《认知心理学：第十章 问题解决》由会员分享，可在线阅读，更多相关《认知心理学：第十章 问题解决（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、认知心理学认知心理学第十章第十章问题解决问题解决 Questionv1 1不使用称重机器如何测量喷气式飞机的重量？不使用称重机器如何测量喷气式飞机的重量？v2.2.为什么下水道的出入孔是圆的而不是方的？为什么下水道的出入孔是圆的而不是方的？v3.3.你打开旅馆的热水龙头，热水立即流出来，这是你打开旅馆的热水龙头，热水立即流出来，这是为什么？为什么？v5.5.钟表的指针每天要重叠多少次？钟表的指针每天要重叠多少次？Questionv6.6.你有你有8 8个弹子。其中一个有个弹子。其中一个有“瑕疵瑕疵”，即它比其它的弹子，即它比其它的弹子重。如果给你一个天平，你怎样才能在经过两次测量后挑重。如果给
2、你一个天平，你怎样才能在经过两次测量后挑出哪个球有出哪个球有“瑕疵瑕疵”？v7.7.你有两个瓶罐和你有两个瓶罐和100100个弹子。其中个弹子。其中5050个弹子是红色的，另个弹子是红色的，另外外5050个则是蓝色的。在两个瓶罐中任选一个，然后任意从个则是蓝色的。在两个瓶罐中任选一个，然后任意从那个瓶子中往外取弹子。你怎样才会使红色弹子被选上的那个瓶子中往外取弹子。你怎样才会使红色弹子被选上的概率达到最大值？（你必须将概率达到最大值？（你必须将100100个弹子全部放在两个瓶罐个弹子全部放在两个瓶罐中）当你使用自己的方案，选择红色弹子的概率是多大呢中）当你使用自己的方案，选择红色弹子的概率是多
3、大呢？Questionv8.8.你有两个桶，容量分别为你有两个桶，容量分别为3 3夸脱和夸脱和5 5夸脱，同时夸脱，同时还有大量的水。你怎么才能准确量出还有大量的水。你怎么才能准确量出4 4夸脱的水？夸脱的水？v9.9.在你的一个小桶里装有三种颜色的软糖，分别在你的一个小桶里装有三种颜色的软糖，分别是红色、绿色和蓝色。闭上双眼，把手伸进桶里，是红色、绿色和蓝色。闭上双眼，把手伸进桶里，取出两块同样颜色的软糖。如果要确保取出两块取出两块同样颜色的软糖。如果要确保取出两块相同颜色的软糖，这时你必须从桶里取出多少块相同颜色的软糖，这时你必须从桶里取出多少块软糖？软糖？Questionv1010必须在
4、晚上穿过一座吊桥。许多铺桥的板子不见了，必须在晚上穿过一座吊桥。许多铺桥的板子不见了，而吊桥每次只能承受两个人的重量，超过两个人，桥就会而吊桥每次只能承受两个人的重量，超过两个人，桥就会塌陷。四个人必须用一个手电筒给自己照路。否则，他们塌陷。四个人必须用一个手电筒给自己照路。否则，他们肯定会一脚踏空，掉下去摔死。肯定会一脚踏空，掉下去摔死。只有一个手电筒。四个人各以不同的速度过桥。亚当只有一个手电筒。四个人各以不同的速度过桥。亚当可以在一分钟内穿过；拉里用两分钟完成这一任务；艾德可以在一分钟内穿过；拉里用两分钟完成这一任务；艾德格用时五分钟，而速度最慢的鲍诺用时最长，大约十分钟。格用时五分钟，
5、而速度最慢的鲍诺用时最长，大约十分钟。这座桥只能支撑这座桥只能支撑1717分钟。如此一来，四人怎样才能全部从分钟。如此一来，四人怎样才能全部从桥上过去？桥上过去？ http:/ 如果我们能很快地如果我们能很快地从记忆中提取答案，那从记忆中提取答案，那么我们面临的并不是问么我们面临的并不是问题。只有当我们不能提题。只有当我们不能提取出直接的答案时，才取出直接的答案时，才能称之为需要解决的问能称之为需要解决的问题。题。问题的心理学描述问题的心理学描述v所有的问题都含有所有的问题都含有3 3个基本的成分个基本的成分 给定：一组已知的关于问题条件的描述，即问题的起给定：一组已知的关于问题条件的描述，即
6、问题的起始状态。始状态。目标：关于构成问题结论的描述，即问题要求的答案目标：关于构成问题结论的描述，即问题要求的答案或目标状态。或目标状态。障碍：正确的解决方法不是直接显而易见的，必须间障碍：正确的解决方法不是直接显而易见的，必须间接通过一定的思维活动才能找到答案，达到目标状态。接通过一定的思维活动才能找到答案，达到目标状态。 认知心理学认知心理学问题的类型问题的类型问题的类型问题的类型v界定良好问题界定良好问题有明确的已知条件或给定信息，有定义清楚的目标，有明确的已知条件或给定信息，有定义清楚的目标，还有明确的途径可以通向问题的答案。还有明确的途径可以通向问题的答案。v界定不良问题界定不良问
7、题给定信息或者要达到的目标不确定，并且没有明确的给定信息或者要达到的目标不确定，并且没有明确的解决途径。解决途径。Greeno（1978）区分出三种重要的问题）区分出三种重要的问题类型：类型：v归纳结构问题归纳结构问题问题解决者必须确定问题给出的各个要素之间的关系，问题解决者必须确定问题给出的各个要素之间的关系，才能得到问题的答案。才能得到问题的答案。 解决此类问题所必需的认知操作解决此类问题所必需的认知操作特征发现和编码通过各种方式对编码的特征进行比较，确定问题中各要素的相同点和不同点；评价如123834656？ O T T F F S S E _ _ Greeno（1978）区分出三种重要
8、的问题）区分出三种重要的问题类型：类型：v转换问题转换问题给予一个最初的状态，而问题解决者必须发现一系列给予一个最初的状态，而问题解决者必须发现一系列达到目标状态的操作。达到目标状态的操作。手段手段- -目的分析目的分析 Greeno（1978）区分出三种重要的问题类型：）区分出三种重要的问题类型：v排列问题：给予所需要的成分，问题解决者必须排列问题：给予所需要的成分，问题解决者必须以一定的方式排列它们，以达到规定的目标状态。以一定的方式排列它们，以达到规定的目标状态。如字母的数码替代问题如字母的数码替代问题 v认知技能：建构性搜索认知技能：建构性搜索二、问题解决的特征二、问题解决的特征v问题
9、解决是目的指向性的认知操作系列。问题解决有三个特问题解决是目的指向性的认知操作系列。问题解决有三个特征：征： 目的指向性目的指向性 操作系列操作系列 认知操作认知操作 认知心理学认知心理学第二节第二节第二节第二节 问题空间理论问题空间理论问题空间理论问题空间理论v问题空间：问题解决者对一个问题所达到的全部问题空间：问题解决者对一个问题所达到的全部认识状态，也称为状态空间（认识状态，也称为状态空间（state spacestate space）。）。问题的起始状态问题的起始状态问题的目标状态问题的目标状态问题的中间状态问题的中间状态问题空间问题空间问题空间问题空间由起始状态转变为目标状态的一系列
10、认知操作问题的问题的问题的问题的结构成分结构成分结构成分结构成分v问题解决过程问题解决过程在问题空间中搜索可能的解决途径的过程。在问题空间中搜索可能的解决途径的过程。问题行为图问题行为图v这是这是Newell&Simon(1972)Newell&Simon(1972)提出来的一种对问题解提出来的一种对问题解决时的口语报告进行分析的方法。这种方法可以决时的口语报告进行分析的方法。这种方法可以让人们直观地看到问题解决的过程中所进行各种让人们直观地看到问题解决的过程中所进行各种操作序列。操作序列。 v问题行为图由方框和箭头来表示，方框代表人的问题行为图由方框和箭头来表示，方框代表人的知识状态，即人在
11、解决问题的每一刻所掌握的关知识状态，即人在解决问题的每一刻所掌握的关于问题的全部信息，箭头代表改变知识状态的操于问题的全部信息，箭头代表改变知识状态的操作，箭头方向指出知识状态的路线，遵循从左到作，箭头方向指出知识状态的路线，遵循从左到右和至上而下的原则，依次作图。偌出现知识状右和至上而下的原则，依次作图。偌出现知识状态的重复，即倒回到原来的状态，就要往下画箭态的重复，即倒回到原来的状态，就要往下画箭头，另起一行。头，另起一行。二、问题空间与问题解决二、问题空间与问题解决v问题空间与问题解决的表示方法：问题空间与问题解决的表示方法：v1.1.问题行为图问题行为图v2.2.树形图（右图所示）树形
12、图（右图所示）二、问题空间与问题解决二、问题空间与问题解决u问题解决的阶段问题解决的阶段u问题表征问题表征u认知心理学研究者通常认为问题表征就是理解问题，是问题解决者构建的关于问题的认知结构，是对觉察到的问题的初始条件、约束条件的解释 u选择算子选择算子u应用算子应用算子u评价当前状态评价当前状态认知心理学认知心理学第三节第三节第三节第三节 问题解决的策略问题解决的策略问题解决的策略问题解决的策略问题解决问题解决v问题解决是对问题空间进行搜索，以找到一条从问题解决是对问题空间进行搜索，以找到一条从问题的起始状态到达目标状态的通路。要就是要问题的起始状态到达目标状态的通路。要就是要找到一定的算子
13、序列，这个过程需要策略的引导。找到一定的算子序列，这个过程需要策略的引导。在心智技能形成的第一阶段，在心智技能形成的第一阶段，即认知阶段，要了解问题的结构，即认知阶段，要了解问题的结构，即起始状态，要到达的目标状态，即起始状态，要到达的目标状态，从起始状态到目标状态所需要的从起始状态到目标状态所需要的步骤。每一个步骤就是一个算子步骤。每一个步骤就是一个算子第三节第三节问题解决的策略问题解决的策略v算法（算法（algorithmalgorithm）算法策略就是在问题空间中随机搜索所有可能的解决问题的方法，算法策略就是在问题空间中随机搜索所有可能的解决问题的方法，直至选择一种有效的方法解决问题。直
14、至选择一种有效的方法解决问题。算法就是一套规则，它精确地指明解题的步骤。算法就是一套规则，它精确地指明解题的步骤。v启发法（启发法（heuristic methodheuristic method）人根据一定的经验，在问题空间内进行较少的搜索，以达到问题解人根据一定的经验，在问题空间内进行较少的搜索，以达到问题解决的一种方法。决的一种方法。手段手段目的分析目的分析逆向搜索逆向搜索爬山法爬山法二、几种重要的启发式策略二、几种重要的启发式策略v手段手段- -目的分析目的分析要发现问题的当前状态与目标状态的差要发现问题的当前状态与目标状态的差别，并应用算子来缩小这种差别，这样做还要先别，并应用算子来
15、缩小这种差别，这样做还要先满足某些条件，即消除应用算子与当前状态的差满足某些条件，即消除应用算子与当前状态的差别，如此进行下去，以逐步接近和达到目标状态。别，如此进行下去，以逐步接近和达到目标状态。换句话说，就是将需要达到的问题的目标状态或换句话说，就是将需要达到的问题的目标状态或总目标分成若干子目标，通过实现一系列的子目总目标分成若干子目标，通过实现一系列的子目标最终达到总目标，即解决问题。标最终达到总目标，即解决问题。 http:/ 问题解决的障碍问题解决的障碍1.1.心理定势心理定势指以某种特定方式来思考问题的倾向。指以某种特定方式来思考问题的倾向。心理定势常常使人们在不知不觉中做心理定
16、势常常使人们在不知不觉中做了一些无根据的假设。（九点问题）了一些无根据的假设。（九点问题）功能固着（蜡烛问题）功能固着（蜡烛问题）2.2.问题表征对问题解决的影响问题表征对问题解决的影响如果问题得不到适宜的表征，那么问题就难于解决或如果问题得不到适宜的表征，那么问题就难于解决或无法解决。无法解决。问题表征依赖于人的知识经验，也受到注意、记忆和问题表征依赖于人的知识经验，也受到注意、记忆和思维等心理过程的制约思维等心理过程的制约 v残缺棋盘问题：一个棋盘残缺棋盘问题：一个棋盘和一付骨牌。棋盘上有和一付骨牌。棋盘上有6464个方块，个方块，3232个白的，个白的，3232个个黑的。骨牌黑的。骨牌3
17、232张，长方形，张，长方形，每张骨牌可以盖住棋盘上每张骨牌可以盖住棋盘上的两个方块。问题是，如的两个方块。问题是，如果从棋盘上两个对角处切果从棋盘上两个对角处切去两个方块，那么是否还去两个方块，那么是否还能用能用3131张骨牌盖住棋盘的张骨牌盖住棋盘的6262个方块呢？个方块呢？二、问题空间与问题解决二、问题空间与问题解决v媒人问题：在一个俄罗斯的小村落里，住着媒人问题：在一个俄罗斯的小村落里，住着3232个个单身汉和单身汉和3232个未婚女子。村里的媒人经过多方努个未婚女子。村里的媒人经过多方努力，终于安排了力，终于安排了3232对和谐的婚姻，整个村庄是幸对和谐的婚姻，整个村庄是幸福的。可
18、是，在一个纵情欢乐的周末晚上，两个福的。可是，在一个纵情欢乐的周末晚上，两个单身汉打赌吃馅饼，结果因进食过度而死亡。在单身汉打赌吃馅饼，结果因进食过度而死亡。在这种情况下，媒人还能在剩下的这种情况下，媒人还能在剩下的6262个人中撮合成个人中撮合成3131对婚姻吗？对婚姻吗？ 认知心理学认知心理学第四节第四节第四节第四节 创造性创造性创造性创造性创造性的界定与测量创造性的界定与测量v创造性是指制造某种独特的、有价值的产品的创造性是指制造某种独特的、有价值的产品的心理过程。心理过程。v创造性的测量创造性的测量发散生成测验（发散生成测验（GuilfordGuilford，19671967）流畅性变
19、通性独特性远距离联想测验（远距离联想测验（MednickMednick，19671967）创造性过程的四阶段论创造性过程的四阶段论v准备期：准备期：问题解决者的主要活动是明确而系统地阐释问题，并问题解决者的主要活动是明确而系统地阐释问题，并初步尝试解决问题。初步尝试解决问题。v酝酿期：酝酿期：问题解决者会暂时搁置问题去做别的事情问题解决者会暂时搁置问题去做别的事情v灵感期灵感期问题解决者得到了解决问题的灵感问题解决者得到了解决问题的灵感v验证期验证期问题解决者验证他们的灵感，即检验创造出的产品，问题解决者验证他们的灵感，即检验创造出的产品，证明其合理性。证明其合理性。影响创造性的因素影响创造性的因素v认知因素认知因素专业知识和对创造性工作的投入专业知识和对创造性工作的投入v人格因素人格因素内向、聪明、刚强、自律、多愁善感、内向、聪明、刚强、自律、多愁善感、勇于创新勇于创新内部动机内部动机v环境因素环境因素文化对创造性的影响文化对创造性的影响u创造性投资理论创造性投资理论u低价购进，高价卖出低价购进，高价卖出思考题思考题(1)谈谈问题解决中的启发式策略(2)名词解释问题空间 问题行为图算法和启发式
