第11章-问题解决.ppt

1、问 题 解 决,主要内容,第一节 问题与问题解决的概述 第二节问题解决的过程与策略 第三节 问题解决能力的培养 第四节 学科学问题解决的教学,问 题 解 决,第一节 问题与问题解决的概述,一、问题 二、问题解决 三、问题解决的心理过程 四、影响问题解决的心理因素,问 题 解 决,一、问题,1.问题含义： 指在给定的信息和目标状态之间有某些障碍需要加以克服的情境。 2、基本成分： 起始状态：也称给定，就是一组已知的关于问题条件的描述。 目标状态：关于构成问题结论的描述，即问题要求的答案。 障碍：正确的解决方法不是直接显而易见的，必须间接通过一定的思维活动才能找到答案，达到目标状态。,问 题 解

2、决,3.问题类型 结构良好的问题和结构不良的问题 结构良好的问题（well-structured problem），即那些有明确解决方法的问题。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 一般有三种类型：归类结构问题、转换问题、重新排列问题,问 题 解 决,归纳结构问题 给予几个成分，而问题解决者必须发现隐含在这些成分中的结构形式。如类推问题，系列延续问题，例如12834656？等,问 题 解 决,转换问题 给予一个最初的状态，要求问题解决者必须发现一系列达到目标状态的操作 如著名的河内塔问题,问 题 解 决,排列问题 给予所需的成分，要求问题解决者必须以一定的方

3、式排列它们，以达到规定的目标状态。 如著名的密码算题：有10个不同的字母，分别代表从 0 到 9 的一个数，已知 D5，要求找出每个字母所代表的数，并使算式得以成立。,问 题 解 决,3.问题类型 结构良好的问题和结构不良的问题 结构不良问题（ill-structured problem），即那些没有明确解决方法的问题。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 特点是，对问题空间并未作出详细说明，而且还可能还没有“正确”的答案，即仅具有含糊的目标状态。,问 题 解 决,研究是一个什么样的问题？ 研究是一个结构不良问题，而不是一个结构良好的问题。,

4、问 题 解 决,3.问题类型 结构不良的问题 研究发现，面对这类问题常常导致失败的原因有三： 所用的解决方法本身就不清楚，具有含糊性 在解决这种问题时，个体经常愿意采用可用的方法而不去追求更好的办法，即仅满足于满意，而不期望最优 个体受到自己的信念、表征或动机的影响，而这些心理活动可能本身就不正确,问 题 解 决,3、问题类型 解决者对问题的熟悉程度 常规问题，与已经解决的问题相同或者非常相似的问题。例如：代数题 非常规问题，不同于已经解决的问题，需要给出一个新的解决方案。例如：计算机编程,问 题 解 决,3、问题类型 C.所需算子质量 一般领域问题，较少需要特定领域的专业知识的问题。例如：河

5、内塔问题 专门领域问题，含有大量特定学科领域的专业知识。例如：心理咨询,问 题 解 决,二、问题解决,1.问题解决含义： 认知心理学认为，问题解决是一种以目标为定向的搜寻问题空间的认知过程。 2.问题解决的特点 目标定向性：自觉的行为，具有明确的目的性 认知性：运用高级规则、进行信息重组（不是已有知识和经验简单的再现） 包括系列心理运算 具有个人性：由于知识策略、思维定势、元认知等不同而具有个人色彩,问 题 解 决,3、问题解决的理论模型 （1）行为观 试误说 问题解决过程首先要通过一系列的盲目的操作，不断地尝试错误，发现一种问题解决的方法，即形成刺激情景与反应的联络，然后再不断重复巩固这种联

6、结，直到能立即解决问题,问 题 解 决,（2）完型观 顿悟说 认为人遇到问题时，会重组问题情景的当前结构，以弥补问题的缺口，达到新的完形，从而联想起一种可行的解决方案。这一过程的突出特点是顿悟，即对问题情景的突然领悟。 这类问题需要问题解决者以新颖的方法进行思考，而这种思考方法并不能从问题的表征方式中显而易见地看出来。,问 题 解 决,下图是用16根火柴棍儿摆出的5个正方形。移动其中的3个火柴棍儿形成4个正方形。,问 题 解 决,（3）早期信息加工观 信息加工论者把问题解决看作是信息加工系统（即大脑或计算机）对信息的加工，把最初的信息转换成最终状态的信息 纽厄尔 西蒙 问题空间 1 起始状态

7、2 目标状态 3 中间状态,问 题 解 决,（4）现代认知观 认为，问题解决是信息加工系统对信息的加工，把最初的信息转换成目标状态的信息。 就是把问题划分成诸成分，从记忆中激活旧有的信息，或寻找新的信息。如果失败了，就可能退回到最初的问题，另找方法，或重新定义问题或寻求解决问题的方法。这种问题解决不是线性的，问题解决者可能跳来跳去，跨步或联合一些步骤。,问 题 解 决,吉克问题解决过程模式,图示激活,问 题 解 决,奥苏贝尔等人的模式,问 题 解 决,（6）情境观,乔纳森 格里诺 问题解决实际上是个体在一定社会文化环境中运用原有知识经验与他人分析、讨论真是任务并主动建构问题意义的过程。 注重结

8、构不良问题的解决与教学,问 题 解 决,乔纳森 问题解决一般过程,1 情绪表达问题空间和情境限制因素 2 鉴别并阐明有关成员的其他观点与立场 3 形成可能的问题解决方案 4 构建理由评价其他方案并清晰表达个人观点 5 监督问题空间和解决方案 6 实施并监督解决方案 7 调整解决方案,问 题 解 决,第二节 问题解决过程与策略,一、问题解决过程 在问题的初始状态和目标状态之间，存在一系列的问题空间。解决问题，就是采用一定的策略搜索这些问题空间，找出实现从初始状态到目标状态的步骤。问题解决过程可概括为四个步骤： 发现问题 表征问题 选择策略（算子） 应用策略（算子） 评价反思,问 题 解 决,1

9、发现问题,最困难 最富挑战 是解决问题首要阶段 发现问题的阻碍 没有养成积极主动寻找问题的习惯 解决者缺乏有关的背景知识 不愿花费大量时间去发现问题 不愿进行发散思维的倾向,问 题 解 决,2 问题表征,即将任务领域转化为问题空间，实现对问题的表征和理解。它是一个主动的过程；人的知识经验影响问题空间的构成；问题空间是否适宜，对问题解决有直接影响。 关键：找出相关信息，忽略无关细节 功能 引导个体对问题的有关信息作进一步解释 促使个体根据自身知识结构的特点选择可模仿的解决方法 帮助个体联想并提出一个具体解决方案的图式,问 题 解 决,无论专家 新手，问题表征都是正确解决问题的关键环节 在表征问题

10、时，个体不但要理解问题中的每一个句子，而且要将每个句子所表达的意思综合起来，以达成对整个问题的准确理解。 例如：一天清晨，小和尚从山脚出发到山顶的庙里去烧香，日落时到达山顶。第二天，小和尚烧了头香原路返回山脚。请问：山路中是否有一个地方是小和尚上下山同一时刻经过的？,问 题 解 决,问题表征形式： 内在表征：思考 外在表征：借助某种形式。 将问题记录下来 绘制图表 树状图 建立操作模型,问 题 解 决,2、选择恰当策略-算子,选择算子，它与策略密不可分 算法策略 启发法： 类比思维法,问 题 解 决,3、应用策略-算子,也称执行策略阶段，即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，

11、使之逐渐接近并达到目标状态。,问 题 解 决,4、评价反思,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。 经过评估，可以更换算子和改变策略，甚至重新对问题进行表征。,问 题 解 决,二 影响问题解决的主观因素,1 知识基础 2 思维策略 3 元认知 4 心向,问 题 解 决,三、问题解决策略,算法式 启发式 手段-目的分析 逆向反推法 爬山法 类比思维法,问 题 解 决,1.算法式,含义：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。简言之，就是把问题解决的方法一一进行尝试，最终找到解决问题的答案，故又称尝试错误法。

12、评价：能保证问题解决，但费时费力。 举例：密码,问 题 解 决,2、启发式,含义:启发式就是人根据一定的经验，在问题空间内进行较少的搜索，以达到问题解决的一种方法。 评价：不能保证问题解决的成功，但用此方法解决问题较省时省力。 种类： 手段-目的分析 爬山法 逆向搜索 联想法 类比法,问 题 解 决,1)手段-目的分析,将问题的目标状态分成若干子目标，通过实现一系列的子目标最终达到总目标。 基本步骤：循环往复 比较初始状态和目标状态，提出第一个子目标； 找出完成第一个子目标的方法或操作； 实现子目标； 找出新的子目标。,问 题 解 决,传教士与野人过河问题 三个传教士和三个野人想过一条河，他们

13、只有每次仅能载两个人的一条船。如果岸上的任何一边留下的传教士少于野人，则野人会吃掉传教士。怎么样才能以最有效的方法将六个人都运送过去，而传教士又不被野人吃掉？,问 题 解 决,河内塔问题,A,B,C,123,A,B,C,目标状态,初始状态,做题条件：每次只能移动 任何一个柱子上面的一个圆盘， 但大的圆盘不能放在校的上面。,问 题 解 决,2)爬山法,含义：类似于手段-目的分析法的一种解题策略。他是采用一定的方法逐步降低初始状态和目标状态的距离，以达到问题解决的一种方法。好比登山者，为了登上山峰，需要从山脚一步一步往上走一样。 与手段-目的分析法不同之处是：他包括这样一种情况，即有时人们为了达到

14、目的，不得不暂时扩大目标状态与初始状态的差异，以有利于达到最终目的。,问 题 解 决,3)逆向搜索,含义：逆向搜索就是从问题的目标状态开始搜索直至找到通往初始状态的通路或方法。 应用：更适合于解决那些从初始状态到目标状态只有少数通路的问题，一些几何问题较适合采用此策略。 例如：给定 ABCD为一长方形，证明：ADCB。,问 题 解 决,逆向反推法,应用反推法，从目标开始，退回到未解决的最初的问题，这种方法对解决几何证明题有时非常有效。,例如，已知下图中的ABCD是一个长方形，证明AD=BC. 从目标出发，进行反推时，学生会问：“如何才能证明A D与BC相等？如果我能证明三角形ACD与BDC全等

15、，那么就能证明AD等干BC。”下一步的推理就是“如果我能证明两边和一个夹角相等，那么就能证明三角形ACD和三角形BDC全等。”这样，学生从一个子目标出发反推到另一个子目标。,问 题 解 决,（4）类比思维,当你面对某种问题情境时，你可以运用类比思维，先寻求与此有些相似的情境的解答。,问 题 解 决,4)类比思维,例如： 当人们发明潜艇后，工程师们要思考如何让战舰确定潜艇隐藏在海下的方位。 研究蝙蝠导航机制导致了声纳了的发明。 鲁班发明锯子。,问 题 解 决,第三节 问题解决能力的培养,（）有效问题解决者的特征 专家 1、在擅长的领域表现突出 2、以较大的单元加工信息 3、能迅速处理有意义的信息

16、 4、能在短时记忆和长时记忆中保持大量信息,问 题 解 决,（二）一般问题解决的训练,1 COTR教程 2 工具丰富教程 3 创造思维教程 4 儿童哲学教程 5 专家思维教程,问 题 解 决,第四节 学科问题解决教学,一 学科问题解决的教学设计 （一）分析学生的知识基础 （二）设计问题和问题解决 1 设计问题 一般性 应用性 导欲性 针对性 一致性 2 设计问题解决 1）问题呈现注意：设计呈现时间和呈现形式 2）方案设计注意：启发思考 设计好引导步骤,问 题 解 决,（三）实施学科问题解决的教学 1 促进学生对知识全面掌握 2 培养主动提问题和解决问题的内在动机 3 帮助学生正确表征问题 4

17、帮助学生养成分析问题和策略性思维的习惯,问 题 解 决,二 有效问题解决的教学策略,（一）样例教学 利用样例促进学生问题解决图式形成的一种有效教学策略 样例：包含特定类型问题具体解决方案的实例。 样例包括问题详细说明 解决步骤 最终答案 澳大利亚心理学家SWELLER提出 根据：认知负荷理论 问题解决取决于是否具有构造良好的问题解决图式，图式所涉及的规则运用是否达到自动化水平。 教学策略 1 引入新主题 2 示范证明 3 课堂练习,问 题 解 决,样例教学注意,1 主要用于复杂问题教学 2 思考后将自己的思考方式同样例思路进行对比，从中获启发 3 提倡总结解题思路，举一反三 4 经常复习样例解题思路,问 题 解 决,（二）基于问题的教学,抛锚式教学或课题式教学 教师促使学生积极主动地解决实际情景或接近实际情景中的复杂问题的教学策略 根据：建构主义 步骤 1 组织小组 2 开始新问题 3 后续行动 4 活动汇报 5 问题后反思,问 题 解 决,（三）配对解题,面向高层次思维策略的教学策略，能给学生及时提供反馈信息，使学生明白在解题过程中自己已经理解的和尚不清楚的信息 全班学生搭配成对。