第十一章问题解决能力与创造性的培养

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1、教学单元第十一章 问题解决能力与创造性的培养第一节 问题与问题解决的实质第二节 问题解决的基本过程教学章节第三节 影响问题解决的因素 第四节 问题解决能力的培养 第五节 创造性及其培养 1.了解问题和问题解决的实质；教学要求2.了解问题解决的基本过程及影响问题解决的因素；3.掌握问题解决能力的培养途径；4.理解并掌握创造性的培养。重点、难点1、问题及问题实质；问题解决能力及创造性的培养途径。2、通过大量举例及课堂内讨论，让学生理解问题及问题解决的实质 并在此基础上提出创造性培养的要点。计划课时4课时教学方法讲授法、讨论法、案例法第一节 问题和问题解决的实质一、问题及其类型（一）问题的实质 问题

2、就是“难题”或者“疑难”，是个人不能用已有的知识经验直接加以处理并感到疑难的情境。例如：“明月松间照，清泉石上流”，请打一双 教 音节词。如果你感到疑惑，这就构成问题。但问题不同于简单的习题，问题的 学 解决需要复杂的认知操作，而简单的习题依据已有的经验可以立即作出解答。 内 问题一般包括四种成分：1）起始状态，指用一些已知条件对问题作出 容 的描述；2）目标状态，指疑难解决后的最终状态；3）障碍,指那些阻碍目标实 现的因素；4）方法，指用来解决问题的程序、步骤和策略。（二）问题的类型1. 界定清晰的问题和界定含糊的问题 根据问题的明确程度，可以分为界定清晰的问题和界定含糊的问题。2. 排列问

3、题、结构推导问题和转换问题 根据问题的结构形式，可以分为排列问题、结构推导问题和转换问题。排列问题给出了所有的成分，要求问题解决者以一定方式进行排列，以达成目 标状态。结构推导问题给出了几个条件，要求问题解决者发现隐含在这些条件 中的结构形式，并用来解决问题。转换问题只给出了一个初始状态，要求问题 解决者发现一系列产生目标状态的操作，通过这些操作，使初始状态不断向目 标状态转化，并最终达到总目标。3. 结构良好问题和结构不良问题根据问题的结构特征和复杂程度，可以分为结构良好问题和结构不良 问题。结构良好问题有两个基本特点：1）问题的明确性；2）解法的确定性。 例如小学课本中的习题多为这类问题，

4、比如数学中的相遇问题等。结构良好问题在学校情境中具有重要意义，但实际情境中经常是结构 不良问题。这种问题也有两个特点：1）结构上具有不明确性。这类问题的目 标可能是不明确的，例如在城市中心开通一条公交路线，该怎么设计2）解法 具有模糊性和开放性。这类问题经常没有可以预见的，唯一的标准答案，而是 由多种解法和思路。例如：如何治理空气污染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，发展他们的创造性。二、问题解决及其特点（一）问题解决的实质问题解决是形成一个新答案，超越以前所学规则的简单应用而产生一 个解决方案的过程。尽管学生遇到的问题各种各样，但从问题解决过程看，存 在

5、一些共同点。1）所要解决的是新的问题，初次遇到的问题。2）在解决问题 中，要把掌握的简单规则重新组合，以适用于当前的问题。3）问题一旦解决， 学生的某种能力或倾向会随之发生变化。之后可作为其认知结构中的一个组成 部分。（二）问题解决的特点现代认知心理学认为，问题解决指由一定情境引起的、按照一定的目 标，运用一系列认知操作使问题得到解决的过程。几何题的证明就是一个典型 的问题解决过程，几何题中，已知条件和求证结果，构成了问题解决的情境。 而要证明结果，必须应用已知的条件进行一系列的认知操作。一般问题解决具 有以下四个基本特点：1. 问题情境性。问题解决总由一定问题情境引起。所谓问题情境就是 出现

6、在人的面前并使其感到不了解和无法解决的那种情况。它会引起个体的认 知失衡，从而促使个体积极思考并运用一系列的认知技能去寻求答案。2. 目的指向性。问题解决是自觉的行为，具有明确的目的性，它总是 要达到某个特定的目标状态。没有明确目的指向性的心理操作（如白日梦）就 不能称为问题解决。3. 操作序列性。问题解决包含一系列的心理操作，而不是单一的心理 操作。它需要运用高级规则，进行信息的重组，而不是已有知识经验的简单再 现。那些只包括一个心理步骤，只需要简单的记忆提取的活动，如回忆朋友的 电话号码，虽然具有明确的目的性，但不能成为问题解决。4. 认知操作性。问题解决必须要有认知成分的参与，整体活动过

7、程依 赖于一系列认知操作的进行。有些活动，象系鞋带等，尽管它们也是有目的的， 也包括了一系列的操作活动，但不能称为问题解决。（三）问题解决的两种类型：常规性问题解决和创造性问题解决 前者解决的是有固定答案的问题，只需要用现成的方法来解决；后者 解决的是没有固定答案的问题，是通过发现新方法，采取新步骤而实现的。小 学生遇到的问题是人们已经设计好的，能让他们将原有的知识、技能和策略迁 移到新的课题情境中，这些新课题的情境可以是课本中首次出现的，也可以是 非正规的习题。因此，教师在设计教学活动时，可充分放手，让学生“跳起来 摘果子”，促进学生问题解决能力的提高。第二节 问题解决的基本过程及影响因素一

8、、问题解决的基本过程 教学的目的既是让学生能自如的解决问题。解决问题的过程是如何进 行的心理学家对此进行了长期探索。提出了不同的模型。现代认知心理学认为，问题解决是一种以目标为定向的搜寻问题空间 的认知过程。其中原有的知识经验和当前问题的组成成分必须重新改组、转换 或联合，才能达到既定目标；并认为，问题解决的过程包括建立问题表征、确 定认知操作、实施认知操作、评价解决结果等四个基本阶段。（一）建立问题表征 要实现问题解决，首先要把任务转化为问题空间（任务问题，包含三 种状态：初始状态、中间状态和目标状态）实现对问题的表征和理解。具体包 括：1. 识别问题的相关信息：要理解和表征问题，首先必须找

9、出该问题的 相关信息，忽略无关的细节，确定问题到底是什么。如：在抽屉里有黑色和棕 色两种短袜，黑袜和棕袜的比例是4：5。为了得到一双相同颜色的短袜，需要 从抽屉中取出多少只短袜2. 理解问题中语句的含义：除了能识别问题的相关信息外，还必须准 确地表征问题。这就要求具有某一问题领域特定的知识。假设处理的是文字或 口头问题，则第一个任务就是语言理解。如：“小船在静水中比在流水中每小 时快64米。”这是一个关系命题。它描述了两种速度之间的关系。再如：“糖 的价格是每千克15元。”这是一个指定命题。它只指明了某种东西的价格。在解决这两种命题的问题时，一定要弄清楚每个句子告诉了我们什么。 有些句子可能比

10、另外的句子更难于理解。研究表明，关系命题比指定命题更难 以理解和记住。有些学生容易将关系命题转换为指定命题，如将“小船在静水 中的素素比在流水中每小时快64米”记成“小船在静水中的速度为64米”， 这样就很难表征整个问题。3. 理解问题的整体情境:表征问题的第二个任务是集中问题的所有句 子，以便理解整体问题。有时候，即使你读懂了问题的每一个句子，也可能误 解整体问题。在解决问题过程中，当学生正确理解和表征问题时，就不容易被 无关信息或欺骗性文字所迷惑；一旦错误的表征问题，就会使问题变得困难而 难以解决。（二）确定认知操作当问题被准确表征后，问题解决者就要进行认知操作。所谓认知操作 就是把一种问

11、题状态转变为另一种问题状态的认知活动。这种使问题状态发生 变化的认知活动不是自发进行的，而是需要应用一定的问题解决策略来进行。 常见的问题解决策略主要有两类：1. 算法式策略：指为了达到目标或解决问题而采取的一步一步的程序。 它通常是把解决问题的所有可能方案都列举出来，逐一尝试，直到选择一种有 效的方法解决问题。这种策略实际上是解题的一套规则。在解决某个问题时， 只要选择的算法适合，并且能正确地按照其规则进行操作，就能获得正确的答 案。如大数目除法：3674859F11，只要正确地按照乘法和减法的算法，反复 地做下去，就能获得最终的解。2. 启发式策略：凭借个体已有的知识经验，在问题空间内进行

12、较少的 搜索，采取较少的操作来解决问题的方法，即依据经验或直觉选择解法。这种 办法容易使用，但不能确保成功。但它省时省力，简便易行，所以称为常用的 问题解决策略。常用的有目的-手段分析和目标递归策略。1）目标一手段分析：从问题的起始状态与目标状态的差距出发，首先 将需要达到的问题的总目标化为若干子目标；然后以问题的当前状态为起点， 采取一定的手段或方法来逐步实现这一系列的子目标，并最终达到总目标。2）目标递归策略：从问题的目标状态出发，按照子目标组成的逻辑顺 序逐级向初始状态递归，以达到问题解决得策略。一般地，如果从起始状态达到目标状态的途径有多种，手段-目的分析 策略能较好地解决问题；如果从

13、起始状态达到目标状态只有少数几条途径，宜 用目标递归策略。（三）实施认知操作 实施认知操作就是问题解决者实际运用策略来改变问题的起始状态， 使之逐步接近并达到目标状态的过程。也叫执行策略阶段。一般来说，简单的 问题只需要少量操作，选定的策略就能顺利实施；复杂的问题则需要一系列的 操作才能完成，有时甚至选定的策略无法实施。（四）评价解决结果 在认知操作结束后，需要对问题状态转变的认知活动是否正确，选择 的策略是否合适，当前状态是否接近目标状态，问题是否已经得到解决等做出 评价。如果当前状态被评价为目标状态，则问题得到解决，否则需要进一步对 问题状态的转变过程进行认知和改变策略，甚至需要重新表征问

14、题空间。 二、影响问题解决得因素影响问题解决得因素多种多样，但主要有以下几个方面。（一）有关的知识经验 任何问题的解决都离不开一定的知识、策略和技能，知识经验的不足 常常是不能有效地解决问题的重要原因。有关的知识经验能促进对问题的表 征。只有依据有关的知识经验才能为问题的解决确定方向、选择途径和方法。有些问题的解决需要专门领域的知识、技能和策略，专门的知识经验 对于解决问题非常重要。这方面的研究主要体现在专家和新手差异的研究上。 大量研究表明，专家和新手的知识结构特征是不同的。专家记忆中的知识是经 过组织且具有良好的结构，在搜寻解决问题的途径时能充分得到运用。不过， 一方面专家通过自动化使问题

15、解决变得容易，另一方面这也使专家变得僵化， 只能用一种方式看待问题，很难转换角度。（二）个体的智能和动机 智力是影响问题解决的极其重要的因素。智力水平越高，越容易解决 问题。而智力水平低的学生解决问题往往遭到失败。个体的认知特征，如灵活性、对问题的敏感性、好奇心等，也明显影 响问题解决。认知方式如场独立性和场依存性，冲动性和沉思性等都与问题解 决的一般策略有密切关系。思维源于问题，但只有具有解决问题的需要和动机时，人们才能以进 取的态度寻求解决问题的方法和步骤。动机过强或过弱，都不利于问题的解决， 一般地，中等强度的动机，有利于问题的解决。问题解决的效率和动机强度呈 现一种倒“U”型关系。（三

16、）问题情境和表征方式 问题情境指问题呈现的知觉方式，是个体面临的刺激模式与其已有知 识结构所形成的差异。一般而言，呈现的刺激模式与学生已有的知识经验越接 近，越能直接提供适合于解决问题的线索，就越有利于找到解决问题的方向、 途径和方法；反之，如果刺激模式与学生已有的知识经验相差很远，掩蔽或干 扰问题解决的线索，就会增加解决问题的难度。参见教材第 314 页例子。（四）思维定势和功能固着 定势是在先前的活动中形成的影响当前问题解决的一种心理准备状 态。人在解决一系列相似的问题之后，容易出现用习以为常的方式方法解决问 题的思路，这就是思维定势。在问题情境不变的情况下，定势能使人应用已掌 握的方法迅速解决问题，减少摸索过程；在问题情境变化情况下，则会妨碍问 题的顺利解决或影响问题解决得质量。功能固着是一种从物体正常、通用的功能的角度