第九章问题解决与创造性.ppt

1教育心理学 第九章 问题解决与创造性苏州大学心理学系范庭卫 2本章学习目标识记概念：问题、问题解决、定势、功能固着、识记概念：问题、问题解决、定势、功能固着、原型启发、创造性原型启发、创造性 理解问题解决的特点与类型理解问题解决的特点与类型理解问题解决的一般过程理解问题解决的一般过程理解专家与新手在问题解决能力方面的差异理解专家与新手在问题解决能力方面的差异理解影响问题解决的主要因素，以及如何培养理解影响问题解决的主要因素，以及如何培养问题解决能力问题解决能力联系实际掌握如何在教学中培养学生创造性联系实际掌握如何在教学中培养学生创造性3问题问题的三个基本成分：问题的三个基本成分：起始状态：也称给定，就是一组已知的关起始状态：也称给定，就是一组已知的关于问题条件的描述。于问题条件的描述。 目标状态：关于构成问题结论的描述，即目标状态：关于构成问题结论的描述，即问题要求的答案。问题要求的答案。障碍：正确的解决方法不是直接显而易见障碍：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。到答案，达到目标状态。问题问题定义：给定信息和要达到的目标之定义：给定信息和要达到的目标之间有某些障碍需要被克服的刺激情境。间有某些障碍需要被克服的刺激情境。4问题种类清楚规定的问题清楚规定的问题（界定良好问题）：（界定良好问题）：指指目标明确、潜在的达到目标的途径能容目标明确、潜在的达到目标的途径能容易发现的一类问题；易发现的一类问题；含糊规定的问题含糊规定的问题（界定不良问题）：（界定不良问题）：指指目标不明确、没有现成的解决方法可供目标不明确、没有现成的解决方法可供参考的一类问题。参考的一类问题。 5问题解决问题解决问题解决是指个人应用一系列的认知操是指个人应用一系列的认知操作，从问题的起始状态达到目标状态的作，从问题的起始状态达到目标状态的过程。过程。问题解决的问题解决的特点特点 目的指向性目的指向性 操作的顺序性（序列性）操作的顺序性（序列性） 认知性认知性6问题解决的过程发现问题发现问题理解问题理解问题提出假设提出假设验证假设验证假设7专家与新手在解决问题能力上差别理解和表征问题上的差异理解和表征问题上的差异问题解决速度上的差异问题解决速度上的差异问题解决过程中侧重点的差异问题解决过程中侧重点的差异对问题解决过程的监控的差异对问题解决过程的监控的差异8理解和表征问题上的差异理解和表征问题上的差异专家总是纵观整个问题的背景和其中各专家总是纵观整个问题的背景和其中各成分间的关系，因而根据问题解决时所成分间的关系，因而根据问题解决时所使用的原则或方法来理解问题。使用的原则或方法来理解问题。新手却只看到孤立的问题本身或表面，新手却只看到孤立的问题本身或表面，如问题陈述中所使用的词汇和物件等。如问题陈述中所使用的词汇和物件等。 9问题解决速度上的差异问题解决速度上的差异由于专家记忆里储存着大量的解决问题由于专家记忆里储存着大量的解决问题的实际经验，这使他们形成了众多自动的实际经验，这使他们形成了众多自动化的解题技巧，从而保证他们解题时快化的解题技巧，从而保证他们解题时快速、简便，甚至不用费神。对他们来说，速、简便，甚至不用费神。对他们来说，许多问题已经不成其为许多问题已经不成其为“问题问题”，不需，不需再费力去寻找答案，因为答案已经是现再费力去寻找答案，因为答案已经是现成的、储存在记忆中的。而新手却需要成的、储存在记忆中的。而新手却需要思考一步、核对一步，步子很多。思考一步、核对一步，步子很多。 10问题解决过程中侧重点的差异面对不熟悉的问题，在整个解决问题的过面对不熟悉的问题，在整个解决问题的过程中，专家花费其中大量的时间来对问题程中，专家花费其中大量的时间来对问题进行质的分析，而新手却匆匆选择一个方进行质的分析，而新手却匆匆选择一个方法，然后用大量的时间去尝试它。法，然后用大量的时间去尝试它。例如，假如专家用例如，假如专家用5 5分钟解决一道题，新手要用分钟解决一道题，新手要用1010分钟；分钟；专家用其中专家用其中60%60%的时间（的时间（3 3分钟）来对问题进行分析并确分钟）来对问题进行分析并确定解题计划，而用余下的定解题计划，而用余下的40%40%的时间具体执行计划；相反，的时间具体执行计划；相反，新手用新手用4 4分钟的时间来计划，这看起来比专家用的时间还分钟的时间来计划，这看起来比专家用的时间还要多，但实际上只占新手整个解决问题时间的要多，但实际上只占新手整个解决问题时间的40%40%。因为。因为专家能在具体操作前花很多时间进行周密的分析，这就专家能在具体操作前花很多时间进行周密的分析，这就保证了他的解题方向往往是正确的；而新手却会不顾毫保证了他的解题方向往往是正确的；而新手却会不顾毫无进展的事实，而执拗地把一个方法坚持下去。无进展的事实，而执拗地把一个方法坚持下去。 11对问题解决过程的监控的差异新手往往不会评估解决问题的结果，他新手往往不会评估解决问题的结果，他们不顾答案是否合理就盲目地接受它，们不顾答案是否合理就盲目地接受它，这正是缺乏对问题解决过程进行监控能这正是缺乏对问题解决过程进行监控能力的表现。监控能力还表现在选择解题力的表现。监控能力还表现在选择解题方法时能预期它怎样起作用、能意识到方法时能预期它怎样起作用、能意识到自己是否处于应试状态或是否理解了主自己是否处于应试状态或是否理解了主题、在解题过程中能根据进展情况精细题、在解题过程中能根据进展情况精细调节解题方法等等。在这些方面，专家调节解题方法等等。在这些方面，专家所具有的能力都是新手所无法达到的。所具有的能力都是新手所无法达到的。 12影响解决问题的主要因素原型启发原型启发动机强度动机强度情绪状态情绪状态定势定势功能固着功能固着迁移迁移13原型启发原型启发原型原型指对解决问题具有启发的事物。指对解决问题具有启发的事物。 鲁班造锯鲁班造锯 瓦特发明蒸汽机瓦特发明蒸汽机14动机强度动机强度耶尔克斯多德逊曲线PerformancelevelLow Arousal HighDifficult tasksEasy tasks15情绪状态情绪状态高度的紧张和焦虑会抑制思维活动，阻碍问题高度的紧张和焦虑会抑制思维活动，阻碍问题的解决的解决愉快愉快兴奋状态则为思维和想象提供了良好兴奋状态则为思维和想象提供了良好的情绪背景。的情绪背景。16迁移迁移迁移迁移（transfertransfer）指先前的学习对人解决问题）指先前的学习对人解决问题能力的影响。能力的影响。它可能促进或阻碍问题解决（它可能促进或阻碍问题解决（Gick Gick 和和 HolyoakHolyoak，19801980，19831983）。）。正迁移正迁移：一种知识、技能的掌握促进另一种知：一种知识、技能的掌握促进另一种知识、技能的掌握。识、技能的掌握。负迁移负迁移：一种知识、技能的掌握干扰了另一种：一种知识、技能的掌握干扰了另一种知识、技能的掌握。知识、技能的掌握。 17定势定势定势（Mental Set ）：问题解决者倾向）：问题解决者倾向于用一种特定方式来思考一个问题或情于用一种特定方式来思考一个问题或情境的思维方式，定势导致了问题解决者境的思维方式，定势导致了问题解决者集中或固定在通常起作用的一种策略上。集中或固定在通常起作用的一种策略上。定势可能有助于解决某些问题，但它也定势可能有助于解决某些问题，但它也可能在解决特定问题时不起作用。可能在解决特定问题时不起作用。 18 用四根连续的直线将九点连接起来 19 20卢钦斯的定势实验： 使用瓶A,B,C来取出所规定的水量，哪一种是办法是最有效的？（卢钦斯1942）224481810253762891833915820349237314592062164295510431849925163143100312721220 329 1CBA所需水量所需水量（杯）（杯）可用的瓶子可用的瓶子问题序问题序号号21功能固着功能固着功能固着（功能固着（functional fixedness） 是问是问题解决者只认识到事物的通常功能而不题解决者只认识到事物的通常功能而不能认识到事物以不同的方式还可以执行能认识到事物以不同的方式还可以执行不同的功能。功能固着阻碍了我们以新不同的功能。功能固着阻碍了我们以新方法使用旧工具来解决新问题。方法使用旧工具来解决新问题。 蜡烛实验（见图）蜡烛实验（见图） 22图23图24解决问题的策略算法式算法式“河内塔河内塔”问题问题启发式启发式 尝试错误尝试错误 探索性搜索法探索性搜索法 目标手段分析法目标手段分析法 目标反推法目标反推法25“河内塔”问题26创造性创造性的含义创造性的含义创造性是指个体产生新奇独特的、有社创造性是指个体产生新奇独特的、有社会价值的产品的能力或特性。会价值的产品的能力或特性。27创造性的基本特征用发散性思维的基本用发散性思维的基本特征代表创造性特征代表创造性：流畅性：灵活性：独创性： 一张褶皱的纸 两个弯腰插秧的人28曹冲称象仓舒，少聪察歧嶷，生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖（曹操），欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：置象大船之上，而刻其水痕所置，称物以载之，则校可知矣。太祖大悦，即施行焉。” 三国志魏书 司马光破缸救人司马光破缸救人 29创造性思维创造性思维创造性思维就是指有创见的思维，也可以叫做就是指有创见的思维，也可以叫做创造性的问题解决。即通过思维不仅能反映客创造性的问题解决。即通过思维不仅能反映客观事物的本质属性及其内存联系，而且产生新观事物的本质属性及其内存联系，而且产生新的思维成果的活动。它是在文艺创作、科学发的思维成果的活动。它是在文艺创作、科学发明或技术革新等创造性活动中所特有的思维方明或技术革新等创造性活动中所特有的思维方式，是人类思维的高级形式。式，是人类思维的高级形式。创造性思维是在一般思维基础上发展起来的，创造性思维是在一般思维基础上发展起来的，因此，它既有一般思维的特点，又不同于一般因此，它既有一般思维的特点，又不同于一般思维活动。思维活动。30创造性思维的主要特点1.创造性思维突出标志是新颖性、首创性和独特创造性思维突出标志是新颖性、首创性和独特性。性。2.创造性思维中既含有发散性思维。创造性思维中既含有发散性思维。3.执着和目标明确是创造性思维的又一特点。执着和目标明确是创造性思维的又一特点。4.创造想象与灵感状态的参与创造想象与灵感状态的参与311.创造性思维突出标志是新颖性、首创性和独创造性思维突出标志是新颖性、首创性和独特性。特性。创造性思维也有高低之分，在一定程度上，这创造性思维也有高低之分，在一定程度上，这种层次或水平的高低，取决于社会性价值或社种层次或水平的高低，取决于社会性价值或社会意义的大小。会意义的大小。科学家的发明创造是创造思维过程，而学龄前科学家的发明创造是创造思维过程，而学龄前儿童能续编故事结尾也是创造过程。只是创造儿童能续编故事结尾也是创造过程。只是创造程度不同、所产生的社会价值不同而已。程度不同、所产生的社会价值不同而已。322.2.创造性思维中既含有发散性思维，又含有集创造性思维中既含有发散性思维，又含有集中性思维的成分，而且在创造性活动中，发散中性思维的成分，而且在创造性活动中，发散性思维更为重要。性思维更为重要。3.3.执着和目标明确是创造性思维的又一特点。执着和目标明确是创造性思维的又一特点。当所要解决的创造性的问题象磁石对铁一般地当所要解决的创造性的问题象磁石对铁一般地吸引着人，使人着迷，使人忘掉周围的一切，吸引着人，使人着迷，使人忘掉周围的一切，那么，对于这样一个着了迷的人，创造就成为那么，对于这样一个着了迷的人，创造就成为其生活的目的。如果创造的成果得到了整个社其生活的目的。如果创造的成果得到了整个社会的承认，反过来又会使其迷恋的程度更深刻。会的承认，反过来又会使其迷恋的程度更深刻。著名数学家陈景润对数学的研究达到入迷状态。著名数学家陈景润对数学的研究达到入迷状态。他在一次散步时，一不小心撞到了大树上将眼他在一次散步时，一不小心撞到了大树上将眼睛撞掉了，他连忙说睛撞掉了，他连忙说:“:“别闹、别闹了。别闹、别闹了。”334.创造想象与灵感状态的参与创造想象与灵感状态的参与“踏破铁鞋无觅处，得来全不费工夫踏破铁鞋无觅处，得来全不费工夫” 灵感灵感灵感状态主要的特征是：灵感状态主要的特征是： （1）、）、 意力高度集中，全部精神力量贯穿于创造性活意力高度集中，全部精神力量贯穿于创造性活动的客体上。废寝忘食，乐而忘忧，是达到灵感状态的动的客体上。废寝忘食，乐而忘忧，是达到灵感状态的一种最普遍的表现。一种最普遍的表现。（2）、）、 情绪异常充沛和紧张，对自己的创造性劳动活情绪异常充沛和紧张，对自己的创造性劳动活动的对象充满激情。在灵感状态中，情绪的最一般性表动的对象充满激情。在灵感状态中，情绪的最一般性表现是为自己创造性活动感到无限的兴奋和愉快，这种兴现是为自己创造性活动感到无限的兴奋和愉快，这种兴奋和愉快则是创造性活动向前运动和发展的动力和源泉。奋和愉快则是创造性活动向前运动和发展的动力和源泉。34（3）、）、 思想的极度明确性和智慧的高度锐敏感思想的极度明确性和智慧的高度锐敏感性。性。 灵感是由疑难而转化为顿悟的一种特殊的灵感是由疑难而转化为顿悟的一种特殊的心理状态。灵感状态的是以长期的、辛勤的巨大心理状态。灵感状态的是以长期的、辛勤的巨大劳动活动为前提或基础的。劳动活动为前提或基础的。 例如，歌德的名著例如，歌德的名著浮士德浮士德写了六十年。托尔写了六十年。托尔斯泰塑造斯泰塑造复活复活中饱经忧患，受尽折磨的妇女中饱经忧患，受尽折磨的妇女斯洛娃的生动形象，付出了巨大的艰苦劳动，反斯洛娃的生动形象，付出了巨大的艰苦劳动，反复琢磨，仅对玛斯洛娃外貌的描写就修改了二十复琢磨，仅对玛斯洛娃外貌的描写就修改了二十次。高尔基说：次。高尔基说：“灵感常常是在持续和紧张的工灵感常常是在持续和紧张的工作过程中产生的。作过程中产生的。”灵感是在创造性劳动中出现灵感是在创造性劳动中出现的心理、意识的运动和发展的飞跃现象。这种飞的心理、意识的运动和发展的飞跃现象。这种飞跃现象是心理、意识由量变到质变的转化的结果。跃现象是心理、意识由量变到质变的转化的结果。灵感就是善于把自己的内部世界导入最适宜于进灵感就是善于把自己的内部世界导入最适宜于进行创造性劳动活动的心理状态。行创造性劳动活动的心理状态。 35环境在一个在一个6平方米小屋中，平方米小屋中，一盏昏暗的煤油灯下，伏一盏昏暗的煤油灯下，伏在床板上，用一支笔，耗在床板上，用一支笔，耗去几麻袋的草稿纸。去几麻袋的草稿纸。在在20世纪五六十年代的数世纪五六十年代的数学所，有着一个浓郁的学学所，有着一个浓郁的学术氛围和宽松的研究环境。术氛围和宽松的研究环境。 1952年，数学所成立了数论年，数学所成立了数论研究组，由华罗庚亲自领导研究组，由华罗庚亲自领导的的“哥德巴赫猜想讨论班哥德巴赫猜想讨论班”，聚集了王元、潘承洞、陈景聚集了王元、潘承洞、陈景润等年轻学者。润等年轻学者。 36爱因斯坦的思维爱因斯坦在高度抽象的理爱因斯坦在高度抽象的理论物理领域中有许多杰出论物理领域中有许多杰出的创造性成果，其中广义的创造性成果，其中广义相对论至今仍只有很少人相对论至今仍只有很少人能够理解。然而，他自己能够理解。然而，他自己承认，他大多是运用形象承认，他大多是运用形象思维来进行研究的。思维来进行研究的。“我思考问题时，不我思考问题时，不是用语言进行思考，而是是用语言进行思考，而是用活动的、跳跃的形象进用活动的、跳跃的形象进行思考，当这种思考完成行思考，当这种思考完成之后，我要花很大力气把之后，我要花很大力气把它们转换成语言。它们转换成语言。”Thinking in wordsThinking in pictures37创造性思维的培养激发求知欲和好奇心激发求知欲和好奇心培养集中性思维和发散性思维培养集中性思维和发散性思维发展直觉思维发展直觉思维培养创造性人格培养创造性人格38苏霍姆林斯基教教“植物的根系及其在植物生命过程中的作用植物的根系及其在植物生命过程中的作用”对学生来说，植物的根并不是新鲜的东西。这样的内容如何对学生来说，植物的根并不是新鲜的东西。这样的内容如何引起学生的兴趣了呢？引起学生的兴趣了呢？苏霍姆林斯基对学生说：苏霍姆林斯基对学生说：“孩子们，让我们来仔细观察一下孩子们，让我们来仔细观察一下土壤的这种复杂的生命，想一想，它是怎样依赖于从周围环土壤的这种复杂的生命，想一想，它是怎样依赖于从周围环境中提供的物质的。那样，在你们面前就会展示出生物和无境中提供的物质的。那样，在你们面前就会展示出生物和无生物之间的相互作用。生物之间的相互作用。”学生对于土壤中发生的、然而无法直接观察到的隐秘的过程学生对于土壤中发生的、然而无法直接观察到的隐秘的过程产生了兴趣。课后，苏霍姆林斯基带领学生到田里去，看看产生了兴趣。课后，苏霍姆林斯基带领学生到田里去，看看土壤的剖切面。学生们怀着好奇的心情察看了禾本植物长达土壤的剖切面。学生们怀着好奇的心情察看了禾本植物长达两米多的根。虽然还只刚踏上发现和探索的道路，他们感到两米多的根。虽然还只刚踏上发现和探索的道路，他们感到了一种真正的发现。苏霍姆林斯基还和学生们一起把一些去了一种真正的发现。苏霍姆林斯基还和学生们一起把一些去掉茎的根种到土壤里，不久，它们竟成活了，长出了嫩芽，掉茎的根种到土壤里，不久，它们竟成活了，长出了嫩芽，变成了绿草。一棵葡萄的根也成活了，发了芽。这件事鼓舞变成了绿草。一棵葡萄的根也成活了，发了芽。这件事鼓舞了孩子们，他们的思想变得非常好奇和活跃。了孩子们，他们的思想变得非常好奇和活跃。39“高空投蛋”教师还可以组织专门活动，激发学生探索的兴趣。上海静教师还可以组织专门活动，激发学生探索的兴趣。上海静安区第一中心小学在这方面做了成功的尝试。请看安区第一中心小学在这方面做了成功的尝试。请看“高空高空投蛋投蛋”活动是怎么一回事。活动是怎么一回事。 当当“高空投蛋高空投蛋”的板书刚刚出现时，孩子们便开始议的板书刚刚出现时，孩子们便开始议论纷纷，怀疑老师错把论纷纷，怀疑老师错把“弹弹”写成了写成了“蛋蛋”。老师赶。老师赶紧补充说明：紧补充说明：“就是如何使鸡蛋从高处落下而不破就是如何使鸡蛋从高处落下而不破碎。碎。”鸡蛋壳如此脆弱，更何况是从高处落下呢？人鸡蛋壳如此脆弱，更何况是从高处落下呢？人为强化活动主题和生活经验发生冲突，激发起学生参为强化活动主题和生活经验发生冲突，激发起学生参与探索的浓厚兴趣。于是，一种超越常规的思路引起与探索的浓厚兴趣。于是，一种超越常规的思路引起一连串的连锁反应：有位同学用一根藤条做成一只藤一连串的连锁反应：有位同学用一根藤条做成一只藤球，把鸡蛋卡在中间，利用藤条的弹性避震；把鸡蛋球，把鸡蛋卡在中间，利用藤条的弹性避震；把鸡蛋固定在两个充气袋的中间，不让鸡蛋直接着地；又或固定在两个充气袋的中间，不让鸡蛋直接着地；又或者在一个八宝粥空罐里罐入盐水，让鸡蛋浮出水面，者在一个八宝粥空罐里罐入盐水，让鸡蛋浮出水面，借助盐水的浮力来达到避震的目的借助盐水的浮力来达到避震的目的1 1 新民晚报，2000年4月17日。40发展直觉思维直觉直觉（intuition）是一种没有经过严格推理与）是一种没有经过严格推理与论述而径直猜出问题关键的一种思维活动，常论述而径直猜出问题关键的一种思维活动，常表现为猜测、预感和设想等。表现为猜测、预感和设想等。 如何发展直觉思维？如何发展直觉思维？ 引导学生大胆实践，勇于实践。引导学生大胆实践，勇于实践。 教育学生认真掌握每门学科的基本理论和教育学生认真掌握每门学科的基本理论和体系。体系。 鼓励学生对问题进行推测或猜想，培养良鼓励学生对问题进行推测或猜想，培养良好的好的直觉直觉习惯。习惯。 培养学生的自信心、勇气和冲劲。培养学生的自信心、勇气和冲劲。 教师自身运用直觉思维，解决问题。教师自身运用直觉思维，解决问题。41培养创造性人格创造性人格特点：创造性人格特点： 独立性独立性 冲动性冲动性 幻想性幻想性 自制性自制性 有恒性有恒性创造性人格的培养需重视生活早期。创造性人格的培养需重视生活早期。42Chapter9End