《问题解决》PPT课件

教育心理学 第 9章 问题解决 P337 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 决 3.问题类型 A. 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 D 5，要求找出每个字母所代表的数，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 问 题 解 决 3.问题类型 A. 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。 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 B. 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 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 尝试解答 评价 问题表 征 寻求解答 无图示激活 成功 停止 失败 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 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，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 。 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 1 2 3 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： AD CB。 A B C D 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，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 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 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。 给每对学生提供一系列问题。 学生在解决某个问题时将自己头脑中出现的所有 内容大声连续告诉他人，配对者要仔细听喝分析 解题时加工活动和进展，检查并指出其中所犯错 误。 问 题 解 决 （四）出声思考 与配对解题类似 由教师或优等生进行出声思维给其他学生提供观 察“专家思维”的机会。 应用 1 用语言表达出专家思维 2 学生解决问题时先说出头脑中思考的内容 问 题 解 决 三 问题解决教学中值得注意的问题 （一）必须加强学生解决问题的态度训练 （二）必须注意与学科教学相结合 （三）必须注重对结构不良问题的训练 （四）必须强调一般思维犯法和具体问题解决技 能的结合