认知心理学第九章问题解决
认知心理学问题解决
杜威的看法对后来将问题解决分为四 个阶段有很大影响，并延续至今。
问题解决是熟悉问题、孕育、明朗和 验证解决方法的过程。 准备（Preparation） 孕育（Incubation） 明朗（Illumination）或启示 验证（Verification）
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4、问题解决是一种技能
问题解决是一种技能 问题解决需要运用过去经验 问题解决能力能通过练习而发展提高 问题解决需要调整和排列许多成分和次 要技能，并受次要技能发展程度的影响
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问题解决的特征
1、目的指向性 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。
2、操作序列 问题解决必须包括心理过程的序列
3、认知操作 问题解决的活动必须由认知操作来进行
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二、问题解决过程
认知心理学家将信息在头脑中的呈现方式 统称为表征。
问题空间是人们对问题的内部表征，将任 务领域转化为人的问题空间就实现了对问 题的表征和理解。
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问题空间（problem space）
问题空间是指问题解决者对所要解决的 问题的一切可能的认识状态，包括对问 题的初始状态和目标状态的认识，如何 由初始状态转化为目标状态以及有关的 算子的认识等。
问题表征的四个因素 问题的初始状态 目标状态 算子 对算子的约束
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境中的各种关系，而对这种关系的理解 是突然产生的，既出现顿悟（insight）， 问题解决是通过顿悟而实现的。 德国心理学家苛勒（Wolfgang Köhler， 1887-1967)对黑猩猩的思维进行了长达7 年的研究。
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黑猩猩突然对问题情境中的关系有了理解，由于顿 悟而解决了问题。
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苛勒不同意尝试-错误说，认为桑代克 安排的实验使动物看不到整个问题的情 境，因而出现尝试-错误现象，否则是 不会出现的。
认知心理学第九章问题解决
商业领域
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项目管理
在项目管理中，问题解决能力是关键，通过解决 项目中的各种问题，确保项目顺利完成。
决策制定
商业决策往往面临复杂的问题，运用问题解决技 巧能够帮助决策者理清思路，做出明智的决策。
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产品创新
在产品开发和创新过程中，问题解决是推动产品 改进和优化的重要手段，能够提高产品的市场竞 争力。
详细描述
算法理论主张问题解决者应按照一套精确的步骤或程序，通过逻辑分析和推理， 逐步找到问题的答案。这种方法适用于有明确解决步骤的问题，但在解决复杂 或模糊问题时可能不适用。
启发式理论
总结词
启发式理论认为问题解决者应采用启发式方法，即利用经验和直觉来寻找问题的 解决方案。
详细描述
启发式理论主张问题解决者应利用已有的知识和经验，采用启发式方法来寻找问 题的解决方案。这种方法强调问题解决者的直觉和创造性，适用于解决复杂和模 糊的问题，但也可能导致过度依赖经验和直觉。
创造性理论
总结词
创造性理论认为问题解决需要创造性的思维和想象力，以产 生新的和独特的解决方案。
详细描述
创造性理论主张问题解决者应发挥创造力和想象力，打破传 统思维模式，寻求新的和独特的解决方案。这种方法适用于 需要创新和突破的问题，但也可能导致过于主观和不可预测 的解决方案。
03
问题解决的策略
理解问题
认知心理学第九章问题解决
目录
• 问题解决概述 • 问题解决的理论 • 问题解决的策略 • 问题解决的障碍 • 问题解决的应用
01
问题解决概述
问题解决的定义
问题解决是指个体在面对问题时，通 过一系列认知活动，寻找解决问题的 策略和方案的过程。
它涉及对问题的理解和分析、信息搜 索、方案制定、评估和选择等环节。
小学教育心理学《当代教育心理学》第九章 问题解决的学习与创造性
第九章问题解决的学习与创造性教学目标：使学生掌握问题与问题解决的含义、过程，了解问题解决能力的训练方法。
掌握创造性的含义与心理结构，理解如何培养的创造性思维。
教学重点、难点：重点是创造性思维；难点是问题解决的训练。
教学过程：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突出地位。
关于问题解决的学说有联想理论和格式塔理论。
本世纪50年代认知心理学兴起后，出现了新的转折。
认知心理学从信息加工观点出发，将人看作主动的信息加工者，将问题解决看作是对问题空间的搜索，并用计算机来模拟人的问题解决过程，以此来检验和进一步发展对人的问题解决的研究。
第一节问题与问题解决一、问题及其分类1.问题的界定多数心理学家都认为，所有的问题都含3个基本的成分：给定、目标和障碍。
第一，给定成分:一组已知的关于问题条件与问题情境的描述，即间题的起始状态。
第二，目标成分:关于问题结论的描述，即问题所要求的答案，也就是问题的目标状态。
第三，障碍成分:从问题的起始状态到问题的目标状态之间的中介状态与各个步骤。
2.问题的分类（1）结构良好问题结构良好问题有二个基本特征。
第一，问题的明确性。
第二，解法的确定性。
在结构良好问题中，有一类问题被称为“谜题”（puzzle problems），这是较早的研究问题解决的认知心理学家所采用的问题。
学校情境中的结构良好问题一般都是与一定的知识领域相联系的。
是指对问题的起始状态和目标状态都作了明确规定，并最终会有一个正确答案的问题。
这种类型的问题在其初始状态、目标状态、可能操作和解决问题过程中的算子都是清楚的。
明确限定性问题一般有三种类型:归类结构问题、转换问题和重新排列问题。
归纳结构问题给予几个成分，而问题解决者必须发现隐含再这些成分中的结构形式。
例如：类推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到目标状态的操作。
例如：著名的河内塔问题，传教士与野人过河问题，水罐问题等常见于研究的问题。
认知心理学-问题解决
怎样的问题才能称为问题？
如果我们能很快地 从记忆中提取答案，那 么我们面临的并不是问 题。只有当我们不能提 取出直接的答案时，才 能称之为需要解决的问 题。
问题的心理学描述
❖ 所有的问题都含有3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 始状态。
▪ 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。
❖ 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 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 态的重复，即倒回到原来的状态，就要往下画箭 头，另起一行。
二、问题空间与问题解决
认知心理学
第九章 问题解决
Question
❖ 1．不使用称重机器如何测量喷气式飞机的重量？ ❖ 2.为什么下水道的出入孔是圆的而不是方的？ ❖ 3.你打开旅馆的热水龙头，热水立即流出来，这是
为什么？
❖ 5.钟表的指针每天要重叠多少次？
Question
❖ 6.你有8个弹子。其中一个有“瑕疵”，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 挑出哪个球有“瑕疵”？
❖ 7.你有两个瓶罐和100个弹子。其中50个弹子是红色的， 另外50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 的概率达到最大值？（你必须将100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？
Question
❖ 8.你有两个桶，容量分别为3夸脱和5夸脱，同时 还有大量的水。你怎么才能准确量出4夸脱的水？
第九章 问题解决
第二节 问题解决的过程
• 对河内塔问题的表征---问题空间
问题空间小
问题空间大
第二节 问题解决的过程
• 对问题空间进行表达的方式：
1. 问题行为图
• 方框：
知识状态
• 箭头：
认知操作
第二节 问题解决的过程
2. 树形图
打开组合锁
第二节 问题解决的过程
3. 问题行为图与树形图的区别
问题行为图：表示个体对某个问题实际形成的问 题空间和实际进行的搜索过程；表征的是心理 空间。 树形图：表明全部可能的问题空间和搜索路径 (包括正确、错误、复杂、简洁的搜索路径)； 是一种逻辑空间。
第二节 问题解决的过程
二. 问题解决的阶段(四阶段)
1、问题表征 2、选择算子 3、应用算子 4、评价当前状态
第二节 问题解决的过程
三. 问题表征对问题解决的影响
(一) 问题表征的好坏影响问题解决
• 问题表征：解决者根据所提供的信息，形成一 个关于问题的内部表征。
• 问题解决的关键-----理解问题空间（起始状 态、目标状态、规则要求），表征问题。 案例：电梯问题
问题5：棋盘问题
A：一个64格的棋盘去掉对角的两个方格，剩 下的62个方格，能否用31个这样的长条恰好 盖住？
第二节 问题解决的过程
• 表征问题的方法： 1. 使用符号
代数问题（语言 符号） 马涛的年龄比苏雪的年龄2倍小10岁。从 现在开始，5年以后，马涛的年龄比苏雪的年 龄大8岁。请问他们的年龄分别是多少？
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4. 使用图像或视觉表象
问题1：一天清晨日出时，一个和尚开始沿着盘旋的山路爬 山，到山顶的一个寺庙去。山路狭窄，只有一两步宽。这 个和尚爬山时，时快时慢，一路上多次停下来休息，他在 日落前不久到达寺庙。在寺庙停留几天后，开始沿原路返 回下山，也是日出时启程，以变化的速度行走，同样在路 上休息多次，傍晚时刻到达山下。试问和尚在来回途中会 出现同一时刻经过同一地点的情况么？
第九章问题解决
•
第五步：分配资源。在问题解决过程中，每个 人经常面l临的问题是资源不足。这主要表现在时 间、经费、装备、空间等方面。有些问题解决需 要大量的时间和经费；有些问题解决需要很大的 空间和装备。因此，必须明确资源如何分配才有 利于问题解决。通常的做法是用一张纸，写出自 己已有的资源，并计划如何分配。 • 第六步：监控问题解决过程。在问题解决过程 中，有效的问题解决者不仅在解决问题后进行反 思，而且更重要的是监控自己解决问题的每一步， 以确保最快、最有效地达到问题的目标。如果一 个人不能在问题解决开始时就监控的话，可能开 始解决问题时就已经错了而没有及时发现，最后 导致更大的损失。
• 第七步：评估问题解决。就像问题解决需 要监控一样，也需要对问题解决进行评估。 通过评估，新问题才会识别，重新定义， 选择新的解决策略，分配认知资源。评估 既可能标志着问题解决的结束，也可能标 志着问题解决的开始。
五、影响问题解决的因素
• （一）影响问题解决的主观因素
• 1.定势 • 是重复先前的心理操作所引起的对活动的准备状 态。 • 它对问题解决有积极和消极的影响。当解决的问 题和定势一致时会有积极影响；当所解决的问题 和定势不一致时会有消极影响，定势不利于尝试 新方法。 • 解决问题时，须突破定势才能成功解决问题。
• 其基本的操作步骤是： • 第一，认清问题的初始状态和目标状态； • 第二，分解问题的总目标为若干小目标(每 个小目标就是一个中间状态)； • 第三，选择手段将初始状态向第一个小目 标推进； • 第四，达到第一个小目标后，再选择手段 向第二个小目标推进，依次类推； • 第五，如果某一手段行不通，就退回到原 来状态，重新选择手段，直到最终达到总目 标。
• 2．启发式策略。启发式策略是凭借经验来解决问 题的一种方法，或者可以说是有助于人们找出问 题解决方法的一种提示或经验估计。启发式策略 有助于导致问题的解决，但不能保证一定会把问 题解决。 • 主要的启发式策略有如下几种： • (1)手段一目的分析策略。这种策略的核心是发 现问题的当前状态与目标状态之问的差别．并采 用一定的步骤来缩小这种差别。也就是说，将需 要解决的问题的总目标分为若干子目标，通过一 系列的子目标最终达到总目标，使问题得到解决。
教育心理学考试重点提示第九章问题解决与创造性
★教育心理学考试重点提示：第九章问题解决与创造性★重点提示统观近几年全国各省的教师资格认证教育心理学考试,本章的考查重点是：(1)问题解决的过程.（2）影响问题解决的主要因素。
（3)培养解决问题能力的有效措施。
（4）创造性的基本特征及培养策略。
★考纲链接1．问题.问题是指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.2．问题的分类：分为有结构问题(结构良好问题）与无结构问题（结构不良问题)两种类型。
3．问题的基本成分.任何问题都含有三个基本的成分:一是给定条件，这是一组已知的关于问题的条件的描述,即问题的起始状态；二是要达到的目标，即问题要求的答案或目标状态；三是存在的限制或障碍。
4．问题解决：指个人应用一系列认知操作，将问题从起始状态转变为目标状态的过程。
5．问题解决的特点：(1）目的指向性；（2）认知性；(3）序列性.6．问题解决的过程：（1）发现问题；(2)理解与表征问题;（3)提出假设;（4）检验假设.7．发现问题的能力受个体活动积极性的影响,也与其已有的知识经验有关。
8．影响学生正确表征问题的主要因素有：(1）不能有效识别问题的相关信息；(2)缺少某一问题领域的特定的知识;(3）太急于得出答案。
9．检验假设有直接检验和间接检验两种方法。
10．问题解决的策略:（1）算法式.（2）启发式:①手段－目的分析；②反推法；③简化法；④类比法。
11．影响问题解决的主要因素：（1)问题的特征，个体解决有关问题时,常常受到问题的类型、呈现的方式等因素的影响；（2）已有的知识经验,与问题解决有关的经验越多，解决该问题的可能性也就越大；（3）定势与功能固着，功能固着也可以看作是一种定势,即从物体的正常功能的角度来考虑问题的定势。
12．培养学生问题解决能力的方法：(1)形成有组织的知识结构;（2）教授学生运用策略；(3）促使技能达到自动化水平;（4）培养思考问题的习惯.13．提高学生知识储备的数量与质量要注意：（1)帮助学生牢固地记忆知识；(2）提供多种变式,促进知识的概括;(3)重视知识间的联系，建立网络化结构。
第九章认知心理学_问题解决
三个人在进行赌博，每一局的结果都是一个人 输，其他两人赢。 输者必须支付赢家当前所
有的钱数。三个人一共赌了三局。在第三局结 束时， 每个人都各输了一局， 且每个人所有 的钱数都是8美元。问每个人最初的赌注是多 少？
问题解决的阶段
认知心理学认为，问题解决可以分为4个阶 段： （1）问题表征
过思维可以寻找解决的方法。
问题解决中的问题的真正涵义
问题解决强调的是Duncker（邓克尔）的 观点：当你不知道怎么做时，你做什么？
问题表述 问题的初始状态
解题程序 问题的中间状态
问题目标状态
（2）问题解决
问题解决（Problem Sovling）是指由一定情 境引起，按照一定的目标，应用一定认知操作 或技能活动，使问题得到解决的过程。
2、问题解决的类型
（1）明确限定性问题（界定良好的问题） （2）非明确限定性问题（界定不良问题）
（1）明确限定性问题
明确界定问题是指对问题的起始状态和目标状 态都作了明确规定，并最终会有一个明确答案。
归纳结构问题
三种类型 转换问题
重新排列
归纳结构问题
要求问题解决者对自己所面临问题中诸成分的 关系作出鉴别，并要在它们之间建构一种新的 关系来解决问题。
Eylon的实验
心理学家Eylon等把有关物理学中“浮力的知 识”内容整理成两种形式：一种传统的线性的 组织方式（物理教材形式），另一种是根据专 家的有关浮力的知识分析结果以层次方式呈现 给学习物理的学生。
结果表明:使用层次性教材比使用线性教材被 试者在对材料的保持以及解决问题的成绩上分 别高出40%和25%的成绩。
肿瘤问题 假如你是个医生，面临一个胃部患恶性肿瘤的病人，
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二、几种重要的启发式策略 1.手段－目的分析 2.逆向工作 3.计划
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第四节 问题解决的计算机模型 一、《逻辑理论家》和《通用问题解决者》 二、计算机模拟的贡献与存在的问题 表象在思维中的作用 心理学家把借助于表象而实现的有思维活动 称为形象思维，以区别于逻辑思维。 Shepard 等的心理旋转实验也令人信服地表明，人在完 成某种作业或解决某些问题，主要领带于视觉 表象过程。
二、问题解决的阶段 1.问题表征 2.选择算子 3.评价当前状态 三、问题表征对问题解决的影响
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第三节 问题解决的策略
一、算法和启发法 算法是解题的一套规则，它精 确的指明解题的步骤；启发法是凭借 经验的解题方法，也可称为经验第九章 问题解决
（课时 5学时）
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本章教学目的要求
要求学生了解和掌握问题解决的过程、 策略及其计算机模型。
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第一节 问题与问题解决
一、问题的心理学描述 1.归纳结构问题 2.转换问题 3.排列问题
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二、问题解决的特征 1．目的指向性 2．操作序列 3．认知操作
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第二节 问题解决过程
一、问题空间与问题解决 人在解决问题过程中，所达到的全部这些 状态（起始状态、中间状态、目标状态 及算子）称为问题空间或状态空间。 1.问题行为图 2.树形图
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