第七章-问题解决的学习与创造性

教育心理学临沂大学第七章问题解决的学习与创造性教育心理学临沂大学“教育有一个重要的终极目标，那就是培养学生的问题解决的能力——无论是数学问题、物理问题、健康问题、社会问题，还是个人适应问题，都是如此。——加涅培养学生问题解决的能力是学校教育的核心内容之一，而创造力则是解决问题的最高表现形式。教育心理学临沂大学第一节问题与问题解决1第三节创造性的培养223主要内容第二节问题解决的过程与训练教育心理学临沂大学一、问题的界定与问题的类型（一）问题的界定问题就是给定信息与目标之间有某些障碍需要加以克服的情境。成分：给定信息、目标状态、障碍（二）问题的类型结构良好问题与结构不良问题:根据给定状态和起始状态的界定教育心理学临沂大学二、问题解决及问题解决的特点（一）问题解决的界定问题解决者面临问题情境而没有现成的方法可以利用时，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。（二）问题解决的的特征（1）问题情境性（2）目标指向性（3）操作序列性（4）认知操作性教育心理学临沂大学三、问题解决的理论（一）早期的理论观点桑代克试误说苛勒“顿悟”说杜威的五阶段理论一是意识到问题的存在，二是识别出问题，三是提出假设，四是接受或拒绝试探性的假设，五是形成和评价结论。教育心理学临沂大学教学过程（1）儿童要有一个真实的经验情境，有一个对活动本身感兴趣的连续活动（2）在这个情境内部产生一个真实的问题，作为思维的刺激物（3）儿童要占有资料，从事必要的观察（4）儿童展开自己想出来的解决问题的方法（5）儿童要有机会通过应用来检验其想法教育心理学临沂大学信息加工的观点信息加工理论把问题解决看作信息加工系统对信息的加工，把最初阶段的信息转换成最终理想状态的信息。纽厄尔与西蒙设计了一种问题解决系统，称之为“一般问题解决者”。这个程序把认为是人类问题解决活动的基础的大量策略组合在一起。这个程序不但能证明逻辑定理，而且还能下棋、谱曲等。一个问题解决过程涉及的基本结构：接受系统、中心加工器、记忆系统和反应系统。教育心理学临沂大学深蓝是美国IBM公司生产的一台超级国际象棋电脑，重1270公斤，有32个大脑（微处理器），每秒钟可以计算2亿步。深蓝”输入了一百多年来优秀棋手的对局两百多万局。教育心理学临沂大学（二）现代认知理论观点基克(M．L.Gick)提出的问题解决过程模式教育心理学临沂大学第二节问题解决的过程与训练一般问题的解决过程结构不良问题的解决问题解决的影响因素问题解决能力的提高教育心理学临沂大学一、一般问题的解决过程（一）理解和表征问题阶段建立问题表征就是要理解问题的意思，澄清问题到底是什么。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。教育心理学临沂大学在理解和表征问题的过程中，需要完成以下工作：识别相关信息理解信息含义整体表征问题归类教育心理学临沂大学1.识别相关信息抽屉里有混在一起的黑色袜子和白色袜子，黑袜和白袜的比例是4:5，如果在黑暗中取袜子，至少要拿出几只，才能保证得到一双颜色相同的袜子？——黑白袜子的数量显然不是问题的关键信息，但是它干扰了对问题的理解。——因为袜子的颜色只有黑色和白色，因此只需从抽屉里取出3只袜子，就能保证得到一双颜色相同的袜子。教育心理学临沂大学2.理解信息含义小船在静水中比在流水中每小时快12里。这是个关系命题，描述了两种速度之间的关系。小船在静水中的速度和流水中速度的关系。假如理解成小船在静水中的速度是每小时12里，那就错误的表征了问题。3.整体表征有个道士爬山，他清晨6点出发，直到晚上6点才到达山顶。第二天凌晨6点，从山顶沿上山的道路下山，速度是上山速度的2倍。试问，山路上是否存在这样一个点：道士恰好在同一时刻经过这一点？假想是两个道士,一个上山,一个下山,会相遇吗?教育心理学临沂大学4.问题归类有研究表明，有些学生只看一下标准代数题开头的几句话，就马上作出决定，并且把问题归为某一类中。一旦将问题归为某一类，一个特定的图示就激活了。B.问题表征的结局1.联想起一个合适的顿悟式解决方案（找到一个可以利用的图式），问题得到解决2.没有现成的图式可以利用，重组问题情境，寻找解决问题的方案教育心理学临沂大学（二）寻求解答阶段算法式策略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。算法式策略费时费力，而且有些算法式策略有时在实际中根本不可能实现。启发式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，从而只试探那些对成功趋向目标状态有价值的算子。信息加工论者把从一种问题状态转变成另一种问题状态的操作称作算子。教育心理学临沂大学启发式策略1.手段-目的分析把总目标划分成许多子目标，将问题划分成许多子问题后，寻找解决每一个子问题的手段。操作步骤（1）认清问题的初始状态和目标状态（2）分解问题的总目标为若干个小目标（3）选择手段将初始目标向第一个小目标推进（4）达到第一个小目标后，向第二个小目标推进（5）如果某一手段行不通，就退回到原来状态，重新选择手段教育心理学临沂大学19目标：将盘从柱1移到柱3，且保持原大小顺序。规则：每次只能移动一个圆盘；大盘不能放在小盘上；移动时可利用柱2。教育心理学临沂大学2.爬山法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。9个大人和两个小孩要过河，而渡河用的船每次只能载一个大人或两个小孩，要实现这个目标船要在河中横渡多少次？（一个来回等于两次横渡）教育心理学临沂大学3.逆向反推法逆向反推法指从目标开始状态出发倒推到目标所需的前一个中间状态及其算子，直至退至初始状态。教育心理学临沂大学4.问题类比面对一个问题，我们常常会想：“以前我见没见过类似的问题？”回想起自己以前曾解决过的问题，把该问题的解决方法应用到当前的问题中，这是问题解决中经常采用的策略。问题类比是搜寻解决方法的首选策略。教育心理学临沂大学5.简化策略在问题解决过程中，先抛开问题的细节，直接抓住问题的关键信息，将抽象的问题简化成简单的形式，解决简化了的问题，再解决复杂的问题。在一张桌子前，从左到右依次并排坐着ABCD四个人，请根据以下信息，指出谁有小轿车A穿蓝衬衫，穿红衬衫的人有自行车，D有摩托车，C靠着穿绿衬衫的人，B靠着有小轿车的人穿白衬衫的人靠着有摩托车的人，有三轮车的人距有摩托车的人最远教育心理学临沂大学（三）执行计划或者尝试解答阶段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。（四）评价结果阶段当选择并完成某个解决方案之后，还应该对结果进行评价。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，对解答进行核查。教育心理学临沂大学二、结构不良问题的解决理清问题及其情境限制澄清、明确各种可能的角度、立场和厉害关系提出可能的解决方法评价各种方法的有效性对问题表征和解决的反思监控实施、监察解决方案调整解决方案教育心理学临沂大学三、问题解决的影响因素（一）问题表征问题表征是在头脑中对问题进行信息记载、理解和表达的方式。问题的表征方式与人们的知识经验越接近，问题解决就越容易；反之，问题解决就越难。教育心理学临沂大学如下图所示：已知正方形的内切圆的半径为2cm，求红色部分的面积。教育心理学临沂大学（二）思维定势思维定势是个体先前的思维活动形成的心理准备状态对后继同类思维活动的决定趋势。定势常常是意识不到的，有时有利于问题的解决，有时会妨碍问题的解决。教育心理学临沂大学2528763818153937202349363120594521942645184310399141632521002112731PABC要求容量容器的容量课题序列2528763818153937202349363120594521942645184310399141632521002112731PABC要求容量容器的容量课题序列陆钦斯量杯实验结果表明，如果被试先进行一定的练习，并发现所练习的问题都可以应用三杯方法（即B-A-2C）来解决的话，则被试就形成了定势，从而使后面的解题速度加快。第二组没有产生定势的被试直接使用了最简便的解决问题的方法（即A-C或A+C）。教育心理学临沂大学（三）功能固着一个人看到某个物品有一种惯常的用途后，就很难看出它的其他用途。功能固着是一种特殊类型的定势。德国心理学家东克尔首先提出的。教育心理学临沂大学问题答案教育心理学临沂大学梅尔：利用给定的工具将两根悬挂在天花板上的绳子接在一起教育心理学临沂大学（四）知识经验解决问题的知识经验越丰富，越有利于问题的解决。善于解决问题的专家与新手的区别，在于前者具备有关问题的知识经验并善于实际运用这些知识来解决问题。西蒙认为，任何一个专家必须储存5万—10万个组块的知识，而要获得这些知识不得少于10年。由于专家储存了大量的知识以及有把这些知识运用于各种不同情况的丰富经验，因而他能熟练地解决本领域遇到的各种问题。教育心理学临沂大学（五）认知结构⑴组织者的作用：架设旧知识和问题解决之间的桥梁⑵认知变量的作用：影响问题解决过程中概念和简单规则的重组，进而影响问题解决方法的产生⑶良好认知结构的迁移效应问题解决会修改原有的认知结构，新形成的认知结构又会影响以后的问题解决教育心理学临沂大学（六）情绪和动机状态在一定限度内，情绪和动机强度与问题解决的效率成正比低高低高问题解决效率动机水平动机水平与解决问题的效率的关系（倒U曲线）教育心理学临沂大学（七）酝酿效应反复探索一个问题的解答而毫无结果时，把问题暂时搁置一段时间，再回过头来解决，常常很快找到解决方法。在酝酿期间，个体虽在意识中终止了解决问题的思维过程，但其思维过程并没有完全终止，仍然在潜意识中断断续续地进行着。通过酝酿，最近的记忆和已有的记忆被整合在一起，弱化了心理定势的效应，并容易激活比较遥远的思维线索，因而容易重构出新的实物，产生对问题的新想法，使问题得以顺利解决。教育心理学临沂大学（八）个性特征人的个性特征对问题解决有着直接的影响。一个有远大理想、自信、有创新意识、勤奋、乐观、勇敢、顽强、坚韧、果断、勇于进取和探索的人，能克服困难去解决许多疑难问题；而一个鼠目寸光、畏缩、懒惰、畏难、拘谨、自负、自卑、遇事动摇不定的人，往往会使问题解决半途而废。教育心理学临沂大学四、问题解决能力的提高准确理解问题的情境突破定势避免受功能固着的影响用联系的观点看问题管控情绪和动机建立良好的人际关系不断丰富知识经验教育心理学临沂大学教学实际中问题解决的培养1.创造适当气氛，鼓励主动质疑；开放的环境，愉快的气氛2.提供难度适当的问题；难度设置照顾大多数人的水平和能力对少数学生进行个别辅导3.帮助学生正确表征问题；提倡采用形象表征的方法4.帮助学生养成分析问题的习惯；教给学生思考问题、分析问题的方法教育心理学临沂大学5.帮助学生从记忆中提取信息；提供回忆线索，鼓励学生从不同角度看问题6.训练学生陈述自己的假设及其步骤；出声思维训练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解题过程中的监控，解题之后的反思教育心理学临沂大学第三节创造性的培养一、创造性的本质与特征二、影响创造性的因素三、创造性的培养措施教育心理学临沂大学一、创造性的本质与特征（一）创造性的含义创造性是指个体产生新奇独特的、有社会价值的产品的能力或特性。创造有真正的创造和类似的创造之分。创造性不是少数人的天赋，而是人类普遍存在的一种潜能。教育心理学临沂大学（二）创造性的基本特征创造性思维是创造性的核心创造性思维是发散思维和聚合思维的统一发散思维是创造性思维的核心教育心理学临沂大学流畅性流畅性单位时间内思维发散的量，也指思维敏捷、反应迅速，对于特定的问题能顺利给出多种答案的特性。接龙游戏例如，用汉字组词，要求用最