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1、问题解决与创造性 一问题与问题解决问题与问题解决 1问题 美国学者纽厄尔和西蒙（美国学者纽厄尔和西蒙（Newell&Simon）对问题的定义：）对问题的定义：问题是这样一种情景，个体想做某件事，问题是这样一种情景，个体想做某件事，但不能马上知道这件事所需采取的一系列行但不能马上知道这件事所需采取的一系列行动。动。问题问题的一个显著特征就是：存在着一的一个显著特征就是：存在着一个你想达到的个你想达到的“目标目标”，而且你还不知道，而且你还不知道怎样才能达到目标。怎样才能达到目标。简言之，当你想做一件事情，却又不简言之，当你想做一件事情，却又不知道怎样去做时，便产生了问题。知道怎样去做时，便产生了
2、问题。一个更为完善的定义（DunckerDuncker，19451945）一个问题产生于一个活着的人，他有一个问题产生于一个活着的人，他有一个目标，但又不知道怎样做才能达到这一个目标，但又不知道怎样做才能达到这个目标之时，每当他不能通过简单的行动个目标之时，每当他不能通过简单的行动从一种情境达到另一个需要的情境时，就从一种情境达到另一个需要的情境时，就要求助于思考要求助于思考。这种思考的任务是设。这种思考的任务是设计某种行动，这种行动能使其从当前的情计某种行动，这种行动能使其从当前的情境达到需要的情境。境达到需要的情境。2问题解决 问题解决是从一个待解决的情境转移问题解决是从一个待解决的情境转
3、移到解决方案的情境的过程，在这个过程中到解决方案的情境的过程，在这个过程中克服了遇到的所有问题。克服了遇到的所有问题。解决有两层含义：其一是找到了问题有两层含义：其一是找到了问题的最后答案；其二是找到了解决问题的方的最后答案；其二是找到了解决问题的方法（即解决问题的步骤）。法（即解决问题的步骤）。二问题解决的过程二问题解决的过程 在问题的初始状态和目标状态之间，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。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这些问题空间，找出实现从初始状态到目标状态的步骤。标状态的步
4、骤。步骤1 确认问题的存在 这一步骤非常重要。这一步骤非常重要。如果学生不能理解教师所讲的知识，如果学生不能理解教师所讲的知识，他们应该能够意识到这一点，否则当他们他们应该能够意识到这一点，否则当他们需要帮助的时候就无法寻求帮助。需要帮助的时候就无法寻求帮助。有经验的教师在问题变得严重之前，有经验的教师在问题变得严重之前，就意识到了问题的存在。就意识到了问题的存在。步骤2 定义该问题 知道自己面临着问题是一回事，知道存知道自己面临着问题是一回事，知道存在的是什么问题则是另外一回事。在的是什么问题则是另外一回事。一位教师意识到他没能吸引学生的注意一位教师意识到他没能吸引学生的注意力，说明他已经发
5、现了问题的存在。然而，力，说明他已经发现了问题的存在。然而，这位教师还要进一步确定问题空间在哪里，这位教师还要进一步确定问题空间在哪里，即为什么他没能吸引学生的注意力。即为什么他没能吸引学生的注意力。步骤3 表征和组织有关信息 人们关于问题的信息的表征通常决定人们关于问题的信息的表征通常决定了人们能否解决这个问题，或者至少是能了人们能否解决这个问题，或者至少是能否正确地解决这个问题。否正确地解决这个问题。例如：有九张卡片，分别着从例如：有九张卡片，分别着从1-91-9的的数字。每次从卡片中取一张，谁先使取得数字。每次从卡片中取一张，谁先使取得的三张卡片上的数字之和为的三张卡片上的数字之和为15
6、15，即获胜。，即获胜。你会怎样解决这个问题？你会怎样解决这个问题？步骤4 设计或选择一个问题解决的策略 如果学生们在解决问题时能够采取一定的如果学生们在解决问题时能够采取一定的策略，制定一定的计划，他们就会成为更好的策略，制定一定的计划，他们就会成为更好的问题解决者。问题解决者。研究表明：优秀的问题解决者在解决问题研究表明：优秀的问题解决者在解决问题前花更多的时间进行计划。前花更多的时间进行计划。搜索问题空间的策略有算法式和启发式。搜索问题空间的策略有算法式和启发式。步骤5 分配问题解决的资源 一个擅长问题解决的人会先确定完成一个擅长问题解决的人会先确定完成一个问题值得用多长时间，然后努力在
7、既一个问题值得用多长时间，然后努力在既定的时间内完成。定的时间内完成。在问题解决的过程中，还会根据实际在问题解决的过程中，还会根据实际情况及时调整。情况及时调整。例如：考试时你怎样安排时间和精力例如：考试时你怎样安排时间和精力步骤6 监控问题的解决 人们在解决问题时，必须关注问题解人们在解决问题时，必须关注问题解决的每一个步骤。决的每一个步骤。一旦发现不利于问题解决的情况，就一旦发现不利于问题解决的情况，就需要及时调整策略。需要及时调整策略。问题：数学作业中老师为什么往往要问题：数学作业中老师为什么往往要求学生写清楚每一个步骤？求学生写清楚每一个步骤？步骤7 对问题的解决方案进行评估 解决了一
8、个问题之后，你需要对自己的解决了一个问题之后，你需要对自己的方案进行评估。方案进行评估。检查解决问题的过程，核对得出的结论检查解决问题的过程，核对得出的结论是否合理等等。是否合理等等。类似类似“这堂课我讲得如何？这堂课我讲得如何？”这样的问这样的问题对教师的成长有什么帮助？题对教师的成长有什么帮助？问题解决过程的IDEAL模型I：确定问题和机遇；：确定问题和机遇；D：确立目标、表征问题；：确立目标、表征问题；E：探索可能的策略；：探索可能的策略；A：预测结果并执行，：预测结果并执行，L：回顾并从中学习。：回顾并从中学习。三问题的类型 没有两个问题会完全相同，但的确有没有两个问题会完全相同，但的
9、确有许多问题具有共同的特征。许多问题具有共同的特征。问题变化的一个维度就是它们的结构。问题变化的一个维度就是它们的结构。问题的另一特征是解决该问题时所要问题的另一特征是解决该问题时所要求的思维类型。求的思维类型。1结构良好的问题和结构不良的问题 学生在学校中遇到的许多问题都是结构学生在学校中遇到的许多问题都是结构良好的问题（良好的问题（well-structured problemwell-structured problem），），即那些有明确解决方法的问题。即那些有明确解决方法的问题。可以选择一个定义良好的途径来达到解可以选择一个定义良好的途径来达到解决问题的目的。决问题的目的。与结构良好
10、的问题相对的就是结构与结构良好的问题相对的就是结构不良问题（不良问题（ill-structured problemill-structured problem），），即那些没有明确解决方法的问题。即那些没有明确解决方法的问题。结构不良是指，这类问题没有明确结构不良是指，这类问题没有明确的解决途径。的解决途径。研究是一个什么样的问题？是一个什么样的问题？研究是一个结构不良问题，而不是一研究是一个结构不良问题，而不是一个结构良好的问题。个结构良好的问题。教师应当学会判断什么样的问题是结教师应当学会判断什么样的问题是结构良好的，什么样的问题是结构不良的。构良好的，什么样的问题是结构不良的。2定义明确
11、的问题和定义不明确的问题 问题本身提供了解决问题所需要的问题本身提供了解决问题所需要的全部信息，这样的问题就是全部信息，这样的问题就是“定义明确定义明确”（well-defined problemwell-defined problem）的问题。）的问题。目标中隐含着清楚的判断标准。目标中隐含着清楚的判断标准。例如：象棋例如：象棋目标状态或初始状态或两者有时只有目标状态或初始状态或两者有时只有部分论述，这种缺乏某种成分的问题被认部分论述，这种缺乏某种成分的问题被认为是定义不明确的问题（为是定义不明确的问题（ill-defined ill-defined problem problem）。）。我
12、们在世界上面对的大部分是定义不我们在世界上面对的大部分是定义不明确的问题。明确的问题。例如：什么是一个人的成功？例如：什么是一个人的成功？一般地讲，如果初始状态是模糊的或一般地讲，如果初始状态是模糊的或不具体的，或目标状态不清楚，或要求从不具体的，或目标状态不清楚，或要求从初始状态到目标状态的操作是不清楚的，初始状态到目标状态的操作是不清楚的，这个问题就是定义不明确的问题。这个问题就是定义不明确的问题。通常，详述在解决定义不明确的问题通常，详述在解决定义不明确的问题中所采取的行动要困难得多。中所采取的行动要困难得多。四、问题解决的模式试误式顿悟式（insight problem）一些问题的类型
13、可以按照解决问题所一些问题的类型可以按照解决问题所需要的决定性的步骤来划分。一旦获得解需要的决定性的步骤来划分。一旦获得解题的步骤，问题的解决就变得相当直接或题的步骤，问题的解决就变得相当直接或非常迅速。它们被称为顿悟式问题。非常迅速。它们被称为顿悟式问题。这类问题需要问题解决者以新颖的方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。题的表征方式中显而易见地看出来。下图是用下图是用1616根火柴棍儿摆出的根火柴棍儿摆出的5 5个正方形。移动其中的个正方形。移动其中的3 3个火柴个火柴棍儿形成棍儿形成4 4
14、个正方形。个正方形。认知派模式图式激活图式激活无图式激活无图式激活 成功成功 停止停止 失败失败尝试解答评价理解和表征问题寻求解答算式法启发法：手段目的分析 逆向反推法爬山法类比思维法五解决问题能力的训练五解决问题能力的训练1、问题解决的影响因素问题的刺激特点.反应定势=功能固着酝酿效应酝酿效应2专家与新手的区别过去的许多研究已经表明，专家和过去的许多研究已经表明，专家和新手在各种表现中都存在质和量的差异。新手在各种表现中都存在质和量的差异。有人列举了七项专家工作的关键特有人列举了七项专家工作的关键特征：征：专家主要在其所从事的领域内表现出专家主要在其所从事的领域内表现出色；色；专家能够在其所
15、从事的领域内知觉大专家能够在其所从事的领域内知觉大量有意义的模型；量有意义的模型；专家的反应敏捷：专家能更快地操作专家的反应敏捷：专家能更快地操作该领域技能，能更快更好地解决问题；该领域技能，能更快更好地解决问题；专家表现出非凡的短时记忆和长时记专家表现出非凡的短时记忆和长时记忆能力；忆能力；在专业领域内洞察和表征问题时，在专业领域内洞察和表征问题时，专家处在比新手更高（更具原则性）的专家处在比新手更高（更具原则性）的水平上，新手的问题表征往往停留在表水平上，新手的问题表征往往停留在表面水平；面水平；专家把更多的时间用于分析问题的专家把更多的时间用于分析问题的质的方面；质的方面；专家具有高度的
16、自控能力。专家具有高度的自控能力。3一般解决问题能力的训练 训练解决问题最流行的做法，也许要训练解决问题最流行的做法，也许要算教学生各种不同的一般原理或原则。算教学生各种不同的一般原理或原则。这些原理原则来自对解决问题过程的这些原理原则来自对解决问题过程的理论分析，和对成功的解题者与不成功的理论分析，和对成功的解题者与不成功的解题者的比较与观察。解题者的比较与观察。问题解决能力训练研究需注意的问题：影响解决问题的因素很多，很难决定影响解决问题的因素很多，很难决定训练的内容和方法；训练的内容和方法；在实验室内条件下的短期结果能否推在实验室内条件下的短期结果能否推演到学校和日常生活情境中解决问题能
17、力演到学校和日常生活情境中解决问题能力的长期变化上去；的长期变化上去；训练效果的普遍性等等。训练效果的普遍性等等。4教学实际中解决问题能力的培养 培养学生主动质疑（提出问题）和解培养学生主动质疑（提出问题）和解决问题的内在动机；决问题的内在动机；问题的难度要适当；问题的难度要适当；帮助学生正确表征问题；帮助学生正确表征问题；帮助学生养成分析问题的习惯；帮助学生养成分析问题的习惯；辅导学生善于从记忆中提取信息；辅导学生善于从记忆中提取信息；训练学生陈述自己的假设及其步骤。训练学生陈述自己的假设及其步骤。创造性思维创造性思维的特点：流畅性灵活性独创性智力等其他因素与创造性的关系：1、创造性需要中等以上的智力2、右半脑的充分发展3、以大量信息为基础4、受动机和个性等因素影响5、容易受环境的影响