第六章 问题解决及其教学 (引导学员自学)
第六章 问题解决及其教学(电子教案下载)
【教学目的】
了解问题解决的概念、基本阶段、以及问题解决的策略和步骤，掌握影响问题解决的因素。
【重点难点】
影响问题解决的因素。
第一节 问题解决的概述
一、问题与问题解决的概念
（一）问题
问题是一种情境。它不能直接用已有的知识解决,但可以间接地用已有知识解决。问题的难度取决于情境的复杂程度，情境越复杂，问题就越难。
（二）构成问题的基本成分
问题有三个基本成分：给定，目标，障碍。
（三）问题的种类
1.结构良好问题 vs.结构不良问题: 根据给定状态和起始状态的界定
结构良好问题：也就是那些具有明确的初始状态、目标状态以及解决方法的问题。
结构不良问题：指那些没有明确的初始状态、目标状态或者解决方法的问题。
2.具体问题vs.抽象问题：根据问题的内容
具体问题：问题内容的要求比较明确
抽象问题：难以用简单的语言回答，概括性高
3.归纳结构问题、转化问题vs.排列问题：性质
归纳结构问题：给了几个成分，要求问题解决者发现隐含在这些成分中的结构。
转化问题：给出一个初始状态，问题解决者必须发展一系列达到目标状态的操作，通过这些操作，使初始状态不断向目标状态转化，最终达到总目标。如河内塔问题
排列问题：给出所有的充分，问题解决者必须以一定的方式排列它们，通过排列达到目标状态。
如解密码算术题
（四）什么是问题解决
是指问题解决者面临问题情境时，在没有明显的解决方法的情况下，将给定情境转化为目标情境的认知加工过程。
（五）问题解决的特征
（1）目的的指向性
（2）操作的顺序性
（3）认知操作
(六)问题解决和创造力的关系
问题解决和创造力的关系是既相互区别又相互联系且相互制约的。
1.问题解决和创造力的区别：
①定义不同
②在问题解决时，既可以使用现成的方法，也可以不使用现成的方法。使用现成方法来解决问题，叫做常规问题解决，独立地提出新的方法来解决问题，叫做创造性问题解决。
二、问题解决的基本阶段
（一）杜威的五步模式
1问题的知觉；2明确问题；3提出假设；4推断假设的内在涵义；5检验假设。
2. 问题解决的教学过程
（1）儿童要有一个真实的经验情境，有一个对活动本身感兴趣的连续活动
（2）在这个情境内部产生一个真实的问题，作为思维的刺激物
（3）儿童要占有资料，从事必要的观察
（4）儿童展开自己想出来的解决问题的方法
（5）儿童要有机会通过应用来检验其想法
（二）奥苏贝尔和鲁宾逊的观点
奥苏贝尔和鲁宾逊提出问题解决一般要经历四个阶段，（1）呈现问题情境命题。（2）明确问题的目标和已知条件。（3）填补空隙。（4）检验。这一模式是针对数学问题解决提出的，对数学问题解决能力的培养具有重要的指导意义。
（三）斯滕伯格的观点：顿悟
顿悟的心理过程：
1.选择性编码
2.选择性组合
3.选择性比较
第二节 问题解决的心理过程
一、成功与不成功解决问题的心理过程比较
二、问题解决的策略
（一）什么是策略
一种用来使问题发生某些变化并由此提供一定信息的处理、试验或探索。
（二）问题解决策略的类型
1.算法式策略指将达到目标的各种可能的方法都列出来，具体化，逐一加以尝试。
算法式策略费时费力，而且有些算法式策略有时在实际中根本不可能实现。
2.启发式策略指根据目标的指引，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。
（1）手段-目的分析策略
把总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。
操作步骤
①认清问题的初始状态和目标状态
②分解问题的总目标为若干个小目标
③选择手段将初始目标向第一个小目标推进
④达到第一个小目标后，向第二个小目标推进
⑤如果某一手段行不通，就退回到原来状态，重新选择手段
（2）爬山法策略
其基本思想是：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。
(3)反推法策略
逆向反推法指从目标开始状态出发倒推到目标所需的前一个中间状态及其算子，直至退至初始状态。
从初始状态出发可以有多种走法，但只有一条路能到达目标状态。
(4)简化策略
在问题解决过程中，先抛开问题的细节，直接抓住问题的关键信息，将抽象的问题简化成简单的形式，解决简化了的问题，再解决复杂的问题。
三、问题解决的心理步骤
?对问题解决的过程，斯滕伯格等（Sternberg，1986；Bransford & Stein，1993;Hayes，1989）用问题解决循环（problem－solving cycle）来加以描述
当我们面临一个需要解决的问题时，一般要经历下列七个步骤：
第一步：问题识别
第二步：定义问题和表征问题
第三步：形成策略
第四步：组织信息
第五步：分配资源
第六步：监控问题解决过程
第七步：评估问题解决
这些步骤也不是刻板的，各个步骤之间可以交叉，有时可以改变其顺序，甚至可以跳过或增加某些步骤。
图问题解决循环
第三节?? 影响问题解决的因素
一、影响问题解决的主观因素
（一）定势；（二）功能固着；（三）知识经验；（四）认知结构；（五）记忆与理解；（六）情绪和动机状态
（一）定势
1.定势：心理的一种暂时准备状态。
2.思维定势：问题解决的过程中作特定加工方式的准备，它限制着形成假设的范围，并使所尝试的问题解决方法固定化
3.克服思维定势的有效方法是培养学生的求异思维
（二）功能固着
人们倾向于将某种功能赋予某个物体而不能认识到物体还有别的功能。这种现象被称为功能固着。
功能固着是通过练习获得的，是后天习得的。
（三）知识经验
1.知识经验的数量：一般情况下，知识经验越多，越有利于问题的解决
2.知识经验的质量：是否是活的知识，专家知识。
专家知识的一个重要特征是按照层次分门别类的组织
（四）认知结构
认知结构在解决问题中的作用
1.组织者的作用：架设旧知识和问题解决之间的桥梁
2.认知结构变量的作用：影响问题解决过程中概念和简单规则的重组，进而影响问题解决方法的产生
3.良好认知结构的迁移效应：问题解决会修改原有的认知结构，新形成的认知结构又会影响以后的问题解决
（五）记忆与理解
记忆：有助于短时间内学会问题解决
理解：有助于长时间应用和迁移
（六）情绪和动机状态
在一定限度内，情绪和动机强度与问题解决的效率成正比
二、影响问题解决的客观因素
（一）问题情境
1.问题情境就是指问题的知觉方式。问题的知觉方式与人们的知识经验越接近，问题解决就越容易；反之
2.影响问题解决的情境
（1）原因与结果在时间上的分离：蚊子叮咬与疟疾
（2）原因的相互依存：佝偻病需要补钙和维生素D
（3）无法直接观察或者难以观察导致现象的原因：风对火车速度的影响
（二）噪音
噪音影响人的注意力，影响人的思维
1.预知的噪音，其强度不影响问题解决??????
2.不可预知的噪音，强度越大，对问题解决的影响越大
第四节?? 问题解决能力的培养
一、问题解决能力的一般原理
二、让学生掌握问题解决的常规步骤
第一、分析问题
第二、产生一个问题解决的计划
第三、回忆已有的信息或获得新的信息
第四、产生一个问题解决的方案。
第五、检验问题解决的过程和验证问题解决的方案
第六、及时反馈和及时补救
三、问题解决能力培养的措施
（一）训练逻辑推理能力
（二）扩大知识面
（三）注意掌握好的问题解决策略
（四）提高思维的水平
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