第八章 问题解决与创造性思维

加工的角度审视人类解决问题的心
理过程。
（一）问题表征
• 问题表征（problem representation）指问题解决者将任务范
围或作业领域转化为问题空间，实现对问题的表征和理解。 • 问题空间就是人对问题的内部表征，包含三种状态：初始状 态、中间状态和目标状态。初始状态指问题被认识时，问题 解决者所处的情境；目标状态是问题解决者所要寻求的最终 目标。 • 问题解决的任务在于要找出一种能够把初始状态引向目标状 态的操作序列；中间状态是指在实现从初始状态向目标状态
步实现一系列的子目标，最终达到总目标。这是通过设置子目
标逐步缩小起始和目标状态间差距的策略。 • 目标递归策略（ends-starts strategies），也叫逆向工作法，是
从问题的目标状态出发，按照子目标组成的逻辑顺序逐级向初
始状态递归。
（三）实施操作
• 问题解决者实际运用算子来改变问题的起始状态或当前
这一成功经验组合到认知结构中，以解决同类或新的问题。
杜威实验学校的课堂
瓦拉斯的创造性问题解决模型
• 英国心理学家瓦拉斯（G.Wallas,1926）提出了问题解决
的理论模型，又称“创造性思维四阶段论”，依次为： （1）准备期 （2）孕育期 （3）明朗期 （4）验证期
四、现代问题解决模式
20世纪60年代以来，比较有影 响的是信息加工论的问题解决模式。 这种观点最早由纽厄尔（A.Newel l）、肖和西蒙（J.C.Shaw & H.A.S imon,1958）在著名的“通用问题 解决程序”（general problem solve） 中提出。 他们主要从认知心理学和信息 加工的角度认识问题解决，从信息 西蒙（H.A.Simon ）
杜威的问题解决模型
杜威认为问题解决一般包括五
个步骤：（1）失调；（2）诊断；
（3）假设；（4）推断；（5）验 证。这五个步骤是互相联结的。保
证解决问题的正确性。
杜威（D.Deway）
（1）失调，问题解决者在主观上意识到所面临的问题，进行初步
怀疑、推测，产生认知困惑或对困难的意识状态。
（2）诊断，从问题情境中识别问题，考虑与其它问题的各种关系，
问题研究解决问题的规律和策略；而界定含糊的问题较难解决，解 决这类问题往往需要创造性思维。根据问题的结构形式可分为排列 问题、结构推导问题和转换问题三类。 （1）排列问题给出了所有的成分，要求以一定方式排列它们， 以达到规定的目标状态。 （2）结构推导问题给出了几个条件，要求发现隐含在条件中的 结构形式，以解决问题。
第八章 问题解决与创造性思维
本章寄语
• 在现实生活中，人总是不断地解决各种各样的问题，
以适应环境对自己提出的挑战和要求，发展学生的问
题解决能力是高校教学中的重要目标之一。在高等教 育过程中，“教学生解决问题”显然具有重要的作用。
• 同时，创造性思维是人类最高层次的思维活动，也是
最为积极、最有价值的思维形式。创造性思维是一切 创新活动的基础，处于创造性活动中的核心地位。
• 练习律（law of exercise），是指在试误学习和问题解决过程
中，任何刺激与反应的联结，一经练习运用，其联结力量就 会逐渐增大。练习时间越近，联结保持的力量越大；如果不
运用，则联结的力量会逐渐减少，不用的时间越长，则联结
力量减小越甚。 • 准备律（law of readiness），是指在试误学习和问题解决过
问题解决活动必须有认知成分的参与，它的活动依赖于
一系列的认知操作来进行。有些活动尽管有目的，而且包括 了一系列的操作活动，但没有重要的认知成分的参与，主要
是一种身体的活动，也不能称为问题解决。
（二）问题解决的类型
问题解决有两种类型：常规性问题解决和创造性问题解决。
常规性问题解决，指有固定答案的问题，只需要使用现成的方 法来解决；创造性问题解决，指没有固定答案的问题，是通过发展 新方法、新步骤实现的。 常规性问题与创造性问题往往是相对的，有些问题，对新手来 说可能是创造性的，但对专家而言，可能只是常规性的。
本章内容
• 第一节 问题解决概述 • 第二节 问题解决的过程及影响因素 • 第三节 创造性思维及其培养
第一节 问题解决概述
• 问题 • 问题解决 • 问题解决的早期模式
• 现代问题解决模式
一、问题
• 问题（question），是指疑难或“难题”，即个人不能
用已有的知识经验直接加以处理并因而感到疑难的情境。
（香蕉）。简单的问题情境只需黑猩猩运用一个箱子便可够 到香蕉；复杂的问题情境则需要黑猩猩将几个箱子叠起，方
可够到香蕉。在复杂问题情境实验中，有两个可利用的箱子。
黑猩猩看到笼顶香蕉，并没有想到利用箱子；后来，黑猩猩 使用了箱子1，但仍然够不着；最后，黑猩猩将箱子2叠放在 箱子1上，迅速取得了香蕉。3天后，苛勒稍微改变了实验情 境，但黑猩猩仍能用旧经验解决新问题。
题解决的具体步骤。
• 问题解决策略主要有两类：算法策略和启发式策略。 算法式策略（algorithm strategies），即解题的一 套规则，它精确地指明解题的步骤。如果一个问题有算 法，那么只要按照其规则进行操作，就能得到问题的解。 启发策略（heurisitic strategies），即凭借个体已 有的知识经验，采取较少的操作来解决问题的办法。在
（3）转换问题只给出了一个初始状态，要求发现一系列产生目
标状态的操作，使初始状态不断向目标状态转化，并最终达到总目 标。
二、问题解决
问题解决（problem solving）是由一般情境引起
的，需要运用一系列的认知操作来解决某种疑难的过 程。
（一)问题解决的特点
1．问题情境性
问题解决是由一定问题情境引起的。问题情境，是指出 现在人面前并使人感到不了解和无法解决的那种情境。它促 使个体积极思考，运用一系列的认知技能去解决疑难。
程中，实现则感到满意，否则感到烦恼；反之，当此联结不
准备实现时，实现则感到烦恼。 • 效果律（law of effect），是指在试误学习和问题解决过程中，
如果其它条件相等，在学习者对刺激情境做出特定的反应之
后，满意的结果会促使个体趋向和维持某一行为，而烦恼的 结果则会使个体逃避或放弃某一行为。
苛勒“顿悟”说
在苛勒的黑猩猩问题解决系列实验中，他认为黑猩猩的问题 解决是由于它突然对问题情境中的手段（木箱、木棒）和目的（ 香蕉）之间的关系有所理解，是由于顿悟而实现的。他还认为， 人也是依靠顿悟来解决问题的。 一般而言，简单的、主体已有经验可循的问题解决，往往不 需要进行反复的“尝试——错误”；而对于复杂的、创造性的问 题解决，大多需要经过“尝试——错误”的过程，才能产生顿悟 。
的转变过程中，由操作引起的种种状态。
河内塔问题
• “河内塔问题”是一个非常典型的问题解决实例。 •
1
在三圆盘的“河内塔问题”中，有1、2、3三根木柱和A、B、C三 1 2 3 2 3 个大小不同的圆盘，圆盘中间有洞，可以套在木柱上。“河内塔问 题”就是要求问题解决者把1柱上的一叠圆盘移到3柱上。规则是每
状态，使之逐步接近并达到目标状态。这个阶段也叫执 行策略阶段（perform strategies phase）。 • 一般而言，简单问题只需少量操作，选定的策略能顺利 实施；复杂的问题则需要一系列操作才能完成，有时甚
至选定的策略也无法实施。
（四）评价当前状态
• 问题解决者对算子和策略是否合适、当前状态是否接近目标
次只能移动最上面的一个，大的圆盘不许压在小的圆盘上面。要将
A 初始状态转变为目标状态，就必须移动圆盘，这就是操作。每移动 B
C
A B C
一次，就会改变当时的问题状态而出现新的状态。在移动过程中出 现的介于初始状态和目标状态之间的新的问题状态，就是中间状态。 中间状态的数量多少，取决于问题解决情境的复杂程度和操作系列 是否合理。 • 在上述三个圆盘的“河内塔问题”中，至少会有6个中间状态；如 果圆盘增加到6个，那中间状态就会随之增多。
状态、问题是否已经得到解决等做出评价。如果当前状态被 评价为目标状态，则问题得以解决；否则需要进一步选择算
（二）选择操作
• 操作就是问题解决者把一种问题状态转化为另一种问题
状态的认知活动，也叫算子（operator）。当问题空间 较大时，则难于选择正确的算子，需要应用一定的问题 解决策略。 • 问题解决策略（problem solving strategies）指人们在解
决问题过程中所运用的方案、计划或办法。它决定着问
克将饥饿的猫关在迷笼内，并给 猫设置了可以通过不同动作逃离
迷笼获得食物的方法。
桑代克（Edward L. Thorndike）
桑代克认为猫是在进行 “尝试——错误” 的学习，并
得出了猫的学习曲线。
他认为学习是一个通过尝 试——错误的行为动作逐渐减少， 正确行为动作逐渐增加的过程。 他进而认为问题解决的过程也是 桑代克饿猫实验 一个“尝试——错误”性质的渐 进过程。
明确问题解决的已知条件、达到的目标以及填补的问题空间。
（3）假设，在分析问题的基础上，将问题情境中的命题与其认知
结构相联系，激活有关背景观念和先前获得问题解决的方法，提出问题 解决的可行方案。
（4）推断，对问题解决的假设进行经验或实际的检验，并对问题
再做明确阐述，以检验各种假设，从中选择最佳方案。
（5）验证，Βιβλιοθήκη 出经检验为某一问题最佳解决途径的方法，并把
三、问题解决的早期模式
• 桑代克“尝试—错误”模式 • 苛勒“顿悟”说 • 杜威的问题解决模型
以动物为对象的 实验研究
• 瓦拉斯的创造性问题解决模型
以人为对象的逻 辑分析性研究
桑代克“尝试—错误”模式
桑代克是最早经由动物实验 建构学习定律的人，也是心理测 验的先驱。 猫学习解决迷笼问题是桑代