生出某种新颖、独特、有一定价值意义产品的活动或过程。（一）创造的类别真创造：人类历史首创性成品类创造：对个体而言具有独创性（二）创造性德雷福达尔：人产生任何一种形式的思维结果的能力，而这些结果在本质上是新颖的，是产生他们人事先所不知道的。第三十一页，共五十一页，编辑于2023年，星期四（三）创造性的两个主要成分（1）创造性想象根据一定的目的和任务，在头脑中创造出新形象的心理过程。（2）创造性思维人们在创造性活动过程中，所具有的思维方式，是一种高度灵活，新颖独特的思维方式。特征：1.流畅性2.变通性3.独特性第三十二页，共五十一页，编辑于2023年，星期四1.流畅性不同观念的数量。词联想表达观念请思考：1.请说出带有“心”的成语。2.请说出“幸福”的同义词。3.学校即将申报“AAA”景区，为了能顺利申请该资格，你能提出哪些好的建议吗？第三十三页，共五十一页，编辑于2023年，星期四2.变通性灵活性，比如对信息重新分类，对意义进行修正，改变熟悉物体的用途。请思考：请列举出“钢笔”的作用。第三十四页，共五十一页，编辑于2023年，星期四3.独特性想出不同寻常的，新奇性的答案。第三十五页，共五十一页，编辑于2023年，星期四幼儿创造力表现举例问题：铅笔有什么用？请从发散思维的三个特征进行评分。幼儿甲：1、画图画2、写字3、写信4、写数学5、做笔记6、签名参考答案流畅性：6分；（一共回答了6项）变通性：1分；（因为这6项都是用于书写）独特性：0分；（因为这6项全班幼儿40％以上都提出）第三十六页，共五十一页，编辑于2023年，星期四幼儿创造力表现举例问题：铅笔有什么用？请从发散思维的三个特征进行评分。幼儿乙：1、画图画2、写字3、奖品4、点数5、礼物6、武器参考答案流畅性：6分；（一共回答了6项）变通性：5分；（因为1、2，3，4，5，6属于不同种类的用途）独特性：1分；（因为只有第6项是全班幼儿5％以下的人提出）第三十七页，共五十一页，编辑于2023年，星期四幼儿创造力表现举例问题：铅笔有什么用？请从发散思维的三个特征进行评分。幼儿丙：1、画图画2、写字3、奖品4、表达感情5、作尺子6、武器参考答案流畅性：6分；（一共回答了6项）变通性：5分；（因为1、2，3，4，5，6属于不同种类的用途）独特性：3分；（因为4、5、6项全班幼儿只有5％以下的人提出）第三十八页，共五十一页，编辑于2023年，星期四青少年创造力表现举例问题：请描述这个图形第三十九页，共五十一页，编辑于2023年，星期四青少年创造力表现举例请从发散思维的三个特征进行评分。甲：1、七个由大到小排列的圆圈2、七个由大到小排列的鸡蛋3、七个连续发出的乒乓球参考答案：流畅性：3分；（一共回答了3项）变通性：1分；（因为这3项都是从形状上联想）独特性：0分；（因为这3项全组人40％以上都提出）第四十页，共五十一页，编辑于2023年，星期四青少年创造力表现举例请从发散思维的三个特征进行评分。乙：1、七个由大到小排列的圆圈2、七个连续发出的乒乓球3、一个快速运动的乒乓球的轨迹参考答案：流畅性：3分；（一共回答了3项）变通性：2分；（因为前2项是从静态，第3项从动态联想）独特性：1分；（因为第3项全组只有5％的人提出）第四十一页，共五十一页，编辑于2023年，星期四青少年创造力表现举例请从发散思维的三个特征进行评分。丙：1、七个连续发出的乒乓球2、一张连续拍摄的运动着的球的照片3、一句古诗：离愁渐远渐无穷参考答案：流畅性：3分；（一共回答了3项）变通性：2分；（因为后两项从不同的角度进行联想）独特性：2分；（因为第3项全组只有这个人提出）第四十二页，共五十一页，编辑于2023年，星期四二、影响创造性的主要因素（一）环境家庭、社会、学校（二）智力关系：有一定相关的非线性关系低智商不可能有创造性高智商创造性可高可低低创造性智商可高可低高创造性具有高智商（三）个性第四十三页，共五十一页，编辑于2023年，星期四（三）个性好奇动机强幽默爱幻