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1、问题解决策略研究19世纪末,20世纪初,一些心理学家首先对问题解决进行了研究,并对“问题解决”作了诸多的阐释。什么是问题解决?由于观察的角度不同,至今仍然没有完全统一的认识。有的认为,问题解决指的是人们在日常生活和社会实践中,面临新情景、新课题,发现它与主客观需要的矛盾而自己却没有现成对策时,所引起的寻求处理问题办法的一种心理活动。有的把学习分成八种类型:信号学习、概念学习、法则学习和问题解决。问题解决是其中最高级和复杂的一种类型,意味着以独特的方式选择多组法则,并且把它们综合起来运用,它将导致建立起学习者先前不知道的更高级的一组法则。但不管怎样，问题解决已经成为已成为“学会学习”的重要途径。
2、一 问题与问题解决及策略（一） 问题：思维的产生和进行起源于有待解决的问题。虽然我们每天都会碰到各种各样的问题，但这里所讲的问题（problem）是指疑难问题，也称难题，而不是指个人仅凭经验就可直接加以处理的问题。例如，像“你做过早操吗？”这类问题，你只需从记忆中提取出信息即可，无须有思维活动的参加。但像“早操为什么有利于身体健康？”这类问题，你记忆中未必有现成的答案，于是你感到困惑并设法寻求问题的答案。可根据问题规定的方式将问题分为两大类。一类是清楚规定的问题，对问题的条件和要求均有清楚的说明，如：如何计算平行四边形的面积？另一类是含糊规定的问题，对问题的条件和要求没有清楚的说明，带有很大的
3、不确定性，如：有两根悬吊着的绳子，绳子不够长，当你抓住任何一根时无法碰到另外一根，此时，你如何将两根绳子系在一起？（二） 问题解决问题解决（problem solving）就是由一定的问题情境引起，经过一系列具有目标引向性的认知操作，使问题得以解决的心理历程。问题解决者的最初状态称为当前状态，而所要达到的目标称为目标状态。以河内塔问题（Tower of Hanoi problem）为例，如图114所示，在一块木板上有1、2、3三个立柱，在1柱上串放着三个圆盘，小的在上面，大的在下面（当前状态）。让被试将1柱上的三个圆盘移到3柱（目标状态）。条件是：每次只能移动任何一个柱子上面的一个圆盘，但大的
4、圆盘不能放在小的圆盘上，移动的次数越少越好。要将当前状态转变为目标状态，中间必须经过一系列操作步骤，也称为中间状态。这就是一个典型的问题，而问题解决就是从当前状态经过一步一步的中间状态，最后达到目标状态。1、河内塔的转移方式有规律吗？2、10个圆盘的河内塔你能多长时间完成？3、听过船夫摆渡“狼、羊、白菜”过河的故事吗？（三）问题解决的策略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。问题解决中所用的各种策略可以分为两大类：算法式和启发式。（一）算法式算法式（algoritbm）是一种按逻辑来解决问题的策略。它是一定能得出正确答案的特定程序。例如，解一个6个字母的字谜（如source）
5、，假如确实有这样的一个词存在，你只要系统地改变这6个字母的次序，每次到词典中去查字母构成的排列，最终就能找到一个匹配的词（如course或者source）。运用这种策略，问题解决者可能需要作出720种排列。因此，算法式的最大缺点是很费时间的。（三） 启发式 启发式（heuristics）是由以往解决问题的经验形成的一些经验规则。如果你曾经换过汽车轮胎，当你的汽车轮胎在公路上出毛病时，你可能会想到用千斤顶抬起车来换轮胎这种有用的启发式策略。与算法式不同，启发式并不能保证得到答案，但这种缺点可以通过其容易且速度快的优点而得到补偿。在以往的研究中，心理学家已经发现人类经常使用的几种有效的启发式策略：
6、手段目的分析、顺向工作、逆向工作和假设检验。1、手段目的分析手段目的分析（meansends analysis）是指问题解决者不断地将当前状态和目标状态进行比较，然后采取措施尽可能地缩小这两个状态之间的差异。当问题可分成若干个各自具有目标的更小问题时，人们常常采用手段目的分析启发式。如图114所示用手段目的分析来解决河内塔问题，就是把一个问题分成若干个比较小的问题，每个小问题都有自己的目标，通过子目标的实现使问题的当前状态达到最后的目标状态。纽厄尔和西蒙（Newell & Simon，1972）所设计的通用问题解决者（General Problem Solver，简称GPS）就是运用手段目的分
7、析编程的。这个程序首先要评估一个问题的当前状态和目标状态，确定当前状态与目标状态之间的差别，差别一旦弄清楚，就可评判能用来减少这种差异的操作；然后选择一种操作把它应用于当前状态（如把一个圆盘从一个柱移动到另一个柱）；接着把最新的状态再同目标状态作比较，再鉴别差异、选择操作，依此类推。通过这种重复加工，直到目标状态实现为止，把三个圆盘从1柱移到3柱。手段目的分析是人类解决问题最常用的一种策略。2、顺向工作顺向工作也称顺向推理（working forward），是指从问题的已知条件出发，通过逐步扩展已有的信息直到问题解决的一种策略。例如，解下面这个密码算题：已知：D=5 任务要求：（1）把字母换成
8、数字；（2）字母换成数字后，下面一行数字答案必须等上下之和。问题解决者往往采用顺向推理的策略，先从D=5这一信息出发，找出可能性最小的一列，从中获得最多的信息，再利用加法中的某些规则进行推理，一步一步地找到正确答案。研究表明，顺向工作是专家问题解决行为的一个重要特点。专家在看到问题时，首先是发现问题提供了什么信息，就立即想到用哪些方法能从这些信息中推出新的信息，从而对问题中各要素的相互关系增进了解，达成问题解决。3、逆向工作逆向工作也称逆向推理（working backward），是指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当前状态递归的问题解决策略。其主要特点是将问题解决的目标分
9、解成若干子目标，直至使子目标按逆推途径与给定的条件建立直接联系或等同起来，即目标子目标子目标现有条件。例如，解下面问题：已知图116中的ABCD是一个长方形，证明AD与BC相等。从目标出发，进行反推时问题解决者可能会问：如何才能证明AD与BC相等？如果我能证明ACD与BDC全等，那么就能证明AD等于BC。下一步的推理就是：如果我能证明两边和一个夹角相等，那么就能证明ADC和BDC全等。这样，从一个子目标出发反推到另一个子目标，以达到问题的解决。新手往往采用这种策略来解决问题的。几何题，求证AD=BC4假设检验假设检验（generate and test）一般分为两步进行：（1）产生一个“候选”
10、答案；（2）检验它是否真是答案。如果被否定，则另产生一个“候选”答案，并再度检验，直到找出真正的答案为止。这种策略的缺点是：（1）没有提供如何尽快选择“候选”答案的方法，对答案的选择可能较费时；（2）解决问题的答案要求是完整的，否则难以检验，而要完整列出所有“候选”答案也较困难。总之，在问题解决时人们可以选择不同的策略。但人们一般不去寻求最优的策略，而是找到一个较满意的策略。因为即使是解决最简单的问题，要想得到次数最少、效能最高的问题解决策略也是很困难的。抱负水平的高低会影响问题解决的满意度。 二 问题解决的过程对问题解决的过程，斯滕伯格等（Sternberg，1986；Bransford &
11、 Stein，1993;Hayes，1989）用问题解决循环（problemsolving cycle）来加以描述。当我们面临一个需要解决的问题时，一般要经历下列几个步骤：确定问题、定义问题、形成策略、组织信息、分配资源、监控和评估一是确定问题（problem identification）。问题解决的第一步，是要认定有问题。有时把一个情境认定为有问题都有困难：也许你没有认识到有一个目标（如没有意识到期终要完成一篇论文），也许没有认识到通向目标的道路会受阻（如没有留意平时要积累有关资料），也许没有认识到已有的解决方案不起作用了（如想以中学的学习方式来对付大学的学习）。如果是这样，你就不会想到要
12、写一篇学期论文，这篇论文拟探讨什么问题。二是定义问题（problem definition）。一旦有了问题，下一步是要定义和表征这个问题，如何解决它。例如，在认定拟探讨某个问题的学期论文后，你就必须很好地定义论文的主题。这样才有可能决定要收集哪些资料和如何撰写论文的策略。正确定义和表征问题，是问题解决的关键。三是形成策略（strategy formulation）。一旦问题被定义下来，下一步就要形成一个解决问题的策略。策略可以是分析（analysis）的，即把复杂问题的整体分解成为可处理的元素，也可以是综合（synthesis）的，即把各个元素集中在一起，进而组合成为有用的东西，还可以用其他的
13、策略。四是组织信息（organization of information）。一旦策略（至少是暂定的策略）形成后，就要把有用的信息组织起来以实现这个策略。当然，在整个问题解决过程中都在组织、了解有关信息。但在这一步骤中所组织的信息是有针对性的，目的是要找到一条最好途径来实现该策略。例如，你的问题是为你的学期论文组织信息，那么你可以拟订一个提纲来组织你的想法。如果你的问题是找到一个地点，那么你或许需要一张地图来组织相关信息。五是分配资源（resource allocation）。除某些特殊问题外，大多数问题都是有限资源（包括时间、金钱、设备、空间等）的问题。因此就要考虑哪些问题值得花多少资源，这
14、就需要知道如何分配何种资源。六是监控（monitoring）。从问题解决一开始问题解决者就应进行监控，即检查自己正在做的事是否一步步地接近目标，还包括对时间谨慎花费的监控。监控能使你及时发现错误，有时错误一开始就有，有时中途出现，无论哪一种情况都要对自己的行为加以调整。七是评估（evaluation）。在解决问题的过程中还要对答案进行评估。评估，有时要马上进行，有时可稍晚些或很久后进行。例如，起草了学期论文后，很可能要对初稿进行多次评估，加以修改和校对。通常，评估会导致重大进展。通过评估，可能发现新问题，也可能对原先的问题进行重新定义，可能会形成新的策略，发现新的资源，或对已有资源的利用更充分
15、。因此，当问题解决出现一个新局面并开始新一轮循环时，这次问题解决的循环便完成了。三 影像解决问题的因素问题解决的思维过程受多种心理因素的影响。有些因素能促进思维活动对问题的解决，有些因素则妨碍思维活动对问题的解决。下面讨论其中主要的几种。（一）问题表征问题表征（problem representation）是在头脑中对问题进行信息记载、理解和表达的方式。要能解决一个问题，不仅有赖于我们分解该问题的策略，也有赖于我们对该问题如何进行表征。如图117图所示的九点方阵和火柴排图两个问题，看似简单，做起来并不容易，不容易的原因是受到知觉情境的限制。左图中的9个点，很容易使人在知觉上构成一个封闭的四边，
16、从而让人难以突破知觉经验，但四段直线必须延伸到9个点构成的区域之外才能达到目的；右图中的6根火柴是在平面上排列的，但想在平面上排成4个连接的三角形，6根火柴无法达到目的，唯一的可能是将6根火柴架成立体的。再看下面的例子，已知一个圆的半径是6厘米，请问圆的外切正方形的面积是多少？这个问题的知觉呈现方式有两种。由于图a较难看出圆半径与外切正方形边长之间的关系，而图b较容易看出圆半径与正方形边长之间的关系，所以人们一般在解决图a问题时出错多，解决图b问题时出错少。（二）思维定势思维定势（set of thinking）是个体先前的思维活动形成的心理准备状态对后继同类思维活动的决定趋势。定势常常是意识不到的，有时有助于问题的解决，有时会妨碍问题的解决。最初研究定势在解决问题中的作用的是梅尔（Maier，1930）。在他的实验中，对部分被试利用指导语给
