1、第一节 思维概述 第二节 问题解决 本章要求：（1）了解思维的种类、思维过程；（2）掌握发散性思维的特征、问题解决过程及其特征；（3）学会问题解决的方法。 本章重点：问题解决 本章难点：问题解决方法的习得 本章课时：6课时,第六章 思维与问题解决,一、什么是思维 思维是借助语言、表象或动作实现的、对客观事物的概括和间接的认识，它能揭示事物的本质特征和内在联系。 间接性和概括性是思维的重要特征。,二、思维的种类 （一）思维过程中凭借物或思想形态不同，把思维分为 1、动作思维：以实际动作为支柱（3岁前幼儿的思维、聋哑人的思维） 2、形象思维：以事物的具体形象和表象为支柱（汽车驾驶员、学龄前儿童）
2、3、抽象思维（逻辑思维）：以概念、判断、推理等形式进行，如学生运用数学符号和概念进行数学运算或推导。,（二）根据思维结果有否明确的思考步骤和对过程有否清晰的意识，可分为 1、直觉思维：人脑对突然出现的新问题、新事物和新现象能迅速理解并作出判断 2、分析思维：严格遵循逻辑规律，逐步进行分析与推导，得出合乎逻辑的正确答案或作出合理的结论 （三）根据思维探索目标的方向不同，把思维分为 1、集中思维（求同思维或者辐合式思维）：把问题提供的各种信息聚合起来，朝着同一个方向得出一个正确答案 2、发散思维（求异思维或者辐射式思维）：从一个目标出发，沿着各种不同途径思考，探求多种答案。变通性、流畅性、独特性,
3、你想了解你的发散思维能力吗？ 现在请大家在2分钟之内看下面四组图，它们分别可能代表什么？想得越多越好。,流畅性：作出回答的多少 变通性：想的角度的多少（1.黑板上的粉笔线、纸上的钢笔笔迹、沙地划出的道道 2. 如心电图、锯齿） 独特性：具有新颖性（如一张皱折的纸） B图：“三只老鼠在啃奶酪”是独特的，而“三个人围坐在桌子旁”则不是独特的； C图：“一根钓上鱼的鱼杆”是独特的，而“半个升起的太阳”则不是； D图：“一只脚和脚趾”是独特的，而“一张桌子和上面摆着东西”则不是独特的。,三、思维过程 （一）分析与综合 1、分析：在思维过程中，把认识对象的整体分解为各个部分、各个特性或各个阶段，从而达到
4、认识事物本质的方法。 2、综合：在思维过程中将认识对象的各个组成部分、特性或阶段联系起来，作为一个整体加以研究的方法。,（二）比较 1、定义：是将对象的个别部分、特征加以对比，确定它们的区别、共同点及其关系。 2、教学中经常使用的比较形式： （1）同类事物的比较； （2）不同类却相似、相近或相关的事物比较。,（三）抽象与概括 抽象是抽取事物本质属性的方法和过程； 概括是在认识上，把同类事物的本质特征加以综合并推广到同类事物中去的思维过程。 （四）具体化 具体化是在思想上把通过抽象概括而获得的概念、原理、运用到具体的事物和现象中去，以加深加宽对该事物和现象的认识的思维过程， 离开了具体化，人们无
5、法解决实际问题，一切事物的共性都失去了依托，一切理论都失去了意义。,第二节 问题解决 问题解决是一种重要的思维活动，它在人们的实际生活中占有特殊的地位。有尝试错误与顿悟两种理论。 桑代克（美）的尝试-错误说认为动物对问题的解决是一个尝试错误的过程； 苛勒（德）的顿悟说认为动物通过对原来知觉情景的改造，突然找到问题解决的方法。,桑代克实验-迷笼,顿 悟 理 论,一、问题解决的涵义 招聘广告：应聘者必须能熟练地打字，善于解决办公室里的问题。 一个应聘者打电话来说：“我特别善于解决打字的问题”。 主试问：“你说的打字的问题是什么意思？ 应聘者：“我常常发生很大的困难，不知道应该打哪一个键，可是在周围
6、找一阵后，我总能找到那个键解决问题”,（一）问题当人们面临一项任务而又没有直接手段去完成时 （二）问题的三个基本成分 1、给定成分一组已知的关于问题条件的描述，即问题的起始状态； 2、目标成分关于构成问题结论的描述，即问题要求的答案或目标状态； 3、障碍成分正确的解决办法不是显而易见的，必须间接通过一定思维活动才能找到答案，达到目标状态。,（三）几种重要的问题类型 1、归纳结构问题 给予几个成分，而问题解决者必须发现隐含在这些成分中的结构形式。如类推问题，系列延续问题， 2、转换问题 给予一个最初的状态，要求问题解决者必须发现一系列达到目标状态的操作。 如著名的河内塔问题 1.有三根杆子A,B
7、,C。A杆上有若干碟子（3，4，5，6，7） 2.每次移动一块碟子,小的只能叠在大的上面 3.把所有碟子从A杆全部移到B杆上.,传教士与野人过河问题： 三个传教士和三个野人想过一条河，他们只有每次仅能载两个人的一条船。如果岸上的任何一边留下的传教士少于野人，则野人会吃掉传教士。怎么样才能以最有效的方法将六个人都运送过去，而传教士又不被野人吃掉？ 还有两个附加题：假设如果一起留在岸上的传教士多于野人，则传教士将把野人转变为非野人（文明人），如何实现在渡河时不发生这种转变？或者，按上述给出的条件，不顾及运送的效率，要实现渡河至少需要多少个野人被转变呢？,注： 表示野人， 表示传教士。,3、排列问题
8、 给予所需的成分，要求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。 如著名的密码算题，比如在下列加法算式中，有10个不同的字母，每个字母分别代表从0 到9的一个数码，已知 D5，要求找出每个字母所代表的一个数码，在用数码代替字母后，使算式得以成立。D O N A L DG E R A L DR O B E R T,赖特曼（Reitman）关于问题的分类 根据问题是怎样被规定的，而把问题分为两大类： 一类是清楚规定的问题，此类问题对给定的条件和目标均有清楚的说明。 另一类是含糊规定的问题，此类问题对给定的条件或目标没有清楚的说明，或对两者都没有明确的说明，具有更大的不确定性，又称为
9、不确定性问题。如“要修好这部汽车”、“在市中心盖一座漂亮的建筑”、“创造一个有永恒价值的艺术品”。,二、问题解决的思维过程 所谓问题的解决是指由一定的情境所引起的，按一定目标，应用各种认识活动、技能等，经过一系列的心理活动阶段，使问题得以解决的思维过程。 方式之一 （一）提出问题 （二）分析问题 （三）提出假设 （四）检验假设,方式之二 （一）问题表征 即将任务领域转化为问题空间，实现对问题的表征和理解。 它是一个主动的过程； 人的知识经验影响问题空间的构成； 问题空间是否适宜，对问题解决有直接影响。,1、问题空间（Problem space） 问题解决者对一个问题所达到的全部认识状态（问题解
10、决者能够达到的种种状态）。 理解问题表征问题构成问题空间 问题解决过程是对问题空间的搜索过程。 算子（Operator）：把一种状态转变为另一种状态的种种办法称为算子。,例如，八张牌问题：八张牌是指安在33框架中标有数字的八张可以移动的牌。全框架共有九格，只有一格是空的，使牌能够移到空格之中或由空格中移出，目标在于使牌由某种特定格式变成另一种格式。如要求你把下述左边的格式变成右边的格式：,上图左边格式表示初始状态，右边表示目标状态，牌向空格的移动则是使状态发生改变的算子。,步子最少的解法：,2、树形图 又称搜索树，它象一棵倒置的树，有树干和许多分枝。从树干的起始状态引出一些分枝，并且指明在所有
11、可能的方向上进行搜索所产生的各种中间状态，直至目标状态。 以八张牌难题的部分树形图来说明。图中任何一条路线都表示问题解决者可能移动的一种步子序列。,起始状态,3、问题行为图 由两个成分组成，一是知识状态，即人在某一具体时刻所知的关于该作业或问题的全部信息，二是操作，即人在每次用来改变其知识状态的手段。 在制图时，可用方框来表示知识状态，用箭头来改变知识状态的操作，箭头的方向指出知识状态变化的路线。 一个被试解决“DONALDGERALD”的口语记录片断：“每个字母只有一个数值。这里有10个不同的字母，并且其中每个字母有一个数值。所以我来看两个D，一个D是5，因此 T是零。所以，我想我从写下这里
12、的问题来开始。我将写5，5是零。现在我还有另外的T吗？没有。但我有另一个D，这意味着我在另一侧还有一个5。,现在我有两个A和两个L，它们各在某个地方，而这个R则有3个，两个L等于一个R，当然，我要进1，这意味着R将是一个奇数，因为两个L或任何两个数相对必然得出偶数。而1是奇数，所以R可能是1、3，但不是 5、7或 9。现在看G，由于R可能是奇数，而D是5，G 必将是偶数。我现在来看问题的左侧，那里说 DG、哦，还可能加上另一个数，要是我从 EO必须进 1的话，我想我会暂时忘记这一点的。也许解这道题的最好方法是尝试各种可能的解法。我不知道是否有最容易的办法。” 分析：被试最初的陈述只是确认他对作
13、业规则的理解。知道T是零时，进入第二个状态。找到带D的新列，并用5代入，这是第三个认识状态等等，我们可得出与口语片断相对应的问题行为图。,1 D5,加工 第一列,2 T0,取一个 新 列,3,取 R 列,4 LLR,加工 第二列,5 R是奇数,6 LLR,加工 第二列,7 R是奇数,得出 并检验,8 R1,3 不是5,7,9,9 R是奇数,加工 第六列,10 G是偶数,11 R是奇数,加工 第六列,12 进位?,13 R是奇数,问题行为图片断,问题行为图将问题解决过程分解为许多操作和认识状态，清楚地揭示问题空间和搜索过程。,（二）选择算子 它与策略密不可分。 （三）应用算子 执行策略阶段，即实
14、际运用所选定的算子来改变问题的起始状态或当前的状态，使之逐渐接近并达到目标状态。 （四）评价当前状态 包括对算子和策略是否适宜、当前状态是否接近目标、问题是否已得到解决等作出评估。 经过评估，可以更换算子和改变策略，甚至重新对问题进行表征。,三、问题解决的特征 安德森（Anderson）：问题解决的3个基本特征： （一）目的指向性 问题解决具有明确的目的性，问题解决活动必须是目的指向的活动，它总要达到某个特定的终结状态。 （二）操作序列 问题解决必须包括心理过程的序列。 （三）认知操作 问题解决必须由认知操作来进行。,四、影响问题解决的因素 （一）情绪因素：良好的情绪状态可以提高思维活动的积极
15、性，推动问题的解决；消极的情绪状态则会干扰问题解决的进程。 （二）动机因素 研究表明：动机强度与问题解决的思维活动效率呈倒“U”字形的关系。动机水平与问题解决效率的关系,耶基斯多德森定律：动机强度与工作效率之间的关系不是一种线性关系，而是倒U形曲线。中等强度的动机最有利于任务的完成。 1）各种活动都存在一个最佳的动机水平。 2）动机的最佳水平随任务性质的不同而不同。 3）在难度较大的任务中，较低的动机水平有利于任务的完成。,（三）定势 由先前活动所形成的，并影响后继活动趋势的一种心理准备状态。 这种准备状态有时有助问题的解决，有时会妨碍问题的解决。,100=127-21-23 99=163-1
16、4-225 5=43-18-210 21=42-9-26 31=59-20-24 20=49-23-23 18=39-15-23,X=B-A-2C,（四）功能固着 功能固着指在解决问题时只看到事物的通常功能，而看不到其它方面的功能。,红砖的用途,灵活性不够：建房子、筑围墙、修花坛、铺地板、砌烟囱；,灵活性较好：压盖尘土、雕刻东西、表演气功等；,独特性：测量工具、武器、砝码、凳子、枕头等。,（五）原型启发 在其他事物或现象中获得的信息对解决当前问题的启发。 能给人获得解决问题启发的事物叫做原型。原型存在自然界中，人类社会和日常生活中是多种各样的。 例如阿基米德从身体浸入浴缸溢出水的事件解决皇冠含
17、金问题。鲁班发明木锯的例子。,（六）迁移的作用 已获知识经验对解决新问题所产生的影响。 正迁移：已获知识经验对解决新问题有促进作用。 负迁移：已获知识经验对解决新问题有干扰。 美国心理学家布鲁纳强调迁移的关键在于领悟事物之间的关系，基本概念或原理掌握得越深越透，则能实现正迁移。 （七）个性的作用,先看国际象棋棋盘残缺问题，假定我们有一个国际象棋棋盘，其相对的两个对角方格已经截去。棋盘上还剩下六十二个方格。假定我们有三十一张骨牌，每张骨牌刚好是两个方格那么大。我们能否找出什么办法用这三十一张骨牌把所有这六十二个方格都盖住。如果能做到，请说明理由，如果不能做到，请证明不可能。,（八）问题表征,答案
18、是骨牌不可能把整个棋盘盖住。 当我们想到或表征出每一张骨牌会盖住一个黑方格和一个白方格时，问题就变得易于解决了。道理在于，当我们这样表征问题时，会激励自己去数、去比较棋盘上黑白方格的数目。即问题表征所起的作用就在于使我们有可能去运用关键的算子。,问题：在长桌前坐着4 个人，从左至右依次是甲、乙、丙、丁；根据下述描述，请指出谁拥有小轿车。 A、甲穿蓝衬衫。 B、穿红衬衫的人拥有自行车。 C、丁拥有摩托车。 D、丙靠着穿绿衬衫的人。 E、乙靠着拥有小轿车的人。 F、穿白衬衫的人靠着拥有摩托车的人。 G、拥有三轮车的人距拥有摩托车的人最远。 要求写出对此问题的表征，则发现有不同的形式。,结果发现，在
19、听完问题之后，第一句到第三句的信息表征有3种形式：列表式、网络式、矩阵式。,列表式 甲蓝衬衫 红衬衫自行车 丁摩托车,网络式 甲 乙 丙 丁蓝衬衫 红衬衫 绿衬衫 白衬衫自行车 摩托车 小轿车 三轮车,甲 乙 丙 丁,蓝 红 绿 白,列表式是最简单的表征形式，网络式可将全部项目包括进去，并可用连线表明项目之间的联系，矩阵式则将项目间的可能与不可能的联系都表征出来。 实验表明，应用矩阵式表征对解决这种问题显得最有效。,五、创造性思维 （一）什么是创造性思维 指有创见的思维，能产生新颖的、前所未有的成果； （二）特征 （1）新颖性； （2）发散思维与集中思维结合的产物； （3）灵感状态； （4）迷
20、恋和目的指向性。 （三）如何培养学生的创造性思维 （1）激发动机和好奇心 （2）培养发散思维和集中思维 （3）培养具有创造性人格。,六、问题解决的策略 搜索或选择算子要靠策略的引导，任何一个问题的解决，总要应用某个策略，策略是否适宜常常决定问题解决的成败。创造性问题解决与常规性问题解决的分野也常在于策略的区别 （一）生成检验法 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当存在许多的可能方法以及对产生过程没有特别指导的情况下，该方法会迅速失去有效性（开密码锁问题）。在头绪不是太多的情况更管用。,（二）手段目的分析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标最终达到总目标，即解决问题。手段目的分析有两种分析方式：一种是把当前状态转化为目标状态；另一种方式是寻找消除差别的算子。 该策略的核心是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。,（三）逆向工作（反推法） 在解决问题时，设置一个目标状态，由此出发，想出相应的步骤退回到当前状态，在实际操作时又反过来，从当前状态走到目标状态。 例如，人们要去城市的某个地方，往往是在地图上先找到目的地，然后查找一条从目的地退回到出发点的路线。,（四）类比推理法 又称类比法，它是根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其它属性也相同的推理。,
