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教学章节第一节 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 创造性及其培养教学要求1.了解问题和问题解决的实质；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、难点计划课时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。4课时教学方法讲授法、讨论法、案例法教学内容 第一节 问题和问题解决的实质一、问题及其类型（一）问题的

2、实质 问题就是“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。 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.排列问题、结构推导问

3、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。推荐精选 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，比如数学中的相遇

4、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，存在一些共同点。1）所要解

5、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在人的面前并使其感到不了解和无法解决

6、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。推荐精选 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，整体活动过程依赖于一系列认知操作的进行。有些活动，

7、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、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

8、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

9、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推荐精选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

10、。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

11、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：367485911，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

12、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。推荐精选 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

13、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

14、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

15、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。推荐精选（三）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