第十一章 问题解决与创造力培养.ppt

问题解决与创造力培养问题解决与创造力培养 一一 问题及问题解决问题及问题解决v 问题：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。v问题解决：由一定的问题情境引起，需运用一系列的认知操作，来解决某种疑难的过程。1、问题情境性 2、目的指向性 3、操作序列性 4、认知操作性 问题的分类问题的分类l按照问题的组织程度：l1 结构良好问题：具有明确的初始状态、目标状态以及解决方法的问题。l2结构不良问题：没有明确的初始状态、目标状态或者解决方法的问题。乔纳森乔纳森l把问题分为11类，问题的排列是从结构良好往不良依次递进的。l逻辑问题逻辑问题l算法问题算法问题l故事问题故事问题l规则运用问题规则运用问题l决策问题决策问题l故障排除问题故障排除问题l诊断解决问题诊断解决问题l技巧策略运用问题技巧策略运用问题l案例系统分析问题案例系统分析问题l设计问题设计问题l两难问题两难问题二二 问题解决的实质问题解决的实质l1.试误说l2.顿悟说l3.信息加工论三三 问题解决过程问题解决过程333l现代认知派观点l基克等人认为，一般性的问题解决包括这样四个阶段：理解和表征问题；制定计划或寻求解答；执行计划或尝试解答；评价结果。各阶段之间存在着动态的相互联系(如图5.1)。基克解决问题过程的模式基克解决问题过程的模式1986三三 问题解决过程问题解决过程333l（一）理解和表征问题l解决问题的第一步是确定问题到底是什么，这意味要理解和表征问题，即从什么角度看待问题，包括问题的条件、目标以及可用的操作。l1.1.识别相关信息识别相关信息l2.2.语义理解语义理解l3.3.整体表征整体表征l4.4.问题归类问题归类l例证:P333三三 问题解决过程问题解决过程l（二）制定计划或寻求解答l制定计划或寻求解答是指确定解决问题的一般过程，如重新描述问题，使之与熟悉问题更类似；建立问题的子目标层级；选择解决问题的策略等。一般来说，在制定计划或寻求解答过程中，可能存在算法式算法式和启发式启发式这两种一般的策略。三三 问题解决过程问题解决过程l1.算法式策略算法式策略(algorithm)，指将达到目标的各种可能，指将达到目标的各种可能的方法都列出来，具体化，逐一加以尝试。的方法都列出来，具体化，逐一加以尝试。尝试错误法就属于典型的算法式策略，例如玩“魔方”，一会儿这么试，一会儿那么试，最终可能完成任务。l l 逐个尝试解决问题的各种可能性。逐个尝试解决问题的各种可能性。逐个尝试解决问题的各种可能性。逐个尝试解决问题的各种可能性。l l 以尝试错误方式解决问题。以尝试错误方式解决问题。以尝试错误方式解决问题。以尝试错误方式解决问题。l l 可以保证问题得到解决。可以保证问题得到解决。可以保证问题得到解决。可以保证问题得到解决。l l 费时费力，不容易实现。费时费力，不容易实现。费时费力，不容易实现。费时费力，不容易实现。三三 问题解决过程问题解决过程l2.启发式启发式(heuristic)策略，指根据目标的指策略，指根据目标的指引，试图不断地将问题状态转换成与目标状态引，试图不断地将问题状态转换成与目标状态相近的状态，从而只试探那些只对成功趋向目相近的状态，从而只试探那些只对成功趋向目标状态有价值的操作。标状态有价值的操作。l l以一定的以往经验为基础。以一定的以往经验为基础。以一定的以往经验为基础。以一定的以往经验为基础。l l采用选择方式搜索解决问题。不探索所有途径，仅仅采用选择方式搜索解决问题。不探索所有途径，仅仅采用选择方式搜索解决问题。不探索所有途径，仅仅采用选择方式搜索解决问题。不探索所有途径，仅仅对经验中认定的最有可能解决问题的途径进行探索。对经验中认定的最有可能解决问题的途径进行探索。对经验中认定的最有可能解决问题的途径进行探索。对经验中认定的最有可能解决问题的途径进行探索。l l简单省事，效率高。简单省事，效率高。简单省事，效率高。简单省事，效率高。l l不能保证问题的成功解决。不能保证问题的成功解决。不能保证问题的成功解决。不能保证问题的成功解决。三三 问题解决过程问题解决过程l(1)手段目的分析l手段目的分析是人类解决问题、搜索问题空间的普遍方法之一。其一般特征是把总目标分成子目标，运用算子，进行匹配，消灭差别，最终达到总目标。l(2)爬山法l这是一个形象的比喻，其基本思想是：先设立一个目标，然后向目标方向走到与起始点邻近的某一节点，逐步逼近目标。l l是手段是手段是手段是手段-目的分析法的一种变式，以渐进的步子向目标目的分析法的一种变式，以渐进的步子向目标目的分析法的一种变式，以渐进的步子向目标目的分析法的一种变式，以渐进的步子向目标状态靠近。也称局部最优选择法。状态靠近。也称局部最优选择法。状态靠近。也称局部最优选择法。状态靠近。也称局部最优选择法。三三 问题解决过程问题解决过程l(3)逆向反推法l在有些问题解决中，从初始状态出发可以有多种走法，但只有一条路能到达目标状态。在这种情况下，用逆向反推法解决问题是较为可行的。l l也称逆推法，是从目标状态出发，考虑如何到达初始状态的问题解决也称逆推法，是从目标状态出发，考虑如何到达初始状态的问题解决也称逆推法，是从目标状态出发，考虑如何到达初始状态的问题解决也称逆推法，是从目标状态出发，考虑如何到达初始状态的问题解决方法。常用于几何证明和迷宫问题。方法。常用于几何证明和迷宫问题。方法。常用于几何证明和迷宫问题。方法。常用于几何证明和迷宫问题。l(4)类比思维l当我们面对某个问题而对该问题的领域知识所知甚少时，我们常常会使用类比的方法来解决问题。l例如，在人们发明潜艇后，科学家们试图测定潜艇在海下的方位，通过研究蝙蝠的导航机制，最终发明了声纳技术。三三 问题解决过程问题解决过程l（三）执行计划或尝试解答l当表征某个问题并选好某种解决方案后，下一步就要执行计划、尝试解答。执行计划是指问题解决者采取一系列行动贯彻计划，如进行运算或其他操作。三三 问题解决过程问题解决过程l（四）评价结果l当我们选择并完成某个解决方案之后，还应该对结果进行评价，检验解答是否正确。评价结果的方法之一，就是寻找能够证实或证伪证实或证伪这种解答的证据。l除了对结果进行评价外，更为重要的是进行反思，总结解决问题的思路。回忆自己解决问题的过程，找出其中的问题。l这种反思不仅在解答之后进行，而且要贯穿在整个解决问题的过程中，也就是说，要在问题解决的各个阶段都要进行实时监控，不断描述和分析解决问题的过程，确定所采取的行动是否适合解决问题的计划。四四 影响问题解决的因素影响问题解决的因素l知觉情境l习惯定势与功能固着l问题表征l原型启发l酝酿效应l知识经验l情绪动机 知觉情境知觉情境 知觉情境就是被直接感知到的问题的空间组织形式。一般而言，知觉情境越简单、越显著，解决问题就越容易。复杂、隐匿或容易引起误解的知觉情境都将妨碍问题解决。请用连续四条线段把九个黑点连起来：请用连续四条线段把九个黑点连起来：定势作用与功能固着定势作用与功能固着 定势，是由先前的活动或经验而造成的一种预先准备状态或活动的倾向性。定势实验定势实验（LuchinsLuchins，19421942）问题问题 A B C D 解法解法 1 21 127 3 100 D=B-A-2C 2 14 163 25 993 18 43 10 54 9 42 6 215 20 59 4 316 23 49 3 207 15 39 3 18 D=A+C8 28 76 3 25 D=A-C9 18 48 4 22 D=A+C10 14 36 8 6 D=A-C定势对大中学生问题解决影响的结果比较（定势对大中学生问题解决影响的结果比较（任亮等，任亮等，20012001）初中生 高中生 大学生 总体定势率 62.2 75.8 78.5 72.1男生 64 75.4 76.9 72.5定势率女生 60.4 76.7 80.5 71.4定势率功能固着实验：功能固着实验：安装蜡烛问题安装蜡烛问题（DunckerDuncker ，19451945）问题表征问题表征 问题表征就是对问题信息的搜索、提取和理解、内化的过程，是对觉察到的问题的各种条件和规则的解释。知觉情境、定势作用都会影响到问题表征。残缺棋盘问题残缺棋盘问题l上图是一个残缺残缺的国际象棋棋盘,它有两个角被切掉了,现只剩下62 个正方形。假若你有31 张骨牌,每一张恰好可以遮盖棋盘上两个正方形。你是否能够用骨牌把这个棋盘上的所有部分盖住呢?请用几分钟时间试试看。不适当的表征不适当的表征一个长方块可盖住两个方格想象把长方块放在棋盘中的各个位置正确的表征正确的表征一个长方块可盖住一个黑方格和一个白方格计算切除后剩余的黑白方格数目l用六支火柴摆四个等边三角形。德国哥尼斯堡有一条布勒尔河，该河有两条支流，在城中心汇合成一条大河，河中间是岛区。河上有7座桥。哥尼斯堡的一个大学生傍晚散步时，总想一次走过7座桥，而每座桥只准走一次，可是试来试去总是办不到，于是写信给数学家欧拉，请他解决这个问题。欧拉对这个问题进行了仔细分析，把4处地点缩小为4点，并把7座桥简化为7条线。经过如此这般的抽象，欧拉就把一个有着形象因素干扰的难题转化为“1笔画问题”：能否一笔画出该图而只一次通过每个点。简而言之就是，能否不重复地一笔画出该图。错误或不完整的问题表征来自于：l信息遗漏l信息误解l隐喻干扰l暗示效应五五 问题解决能力的培养问题解决能力的培养346l关于问题解决，存在着一个长久的争论。有些心理学家认为有效的解决问题的策略只在某一具体领域起作用，这就是说，解决数学问题的策略只能对数学有用，解决艺术问题的策略只能用于艺术领域等等，因此，要想成为某以领域中的一名专家问题解决者，就必需掌握这个领域中的策略。l另一些心理学家们则认为，存在某些在许多领域都能发生作用的一般性问题解决策略。在这里，我们分别看看这两派在问题解决能力训练方面的研究工作，然后探讨教师在实际教学中可以采取的措施。五五 问题解决能力的培养问题解决能力的培养l（一）一般性问题解决能力的训练l1.创作式思维教程l2.问题解决模式l3.德波洛的CoRT教程l4.弗斯坦的思维工具强化教程l5.问题解决模式（二）专家与新手解决问题能力差异（二）专家与新手解决问题能力差异 349l l1 1、有意义的知觉模式的差异有意义的知觉模式的差异有意义的知觉模式的差异有意义的知觉模式的差异 ：专家有非凡的观察力专家有非凡的观察力专家有非凡的观察力专家有非凡的观察力 ，具有较大的有具有较大的有具有较大的有具有较大的有意义的知觉模式。意义的知觉模式。意义的知觉模式。意义的知觉模式。l l2 2、短时记忆和长时记忆的差异短时记忆和长时记忆的差异短时记忆和长时记忆的差异短时记忆和长时记忆的差异 ：专家加工程度较深，策略的适当，记专家加工程度较深，策略的适当，记专家加工程度较深，策略的适当，记专家加工程度较深，策略的适当，记忆效果越好。忆效果越好。忆效果越好。忆效果越好。l l3 3、技能执行速度的差异技能执行速度的差异技能执行速度的差异技能执行速度的差异 ：基本技能熟练基本技能熟练基本技能熟练基本技能熟练和和和和机遇推理是专家解决问题速机遇推理是专家解决问题速机遇推理是专家解决问题速机遇推理是专家解决问题速度快度快度快度快的原因。的原因。的原因。的原因。l l4 4、用于表征问题的时间差异用于表征问题的时间差异用于表征问题的时间差异用于表征问题的时间差异：在解决常规问题时，专家比新手快得多；在解决常规问题时，专家比新手快得多；在解决常规问题时，专家比新手快得多；在解决常规问题时，专家比新手快得多；但在解决困难的新问题时，专家用于表征问题的时间比新手要长一些。但在解决困难的新问题时，专家用于表征问题的时间比新手要长一些。但在解决困难的新问题时，专家用于表征问题的时间比新手要长一些。但在解决困难的新问题时，专家用于表征问题的时间比新手要长一些。l l5 5、表征的深度差异表征的深度差异表征的深度差异表征的深度差异：专专专专家能很快抓住家能很快抓住家能很快抓住家能很快抓住问题问题问题问题的的的的实质实质实质实质，根据，根据，根据，根据问题问题问题问题的内在的内在的内在的内在结结结结构表征构表征构表征构表征问题问题问题问题 。l l6 6 6 6、自我监控技能的差异、自我监控技能的差异、自我监控技能的差异、自我监控技能的差异：专专专专家家家家倾倾倾倾向于更向于更向于更向于更频频频频繁地繁地繁地繁地检查检查检查检查自己自己自己自己对问题对问题对问题对问题的解答，的解答，的解答，的解答，而且而且而且而且这这这这种种种种检查检查检查检查的效果比新手更好。的效果比新手更好。的效果比新手更好。的效果比新手更好。（三）实际教学中问题解决能力的培养（三）实际教学中问题解决能力的培养l1.创造适当气氛，鼓励主动质疑l2.提供难度适当的问题l3.帮助学生正确表征问题l4.帮助学生养成分析问题的习惯l5.帮助学生从记忆中提取信息l6.训练学生陈述自己的假设及其步骤l7.提供结构不良问题，培养解决实际问题的能力l8.训练学生对问题解决过程进行监控和调节六六 创造性思维创造性思维 （一）创造性思维：（一）创造性思维：是思维活动的高级过程，是在个人已有经验的基础上，发现新事物、创造新方法，解决问题的思维过程。（二）创造性思维的特征（二）创造性思维的特征l思维的流畅性思维的流畅性，是指在限定时间内产生观念数量的多少。在短时间内产生的观念多，思维流畅性大；反之，思维缺乏流畅性。l思维的灵活性思维的灵活性，是指摈弃以往的习惯思维方法而开创不同方向的能力。l思维的独特性思维的独特性，是指产生不寻常的反应和不落常规的能力，此外还有重新定义或按新的方式对我们的所见所闻加以组织的能力。（三）创造力的实质（三）创造力的实质l创造力与智力l创造力与人格l创造力与年龄l创造力的构成创造力和智力的关系创造力和智力的关系 高 创 造 力 低 低 智力 高 高高创造者的特征创造者的特征（斯特恩，（斯特恩，19741974）l具有高度成就需要的人。l寻求次序的人。l高度好奇的人。l武断、自满、略带攻击性的人。l不循常规、不拘礼节、玩世不恭的人。l对工作持之以恒且能自律的人。l具有独立性的人。l具有批判精神，不满足于现状的人。l兴趣广泛的人。l情感丰富的人。l重视审美体验的人。l对社会关系不感兴趣，但具有高度社会敏感性的人。l具有直觉的人。l能影响别人的人。大学生创造者大学生创造者16PF16PF结果比较结果比较（谢光辉，张（谢光辉，张庆林，庆林，1995）大学生创造者具有：低乐低乐群群性性高敏感性高敏感性高独立性高独立性高自律性高自律性l大多数科学家认为：每一个人都有创造力(天赋)和病态。他们把人分为四种：创造力和创造力和病态都很强烈的人，他们往往能成为天才；创造创造力和力和病态都平平的人，他们都是平常人，甚至是平庸人；病态严重但创造力有限的人，他们将变成精神病患者；病态轻微但富有创造力的人，他们会充分发挥自己的才能，但不能成为天才。不同学科的最佳创造年龄（不同学科的最佳创造年龄（Lehman)l化学：26-36l数学：30-34l物理：30-34l实用发明：30-34l医学：30-39l植物学：30-34l心理学：30-39l生理学：36-39l声乐：30-34l歌剧：35-39l诗歌：25-29l小说：30-34l哲学：35-39l绘画：32-36l雕刻：35-39创造力的构成创造力的构成l直觉思维与分析思维相结合l辐合思维与发散思维相结合l抽象思维与形象思维相结合l再造想象基础上的创造想象下列下列8幅图形可令人分别想象到形形色色的事情。猛地一见到这些图幅图形可令人分别想象到形形色色的事情。猛地一见到这些图形，你能马上联想到什么词汇呢？请从形，你能马上联想到什么词汇呢？请从A、B、C、D之中择出最近你之中择出最近你所联想的词汇。所联想的词汇。A心脏 B爱情故事扑克牌别针太阳光线 夕阳 日本国旗 希望 A睡眠梦休息 疲劳罗马字母 早稻 战争 厕所 楼梯 人脸 蛇 进步发展鸟 和平 黄昏 天空 柑桔 钻石 怪兽利齿 降落伞花瓶 地图 接吻 臀部 l测验满分24分，计算你的总得分。14分以上：富于创造力，头脑中能涌现有独创性的思想，能思考一般人考虑不到的事情。13分以下：头脑比较冷静，对事物的判断比较现实，然而缺乏想象能力，创造性思想不足。创造力测验创造力测验l以发散思维为指标的创造力测验l以创造个性为指标的创造力测验l以创造成果为指标的创造力测验四四 青少年创造力的培养青少年创造力的培养（一）激发好奇心和求知欲（二）发展直觉思维（三）训练发散思维 流畅性、变通性、独特性（四）发展想象力（五）培养创造个性（六）创造技法的训练 头脑风暴法 戈登技术 类比思考法 对立思考法 转换思考法 分合思考法 缺点列举法 希望点列举法 联想训练 图形想象训练 展开性思维训练 头脑风暴法头脑风暴法（脑力激荡法，（脑力激荡法，Brainstorming）l严禁批评l随心所欲l追求数量l鼓励改进严密思维严密思维 某日，老师在课堂上想看看一个学生的智商怎样，就问他：某日，老师在课堂上想看看一个学生的智商怎样，就问他：“树上有树上有十只鸟，开枪打死一只，还剩几只？十只鸟，开枪打死一只，还剩几只？”学生反问：学生反问：“是无声手枪吗？是无声手枪吗？”“不是。不是。”“枪声有多大？枪声有多大？”“80-100分贝。分贝。”“那就是说会震得耳朵疼？那就是说会震得耳朵疼？”“是。是。”“在这个城市里打鸟犯不犯法？在这个城市里打鸟犯不犯法？”“不犯。不犯。”“您确定那只鸟真的被打死了吗？您确定那只鸟真的被打死了吗？”“确定。确定。”老师已经不耐烦了，老师已经不耐烦了，“拜托，你告诉我还剩几只就行了，拜托，你告诉我还剩几只就行了，OK？”“OK，树上的鸟里有没有聋子？树上的鸟里有没有聋子？”“没有。没有。”“有没有关在笼子里的？有没有关在笼子里的？”“没有。没有。”“边上还有没有其他的树，树上还有没有其他的鸟？边上还有没有其他的树，树上还有没有其他的鸟？”“没有。没有。”“有没有残疾的或饿得飞不动的鸟？有没有残疾的或饿得飞不动的鸟？”“没有。没有。”“算不算怀在肚子里的小鸟？算不算怀在肚子里的小鸟？”“不算。不算。”“打鸟人眼有没有花？保证是十只？打鸟人眼有没有花？保证是十只？”“没有花，就十只。没有花，就十只。”老师已经满头是汗，且下课铃响了，但学生还在问：老师已经满头是汗，且下课铃响了，但学生还在问：“有没有傻有没有傻到到不怕死的？不怕死的？”“都怕死。都怕死。”“会不会一枪打死两只？会不会一枪打死两只？”“不会。不会。”“所有的鸟都可以自由活动吗？所有的鸟都可以自由活动吗？”“完全可以。完全可以。”“如果您的回答没有骗人，如果您的回答没有骗人，”学生满怀信心地说，学生满怀信心地说，“打死的鸟要是打死的鸟要是挂挂在树上没掉下来，那么就剩一只；如果掉下来，就一只不剩。在树上没掉下来，那么就剩一只；如果掉下来，就一只不剩。”老师当即晕倒老师当即晕倒五五 培养问题解决能力和创造力的教学方法培养问题解决能力和创造力的教学方法l潜科学教学法l内容不完全教学法l紧急情况分析法l发现教学法l学生提问法练习题练习题l2创造性是指个体产生新奇、独特的、有一定价值的产品的（A）。A智力技能B思维品质C思维程序D能力或特性3把解决问题的所有可能的方案都列举出来，逐一尝试的假设方法称之为（A）。A算法式B推理式C启发式D演绎式l7创造性与（C）无关。A智力B发散性思维C生活条件D人格8读文章标题，去猜测文中具体内容是属于（D）。A头脑风暴训练B自我设计训练C发散思维训练D推测与假设训练l16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称为（D）。A原型B定势C变式D问题17以黑猩猩摘取香蕉的经典实验为基础，提出了问题解决的顿悟说的格式塔派心理学家是（A）。A苛勒B桑代克C杜威D格拉斯l19受先前活动影响而产生的心理活动的特殊准备状态称为（D）。A原型启发B功能固着C负向迁移D定势影响29通过集体讨论，使思维相互撞击，迸发火花，达到集思广益的效果的思维训练方法称为（B）。A讨论法B头脑风暴法C启发法D用途扩散法l36常常用电吹风来吹头发，却没想过用它烘干潮湿的衣服，这种情况属于（C）。A思维定势B原型启发C功能固着D酝酿效应37问题解决的过程包括发现问题、理解问题、提出假设和（D）。A思维程序B调查研究C验证假设D论证假设l6、发散思维的三项特征是（A ）lA变通性、灵活性和流畅性 lB间接性、独创性和流畅性lC概括性、间接性和变通性 lD变通性、独创性和流畅性