教育心理学 第09章 问题解决与创造性

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第九章问题解决与创造性第一节问题解决概述问题解决是高级形式的学习活动。加涅认为:“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。”事实上我们每个人都是问题的解决者。人类的文明史,从火的发明到宇宙飞船上天,就是一部问题解决史。教学生解决问题的技能,显然是课堂学习的一个重要的中心内容。一、问题解决的含义(一)问题1.什么是问题在日常生活和工作中,人们随时都会遇到各种各样的问题,并不断地去解决它们。要详细了解问题解决的过程,首先应了解到底什么是问题。从认知心理学的观点来看,人们把问题定义为:给定信息和要达到的目标之间有某些障碍需要被克服的刺激情境。其实就是个体不能用已有的知识经验直接处理当前所遇到的疑难情境。也就是难题。事实上,任何问题都必然含有四个基本的成分。一是目的,即在某种情境下想要干什么。一种情境可能有许多目的,也可能只有一种目的;目的可能很明确,也可能很模糊。教学情境中的大多数问题目的是相当明确的。二是个体已有的知识,这是指个体在问题情境一开始就已具备的知识技能。三是存在的障碍,即解决问题的过程中遇到的种种需解决的因素。四是解决的方法,个体可以用来解决问题的程序和步骤。在问题解决的过程中,人们选择的方法常常会受到多种因素的制约,比如能力、知识、工具等。另外,某一情境或事件是否成为问题,取决于个体主观的认知与感受,对缺乏某种知识经验的人可能是问题,而对知识经验丰富的人则未必是问题;对勤于思考、善于钻研的人是问题,对满足现状、不思进取者则未必是问题。2.问题的分类现实生活中的问题是多种多样的,研究者倾向于把问题分为两类。(1)有结构的问题。已有的知识经验和目的都非常明确,个体只要按照一定的思维模式就呵获得问题的答案。教科书上的练习题多属于有结构的问题。(2)结构不良的问题。已有的知识经验和目的都比较模糊,问题情境不明确、各种影响因素不确定,不易找出解答线索的问题。此类问题在实际中经常遇到,也容易使人感到困惑,如怎样培养学生的创新意识?如何依据学生心理发展的规律实施有效的教学?这些都是重要但又无确切的、唯一正确答案的问题。(二)问题解决的含义问题解决是指个人应用一系列的认知操作,从问题的起始状态到达目的状态的过程。当常规或自动化的反应不适应当前的情境时,问题解决就发生了。无论领域如何不同,问题情境怎样,解决问题的难易程度如何,解决问题都具有一些共同的特点。一是解决问题是解决新的问题,即所遇到的问题是初次遇到的问题。如果解决的是以前遇到过的问题,就不能称为解决问题。二是在解决问题中,要把掌握的简单规则(包括概念)重新组合,以适用于当前问题。因此,原先习得的简单规则,是解决问题过程中思维的素材。三是问题一旦解决,人的能力或倾向随之发生变化。在解决问题中产生的高级规则(已有规则的组合),贮存下来构成学生“知识宝库”(认知结构)中的一个组成部分,以后遇到同类情境时,借助回忆即可作出回答而不再视为问题了。所以解决问题是一种更为高级的学习活动。解决问题是由处理问题时所涉及的种种心理活动和行为构成。既涉及思维或认知的成分,也涉及情感或动机成分,还涉及行为或行动的成分。例如,学生上课听讲是认知成分;听讲的认真程度是情感成分;把学习内容记下来是行为成分。其中,情感成分是动力系统,它不仅对认知成分起到推动或阻碍的作用,而且也制约着行为成分能否得以实施。与问题类型相对应,问题解决也有两种类型:一是常规性问题的解决,使用常规方法来解决有结构的、有固定答案的问题;二是创造性问题的解决,综合应用各种方法或通过运用新方法、新程序等来解决无结构的、无固定答案的问题。各种发明创造都可以看做是创造性问题解决的典型例证。二、问题解决的过程(一)问题解决的理论与模式的研究在教学活动中,教师不仅仅是向学生传授知识,更重要的是培养学生解决问题的能力。以下简要介绍几种具有代表性问题的解决模式。1.试误说美国心理学家桑代克通过猫走迷笼的实验提出了试误说。这一学说认为,问题解决是由刺激情境与适当反应之间形成的联结构成的,这种联结是通过尝试错误逐渐形成的。问题解决的过程一系列的盲目的操作,不断地尝试错误,使正确的行为得到保留,错误的行为逐渐减少,并最终发现解决问题的方法。这一模式看到了问题解决过程中一系列建立刺激与反应联结的、尝试错误的阶段,重视问题解决的过程和系列操作,这对后来的模式都有一定的影响。但是,它认为问题解决的尝试错误过程是盲目的,忽视了认知因素在问题解决中的重要作用。2.顿悟说格式塔派心理学家苛勒以黑猩猩获取香蕉的经典实验为基础,提出了问题解决的顿悟说。顿悟说认为,人遇到问题时会重组问题情境的当前结构,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,即对问题情境的突然领悟。在顿悟说看来,桑代克的猫由于在迷笼里看不到开关的结构,因此,它只能通过一部分一部分的经验,逐渐了解整个情境。事实上,顿悟说与试误说有着一定的联系。在问题解决的过程中,重组问题的当前结构本身,就需要不断地尝试错误。另外值得我们思考的是,动物与人类有着本质的区别,其解决问题的方式是否能说明人类解决问题的实质?3.信息加工论模式信息加工论者把问题解决看做是信息加工系统(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。这一理论主要是利用计算机模拟人脑解决问题的过程来探讨人类解决实际问题的过程,如让输人人类编好程序的计算机与人下棋等。这一理论把解决问题过程分解为问题表征、设计解题计划、执行解题计划和监控四个步骤。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。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。4.现代认知派的模式自皮亚杰的认知理论面世和现代认知心理学产生以后,人们热衷于从认知的角度来解释人类解决问题的过程。他们既不利用动物也不借助于计算机,而是研究人类本身解决某类问题的实际过程。例如,要了解教与学的过程,就要对教师和学生进行问题解决过程的动态研究,而不是去实验室研究动物。这种研究模式,对培养学生解决问题的技能和指导教师的教学更具现实意义。(1)奥苏伯尔关于问题解决的四阶段。奥苏伯尔(1969年)认为,解决问题一般经历4个阶段。①呈现问题情境命题。②明确问题的目标和已知条件。学生利用有关的知识背景使问题情境命题与他的认知结构联系起来,从而理解所面临问题的性质和条件。这样一方面规定解题过程的目标或终点,另一方面明了问题的最初状态,提供进行推理的基础。③填补缺口。这是问题解决的核心。学生看清了“已知条件”和目标之间的缺口和差距之后,便利用有关背景命题,根据一定的推理规则和解题策略来填补问题的固有缺口。④检验。问题一旦解决,通常会进行一定形式的检验,查明推理时是否有错误、缺口填补的途径是否简捷。这一模式的特点不仅描述了解题的一般阶段,而且指出了原有认知结构中各成分在解决问题过程中的不同作用,为培养学生解决问题的能力指明了方向。(2)格拉斯的模式。根据格拉斯(Class)1985年的观点,可以把问题解决的过程划分为相互区别又相互联系的4个阶段。①形成问题的初始表征。问题的表征阶段也就是问题的理解阶段,在解决问题之前,首先要把问题空间转换到工作记忆中,在工作记忆中对组成问题空间的种种条件、对象、目标和算子等进行编码,建立表征。②制订计划。从广阔的问题空间中搜索出能到达目标的解题方法,也就是从长时记忆中搜索出与解决问题的方法有关的信息。③重构问题表征.,如果第一阶段建构的表征对执行计划是不充分的,就必须重构问题表征。重构的问题表征与建立的初始问题表征在许多方面有相似之处,但有时需要摒弃初始问题表征,而建构新的表征。④执行计划和检验结果。除了奥苏伯尔与格拉斯的模式之外,基克(M.LCick)以及吉尔福特等人也提出r解决问题的不同模式,这里不一一阐述。(二)问题解决的过程关于问题解决的具体过程,很多教育学家和心理学家都阐述了自己的观点。杜威的“五阶段论”可以说是最早提出来的,他将解决问题的过程分为5个步骤,即开始意识到难题的存在;识别出问题;收集材料并对之分类整理,提出假没;接受和拒绝试探性的假设;形成和评价结论等。综合各家理沦模式,我们将问题解决的过程分为四个阶段,即发现问题、理解问题、提出假设和检验假设。1.发现问题解决问题的第一步是确定问题到底是什么。这意味着首先找出相关信息而忽略无关的细节。提出问题就是发现矛盾的过程,也是社会需要转化为个人思维任务的过程。提出问题是解决问题的开端。没有困难,发现不了矛盾,提不出问题,就谈不上思维与思维任务的解决。发现与提出问题依赖于以下条件。首先,依赖于人的思维活动的积极性。思想懒汉与因循守旧者难于发现问题,勤于思考善于钻研的人才能从细微平凡的事件中发现关键性问题。牛顿发现万有引力,巴甫洛夫发现狗“心理性唾液分泌”,都是勤于观察思考的结果。其次,认真负责的态度。人的活动积极性越高,社会责任感越强,态度越认真,越容易发现问题。再次,兴趣爱好和求知欲望。有强烈求知欲望的人能发现别人不能发现的问题。他们不满足一般的、表面的解释,而是探究事物内部原因和问题。最后,依赖人的知识经验丰富程度。知识贫乏有时会刺激人提出一些自己不了解的问题,如幼儿总爱问“这是什么?”“那是什么?”“为什么?”等。但是,缺乏某些知识经验,则不易发现较复杂的问题。2.理解问题所谓理解问题就是分析问题、抓住问题关键、找出主要矛盾的过程。理解问题最基本的条件是全面系统地掌握感性材料,并在此基础上,把整个问题分解为局部问题,使矛盾充分暴露,再通过比较分析,找出主要矛盾,这是理解问题的关键。感性材料贫乏,思维活动不充分,主要矛盾把握不住,问题就不会明朗。对分出的问题进行归类,也是理解问题的重要步骤。问题归类后易使人的思考具有指向性,便于更有选择地应用原有知识经验来解决当前的课题。理解问题在很大程度上依赖于已有的知识经验。知识经验越丰富,越容易分析问题,越容易抓住主要矛盾,越容易对问题进行归类。3.提出假设解决问题的关键是找到解决方案。而解决问题的方案,又常常是先以假设的方式出现,经过验证逐步完善的。所渭假设就是人们推测、假定和设想问题的结沦与解决问题的途径、方法。假设的提出是从分析问题开始的。在分析问题的基础上,人脑进行概略的推测、预想和推论,然后再有指向、有选择地提出解决问题的建议和方案(假设)。提出假设可为解决问题搭起从已知到未知的桥梁。假设的提出也依赖许多条件。已有的知识经验、直观的感性形象、尝试性的实际操作、言语表述和重述、创造性构想等,对其有重要影响。4.检验假设解决问题最后步骤是检验假设。检验假设最有效的方式是实践(包括实验)。通过实践检验假设有直接和间接两种方式。直接检验就是依据实践结果直接判断某一假设的真伪。如在电灯熄灭的多种原因中,提出“可能保险丝断了”的假设,只要亲自检查一下闸盒的保险丝,便可断定该假设的真伪,这是直接检验。所谓间接检验是依据实验结果间接推论某一假设的真伪。例如,不必去看闸盒,只要看该闸盒控制的其他灯泡亮否,便能推论保险丝是否真的断了。在检验假设时也常常用思维推论,这也是一种间接的方式,当然其最终的检验还要靠实践。猜谜语、解答智力游戏题、对弈、军事战略计划部署、学习等智力活动中,常用这种间接的方式验证假设。可见,积极的思维活动与实践活动相结合是检验假设和解决问题的重要条件。在解决简单的问题时,上述几个阶段可能并不明显,往往是比较简略的,可能在理解问题的同时就提出了解决问题的假设。但在解决比较复杂的问题时,它们是明显存在的,并可能出现多次的反复循环。三、影响解决问题的主要因素(一)问题的呈现特征解决某一问题时,问题中的事件和物体呈现的某种特点(如空间位置、距离、时间、功能等)及特点之间的关系都将影响对问题的理解和表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