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第八章：问题解决与创造力培养内容提要：问题与问题解决。问题解决的过程。思维策略。影响因素。问题解决的教学。创造力及其培养。说明创造性思维与解决问题的能力是当代教育最为关注的目标。[加涅]教育课程的重要的最终目标就是教学生解决问题——数学和物理问题、健康问题、社会问题以及个人适应性问题。解决问题是三类知识的综合运用。问题解决是一种更高层次的学习。【问题】等积线的寻找？ABCDE一、问题与问题解决问题：“给定信息和目标之间有某些障碍需要被克服的刺激情境。”问题的组成：（1）目的（在某种情景下想要干什么）。（2）个体已有的知识。（3）障碍（需解决的因素）。（4）方法（解决问题的程序和步骤）。1、问题的四种类型依据：问题起始状态、中间状态和目标状态的不同。2、阻碍有效问题发现的因素1）大多数人没有养成积极主动寻找问题的习惯。2）问题解决者缺乏与问题相关的背景知识。3）人们不愿花费大量时间去发现问题，而宁愿去寻找问题解决的方案。4）个体缺乏或不愿进行发散思维的倾向。3、问题解决的含义解决问题（problemsolving），也译作问题解决。问题解决的研究涉及问题与问题解决的科学定义、问题情境的类型、问题解决的心理过程以及影响问题解决的心理因素。问题解决是学习者将原有的概念和规则加以综合，在新情境中应用并得到新的认知成果的过程。这种新的认知成果可能是新的规则（高级规则），可能是新的解决问题策略，或是一篇新的文学作品或一份研究计划等。4、问题解决的特点（1）问题解决是解决新的问题。解决问题与练习不同。（2）在问题解决中，要把掌握的简单规则（思维的素材）重新组合，以适用于当前问题。（3）问题一旦解决，人的能力或倾向随之发生变化（高级规则成为学生认知结构中的一个组成部分）。二、问题解决的过程问题表征是指形成问题空间，包括明确问题的给定条件、目标和允许的操作。问题表征就是审题，即了解题意的过程。设计解题计划是指确定解题的一般步骤，如重新描述问题，使之转化为更类似于熟悉的问题，建立问题的子目标的层次关系。执行解题计划是指问题解决者采取一系列行动贯彻解题计划，如进行运算或其他操作。监控是指问题解决者分析问题解决的过程并确定自己采取的行动是否适合解题计划。1、杜威的五阶段过程模式（1910）（1）暗示：困惑、挫折或意识到困难的状态；（2）理智化：确定疑难究竟在什么地方，包括不太具体地指出所追求的目的，需要填补的缺口或要达到的目标；（3）假设：提出问题的种种假设；（4）推理：如有必要，连续检验这些假设，并对问题重新加以阐述；（5）用行动检验这些假设：进行验证，证实、驳斥或改正假设。2、华莱士的四阶段模式（1926）（1）准备（preparation）——由刺激情境发现问题及寻求解题线索；（2）孕育（incubation）——因问题复杂程度不同而经过一般或长或短的反复酝酿时间，以进行深入探索和思考；（3）明朗（illumination）——突然找到问题解答方法，有豁然开朗之感；（4）验证（verification）——用实践来检验所提出的解决方案。3、邓克尔的范围缩小过程模式（1）确定问题的一般范围；（2）进行功能性解决，即缩小问题范围，寻找符合既定方向的解题途径；（3）进行特殊解决，进一步缩小功能解决的途径，使功能解决具体化。4、奥苏伯尔四阶段模式（1969）5、格拉斯的模式（1985）计划有效1、形成问题的初始表征2、制定问题解决的计划3、重构问题表征中止（返回）4、执行计划检验结果完成失败成功失败成功计划失败成功6、基克等人的模式（1986）问题解决就是把问题分成诸多成分，从记忆中激活旧有的信息，或寻找新的信息。理解与表征问题寻求解答尝试解答评价成功失败停止图式激活无图式激活7、吉尔福特的智力结构模式（1986）记忆储存注意过滤器官认知求异思维求同思维环境输入身体评价评价评价SOIPS模式问题解决研究的发展历程1、研究途径和内容：动物-人-计算机-人类教学实际问题。2、研究方法：实验研究-描述现象+理论思辨-计算机模拟-理论思辨+实验验证。3、研究角度：一般的外部现象描述与解释-内部认知过程（问题表征、图式激活）-微观的信息接收、转换、加工、存储、提取。4、研究目的：增长人类的知识、揭示一般的解决问题的规律-强调为实际的培养和教学服务。总体趋势：研究经历了一个螺旋式的上升与循环，并且每一种模式强调的侧面和角度又有所不同。三、问题解决的思维策略思维策略是指个体在信息加工过程中，根据一定要求和情况采用的一些解决问题的方式方法。是影响个体问题解决效率的最直接和最重要的因素之一。问题解决活动一般包括两类思维搜索策略：算法式和启发式。（一）算法式策略算法式策略是指对一个问题解决的所有可能途径都加以尝试的一种策略。（1）逐个尝试解决问题的各种可能性。（2）以尝试错误方式解决问题。（3）可以保证问题得到解决。（4）费时费力，不容易实现。（二）启发式启发式策略是凭借经验来解决问题的一种策略。（1）以一定的以往经验为基础。（2）采用选择方式搜索解决问题。不探索所有途径，仅仅对经验中认定的最有可能解决问题的途径进行探索。（3）简单省事，效率高。（4）不能保证问题的成功解决。常见的启发式策略1、手段-目的分析法策略。核心是发现问题的当前状态与目标状态之间的差别，并采用一定的步骤来缩小这种差别，最终达到问题解决。目的就是任务目标，手段则是通过什么活动去达到该目标。是广泛运用于各类型问题解决的常用策略。2、爬山法策略。是手段-目的分析法的一种变式，以渐进的步子向目标状态靠近。也称局部最优选择法。3、反推法策略。也称逆推法，是从目标状态出发，考虑如何到达初始状态的问题解决方法。常用于几何证明和迷宫问题。四、影响问题解决的因素影响因素：（1）定势；（2）问题情境；（3）功能固着；（4）知识经验。20世纪60年代之前，心理学家提出并研究得较多的影响问题解决的心理因素是心理定势、功能固着。这些因素的影响的确存在，但不是最重要的因素。影响问题解决的最重要因素是个人的原有知识及其组织的性质。卢钦斯的心理定势实验“下面是由几根火柴杆排成的等式。请你在一个等式中仅移动一根火柴杆，以此改变该等式，使之成为如V=V这样的真正的等式。”（1）V=V11；（2）V1=X1；（3）X11=V11；（4）V1=11.梅尔的功能固着实验被试进入一房间，内有两根绳子从天花板垂下，实验人员要求被试将两根绳子结起来（两绳长度可以连结）。室内另有一张桌子，桌上有榔头和钳子。被试可能试着一手握住一根绳，再去抓另一根绳，但是够不着，在此情况下被试应如何办呢？研究表明，被试不易想到用榔头或钳子作为摆锤，通过绳子摆动，以便同时够到两根绳子。这就表明了功能固着现象。五、问题解决的教学1、专家与新手解决问题能力差异。2、问题解决能力培养的措施。3、有效问题解决的教学策略。4、有效问题解决的教学模式。（一）专家与新手解决问题能力差异1、有意义的知觉模式的差异：专家有非凡的观察力，具有较大的有意义的知觉模式。2、短时记忆和长时记忆的差异：专家加工程度较深，策略的适当，记忆效果越好。3、技能执行速度的差异：基本技能熟练和机遇推理是专家解决问题速度快的原因。4、用于表征问题的时间差异：在解决常规问题时，专家比新手快得多；但在解决困难的新问题时，专家用于表征问题的时间比新手要长一些。5、表征的深度差异：专家能很快抓住问题的实质，根据问题的内在结构表征问题。6、自我监控技能的差异：专家倾向于更频繁地检查自己对问题的解答，而且这种检查的效果比新手更好。加涅：专家解决问题能力的知识类型（二）问题解决能力培养的措施1、训练逻辑推理能力：归纳/演绎。2、扩大知识面（基本原理知识）。3、注意掌握好的问题解决策略。4、提高思维的水平。（三）有效问题解决的教学策略1、培养学生主动质疑（提出问题）和解决问题的内在动机。2、问题的难度要适当。3、帮助学生正确表征问题。4、帮助学生养成分析问题的习惯。5、辅助学生善于从记忆中提取信息。6、训练学生陈述自己的假设及其步骤。7、给学生以充分时间进行解答。（四）有效问题解决的教学模式1、样例教学：通过样例促进学生问题解决图式形成的一种教学策略。样例是包含特定类型问题具体解决方案的实例，一般由对问题的详细说明、解决步骤和最终答案三部分组成。2、基于问题的教学/抛锚式教学/课题式教学：是一种教师促进学生积极主动地解决实际情境或接近实际情境的复杂问题的教学策略。3、配对解题：是一种面对高层次思维策略的教学策略，在课堂实践中有重要的应用价值。注意的问题1、必须加强学生解决问题的态度训练。（积极思考，增强自信心，严谨思考）2、必须注意与学科教学相结合。（不能涉及过于高深的学科知识）3、必须注重对结构不良问题的训练。4、必须强调一般思维方法和具体问题解决技能的结合。六、创造力及其培养1998年11月24日江泽民主席在访问俄罗斯期间指出创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。“创造力是根据一定目的和任务，运用已有知识，产生出某种新颖、独特、有社会或个人价值的产品的能力。是成功完成某种创造性活动所必需的心理品质。----朱智贤主编：《心理学大词典》.北京师范大学出版社，1989.特征：（1）产品是否新颖；（2）产品是否独特；（3）产品是否具有社会或个人价值。（一）相关概念1、创造性。创造性侧重倾向性，创造力侧重能力。2、创造性思维。3、批判性思维。思维是高度组织起来的物质及人脑的机能。1、创造性张大均：个体利用一定内外条件，产生新颖独特、有社会和个人价值产品的能力与相应的人格特征的心理品质。创造性表现于创造活动（过程）之中，其结果以产品为标志，其水平以产品的价值为标准。最早对创造心理进行研究的是英国的高尔顿，《遗传的天才》是世界上创造心理学的第一个科学文献。吉尔福德在1950年呼吁高度关注创造性的研究。创造性的四种理解（1）能力观。是发现新联系，产生不寻常观念和背离传统思维方式的一种能力。（2）过程观。是用新颖的方式解决问题，并能产生新的、有社会价值的产品的过程。（3）人格说。创造性的本质在于个体在创造活动中表现出来的不同于一般的某种人格特征。（4）产品观。是某种改变现存专业或使某个专业转变成一个新专业的行动、观点或产品。创造性的心理结构创造性是由多种心理品质有机结合构成的心理结构系统。（1）创造认知结构。是创造心理活动的核心，主要包括创造性想象、创造性思维、创造性认知策略三个方面。（2）创造性人格品质。包括创造性动力特征、创造性情意特征、创造性人格特质等。（3）创造性适应品质。具体表现为创造的行为习惯、创造策略和创造技法的掌握运用等。2、创造性思维培养学生的创造性思维能力，是一个全球性问题。“为创造而教”成为学校的主要目标之一。创造性思维：一种突破传统思维习惯，以新颖独创的方法解决问题，探索未知的思维过程。是人类思维能动性发展的最高表现形式，由多种思维有机地结合在一起的综合体。创造性思维的心理成分：流畅性、独创性、灵活性（变通性）、敏感性。创造性思维的培养激发好奇心（前提）。创造性思维者一般都受好奇心的驱动。发挥想象力。培养发散思维。创造思维最主要的表现就是思维发散能力强。发展直觉思维。直觉思维是发明创造的先导，是创造性思维活跃的一种表现。培养创造性人格。3、批判性思维增强学生的批判性思维能力是学校的关键目标之一，在教改中居重要位置。批判性思维就是对所看到的东西的性质、价值、精确性和真实性等方面作出个人的判断。是指对相信什么和做什么作合理决策的能力。训练策略：在学生比较熟悉的主题中，学生最容易获得批判性思维技能；提供各种不同的两难材料，进行反复的练习；创设良好的批判性思维的课堂气氛。（二）创造力的结构与特征吉尔福德：（1）敏感性；（