问题解决的策略

活动1问题解决的策略主题二我们如何成为更有效的问题解决者肿么办嘞？一·要开一个四位数的密码锁，你通常会怎么做？二·自行车骑到半路上突然坏了，你通常会怎么办？思考问题解决是思维的一种形式。由一定的问题情境引起，经过一系列具有目标指向性的认知操作，使问题得以解决的心理过程。问题解决策略是人们在解决问题的过程中搜索问题空间、选择认知操作方式时运用策略的总称。知识框架：（一）算法式策略（二）启发式策略1.手段目标分析法2.爬山法3.反推法4.类比思维定义：指的是为达到某一个目标或解决某个问题而采取的一步一步的程序。特点：如果解存在，就一定能找到解，而且能找出所有的解，选出最佳的解。缺点：对所有的可能进行尝试，费时又费力，有时根本办不到。一.算法式策略•鸡兔同笼,一共5个头，16条腿，请问在笼子里有几只鸡，几只兔？–5鸡0兔5×2+0×4=1016–3鸡2兔3×2+2×4=1416–2鸡3兔2×2+3×4=16=16–1鸡4兔1×2+4×4=1816再例如，解一个6个字母的字谜（如source），假如确实有这样的一个词存在，你只要系统地改变这6个字母的次序，每次到词典中去查字母构成的排列，最终就能找到一个匹配的词（如course或者source）。运用这种策略，问题解决者可能需要作出720种排列。因此，算法式的最大缺点是很费时间的。•总结：对如何从初始状态到达目标状态，没有任何线索、也没有理论指导。只能盲目尝试。•使用要点:–对如何解决一无所知的情况下，常用；–逐个尝试每一种可能性；–儿童在最初的问题解决中较多采用；–随着学习和成熟，逐渐减少二.启发式策略定义：即凭借经验来解决问题的一种策略。优点：能提高问题解决的效率。缺点：如果受到已有经验的误导，走了错误的途径，往往导致解决问题的失败。启发式策略1.手段目标分析2.爬山法3.反推法4.类比思维•基本思想：把总目标分成子目标，消灭差别，最终达到总目标。即将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。•例如，写一篇20页的论文对一些学生而言是十分头疼的问题，但如果将这个任务计划分成几个子任务，如选题、查找信息资料、阅读和组织信息、指定大纲等，他们就能感觉容易完成了。1.手段目标分析法•科考队员登珠峰若用手段目的分析来解决河内塔问题，就是把一个问题分成若干个比较小的问题，每个小问题都有自己的目标，通过子目标的实现使问题的当前状态达到最后的目标状态。首先要评估一个问题的当前状态和目标状态，确定当前状态与目标状态之间的差别，差别一旦弄清楚，就可评判能用来减少这种差异的操作；然后选择一种操作把它应用于当前状态（如把一个圆盘从一个柱移动到另一个柱）；接着把最新的状态再同目标状态作比较，再鉴别差异、选择操作，依此类推。通过这种重复加工，直到目标状态实现为止，把三个圆盘从1柱移到3柱。手段目标分析法是人类解决问题最常用的一种策略。•“传教士与野人过河”问题：•在河的同一边，有三个传教士和三个野人，他们都要过河，大家都会划船；现在只有一条船，一次只能载两人，任何时候野人多于传教士时传教士就会被吃掉，他们将怎样渡过河去？起始状态：在河的同一边，有三个传教士和三个野人，他们都要过河，大家都会划船；现在只有一条船，一次只能载两人，任何时候野人多于传教士时传教士就会被吃掉；目标状态：传教士和野人都安全过河；策略：传教士和野人怎样搭配渡河？•基本思想：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。也称为局部最优选法。即在问题解决的过程中，假定的目标是山顶。人们不可能一下子爬到山顶。在探索达到山顶的路径时，只要遇到有岔道，我们就看几条岔道中哪一条是向山上（而不是向山腰或山下）延伸的，就选择哪一条道路，这也是局部最优的定义。•弱点：只能保证爬到眼前山上的最高点，而不一定是真正的最高点，问题解决者常常会到达一个“小山丘”而不是真正的山顶。因此问题解决者在使用爬山法时，最好选择几个不同的起点一起来尝试，如果几个起点到达的都是同一个点，这一点才算是真正的目的地。2.爬山法区别:•对问题空间认知程度的差异。•爬山法：限于条件，只能走一步说一步；•手段目标分析法：可以直接设计需要的方式。•基本思想：从目标开始状态出发倒退到达目标所需的前一个中间状态，直到退至初始状态。•反推法是从目标出发，反方向推导。•适合问题：从初始状态出发有多种可能；但对目标而言，只有一种可能方法的问题。•[举例]赶火车，下午14：50的火车，应该几点出发比较好？3.反推法•ABCD分析：如果我能证明三角形ACD等于三角形BDC，我就能证明AD=CB。”这样，学生就会证明线的全等推出要证明三角形全等。他进一步还会推想，如果能够证明两条边和夹角相等，那么，就能证明三角形ACD和三角形BDC全等。例如，已知矩形ABCD，如图所示，求证AD=CB。区别:手段目标分析法：该分析要考虑目标状态与当前状态之间的差别，而反推法却不考虑这一点。因此在搜索问题时受到的约束较大。反推法：当问题空间中从初始状态可以引出许多途径而从目标状态返回到初始状态的途径相对较少时，用反推法就相对容易些。•基本思想:一般是先对问题进行表征，然后去获取与当前情景相关或相似的熟悉领域的知识，加以利用。•例如蜻蜓——飞机鱼刺——针木管——听诊器蝙蝠导航机制——声纳4.类比思维法河内塔问题•如图所示，在一块木板上有1、2、3三个立柱，在1柱上串放着三个圆盘，小的在上面，大的在下面（当前状态）。让被试将1柱上的三个圆盘移到3柱（目标状态）。条件是：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小的圆盘上，移动的次数越少越好。规律：移动的次数为2的Ｎ次方－1次，其中Ｎ表示圆片的个数。实践与应用•之前写下的问题解决的例子中用到了上述哪些策略？•课后思考：这些策略通常还可以用于解决学生的哪些问题？Thankyou!