1、第十一章 问题解决的学习与创造性 一、 问题解决及其分类 (一）问题解决 问题解决就是通过一系列的思维活动来逐渐解除疑惑、得到明朗的理解的过程。问题的解决一般都涉及以下要素：初始条件目标障碍解决方法。 (二）问题的分类 1.结构良好问题 结构良好问题有二个基本特征。第一，问题的明确性。第二，解法的确定性。 在结构良好问题中，有一类问题被称为“谜题 “（ puzzle problems)，这是较早的研究问题解决的认知心理学家所采用的问题。学校情境中的结构良好问题一般都是与一定的知识领域相联系的。 2.结构不良问题 这类问题在结构上具有不明确性，在解法规则和答案上具有模糊性和开放性，它往往与某些概
2、念原理密切地联系在一起。 在实际情境中的真实问题常常都是结构不良问题。结构不良问题常常与学习者的生活密切相关，因而能激发他们的兴趣和探究欲，而为了解决这种问题，学习者要自己明确问题的目标，并确定解决问题所需要的信息和技能。 二、结构良好问题的解决过程 (一）建立问题表征 解决问题首先要建立问题表征，也就是要理解问题的意思，澄清问题到底是什么。学习者要分析问题的表述，明确把握问题的基本要点，包括问题的已知条件、所求的目标、各个条 件与目标之间构成的基本关系以及可能的问题解决策略，也就是要建立问题表征。 值得注意的是，问题表征不是问题的客观的描述或存在形式，而是学习者自己主动地“建构”起来的心理表
3、征。在分析、理解问题的表述时，学习者实际上需要激活、调动自己有关的背景知识，来澄清问题中蕴含的基本要点和基本关系，明确问题的结构。 在以往解决问题的经验的基础上，学习者会对各种问题的结构特征及其解法形成一定理解，这就在头脑中构成了各种各样的问题图式。研究表明，专家由于具有更丰富的领域知识，有更丰富、更精细的问题图式，因而可以更好地把当前的问题 与有关的问题图式和原理知识联系起来，更快、更迅速地解决问题。 (二）搜寻解法 基于上一环节所建立的问题表征，学习者要通过一定的方法分析初始条件与目标之间的关系，从而找出达到目标、解决问题的方法、路线。在寻求解答时，可能存在这样两种一般的途径 :算法式和启
4、发式。 1.算法式 算法式就是为了达到某一个目标或解决某一个问题而采取的一步一步的程序。 2.启发式 所谓启发式就是使用一般的策略试图去解决问题。这种一般的策略可能会导致一个正确的答案。常用的启发式方法有： (1)手段目的分析法 :将目标划分成许多子目标，将问题划分成许多子问题，寻找解决每一个子问题的方法。 (2)逆向反推法 :从目标开始，退回到未解决的最初问题。 (3)爬山法：其基本思想是设立一个目标，然后选取与起始点邻近的未被访问的任一节点，向目标方向运动，逐步逼近目标。 (4)类比思维：当你面对某种问题情景时，你可以运用类比思维，先寻求与此有些相似的情境的解答。 (三）解法的执行与评价
5、在找到了解决问题的方法后，学习者就要实际执行这种解法，看它能否解决问题，比如列出应用题的算式，求出得数，并验证答案。 很重要的一点是，为了提高问题解决的水平，学习者应该在解决问题之后对问题及其解法进行深入反思。 三、结构不良问题的解决过程 (一）理清问题及其情境限制 在解决结构不良问题时，解决者常常首先要确定问题是否真的存在。有时，所寻找的信息实际上就隐含在情境中，只是我们一时没有察觉。其次，问题解决者要查明问题的实质。为了解决问题，解决者必须思考分析问题的背景信息，把握问题的实质。他要权衡各种可能的理解角度，建立有利于解决问题的问题表征。 (二）澄清、明确各种可能的角度、立场和利害关系 问题
6、解决需要从多个角度、不同立场来 看待问题，在此基础上再把各个侧面、各个角度结合起来，看哪种方式最有意义，最有利于解决问题。 (三）提出可能的解决方法 在确定了各种的立场和理解方式后，解决者就可以分别从这些立场和理解方式出发，看有哪些相应的解决办法，在解决结构良好问题时，我们可以更多地围绕着问题的目标来搜寻问题的结论。而在结构不良领域中，我们则更多的需要从问题的条件和原因出发来推论问题的解决办法。 (四）评价各种方法的有效性 结构不良问题通常没有唯一的标准答案，因此，这种问题的解决实际上是要寻找一种在各种解法中最为可取的解决方案。 (五）对 问题表征和解法的反思监控 首先，我们不仅要对自己的理解
7、状态进行监控，而且会涉及到我们的认识论信念。同时，又要从自己的思路中跳出来，看看其他人、从其它角度出发会怎样理解这一问题，怎样解决问题。值得注意的是，对问题表征和解法的监控并不是一个独立的、在问题解决之后发生的活动环节，它贯穿在整个问题解决过程中。 (六）实施、监察解决方案 在实际实施解决方案的过程中，问题解决者需要认真监察问题解决的效果，看它能否达到所期望的目标，能否满足不同方面的要求，能否在给定的条件 （ 如时间、经费、人力等）下解决问题，以及是否还有更 有效、有便捷的解决方案等。 (七）调整解决方案 在通过实际检验找出自己认为最有效的方法后，解决者还需要反思解决问题的思路，看这种解决方法
8、对其它问题的解决有什么启示，从这个问题中自己获得了什么新知识、新策略，这对于问题图式的获得以及问题解决水平的提高来说具有关键性意义。 四、问题解决的影响因素 (一）有关的知识经验 有关的知识经验是影响问题解决的个人因素，如果个体有与问题相关的背景知识，则可以促进问题的表征和解答，只有依据有关的知识才能为问题的解决确定方向、选择途径和方法。 (二）个体的智能与动机 1.智能 个体的智力水平是影响问题解决的极重要的因素。因为智力中的推理能力、理解力、记忆力、信息加工能力和分析能力等成分都影响着问题解决，也影响到问题解决的方法。 2.动机 动机是促使人解决问题的动力因素，对问题解决的思维活动有重要影
9、响。动机的性质和动机的强度会影响问题解决的进程。就动机的性质来说，如果一个人的动机越积极，它对人的活动的推动力就越大。就动机的强度来说，它对问题解决的思维活动的影响比较复杂。一般情况下，当人具有某种问题解决的强烈动机时，才能以积极的态度去寻求问题解决的途径、方法。但动机强度与问题解决的思 维活动效率之间并不总是呈正相关的。 (三） 问题情境与表征方式 1.问题情境 问题情境是指呈现问题的客观情境（刺激模式）。问题情境对问题的解决有重要的影响。 (1)情境中物体和事物的空间排列不同，会影响问题的解决。一般说来，解决某一问题所必需的物体比较靠近，都在人的视野之中，问题就容易解决，反之则困难。 (2
10、)问题情境中的刺激模式与个人的知识结构越接近，问题就越容易解决。 (3)问题情境中所包含的物件或事实太少或太多都不利于问题的解决。 太少可能遗漏事实，太多则会产生干扰。 2.表征方式 问题表征是问题解决的一个中心环节，它说明问题在头脑中是如何表现的。问题表征反映着对于问题的理解程度，涉及到在问题情境中如何抽取有关信息，包括目标是什么、目标和当前状态的关系等。问题表征不同，就会产生不同的解决方案，它直接影响问题解决。 (四）思维定势与功能固着 1.思维定势 定势是指由先前的活动所形成的并影响后继活动趋势的一种心理准备状态。它在思维活动中表现为一种易于以习惯的方式解决问题的倾向。定势在问题解决中有
11、积极作用，也有消极影响。当问题情境不变时，定势对问题的解决有积极的作用，有利于问题的解决；当问题 情境发生了变化，定势对问题的解决有消极影响，不利于问题的解决。 2.功能固着 功能固着是指个体在解决问题时往往只看到某种事物的通常功能，而看不到它其他方面可能有的功能。这是人们长期以来形成的对某些事物的功能或用途的固定看法。功能固着影响人的思维，不利于新假设的提出和问题的解决。 (五）原型启发与酝酿效应 1.原型启发 原型启发是指在其他事物或现象中获得的信息对解决当前问题的启发。其中具有启发作用的事物或现象叫做原型。 2.酝酿效应 当一个人长期致力于某一问题解决而又百思不得其解的时候，如果他对这个
12、问题的思考 暂时停下来去做别的事情，几小时、几天或几周之后，他可能会忽然想到解决的办法，这就是酝酿效应。 五、问题解决能力的培养 (一）知识的深化与问题解决能力的培养 大量关于专家与新手的对比研究表明，专家之所以能更成功、更迅速、更灵活地解决问题，不是因为他们的心理能量，而是因为他们的知识。以下知识对于问题解决能力来说是很重要的。 1.丰富的、组织完好的陈述性知识 专家一般拥有大量的关于该领域的陈述性知识，如事实、概念和原理等。另外，专家的这些陈述性知识往往是经过精细的加工和组织的，在各种概念、原理、情境、事件等信息之 间建立了丰富的联系，特别是与核心概念和原理密切地联系在一起，构成了合理的知
13、识结构。 2.活跃的、熟练的程序性知识 专家的知识得到了更大程度的“程序化”，形成了丰富的程序性知识。程序性知识以产生式(“条件一行动”组合 )形式存在，这种产生式形式的知识常常与各种问题情境有更密切的联系，一旦相关的条件出现，这些程序性知识就会被激活和执行，几乎达到了自动化的水平，不需要太大的意识努力。 此外，个体在问题解决过程中必需进行不断的元认知监控，因此，认知策略知识和元认知知识对问题的表征、解答计划的制定和执行以及结果评价等都具有重要的指引和调节作用。 (二）一般性问题解决策略的训练 1.基本思路 一般性问题解决策略训练的基本思路，是通过教会学生一些解决问题的一般原理或原则来提高他们
14、解决问题的能力，这些原理、原则来自对问题解决过程的理论分析，以及对成功者与不成功者对比观察。 2.有效思维教程 “有效思维教程” （ Productive Thinking Programs)是由科文顿等人主持编创的，由 15 册卡通组成，每册 30 页，讲述一个侦探故事。这一教程的效果在控制严格的实验检验中效果不明显，而且在学校课程中问题的解决上作用也是有限的。 3.问题解决模式 “问题解决模式”是鲁宾斯坦编制的一套供大学生使用的训练教程。它向学生提供了许多解决问题的工具，但有人证明这一教程所教的解决问题的思维策略只能产生特定的迁移，而不能促进一般性的问题解决活动。 除上述训练教程以外，研究
15、者还做了其它一些尝试，比如德波诺的 CoRT 课程和弗斯坦的思维工具强化教程。 总之，一般性问题解决能力训练往往会遇到以下几个问题：影响解决问题的因素很多，很难决定训练的内容和方法；在实验室条件下的短期结果能否推演到学校和日常生活情境中，能否有长期、稳定的效果；训练效果的普遍性。 (三）具体领域的问题解决策略的训练 问题解决有一些共同的思路和策略，但各种具体领域中的问题解决也需要某些特定的策略和方法，所以，一些研究者主张结合各门学科来培养具体的问题解决策略和思路，让学生掌握解决该类问题的原理和原则。在不同学科领域中，解决问题的策略大致包括两方面内容，一是该领域中典型的解决问题的程 序步骤及注意
16、事项，二是解决问题时常用的思维方法。 在训练这些解题策略时，一方面教师要给学生充分的解释和示范，同时又要有足够的练习机会。 教学不只是要让学生记忆更多的知识，更重要的是要形成灵活的、有效的知识，从而能应用这些知识去解决各种问题。因此，在各科教学中，教师要有意识地培养学生应用知识解决问题的能力。 六、创造性思维及其培养 问题解决是最常见的思维形式，有些问题解决活动可能比较“常规”，只是延用了常用的解法，而有些问题解决活动则可能具有很大的创造性。培养具有创造性的高素质人才，这是当今各国教育改革所追求 的共同目标，而创造性思维是创造性的核心。 (一）创造性思维的性质 创造性思维是指用超常规的方法来解
17、决问题，形成新颖的、有价值的方案或结论。创造性思维的结果具有新颖性，它通过富有新意的思维方式提出了新的观点见解，或者做出了新的产品。 创造性思维在思维过程上具有以下特点：第一，流畅性：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；第二，灵活性：是指能超越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；第三，独特性：指善于对信息加以重新组织，产生不同 寻常、与众不同的见解；第四，精密性：指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。 (二）聚合思维与发散思维 聚合思维称为辐合思维，它是一种有条理、有方向、有
18、范围的收敛性的思维，追求问题的唯一正确答案。聚合思维主要包括演绎思维和归纳思维两种方法。 发散思维则试图沿着不同的角度和思路来分析问题，提出各种不同的解决方案。与聚合思维不同，发散思维是一种无确定规则、无限制、无定向的思维，它不依赖于确切的逻辑推理，而是主要凭借个人的直觉和洞察对事物和现象作出推断，因而与直觉思维有着密切的关系 。 在创造性思维活动中，聚合思维和发散思维是相辅相成、不可缺少的两个侧面。聚合思维是把解决问题的各种可能性都考虑在内，而后再寻求一个最佳的答案；而发散思维则围绕着问题从多种角度来寻找解决思路。聚合思维强调在已有信息和知识的基础上进行逻辑的推理，从已有信息推演出结论，而发
19、散思维强调对未知信息的想象和假设，关注于“新信息的形成”。 (三）影响创造性思维的主要因素 1.智力与创造性思维 高智力是髙创造性的有力条件，但它们之间不存在对应关系。总体而言，智力水平与创造性思维的水平之间具有正相关的趋势，但随着智商越高， 智力与创造性之间的相关越低。 低智商不可能有高创造性；高智商可能有高创造性，但也可能有低创造性 ;低创造性者可能具有较低的智商，但也可能有较高的智商；髙创造性必须有中等以上水平的智商，创造性和智力具有一定相关，但它们是两种不同的品质，髙智商并不必然带来高创造性，反之亦然。 马斯洛提出，人的创造性可以分为作为特别才能的创造性和自我实现的创造性，前者是与科学
20、发现和发明联系在一起的，是有个体差异的，而后者则是每个人都具有的潜能。教育应该认识和珍惜每个学生的创造潜能，积极地加以开发和利用。 2.知识与创造性思维 知识经验的量的多少并不足以决定创造性思维的水平，理解的深度以及知识经验的组织方式对创造性具有重要影响，只有对知识形成了深层的理解，而不只是表面的理解，只有在知识经验之间建立了丰富的联系，形成了良好的知识结构，学习者获得的知识才是灵活的，才可以广泛地迁移应用。要想在教学中培养学生的创造性，知识学习的深度和灵活性以及良好知识结构的建立是一个重要环节。 3.个性因素的影响 首先，强烈的好奇心、浓厚的兴趣是创造性思维的驱动力。其次，较髙的独立性和批判
21、性对创造性思维来说也具有重要意义。另外，积极的心理承受力，不怕错误 和失败，善于在挫折面前进行自我调整，以及有决心，敢于前进，好表现，等等，这些也是有利于创造性发挥的个性特征。 4.环境 家庭、学校和社会环境对人的创造性思维的发展具有重要影响。从大量研究中，我们可以归纳出这样几点：创造性比智力受环境的影响更大。过于严格、过于要求服从的家庭教养方式不利于儿童创造性的发展。过于强调纪律和规范、过于强调唯一标准答案、缺乏自由和开放气氛的学校环境会妨碍学生创造性的发展。某些社会文化特征对创造性的发展具有重要影响。 如果一个社会过于强调社会规范，因循守旧，不敢尝试、探索那些失 败可能性比较大的未知事物，
22、个体创造性就会被限制。如果团体压力过大，不能容纳那些标新立异的人，那个体就会有更多的从众行为。另外，在一个社会中，工作和游戏常常被截然分开，使工作现场过于严肃，过分紧张，这也不利于创造性思维的发挥。 因此，创设具有一定开放性和自由空间的成长环境，尊重学生的独立性，尊重他们的差异，这是创造性培养中的另一重要环节。 (四）创造性的基本结构及其培养措施 1.创造意识及其培养措施 简单地说，创造意识就是指一个人想不想创造，这不仅会影响到他的创造动机的强弱，而且会影响到他的创造能力的发挥。 大量的实践告诉我们，创造意识的培养可以通过创造性教育来进行。开展创造性教育，即在创造型学校管理和学校环境中，由创造
23、型教师通过创造性教学方法培养出创造型学生。特别是要竭力营造出创造性的学校心理气氛和正确的舆论导向，提倡竞争。 2.创造人格的培养 创造人格的训练，即在于培养让个体形成有利于创造的各种人格品质，包括强烈的创造动机、浓厚的创造兴趣、积极的创造情绪和坚强的创造意志，使之成为一个具有高创造性的人。 学生创造动机的培养，可以从以下几个方面进行：一是要树立远大的理想 ;二是激发学生的好奇心；三是要利用学生的好胜心；四是通过鼓励学生将创造需要转化为创造动机；五是要培养学生勤于思考，乐于思考的习惯，诱发创造动机的产生；六是经常组织学生在一起进行切磋讨论、激烈辩论。 学生创造兴趣的培养，包括培养对各种事物的广泛
24、持久而有中心的兴趣 ;培养对事物的好奇心、求知欲和探究心理 ;培养成钻研兴趣和创新兴趣等。 学生创造情绪的培养，包括培养对生活、对创造充满热情，保持愉快的情绪 ;培养对创造美的真心感受，让情感在创造中升华；培养对 创造的自信心和幽默感，不轻易放弃创造，不轻易对创造失望等。 学生创造意志的培养，包括要树立为科学而献身的崇髙思想；培养知难而进的胆略 ;培养在创造中承受挫折的能力等。 3.创造性思维的培养 创造性思维训练，是培养学生创造性中用得最多的方法，也是一项最重要的内容。主要包括思维的流畅性、变通性、独特性和辩证性训练等。较有代表性的训练方法有： (1)头脑风暴法又叫智力激励法。 (2)直觉思维训练与头脑体操法。 4.创造方法的培养 创造方法是指人们在创造活动过程中运用创造的具体思维方法和创造技能，创造方法的训练可以诱 发个体的潜在创造性。目前人们常用的创造方法有类比模拟法、聚焦发明法、设问探究法、列举法、移植法、逆向求索法等。
