第九章 問題解決

1、教育心理學教育心理學問問 題題 解解 決決主要內容主要內容問問 題題 解解 決決v小王，你今年多少歲啦？小王，你今年多少歲啦？v張三，你是哪里人？張三，你是哪里人？v你小學是在哪里上的呀？你小學是在哪里上的呀？v我們能很快地從記憶中提取答案我們能很快地從記憶中提取答案問問 題題 解解 決決雙繩問題雙繩問題想象你就是這個站在房子中間的人，房頂上吊著兩根繩子。你的目標是把兩根繩子系在一起，但是兩根繩子都不夠長，你抓住任意一根繩子的時候都無法接觸并抓住另一根繩子。但是有幾把刷子、一桶顏料和一塊很重的防水油布你可以利用。你將如何把兩根繩子系在一起？問問 題題 解解 決決怎樣的問題才能稱為問題？怎樣的問

2、題才能稱為問題？ 如果我們能很快地從記憶中提取答如果我們能很快地從記憶中提取答案，那么我們面臨的并不是問題。只有案，那么我們面臨的并不是問題。只有當我們不能提取出直接的答案時，才能當我們不能提取出直接的答案時，才能稱之為需要解決的問題。稱之為需要解決的問題。問問 題題 解解 決決一、問題一、問題v 1.1.問題含義：問題含義： 指在給定的信息和目標狀態(tài)之間有某些障礙需要加以克服的情境。指在給定的信息和目標狀態(tài)之間有某些障礙需要加以克服的情境。v 2 2、基本成分：、基本成分： 起始狀態(tài)：也稱給定，就是一組已知的關于問題條件的描述。起始狀態(tài)：也稱給定，就是一組已知的關于問題條件的描述。 目標狀態(tài)

3、：關于構成問題結論的描述，即問題要求的答案。目標狀態(tài)：關于構成問題結論的描述，即問題要求的答案。 障礙：正確的解決方法不是直接顯而易見的，必須間接通過一定的障礙：正確的解決方法不是直接顯而易見的，必須間接通過一定的思維活動才能找到答案，達到目標狀態(tài)。思維活動才能找到答案，達到目標狀態(tài)。問問 題題 解解 決決v3.3.問題類型問題類型A.A. 結構良好的問題和結構不良的問題結構良好的問題和結構不良的問題結構良好的問題（結構良好的問題（well-structured problemwell-structured problem），），即那些有明確解決方法的問題。指對問題的起始即那些有明確解決方法的

4、問題。指對問題的起始狀態(tài)和目標狀態(tài)都作了明確規(guī)定，并最終會有一狀態(tài)和目標狀態(tài)都作了明確規(guī)定，并最終會有一個正確答案的問題個正確答案的問題一般有三種類型：歸類結構問題、轉換問題、重一般有三種類型：歸類結構問題、轉換問題、重新排列問題新排列問題問問 題題 解解 決決 歸納結構問題歸納結構問題 v給予幾個成分，而問題解決者必須發(fā)現隱含在這些成分中的結構形式。如類推問題，系列延續(xù)問題，例如12834656？等問問 題題 解解 決決 轉換問題轉換問題v給予一個最初的狀態(tài)，要求問題解決者必須發(fā)現一系列達到目標狀態(tài)的操作v如著名的河內塔問題問問 題題 解解 決決 排列問題排列問題v 給予所需的成分，要求問題

5、解決者必須以一定的方式排列它們，以達到規(guī)定的目標狀態(tài)。v 如著名的密碼算題：有10個不同的字母，分別代表從 0 到 9 的一個數，已知 D5，要求找出每個字母所代表的數，并使算式得以成立。 D O N A L D G E R A L D R O B E R T 問問 題題 解解 決決v3.3.問題類型問題類型A.A. 結構良好的問題和結構不良的問題結構良好的問題和結構不良的問題指問題的初始狀態(tài)或目標狀態(tài)以及可能指問題的初始狀態(tài)或目標狀態(tài)以及可能的認知操作都不清楚，或沒有明確說明，使問題具有不確定的認知操作都不清楚，或沒有明確說明，使問題具有不確定性性特點是，對問題空間并未作出詳細說明，而且還可

6、能還沒有特點是，對問題空間并未作出詳細說明，而且還可能還沒有“正確正確”的答案，即僅具有含糊的目標狀態(tài)。的答案，即僅具有含糊的目標狀態(tài)。問問 題題 解解 決決 問問 題題 解解 決決v 3.3.問題類型問題類型 結構不良的問題結構不良的問題 研究發(fā)現，面對這類問題常常導致失敗的原因有三：研究發(fā)現，面對這類問題常常導致失敗的原因有三： 所用的解決方法本身就不清楚，具有含糊性所用的解決方法本身就不清楚，具有含糊性 在解決這種問題時，個體經常愿意采用可用的方法而不去在解決這種問題時，個體經常愿意采用可用的方法而不去追求更好的辦法，即僅滿足于滿意，而不期望最優(yōu)追求更好的辦法，即僅滿足于滿意，而不期望最

7、優(yōu) 個體受到自己的信念、表征或動機的影響，而這些心理活個體受到自己的信念、表征或動機的影響，而這些心理活動可能本身就不正確動可能本身就不正確問問 題題 解解 決決v3 3、問題類型、問題類型B.B.定義明確的問題和定義不明確的問題定義明確的問題和定義不明確的問題 問問 題題 解解 決決二、問題解決二、問題解決v 1.1.問題解決含義：問題解決含義： 認知心理學認為，問題解決是一種以目標為定向的搜認知心理學認為，問題解決是一種以目標為定向的搜尋問題空間的認知過程。尋問題空間的認知過程。v 2.2.問題解決的特點問題解決的特點 問題情境性：使人感到無法解決的情境問題情境性：使人感到無法解決的情境

8、目標指向性：自覺的行為，具有明確的目的性目標指向性：自覺的行為，具有明確的目的性 認知操作性：運用高級規(guī)則、進行信息重組（不是已認知操作性：運用高級規(guī)則、進行信息重組（不是已有知識和經驗簡單的再現）有知識和經驗簡單的再現） “ “日落香殘，洗卻凡心一點日落香殘，洗卻凡心一點” ” 打一字打一字 問問 題題 解解 決決v3、問題解決的理論、問題解決的理論 試誤說試誤說 問題解決過程首先要通過一系列的盲目的操作，不斷地嘗試錯問題解決過程首先要通過一系列的盲目的操作，不斷地嘗試錯誤，發(fā)現一種問題解決的方法，即形成刺激情景與反應的聯絡，誤，發(fā)現一種問題解決的方法，即形成刺激情景與反應的聯絡，然后再不斷

9、重復鞏固這種聯結，直到能立即解決問題然后再不斷重復鞏固這種聯結，直到能立即解決問題 問問 題題 解解 決決 頓悟說頓悟說 認為人遇到問題時，會重組問題情景的當前結構，以彌補問認為人遇到問題時，會重組問題情景的當前結構，以彌補問題的缺口，達到新的完形，從而聯想起一種可行的解決方案。題的缺口，達到新的完形，從而聯想起一種可行的解決方案。這一過程的突出特點是頓悟，即對問題情景的突然領悟。這一過程的突出特點是頓悟，即對問題情景的突然領悟。問問 題題 解解 決決下圖是用16根火柴棍兒擺出的5個正方形。移動其中的3個火柴棍兒形成4個正方形。 問問 題題 解解 決決 認知觀點認知觀點 認為，問題解決是信息加

10、工系統(tǒng)對信息的加工，把最初的信息認為，問題解決是信息加工系統(tǒng)對信息的加工，把最初的信息轉換成目標狀態(tài)的信息。轉換成目標狀態(tài)的信息。 就是把問題劃分成諸成分，從記憶中激活舊有的信息，或尋找就是把問題劃分成諸成分，從記憶中激活舊有的信息，或尋找新的信息。如果失敗了，就可能退回到最初的問題，另找方法，新的信息。如果失敗了，就可能退回到最初的問題，另找方法，或重新定義問題或尋求解決問題的方法。這種問題解決不是線或重新定義問題或尋求解決問題的方法。這種問題解決不是線性的，問題解決者可能跳來跳去，跨步或聯合一些步驟。性的，問題解決者可能跳來跳去，跨步或聯合一些步驟。 問問 題題 解解 決決v圖示激活圖示激

11、活嘗試解答評價問題表征尋求解答無圖示激活成功停止失敗問問 題題 解解 決決第二節(jié)第二節(jié) 問題解決過程與策略問題解決過程與策略一、問題解決過程一、問題解決過程v在問題的初始狀態(tài)和目標狀態(tài)之間，存在一系列的問題空間。解決問題，就是采用一定的策略搜索這些問題空間，找出實現從初始狀態(tài)到目標狀態(tài)的步驟。問題解決過程可概括為四個步驟： 問題表征問題表征 選擇算子選擇算子 應用算子應用算子 評價當前狀態(tài)評價當前狀態(tài)問問 題題 解解 決決1 1、問題表征、問題表征v即將任務領域轉化為問題空間，實現對問題的表征和理解。它是一個主動的過程；人的知識經驗影響問題空間的構成；問題空間是否適宜，對問題解決有直接影響。v

12、關鍵：找出相關信息，忽略無關細節(jié)關鍵：找出相關信息，忽略無關細節(jié)例如：抽屜里有黑、白兩種襪子，它們相互混合在一起，它們例如：抽屜里有黑、白兩種襪子，它們相互混合在一起，它們的個數比的個數比4 4比比5 5。請問，你要取出多少襪子才能確保其中有兩只。請問，你要取出多少襪子才能確保其中有兩只是同顏色的？是同顏色的？問問 題題 解解 決決v 在表征問題時，個體不但要理解問題中的每一個句子，而且要將每個在表征問題時，個體不但要理解問題中的每一個句子，而且要將每個句子所表達的意思綜合起來，以達成對整個問題的準確理解。句子所表達的意思綜合起來，以達成對整個問題的準確理解。 例如：一天清晨，小和尚從山腳出發(fā)

13、到山頂的廟里去燒香，日落例如：一天清晨，小和尚從山腳出發(fā)到山頂的廟里去燒香，日落時到達山頂。第二天，小和尚燒了頭香原路返回山腳。請問：山時到達山頂。第二天，小和尚燒了頭香原路返回山腳。請問：山路中是否有一個地方是小和尚上下山同一時刻經過的？路中是否有一個地方是小和尚上下山同一時刻經過的？問問 題題 解解 決決v 問題表征階段有兩個主要的結局：問題表征階段有兩個主要的結局： 第一，如果你對問題的表征，能使你聯想起一個即時的頓悟式的第一，如果你對問題的表征，能使你聯想起一個即時的頓悟式的解決方案，那你就能解決這一個問題了。解決方案，那你就能解決這一個問題了。 第二種，如果并沒有一個現存的圖式能使你

14、聯想起一個即時的解第二種，如果并沒有一個現存的圖式能使你聯想起一個即時的解答，你就得遵循尋求解答的路線。很明顯，這條路徑并不如前面答，你就得遵循尋求解答的路線。很明顯，這條路徑并不如前面那條途徑有效，但有時，這是一條唯一的路。那條途徑有效，但有時，這是一條唯一的路。問問 題題 解解 決決2 2、選擇算子、選擇算子v 選擇算子，它與策略密不可分選擇算子，它與策略密不可分問問 題題 解解 決決3 3、應用算子、應用算子v也稱執(zhí)行策略階段，即實際運用所選定的算子來改也稱執(zhí)行策略階段，即實際運用所選定的算子來改變問題的起始狀態(tài)或當前的狀態(tài)，使之逐漸接近并變問題的起始狀態(tài)或當前的狀態(tài)，使之逐漸接近并達到

15、目標狀態(tài)。達到目標狀態(tài)。問問 題題 解解 決決4 4、評價當前狀態(tài)、評價當前狀態(tài)v包括對算子和策略是否適宜、當前狀態(tài)是否接近目標、包括對算子和策略是否適宜、當前狀態(tài)是否接近目標、問題是否已得到解決等作出評估。問題是否已得到解決等作出評估。v經過評估，可以更換算子和改變策略，甚至重新對問題經過評估，可以更換算子和改變策略，甚至重新對問題進行表征。進行表征。v例如：例如：有有3 3個人一起下象棋，每人下了個人一起下象棋，每人下了2 2盤，問總共下了盤，問總共下了幾盤棋？幾盤棋？問問 題題 解解 決決二、問題解決策略二、問題解決策略問問 題題 解解 決決1.算法策略算法策略v 含義：含義：算法策略就

16、是在問題空間中隨機搜索所有可能的解算法策略就是在問題空間中隨機搜索所有可能的解決問題的方法，直至選擇一種有效的方法解決問題。簡言決問題的方法，直至選擇一種有效的方法解決問題。簡言之，就是把問題解決的方法一一進行嘗試，最終找到解決之，就是把問題解決的方法一一進行嘗試，最終找到解決問題的答案，故又稱嘗試錯誤法。問題的答案，故又稱嘗試錯誤法。v 評價：評價：問問 題題 解解 決決2、啟發(fā)法、啟發(fā)法v 含義含義: :啟發(fā)法就是人根據一定的經驗，在問題空間內進行啟發(fā)法就是人根據一定的經驗，在問題空間內進行較少的搜索，以達到問題解決的一種方法。較少的搜索，以達到問題解決的一種方法。v 評價：評價：不能保證

17、問題解決的成功，但用此方法解決問題較不能保證問題解決的成功，但用此方法解決問題較省時省力。省時省力。問問 題題 解解 決決v 將問題的目標狀態(tài)分成若干子目標，通過實現一系列的子將問題的目標狀態(tài)分成若干子目標，通過實現一系列的子目標最終達到總目標。目標最終達到總目標。v 基本步驟：循環(huán)往復基本步驟：循環(huán)往復 比較初始狀態(tài)和目標狀態(tài)，提出第一個子目標；比較初始狀態(tài)和目標狀態(tài)，提出第一個子目標； 找出完成第一個子目標的方法或操作；找出完成第一個子目標的方法或操作； 實現子目標；實現子目標； 找出新的子目標。找出新的子目標。問問 題題 解解 決決 問問 題題 解解 決決 問問 題題 解解 決決v 傳教

18、士與野人過河問題傳教士與野人過河問題 三個傳教士和三個野人想過一條河，他們只有每次僅三個傳教士和三個野人想過一條河，他們只有每次僅能載兩個人的一條船。如果岸上的任何一邊留下的傳能載兩個人的一條船。如果岸上的任何一邊留下的傳教士少于野人，則野人會吃掉傳教士。怎么樣才能以教士少于野人，則野人會吃掉傳教士。怎么樣才能以最有效的方法將六個人都運送過去，而傳教士又不被最有效的方法將六個人都運送過去，而傳教士又不被野人吃掉？野人吃掉？問問 題題 解解 決決河河內內塔塔問問題題問問 題題 解解 決決v 含義：含義：逆向搜索就是從問題的目標狀態(tài)開始搜索直至找到逆向搜索就是從問題的目標狀態(tài)開始搜索直至找到通往初

19、始狀態(tài)的通路或方法。通往初始狀態(tài)的通路或方法。v 應用：應用：更適合于解決那些從初始狀態(tài)到目標狀態(tài)只有少數更適合于解決那些從初始狀態(tài)到目標狀態(tài)只有少數通路的問題，一些幾何問題較適合采用此策略。通路的問題，一些幾何問題較適合采用此策略。v 例如：例如：給定給定 ABCDABCD為一長方形，證明：為一長方形，證明：ADADCBCB。ABCD問問 題題 解解 決決 問問 題題 解解 決決 爬山法爬山法v 含義：含義：類似于手段類似于手段- -目的分析法的一種解題策略。他是采目的分析法的一種解題策略。他是采用一定的方法逐步降低初始狀態(tài)和目標狀態(tài)的距離，以達用一定的方法逐步降低初始狀態(tài)和目標狀態(tài)的距離，以達到問題解決的一種方法。好比登山者，為了登上山峰，需到問題解決的一種方法。好比登山者，為了登上山峰，需要從山腳一步一步往上走一樣。要從山腳一步一步往上走一樣。v 與手段與手段- -目的分析法