.4问题解决

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1、第四节 问题解决 思维总是体现在问题解决中。问题解决不仅是思维活动的普遍形式，也是一种非常复杂的活动过程。一、什么是问题解决 问题解决是由一定的情景引起的，按照一定的目标，应用各种认知活动、技能，经过一系列的思维操作，使问题得以解决的过程。例如，证明几何题就是问题解决的过程。几何题中的已知条件和求证结果构成了问题解决的情境，而要证明结果，必须应用已知的条件进行一系列的认知操作，操作成功，问题得以解决。(一)问题解决的特征 1目标指向性。即解决问题具有明确目的性。问题解决活动必须是由目的指向活动，它要达到某个特定的终结状态。做梦由于缺乏明确的目标，所以不是问题解决。2操作系列性。即解决问题必须包

2、含一系列心理操作才能称之为问题解决，自动化或单一的操作不能构成问题解决。有的活动虽然也有明确的目的性，如回忆朋友的电话号码，但是这种活动只需要简单的记忆提取，因此也不是问题解决。3认知性操作。问题解决的活动必须由认知操作来进行。不具备认知性操作的活动不被看作是问题解决，如骑自行车、洗碗等，虽然也含有目的和一系列的操作，但没有思维的认知操作参与，因此也不属于问题解决。以上三个特征必须在问题解决活动中都具备，否则就不是问题解决。(二)问题的种类 1界定清晰问题与界定含糊问题。界定清晰的问题是指初始状态和目标状态以及由初始状态如何到达目标状态的一系列过程都很清楚的问题。例如，已知 AB，B 2对抗性

3、问题和非对抗性问题。在解决对抗性问题时，人们不仅要考虑自己的解题活动，而且这种活动还受对手解题活动的影响。例如，象棋、围棋、扑克等游戏都属于对抗性问题。非对抗性问题是指在解决问题时没有对手参与的问题。例如，解决代数问题、物理问题等都属于非对抗性问题。3语义丰富的问题和语义贫乏的问题。如果解题者对所要解决的问题具有很多相关的知识，这种问题称为语义丰富的问题。例如，物理学家解决物理方面的问题，这种问题对他们来说就是语义丰富的问题。如果解题者对要解决的问题没有相关的经验，这种问题称为语义贫乏的问题。例如，初学物理的人解决物理问题，这种问题对于他们来说是语义贫乏的问题。问题种类的划分是相对的，而不是绝

4、对割裂的。例如，下象棋属于对抗性问题。对于初学者来说，它是语义贫乏的问题；对于象棋专家来说，它是语义丰富的问题。二、问题解决的过程 思维总是体现在一定的活动过程中，主要体现在问题解决的活动过程中。问题解决是思维活动的普遍形式。问题解决过程是一个发现问题，分析问题，最后导向问题目标与结果的过程。因此，问题解决一般包括提出问题、明确问题、提出假设、检验假设四个基本步骤。(一)提出问题 问题就是矛盾，发现问题就是发现矛盾的存在，并产生解决矛盾的需要和动机，这是把社会的需要转化为个人思维活动的过程。发现问题是问题解决的开端，也是问题解决的动力。只有发现问题，才能激励和推动人们投入问题解决的思维活动之中

5、。提出问题是问题解决的开端。能否发现具有重大社会价值的问题取决于以下因素：1思维活动的积极性。勤于思考、善于钻研的人才能从细微平凡的事件中发现关键性问题，思想懒惰、因循守旧者难于发现问题。例如，牛顿发现地心引力、瓦特发明蒸汽机、巴甫洛夫发现狗的“心理性唾液分泌”等都是勤于观察、思考的结果。2认真负责的态度。人的活动积极性越高，社会责任感越强，态度越认真负责，越容易发现问题。例如，一个工作认真负责的教师，很容易发现学生中出现的学习、心理等问题。而一个没有认真负责态度的人，对周围的一切问题将会熟视无睹。3兴趣爱好和求知欲望。兴趣广泛、求知欲望强烈的人，一般不满足于对事物的公认的、表面的解释，而是力

6、求探究事物的内部原因，能够见人所未见，想人所未想，发现事物的本质和规律。4知识经验的丰富程度。一般来说，知识渊博、经验丰富的人，能够提出深刻而有价值的问题；而知识贫乏的人不容易提出问题，也不容易抓住要害提出深刻性的有价值的问题。(二)明确问题 所谓明确问题就是分析问题，抓住问题的核心与关键，找出主要矛盾的过程。明确问题主要有两个条件：首先，全面系统地掌握感性材料。问题总是在具体事实上表现出来，只有当具体事实的感性材料十分丰富且符合实际时，才能通过分析、综合、比较等，使矛盾充分暴露并找出主要矛盾。这是明确问题的关键。其次，已有的知识经验。知识经验越丰富，越容易分析问题并抓住主要矛盾，越容易对问题

7、归类，使思考具有指向性，便于有选择地应用原有知识经验来解决当前的问题。(三)提出假设 提出假设就是在明确问题的基础上，对问题解决的具体方案提出假定和设想。问题解决的方案是先以假设的方式出现，经过验证逐步完善的。假设是人们推测、假定和设想问题的结论与问题解决的原则、途径、方法。假设的提出是从分析问题开始的，在分析问题的基础上，根据问题的性质、问题解决的一般规律及个人的知识经验，在头脑中推测、预想和推论，然后有指向、有选择地提出解决问题的建议和方案(即假设)。方案是否符合实际，是否有利于问题的解决，还有待于验证。假设的提出为问题解决搭起了从已知到未知的桥梁。假设的提出依赖于许多条件，已有的知识经验

8、、智力水平、创造想象力、直观的感性形象、尝试性的实际操作、言语表达和创造性构想等对其有重要影响。(四)检验假设 检验假设是对假设验证的过程，它是问题解决的最后步骤。检验假设的方法有两种：一种是直接检验。即通过实验和实践活动来检验，这是检验的最根本、最有效的手段。例如，机器坏了，人们查找到原因，提出解决方案，实际维修，看一看这种维修方案是否能解决问题。另一种是间接检验，即在头脑中根据已掌握的科学原理、原则，利用思维对假设论证。对于那些不能立即通过实践直接检验的复杂的假设常采用间接检验。例如，人们研制的卫星、导弹、运载火箭等不可能一遍又一遍地直接检验，而是反复、间接地进行理论论证，认为万无一失了再

9、直接检验。医生设计的治疗方案、军事指挥员提出的各种作战方案等，都是先在头脑中反复地推敲、论证，最后付诸实际。实践是检验真理的唯一标准，任何假设的正确与否最终都要接受实践的检验，其结果可以有两种情况：一是假设与检验的结果符合，这样的假设是正确的；二是假设与检验的结果不符合，这样的假设就是错误的。这种情况下就要重新提出假设。提出正确的新假设有赖于充分了解和分析以前失败的原因。检验假设应直到结果正确为止。三、问题解决的方法 (一)算法 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，直到选择一种有效的方法解决问题。换句话说，算法策略就是逐个尝试解决问题的方法，最终找到解决问题的答案。(二)

10、启发法 启发法是人根据一定的经验，在问题空间内较少地搜索，以达到问题解决的一种方法。启发法不能保证问题解决的成功，但这种方法比较省力。它有以下几种策略：1手段目的分析。是将需要达到问题的目标状态分成若干子目标，通过实现一系列的子目标最终达到总的目标。它的基本步骤是：比较初始状态和目标状态，提出第一个子目标；找出完成第一个子目标的方法或操作；实现子目标；提出新的子目标。如此循环往复，直至问题解决。2逆向搜索。是从问题的目标状态开始搜索直至找到通往初始状态的通路或方法。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。3爬山法。采用一定的方法逐步降低

11、初始状态和目标状态的距离，以达到问题解决的一种方法。这就好像登山者，为了登上山峰，需要从山脚一步一步登上山峰一样。爬山法与手段目标的分析法的不同在于，后者包括有时人们为了达到目的，不得不暂时扩大目标状态与初始状态的差异，以利于达到最终目的的一种情景。四、影响问题解决的因素 (一)问题情境 问题情境是指呈现问题的客观情境(刺激模式)。问题情境对问题的解决有重要的影响，主要包括以下几点：1情境中物体和事物的空间排列不同会影响问题的解决。一般说来，解决某一问题所必需的物体离人比较靠近，都在人的视野之中，问题就容易解决，反之则困难。2问题情境中的刺激模式与个人的知识结构越接近，问题就越容易解决。例如，

12、已知一个圆的半径是 2 厘米，求圆的外切正方形的面积，用 A、B 两种方式呈现图形，如图 63所示，A 图中不容易看出圆的半径与正方形的关系，问题解决就要困难；而 B 图中，人们很容易看出圆的半径与正方形的关系，问题较易解决。(二)功能固着 功能固着是指个体在解决问题时只看到某种事物的通常功能，而不能看到熟悉的物体(或以特定方式使用的物体)的新用途或功能。固着是问题解决中的一个重要障碍，它使人们给自己的思维加上了不必要的限制，坚持错误的问题解决方法或根本不考虑其他可能的问题解决方法。例如，对于电吹风，一般人只认为它是吹头用的，其实它还有多种功能，可以做衣服、墨迹等的烘干器；砖的主要功能是用来建

13、筑，然而人们还可以用它来当武器、坐凳等。功能固着影响人的思维，不利于新假设的提出和问题的解决。东科尔盒子问题实验，让被试把 3 支点燃的蜡烛，沿着与木板墙平行的方向，固定在木板墙上。发给被试的材料是 3支蜡烛、3 个纸盒、几根火柴、几个图钉。把发给第一组的所有材料分别装进 3 个纸盒里，而发给第二组的所有材料放在 3 个纸盒之外。结果是，第二组有 86的被试按时解决了问题；第一组只有 41的被试按时解决了问题。为什么第一组被试的成绩不如第二组被试呢原因在于第一组被试一开始就把纸盒的功能固定地看成装东西的容器，而没有看到纸盒还有当烛台的功能，所以没能顺利解决问题。第二组被试一开始就没有把纸盒只看

14、成装东西的容器，在解决实际问题中想到了当烛台用，所以顺利地解决了问题。(三)原型启发 原型启发是指在其他事物或现象中获得的信息对解决当前问题的启发。其中具有启发作用的事物或现象叫做原型。作为原型的事物或现象多种多样，存在于自然界、人类社会和日常生活中。例如，人类受到飞鸟和鱼的启发发明了飞机和轮船，由蒲公英轻飘飘随风飞行的启发制成了降落伞，模拟蝙蝠定向作用而设计出了雷达，模拟狗鼻而设计了“电子鼻”。科学家们从动物的形态、动作和某些机体结构中获得启发，解决了大量的生产、生活和军事上的问题，并形成了仿生科学。(四)定势 定势是指由先前的活动所形成的并影响后继活动趋势的一种心理准备状态。它在思维活动中

15、表现为一种易于以习惯用的方式解决问题的倾向。定势在问题解决中既有积极作用，也有消极影响。当问题情境不变时，定势对问题的解决有积极的作用，有利于问题的解决；当问题情境发生了变化，定势对问题的解决有消极影响，不利于问题的解决。卢钦斯在一个实验中要求被试用大小不同的容量量出一定量的水，用数字计算，如表 62 所示。实验分为两组，实验组从第 1 题做到第 8 题，控制组只做 6、7、8 三题。结果表明，实验组在解题时，81的人套用 D_-BA 一 2C 的公式一直做到底，而控制组则全部采用简单的方法，即 AC 或 A+C 解决了问题。这说明，实验组被试明显受思维定式的影响，而控制组则不受影响。表 62

16、 定势对问题解决影响的实验材料 问题 A B C D 习惯解决 注 1 21 127 3 100 D=BA2C 2 14 163 25 99 D=BA2C 3 18 43 10 5 4 9 42 6 21 5 20 59 4 31 6 23 49 3 20 D=AC 7 15 39 3 18 D=AC 8 28 76 10 28 D=AC (五)酝酿效应 当反复探索一个问题的解决而毫无结果时，把问题暂时搁置一段时间，几小时、几天或几个星期，然后再回过头来解决，反而可能很快找到解决办法。这种现象称为酝酿效应。在酝酿期间，个体虽在意识中终止了解决问题的思维过程，但其思维过程并没有完全终止，而仍然在

17、潜意识中断断续续地进行着。通过酝酿，最近的记忆和已有的记忆被整合在一起，弱化了心理定势的效应，并容易激活比较遥远的思维线索，因而容易重建新的事物，产生对问题的新看法，使问题得以顺利解决。有人用实验说明了这种效应。给被试提出经济项链问题，如图 64 所示：“你面前有4 条小链子，每条链子有 3 个环。打开一个环要花 2 分钱，封合一个环要花 3 分钱。开始时所有的环都是封合的。你的任务是要把这 12 个环全部连接成一个大链子，但花钱不能超过15 分钱。”(这个问题的解法是：把一条小链的 3 个环都打开，用这 3 个环把剩下的 3 个小链连接起来。)实验中的 3 组被试都用半小时来解决问题。第一组

18、，半小时中有 55的人解决了问题；第二组，在半小时解决问题中间插入半小时做其他事情，结果有 64的人解决了问题；第三组，在半小时中间插入 4 个小时做其他事情，结果有 85的人解决了问题。在这个实验中，主试要求被试说出解决问题的过程，结果发现第二组、第三组被试回头来解决项链问题时并不是接着已经完成的解法去做，而是像原先那样从头做起。因此可以认为，酝酿效应打破了解决问题不恰当的思路定势，从而促进了新思路的产生。(六)问题解决的一般性障碍 1情绪障碍。一些人不敢提出具有创造性的方案是因为害怕自己出洋相，害怕犯错误，不能容忍模棱两可的认识或过度自我批评等。例如，建筑师由于害怕受到同行的指责而不敢尝试突破传统的设计。2文化障碍。根据某些文化中的价值观，幻想是浪费时间，玩耍只是儿童的权利，在问题解决中强调理念、逻辑和数字的作用而贬低情感、知觉、快乐和幽默的作用。例如，在讨论如何解决一个市场开发问题时，公司经理听到市场调查小组成员开玩笑似地提出一个又一个解决方案，他就会生气并严厉制止。3习惯障碍。人们对一些物品的用途、意义、可能性和禁忌有着习得的功能性固着的观念。例如，厨师四处寻找一个干净碗放佐料，而没有意识到手边的煎锅也能用来放一下佐料。4知觉障碍。人们会因为一些知觉习惯而不能识别问题中的要素。例如，一个开始学习作画的人只专注于画一瓶花，而不能意识到花瓶周围的空间也将是作品的一部分。