第十章-问题解决与创造性.ppt

1、,第十章 问题解决与创造性,第一节 问题与问题解决第二节 问题解决过程第三节 问题解决能力的培养第四节 创造性,基础心理教研室,第一节 问题与问题解决,一、问题及其分类二、问题解决的界定三、问题解决的理论,基础心理教研室,第一节 问题与问题解决,Educational Psychology,一、问题及其分类（一）问题的界定 1.何谓“问题”？英文释义:question:n.问题,疑问,询问v.询问,审问,怀疑。中文释义：要求解答的题目：试卷上有六个问题/我提一个问题，请大家思考；需要研究解决的疑难和矛盾：交通问题/不成问题/没问题/写什么是一个问题，怎么写又是一个问题,第一节 问题与问题解决,

2、Educational Psychology,一、问题及其分类（一）问题的界定 1.何谓“问题”？含义：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动。所谓问题，就是疑难或称“难题”，是个人不能用已有知识经验直接加以处理并因此感到疑难的情境。问题是指给定的信息和目标状态之间有某种障碍需要加以克服的情境。（现代认知心理学）,第一节 问题与问题解决,Educational Psychology,一、问题及其分类（一）问题的界定 2.问题的构成 问题一般包括三个基本成分：（1）给定（givens），即问题的起始状态。（2）目标（goals），关于构成问题结论的描述，即问

3、题要求的答案或目标状态。（3）障碍（obstacles），即在解决问题的过程中会遇到的种种需要解决的因素。障碍是否明确，因人因事而异。,第一节 问题与问题解决,Educational Psychology,一、问题及其分类（二）问题的分类 1、定义明确的问题和定义不明确的问题 2、结构良好问题和结构不良问题。A.结构良好问题：具有明确的初始状态、目标状态以及解决方法的问题。B.结构不良问题：没有明确初始状态或目标状态或解决方法的问题。,1.有三根杆子A、B、C。A杆上有n个直径不同的圆盘。2.把A杆上的n个碟子全部移到C杆上。3.每次移动一个盘，大盘不能移在小盘上面。,“河内塔”问题,Educ

4、ational Psychology,给定：有三根杆子A、B、C，A杆上有n个直径不同的圆盘，每次移动一个盘，大盘不能移在小盘上面；目标：把A杆上的n个碟子全部移到C杆上；障碍：怎样移动才能按规则将A杆上的盘子移到C杆上。,“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，他们将怎样度过河去？,Educational Psychology,给定：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

5、掉；目标：传教士和野人都安全过河；障碍：传教士和野人怎样搭配渡河？,第一节 问题与问题解决,Educational Psychology,二、问题解决的界定（1）问题解决（problem solving）的含义：指问题解决者面临问题情境而没有现成方法可以利用时，将已知情境转化为目标情境的认知过程。（2）问题解决是超越过去所学原理的简单运用而产生的一个解决方案。通过对已有概念、规则的组合解决问题。（3）举例：几何证明题。,二、问题解决的界定,已知这样三个定理：1如果两个三角形的两条边及其夹角对应相等，那么这两个三角形全等。2如果两个三角形全等，那么这两个三角形的所有对应的边和角都相等。3.三角形

6、中两边相等，那么它们所对应的角也相等。现在求证这样两题：（l）从下图条件中能得出什么结论？（2）根据下图中的条件求证：BD=CD(9.1)BE=CE(9.2),第一题不构成问题，这只是将已知的定理直接运用于新的情景。第二题才构成问题，因为要转换和组合已知的定理，才能达到既定的目的。,（l）从下图条件中能得出什么结论？（2）根据下图中的条件求证：BD=CD(9.1)BE=CE(9.2),第一节 问题与问题解决,Educational Psychology,二、问题解决的界定（二）问题解决（problem solving）的类型：1、常规性问题解决 解决的是有固定答案的问题，只需使用现成的方法来解

7、决；2、创造性问题解决 解决的是没有固定答案的问题，是通过发展原有方法，形成新思路和步骤实现的。常规性问题与创造性问题往往是相对的，有些问题，对新手来说可能是创造性的，但对专家而言，可能只是常规性的。,第一节 问题与问题解决,Educational Psychology,三、问题解决的理论（一）试误说 代表人物 桑代克 观点：问题解决是有机体获得的对新的刺激情境做出适当反应的过程，即形成情境与反应的联结，这种联结是通过尝试与错误形成的。评价：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、尝试错误的阶段，但它认为问题解决是盲目的尝试错误，忽略了认知因素的作用。,桑代克“尝试错误”模式,桑

8、代克（Edward L.Thorndike）,桑代克是最早经由动物实验建构学习定律的人，也是心理测验的先驱。猫学习解决迷笼问题是桑代克最经典的实验。1898年，桑代克将饥饿的猫关在迷笼内，并给猫设置了可以通过不同动作逃离迷笼获得食物的方法。,桑代克饿猫实验,桑代克认为猫是在进行“尝试错误”的学习，并得出了猫的学习曲线。他认为学习是一个通过尝试错误的行为动作逐渐减少，正确行为动作逐渐增加的过程。他进而认为问题解决的过程也是一个“尝试错误”性质的渐进过程。,第一节 问题与问题解决,Educational Psychology,三、问题解决的理论（二）顿悟说 代表人物 格式塔学派或完形学派：苛勒 观

9、点：问题解决过程即顿悟过程，即对问题情境的突然领悟。评价：顿悟说注意到了重组情境的认知成分，但片面强调顿悟，把认知成分看作是先验的，没有发现原有知识经验的作用，没有看到问题解决的过程。,（二）顿悟说,苛勒“顿悟”说,苛勒（W.Kohler）,苛勒（1917）提出一种阐明问题解决的性质和过程的模式。他以黑猩猩为实验对象进行长达七年的研究，认为问题解决要求看出问题情境中的各种关系，而对这种关系的理解是突然产生的，是一个顿悟（insight）过程。,苛勒的经典实验,实验1：苛勒把黑猩猩置于放有箱子的笼内，笼顶悬挂食物（香蕉）。简单的问题情境只需黑猩猩运用一个箱子便可够到香蕉；复杂的问题情境则需要黑猩

10、猩将几个箱子叠起，方可够到香蕉。在复杂问题情境实验中，有两个可利用的箱子。黑猩猩看到笼顶香蕉，并没有想到利用箱子；后来，黑猩猩使用了箱子1，但仍然够不着；最后，黑猩猩将箱子2叠放在箱子1上，迅速取得了香蕉。3天后，苛勒稍微改变了实验情境，但黑猩猩仍能用旧经验解决新问题。,在苛勒的黑猩猩问题解决系列实验中，他认为黑猩猩的问题解决是由于它突然对问题情境中的手段（木箱、木棒）和目的（香蕉）之间的关系有所理解，是由于顿悟而实现的。他还认为，人也是依靠顿悟来解决问题的。一般而言，简单的、主体已有经验可循的问题解决，往往不需要进行反复的“尝试错误”；而对于复杂的、创造性的问题解决，大多需要经过“尝试错误”

11、的过程，才能产生顿悟。,第一节 问题与问题解决,Educational Psychology,三、问题解决的理论（三）问题解决的认知观点 代表人物 纽威尔 与 西蒙观点：问题解决的过程就是使问题从初始状态通过中间状态的一系列操作（算子）达到目标状态的过程。问题空间：由问题的起始状态、目标状态以及中间状态（由起始状态向目标状态转化的若干可能的解答途径，即算子）三部分构成。“通用问题解决程序”发现有一种人和计算机通用的解决问题的启发式策略手段、目的分析方法，即把大目标分成一个个小目标，然后进行算子搜索，逐渐减少当前问题状态与目标状态之间的差异。,第一节 问题与问题解决,Educational Ps

12、ychology,三、问题解决的理论（三）问题解决的认知观点 问题解决的信息加工模式评论：信息加工论者从信息加工转换的角度来看待问题解决过程，给人们提供了新的视角，具有一定指导意义。但人毕竟不是计算机，计算机加工信息的方式是人类赋予的，缺乏对新情境的应变能力。因此，用计算机模拟人类解决问题过程来探讨人类实际解决问题的过程是存在问题的。,第二节 问题解决过程,一、理解和表征问题阶段二、寻求解答阶段三、执行计划阶段四、评价结果阶段,基础心理教研室,第二节 问题解决过程,一、理解和表征问题阶段（一）杜威的五步模式问题的知觉；明确问题；提出假设；推断假设；检验假设。（二）华莱士的模式（创造性）准备阶段

13、；酝酿阶段（孕育阶段）；明朗阶段（启明阶段）；验证阶段。,第二节 问题解决过程,（三）IDEAL模式布兰斯福德和斯坦恩提出（1993年）发现问题与机会 界定目标与表征问题 探索可能的问题解决策略 预期结果并实施策略 回顾与学习,第二节 问题解决过程,（四）格拉斯的解决问题信息加工模式格拉斯认为，解决问题的过程可以分为互相区别与联系的四个阶段形成问题初始表征（问题的理解阶段）制定计划重构问题表征执行计划和检验结果,第二节 问题解决过程,（五)基克等人在此基础上，提出了一种有助于一般性问题解决策略教学的模式 理解和表征问题 寻求解答 尝试解答 评价,第二节 问题解决过程,Educational P

14、sychology,一、理解和表征问题阶段二、寻求解答阶段三、执行计划或尝试某种解答阶段四、评价结果阶段问,第二节 问题解决过程,Educational Psychology,一、理解和表征问题阶段（一）识别相关信息（二）语义理解（三）整体表征给定（四）问题归类,第二节 问题解决过程,Educational Psychology,一、理解和表征问题阶段（一）识别相关信息 定义和表征问题的关键是：找出相关信息，忽略无关细节如：下面这个问题 假如你的抽屉里有黑、白两种袜子，它们相互混合在一起，它们的个数比是4比5。请问，你要取出多少袜子才能确保其中有两只是同颜色的？什么是无关信息？,第二节 问题解

15、决过程,Educational Psychology,一、理解和表征问题阶段（一）识别相关信息 除了能识别问题的相关信息外，你还必须准确地表征问题。要成功地表征习题就要完成两个任务。第一个是语言理解，理解问题中每一个句子的含义。如：P290 小船在静水中每小时比在流水中快64米。每小时 行驶 出发 返回 比快 等含义 这是一个关系命题，它描述了两种速度之间的关系。,在解决包含这两种命题的问题时，你一定要弄清每个句子告诉了你什么。有些句子可能比另一些句子要难。有研究表明，关系命题比指定命题难于理解和记忆。在一个研究中，学生复述关系命题的错误是指定命题的三倍。有些学生将关系命题转换成了指定命题，如

16、将“小船在静水中的速度比在流水中每小时快64米”记成了“小船在静水中的速度为每小时6千米”。一旦误解了问题中每个句子的含义，你就很难正确地表征整个问题。,请思考下面这个题目,第二节 问题解决过程,Educational Psychology,一、理解和表征问题阶段（一）识别相关信息 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。准确形成问题表征 两个火车站相距100千米，某个周六下午200，两列火车分别从两站相向而行，正当火车驶出车站时，有一只鸟从第一列火车出发飞向第二列火车，到达第二列火车后，又飞回第一列火车，如此反复，直到

17、两车相遇，如果两列火车的速度分别为每小时60千米和每小时40千米，小鸟的飞行速度为每小时80千米，请问在两车相遇之前，小鸟飞行了多少米？,表征问题的第二个任务是集中问题的所有句子达成对整个问题的准确理解。我们来看这样一个例子：第一步 求出小鸟在火车相遇之前飞行的时间（实际上是火车相遇前行驶的时间）小鸟飞行时间=两车之间距离（第1列火车的速度+第2列火车的速度=100（60+40）=1（小时）第二步 求出小鸟在两车相遇前飞行的距离 飞行距离=小鸟飞行速度小鸟飞行时间=801=80（英里）,准确表征是？,第二节 问题解决过程,Educational Psychology,一、理解和表征问题阶段（一

18、）识别相关信息 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。如何表征，有多种形式 P292 问题：山路中是否有这个和尚上山下山同时经过的一个地方？-图形表征 对问题进行充分而有效的表征是顺利实现问题解决的一个重要步骤。,有一个和尚要到山顶上一座庙里烧香，不得不在庙里过一夜，山路绕山而上，这个和尚日出时步行上山，日落时才到达山顶。在山上过了一夜，烧了头香，第二天日出下山，只用了半天时间，中午就到达了山底。请问：山路中是否有这个和尚上山下山时同时经过的一个地方？,表征问题,一、理解和表征问题阶段（一）识别相关信息,用图表的形式

19、将问题解决的目标和问题的已知条件之间的关系 罗列出来，释放学生的工作记忆空间，使学生能有更多的精力探索可行的解决办法，而不必不断地去记住问题的已知条件和目标,一、理解和表征问题阶段（一）识别相关信息,第二节 问题解决过程,Educational Psychology,二、寻求解答阶段 确定解决问题的一般过程算法式策略：指将达到目标的各种可能的方法都罗列出来、具体化，逐一加以尝试。（尝试错误法）启发式策略：根据目标的指引，试图不断地将问题状态转换成与目标状态相近的状态，从而只试探那些对成功趋向目标状态有价值的算子。算子：实现问题解决各种状态转换的方法。,第二节 问题解决过程,Educationa

20、l Psychology,二、寻求解答阶段（一）手段-目的分析 发现问题的初始状态与目标状态的差距，进行分析，逐步缩小这种差距，从而达到目标。如：就业问题（二）爬山法 也是采用一定方法逐步缩短初始状态与目标状态的距离，但当某些差异很难消除时，可以暂时扩大当前状态与目标状态的差距。,第二节 问题解决过程,Educational Psychology,二、寻求解答阶段（三）逆向搜索 反推：由结果向条件分析 这种策略适合于解决那些从起始状态出发可以有多种走法，但是只有一条路能够达到目标状态的问题。这种策略常用于解决几何问题。,第二节 问题解决过程,Educational Psychology,二、寻

21、求解答阶段（四）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。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。如鲁班发明锯子。,第二节 问题解决过程,Educational Psychology,三、执行计划或尝试某种解答阶段 当表征某个问题并选好某种解决方案后，下一步就要执行计划、尝试解答。如果解决方案主要涉及到某些算法的使用，例如，解数学应用题中的列式计算，那么一定要记住，避免在使用算法的过程中产生一些系统性的错误。有些研究表明，学生常常是非常有逻辑地或“聪明”地犯错误，很少有错误是随机的、偶然

22、的，他们通常应用某些错误的规则或程序来回答问题或解决问题。,第二节 问题解决过程,Educational Psychology,四、评价结果阶段 当你选择并完成某个解决方案之后，你还应该对结果进行评价。评价结果的方法之一，就是寻找能够证实或证伪这种解答的证据，对解答进行核查。例如这样一个问题：有3个人一起下象棋，每人下了2盘，问总共下了几盘棋？有的人脱口而出：6盘，这个答案适合3个人与其他人下棋，不适于3人之间下棋。只要核查，马上就发现解答有错误。在解决数学问题时，常常采用验算的方法来评价解答。,第三节 问题解决能力的培养,一、专家和新手二、一般性问题解决能力的训练三、实际教学中问题解决能力的

23、培养,基础心理教研室,第三节 问题解决能力的培养,Educational Psychology,一、专家和新类（297）（一）专家和新手的差异（二）新手的误区（三）专家的优势与隐患,（一）有关的知识经验,专家与新手在知识数量上的差异,专家与新手在知识组织方式上的差异,此外，专家会在计划和分析上花费更多的时间，他们考虑得更加周到，并且直到在脑海里有了一些策略后，才会继续往下做；而新手则往往在计划和分析上欠缺考虑。,第三节 问题解决能力的培养,Educational Psychology,二、一般性问题解决能力的训练（一）创作式思维教程（二）问题解决模式（三）德波诺的CoRT教程（四）佛斯坦的思维

24、工具强化教程,第三节 问题解决能力的培养,Educational Psychology,三、实际教学中问题解决能力的培养（一）创造适气氛，鼓励主动质疑（二）提供难度适当的问题（三）帮助学生正确表征问题（四）帮助学生养成分析问题的习惯（五）帮助学生从记忆中提取信息（六）训练学生陈述自己的假设及其步骤（七）提供结构不良问题，培养解决实际问题的能力（八）训练学生对问题解决过程进行监控和调节,培养问题解决能力的其他方法,1.培养学生主动质疑和解决问题的内在动机 学习中面临的问题解决任务，常常由教师和教材提出，且问题的已知条件和目标状态都已确定，学生不难理解问题，但存在很多问题。应培养学生发现问题、提出

25、问题的能力，鼓励学生课堂上主动提问。,培养问题解决能力的其他方法,2.问题的难度要适当 教师提出问题的难度要循序渐进。过难，不为学生理解，挫伤积极性；过分容易也起不到应有作用。由于学生的个别差异，应班级教学与个别辅导相结合。,培养问题解决能力的其他方法,3.帮助学生正确表征问题 经常训练学生从不同角度、用不同方式表征问题。画草图、列表和写方程式等,培养问题解决能力的其他方法,4.帮助学生养成分析问题和对问题归类的习惯 分析问题的过程是一个不断地激活知识、模式识别、辨别与分化的过程。在分析的基础上对不同问题进行归类和组织，则有利于获得各种解决问题的模式。教师注意两种倾向：一是采取“放羊”态度，让

26、学生进行盲目的尝试错误练习；二是过分热心，越俎代庖。应使学生主动投入解题过程，鼓励学生提出多种解法。,培养问题解决能力的其他方法,5.指导学生善于从记忆中提取信息 解决问题需要将已有知识、原理进行重新组织，因此教师要培养学生能从记忆中迅速提取与解决问题有关的信息。但也要防止学生总是重复过去的方法，按一种逻辑思考问题，鼓励用新方法解决同类问题。,培养问题解决能力的其他方法,6.培养学生陈述自己的假设及步骤 学生能清楚地意识到自己的解题过程，就能自觉对解题过程和方法进行指导和监督，理清思路，明白错误和偏差。,附：问题解决教学指南（陈琦等，2003）,（1）如果学生确信他们理解了问题时：a.问他们能

27、否区分有关信息和无关信息 b.问他们是否意识到自己所做假设 c.鼓励学生对问题进行图解 d.要求学生向别人解释问题（2）鼓励从不同角度看问题 a.老师提出几种可能性，要求学生再提出一些 b.思考平常物体的不平常用途,（3）帮助学生考虑可选方案 a.解决问题时大声思维 b.常常问“如果 就会发生什么”c.保留一系列建议（4）教授启发式方法 a.要学生解释解决问题所采取的每一步 b.运用类比方法解决问题，想想类似问题如何解决 c.运用反推法,附：问题解决教学指南（陈琦等，2003）,（5）让学生进行思考，不要只提供解答 a.向个人提供问题，也向班级提供问题，以便每个学生都有练习的机会 b.如果学生

28、对错误的解答有充足的理由，向学生提供一些证据 c.如果学生很固执，让他们过一天后再思考这个问题,附：问题解决教学指南（陈琦等，2003）,第四节 创 造 性,一、创造性的含义二、创造性思维的特征三、创造性思维训练,基础心理教研室,第四节创造性,一、创造性的基本概念（一）创造性的涵义 创造性是根据一定的目的和任务，运用一切已知信息开展能动的思维活动，产生某种新颖、独特、有社会或个人价值的新产品的智力品质。其判定标准有三点：新颖性、独特性和社会价值或个人价值。,（二）创造性的主要成分1.创造意识：包括创造的意图、创造的动机、创造的欲望等，它是创造活动强有力的推动力。2.创造性思维：指有创见的思维，

29、是创造活动的核心成分。创造思维具有如下几个特点：1）独创性、2）灵活性、3）敏感性、4）多种思维的结晶、5）灵感的闪现。3.创造性想象：创造性想象是创造的翅膀，它是创造活动的必要成分。4.创造性人格：最常见的特征有：1）独立性；2）批判性；3）灵活性；4）事业心强；5）性格坚韧；6）具有幽默感等。,二、创造性思维的基本特征,创造性思维（thinking of creativity）是指用超常规的方法来解决问题，形成新颖的、有价值的方案或结论。它有以下特点：1.流畅性（fluency），即在给定的时间内能产生、联想起更多的观念，它反映了思维的敏捷性。2.灵活性（flexibility），即能超越

30、以往习惯的思维方式，在更广阔的视角下开创各种不同的思路，展示众多的思考方向，体现了思维的广度。3.独特性（originality），即善于对信息加以重新组织，产生不同寻常、与众不同的见解。4.精密性（elaboration），即善于抓住事物的关键信息，进行精密细致的思考，对各种想法进行扩展和引申。,吉尔福特（P.Guiford）,吉尔福特（P.Guiford）把思维流畅性分为了四种形式：（1）用词的流畅性，即一定时间内产生含规定字母或字母组合的词汇量多少。（2）联想的流畅性，即限定时间内能够从一个指定的词当中产生同义词或反义词数量的多少。（3）表达的流畅性，即按照句子结构要求能够排列词汇数量的

31、多少。（4）观念的流畅性，即能够在限定时间内产生满足一定要求的观念的多少，也就是提出解决问题答案的多少。,发散思维也叫求异思维，是沿不同的方向去探求多种答案的思维形式。发散思维作为创造性思维的核心，其主要特征有三个。（l）流畅性个人面对问题情境时，在规定的时间内产生不同观念的数量的多少。该特征代表心智灵活，思路通达。对同一问题所想到的可能答案越多，即表示他的流畅性越高。（2）变通性即灵活性，指个人面对问题情境时，不墨守成现，不钻牛角尖，能随机应变，触类旁通。对同一问题所想出不同类型答案越多者，变通性越高。（3）独创性个人面对问题情境时，能独具慧心，想出不同寻常的、超越自己也超越同辈的意见，具有

32、新奇性。对同一问题所提意见愈新奇独特者，其独创性越高。创造过程是发散思维和辐合思维二者有机而完善的结合。在创造过程中，二者总是交互发生作用，共同服务于活动的目的。,二、创造性思维的基本特征,三、培养学生创造性的措施,（一）创设环境、激发潜力 1.创设宽松的心理环境 2.给学生留有自由成长的空间。3.改革考试制度与考试内容。（二）开设课程、讲授策略1.发散思维训练。2.推测与假设训练。3.自我设计训练。4.头脑风暴训练。通过集体讨论，使思维相互撞击，迸发火花，达到集思广益的效果。,第十一章 练习题,一、名词解释1.问题 2.问题解决 3.创造性二、选择题1.问题解决的首要条件是（）A.提出假设

33、B.提出问题C.发现问题 D.提出方案2.（）指个人应用一系列的认知操作，从问题的起始状态到目标状态的过程。A.提出问题 B.问题解决 C.发现问题 D.提出方案3.给定信息和要达到目标之间有某些障碍需要被克服的刺激情景是（）A.原型 B.定势 C.变式 D.问题,二、填空题1.问题由（）（）和（）三种因素构成。2.问题解决的过程分为（）、（）、（）和（）四个阶段。3.问题解决有（）、（）和（）三个特点。4.问题解决有两种类型：（）和（）。5.提出假设常用的方式有两种（）和（）。,三、问答题1.专家与新手在问题解决能力方面的差异有哪些？2.如何进行问题解决能力的培养？3.培养小学儿童创造性的措施有哪些？,五、创造性思维的培养,创造有利于创造性思维发挥的环境 托兰斯提出了教师应当遵循的五个原则：（1）尊重与众不同的疑问。（2）尊重与众不同的观点。（3）向学生证明他们的观点是有价值的。（4）给