问题解决的思维过程问题解决的性质人们经常会遇到问题需要去解决例如，解数学题，实验假设的检验与修正，机器故障的检修，刑事案件的侦破等，都是需要解决的问题问题解决的过程依问题的复杂程度，要经过反复的思考和实践的检验在每次行动之前，都要在思考中寻求解决问题的途径，然后在行动中检验解决的情况和程度，直到问题得到解决为止这里要阐述的就是问题解决（Proben soluing）中的思维规律问题解决是指导性思维问题解决中，思维过程始终指向着一定的目标，由要解决的问题以及由此问题所设定的目标所支配和指导着例如，下棋的每一步骤均被最后取胜的目标所主导；医生的诊断和治疗由患者痊愈和康复的目标所支配这种由一定的任务所指导着而进行的内部操作过程，即为指导性思维问题解决是按照指导性思维的特有规律进行的指导性思维并不脱离以上各节所揭示的推理思维的一般规律，它仍然是在分析综合、抽象概括过程中，在运用概念、形成命题、作出判断和推理、进行假设和验证的一系列思维操作中进行的但它又不同于一般的逻辑推理指导性思维是一个有着严密组织的心理序列这个心理序列，也就是问题解决的过程，受所设定的目的的指导例如，9∶15必须到达飞机场——这就是目的；为达到此目的，如何选择行车路线——这就是问题。
于是在司机的头脑中产生一个思维序列从上例可以看出，很多问题的解决都是遵循着下列的思维策略进行的：目的决定思维的全部步骤，并评价每一步骤对达到最后的目的的价值也就是说，思维的每一步骤不是决定于前一步骤，而是决定于是否有利于达到目的的检验问题提出后，在思维中形成一个心理图式（mentalschemata）这个图式包括问题和目的，并用解决过程的各个步骤去填充，而且，这些步骤可以被改变和更换问题解决的心理序列似乎像一个思维的连锁，但是这个连锁绝不是由自由联想构成的自由联想将使人的思想连锁漂流在不相干的汪洋大海之中假设司机的思路以下列方式进行：9∶15到达机场→手表不准，坏了→修理→去修表店→去商业街→来了新产品→最好买一件礼品→小王最近结婚→他的女友尚在外地未归→婚期要拖延→小王闹情绪请看，这样的自由联想对按时到达机场的任务毫不相干从上述问题解决中形成的心理序列可比作一个阶梯组织（hierarchical organization）这个阶梯组织似乎在解决问题的功能上分出层次，先从解决的一般原则开始，逐步深入和具体化这种观点是否为一般规律还有待验证，但可以认为，这种类似的层次划分和步步深入的程序，在许多情况下都是适用的。
请看下例：格式塔学派邓克尔（K·Duncker，1945）的一项解决问题的经典研究，向大学生被试提出一个问题：“在用强烈的放射线治疗胃部肿瘤时，如何避免破坏肿瘤周围的健康组织”实验记录了被试出声思考的解决办法从一个被试思考过程的心理图式中可划分出在他头脑中形成的思维阶梯的层次：一般范围——解决问题的一般方案这个方案划定要解决问题的一般范围，指出解决的一般方法或方向例如“必须找到一种方法使放射线不与健康组织接触”功能性解决——上述解决问题的一般范围指出了思维的方向，并确实导致几种原则上的解决途径，导致实现一般范围的可能方法如：“找出一条达到胃的通道”，“把肿瘤移到表面上来”等具体化解决——功能性解决的每一种方法都可能暗示一种具体化的办法如“利用食管道”，“插进套管”等在解决方法具体化中，如果一种办法行不通，思路就会回到功能性解决上去，寻找另一个具体化的方法直到问题最后得到解决为止思维阶梯组织中的自动化与组块过程思维的心理序列或图式中有很多自动化的成分，尤其在具体化步骤中的一些环节或细节是可以自动化的例如，有经验的医生对于放射线的使用技术，司机对行车路线的熟悉程度，下棋能手头脑中的棋谱等，与技能的掌握一样，技能的许多环节是可以达到自动化程度的，只不过技能的自动化是在外部动作中体现，而问题解决中心理序列的自动化是在思维的内部操作中体现的。
心理序列的自动化现象体现为组块过程（chunking process）技能的自动化是把一些技能中的一系列连续的动作组成为一个操作的单元，对这一系列动作的实现不需要一个个地由意识随意地去支配；思维的心理序列的自动化是把思维操作的小单元联系起来成为大单元，在思维加工中，在那些联系起来的小单元之间，不需要插入意识监测，思维活动即可以用大单元来进行下列说明在心理操作中的组块过程：“为什么任何6位数字的前3个和后3个相同时，均可被13除尽”？被试通过思维的阶梯组织来解决这个问题1）“276276”找出一个可被13除尽的一般形式”2）选用“abcabc”作为任何前3个与后3个相同的数字的模式：例如：276276=abcabcabcabc=100abc＋abc=100labc1001=77×13，所以1001可被13除尽；1001×abc也可以被13除尽则abc×abc也可以被13除尽，所以任何前3个数与后3个数相同的6位数均可被13除尽作为一个初次遇到这个问题的人来说，他只能按照上述步骤去解决；然而，对于一个数学家来说，abcabc可被13除尽的命题，在他的头脑中早已经过多次运算而成为一个“块”了。
从而他在其他更复杂的运算过程中，就可把这个命题作为一个思考的单元来对待而不必重复运算因此，思维加工中的组块过程和部分环节自动化的实现，是在经验中形成的在解决问题中，专家与生手、师傅与学徒的区别就在于在他们头脑里组块之不同在一个随机乱摆的残局上，让棋手和生手观看棋局15秒后，让他们回忆这个棋局结果表明，专家能回忆出5～7个“块”，——棋局的大单元组合；生手只能回忆起5～7个棋子这个结果并不是由于专家有过人的记忆力，而是因为他对棋谱十分熟悉，他可以把这个棋谱的每个块而不是把每个棋子作为一个单元来捕捉按照短时记忆的规律，专家和生手都可以记住5～7个单元，但结果却十分不同在问题解决中，专家比学徒显得更有能力，就是因为，专家以更大的思想单元去思考，省去了对许多细小问题的重复加工于是他的思维操作可循着另外的途径从更多的方面，寻找更多的方法，去解决更新、更多的问题问题解决的认知分析问题解决是一个组织严密的心理序列，这个序列可构成一个阶梯组织现在让我们进一步分析这个心理序列的认知过程现代认知心理学把问题解决看为“输入—加工—输出”的过程，认为人不是被动地接受外界刺激，并对之作出反应，而是主动地寻求信息，对输入的信息以一定的策略进行加工处理，并经过决策过程再输出去。
信息加工过程就是寻找操作序列以达到目的的过程手段—目的分析手段—目的分析的过程就是信息加工中心理序列形成的过程，就是思维中展现的问题解决的过程为了使提出的问题与要达到的目标相接近，要有一个心理操作的过程和步骤每一步骤可能是确立的小目标，每达到一个小目标都要与总目标相比较，比较其在达到总目标过程中的作用直到问题得到解决这就是手段—目的分析从提出问题开始，经过中间的步骤，到实现目标，这个过程可分为3种状态开始阶段称为初始状态，达到目标时为目标状态，中间经过的各个步骤为中间状态这些状态均为人的认识状态在手段—目的分析中，思维的每一步操作就是把当时的认识状态逐一地与目标状态相比较，中间状态每前进一步均推动着问题的解决手段—目的分析在解决问题中的一般图式为：（1）确定问题的初始状态的目标状态；（2）把问题的总目标分解为一系列小目标，每个小目标就是一个中间状态；（3）问题解决的过程是从一个认识状态推进到下一个认识状态，每一个新的认识状态都从所采取的新手段中带来一些新的信息；（4）一个手段获得成功，达到一个小目标，就推进到下一个新的认识状态，继续为达到下一个目标选择手段；（5）如果这个手段行不通，就退回到原来的认识状态，重新选择手段。
直到通过一个个小目标，最终达到总目的下列“河内塔”问题要求把一叠圆盘从A柱移到C柱上，B柱供给过渡使用规则是：每次只能移动最上面的一个圆盘，大盘不许压在小盘上搜索策略上述手段一目的分析展示了问题解决思维序列的一般过程现在让我们进一步解释它所采取的搜索策略1．正向探索和逆向行动正向探索是首先试用某种方法，看其是否有所进展，如果得到了某些新的信息，就从这一步骤继续下去其特点是用简单的、直接的步骤，从开始进行直到问题获得解决对于简单的问题采用正向探索容易得到解决，然而对于复杂的问题则难以奏效逆向行动与正向探索不同，它不是选取问题的某一点顺序而下，而是着眼于寻找所期望的解决办法，或首先寻找解决这个问题的先行步骤这一步确定之后，再向紧挨着的前面一步进行，最后退到问题指出的起点，逆向行动经常使用手段—目的分析，再确定一个小目标，并尝试去解决，并把小目标与前一个认识状态相比较就像人们在查看地图，比如，从北京到昆明，对一个对中国地理茫然不解的人来说，该如何走呢？他可能先找到武汉—从武汉到广州—不对了，又回到武汉—贵阳—昆明；好，那么，从武汉退行到徐州—郑州—又不对了，从武汉可直抵石家庄—北京假设的这一行程就是一个逆向行动的例子，决策的每一步都要进行手段—目的分析。
2．选择算子在确定问题解决的策略中，重要的是选择解决问题所采用的手段，这就是选择算子（operator）算子亦称操作者，系指在思维中用以指导进行操作的计划和方法算子可分为两类，一为规则算法，二为启发法或称直接推断法规则算法（algorithms）是按照现成的规则去做，问题便能自然而然地导致正确的解决例如按照数学规则进行演算，无论是正向或逆向探索，问题一定会得到解决但是由于全部操作必须一步一步地按规则进行，问题的解决往往很慢例如猜字谜，给出“—c——bi—”，指明为“Sharptongned”的同义词，请猜出这个字运用规则算法需要把全部字母一个个地尝试填入空格，用字典检验每一次的结果，最终可发现这个词为“acerbic”（苛薄的），但必须经过460，000次尝试才有可能查出但实际上人不会去这样尝试，而是去推测，这就是启发法启发法（heuristics）在很大程度上是靠经验去寻找解决问题的方法或原则所谓经验就是把以前解决某些问题时采用过的有效方法引用到新的场合例如在智力测验中，由于要求解答的速度，人们往往采用启发法而不用规则算法，假设（899×21）-〔（899×7）＋（899×14）〕＝？的题目可一目了然而不需要一步步地计算。
医生诊断疾病也并不每一次系统地一步步尝试去检查，而是首先确定一个预期最接近问题的起点，按逆向行动推进诊断的过程下面举一个采用启发法解决难题的例子，问题是：“如果在你解决这一个之前你所解决的难题，难于在你解决这一个之前你所解决的难题之后你所解决的难题，那么在你解决这一个之前你所解决的难题难于这一个吗？”首先确定这个句子中包含着许多复杂的短语，于是采取了“用字母代替短语”的启发式算子1）把“这一个”设定为A；（2）把“在你解决A之前你所解决的难题”设为B结果问题简化为：“如果难题B难于难题A，那么难题B难于难题A吗”？回称：“是”现实的问题解决中，正向探索和逆向行动的策略是经常依情境而交替使用的采用什么算子也依情况而定启发法在解决难题中显示了规则算法的缺陷，但是启发法的每次操作并不一定保证得到成功关键在于确定解决问题的方案和选择的解决途径的实际效果启发法的采用不要求消耗很大的心理能量，但却显示了人类思维所具有的特点，反映了人类的高级智慧问题解决中的心理障碍出声思考的局限性认知心理学家利用人的出声思考相当成功地发现了在解决问题中思维过程的一些规律但是也发现了出声思考有一定的局限性实验研究中，尽管鼓励被试尽可能详细地通过口头言语把他们解决问题的思考过程全部表达出来，但是难以做到。