認(rèn)知心理學(xué)第九章問(wèn)題解決

1、第九章 問(wèn)題解決 對(duì)問(wèn)題解決的幾種理解對(duì)問(wèn)題解決的幾種理解 問(wèn)題表征問(wèn)題表征 問(wèn)題解決策略問(wèn)題解決策略 問(wèn)題表征與策略的關(guān)系問(wèn)題表征與策略的關(guān)系 影響問(wèn)題解決的其他心理因素影響問(wèn)題解決的其他心理因素 l 嘗試錯(cuò)誤說(shuō)嘗試錯(cuò)誤說(shuō)l 頓悟說(shuō)頓悟說(shuō)l 多階段理論多階段理論l 技能說(shuō)技能說(shuō)l 信息加工說(shuō)信息加工說(shuō)l美國(guó)心理學(xué)家桑代克美國(guó)心理學(xué)家桑代克（E. L. ThorndikeE. L. Thorndike，1874-19491874-1949）提出嘗試）提出嘗試錯(cuò)誤說(shuō)錯(cuò)誤說(shuō)l桑代克制作了多種迷箱桑代克制作了多種迷箱和迷津和迷津l用貓進(jìn)行迷籠實(shí)驗(yàn)用貓進(jìn)行迷籠實(shí)驗(yàn)l桑代克認(rèn)為，桑代克認(rèn)為，問(wèn)題解決是一

2、種嘗試問(wèn)題解決是一種嘗試- -錯(cuò)誤（錯(cuò)誤（trial trial and errorand error）的過(guò)程，帶有漸進(jìn)的性質(zhì)）的過(guò)程，帶有漸進(jìn)的性質(zhì)動(dòng)物，至少低等動(dòng)物并未在問(wèn)題解決動(dòng)物，至少低等動(dòng)物并未在問(wèn)題解決中表現(xiàn)出進(jìn)行推理，其行為完全可用中表現(xiàn)出進(jìn)行推理，其行為完全可用嘗試嘗試- -錯(cuò)誤加以說(shuō)明錯(cuò)誤加以說(shuō)明人類在解決問(wèn)題中也有嘗試人類在解決問(wèn)題中也有嘗試- -錯(cuò)誤現(xiàn)象錯(cuò)誤現(xiàn)象l格式塔心理學(xué)提出頓悟說(shuō)。格式塔心理學(xué)提出頓悟說(shuō)。l頓悟說(shuō)認(rèn)為，問(wèn)題解決要求看出問(wèn)題情頓悟說(shuō)認(rèn)為，問(wèn)題解決要求看出問(wèn)題情境中的各種關(guān)系，而對(duì)這種關(guān)系的理解境中的各種關(guān)系，而對(duì)這種關(guān)系的理解是突然產(chǎn)生的，既出現(xiàn)頓悟（

3、是突然產(chǎn)生的，既出現(xiàn)頓悟（insightinsight），），問(wèn)題解決是通過(guò)頓悟而實(shí)現(xiàn)的。問(wèn)題解決是通過(guò)頓悟而實(shí)現(xiàn)的。l德國(guó)心理學(xué)家苛勒（德國(guó)心理學(xué)家苛勒（Wolfgang KhlerWolfgang Khler，1887-1967)1887-1967)對(duì)黑猩猩的思維進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)對(duì)黑猩猩的思維進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)7 7年的研究。年的研究。黑猩猩突然對(duì)問(wèn)題情境中的關(guān)系有了理解，由于頓黑猩猩突然對(duì)問(wèn)題情境中的關(guān)系有了理解，由于頓悟而解決了問(wèn)題。悟而解決了問(wèn)題。l苛勒不同意嘗試苛勒不同意嘗試-錯(cuò)誤說(shuō)，認(rèn)為桑代克錯(cuò)誤說(shuō)，認(rèn)為桑代克安排的實(shí)驗(yàn)使動(dòng)物看不到整個(gè)問(wèn)題的情安排的實(shí)驗(yàn)使動(dòng)物看不到整個(gè)問(wèn)題的情境，因而出現(xiàn)嘗試

4、境，因而出現(xiàn)嘗試-錯(cuò)誤現(xiàn)象，否則是錯(cuò)誤現(xiàn)象，否則是不會(huì)出現(xiàn)的。不會(huì)出現(xiàn)的。l苛勒認(rèn)為，動(dòng)物解決問(wèn)題的過(guò)程并不是苛勒認(rèn)為，動(dòng)物解決問(wèn)題的過(guò)程并不是嘗試錯(cuò)誤的過(guò)程，而是對(duì)問(wèn)題情景的一嘗試錯(cuò)誤的過(guò)程，而是對(duì)問(wèn)題情景的一種頓悟，即通過(guò)對(duì)原來(lái)知覺(jué)情景的改造，種頓悟，即通過(guò)對(duì)原來(lái)知覺(jué)情景的改造，突然找到問(wèn)題解決的方法。突然找到問(wèn)題解決的方法。l格式塔心理學(xué)還認(rèn)為，人也是通過(guò)頓悟格式塔心理學(xué)還認(rèn)為，人也是通過(guò)頓悟來(lái)解決問(wèn)題的。來(lái)解決問(wèn)題的。l 美國(guó)實(shí)用主義哲學(xué)家杜威（美國(guó)實(shí)用主義哲學(xué)家杜威（John DeweyJohn Dewey，1859-1859-19521952）將問(wèn)題解決看作多階段的過(guò)程：）將問(wèn)題解

5、決看作多階段的過(guò)程：發(fā)現(xiàn)或認(rèn)出問(wèn)題，即感受到困難；發(fā)現(xiàn)或認(rèn)出問(wèn)題，即感受到困難；確定并說(shuō)明問(wèn)題，把有關(guān)的東西分出來(lái)；確定并說(shuō)明問(wèn)題，把有關(guān)的東西分出來(lái)；形成各種可能的解決辦法；形成各種可能的解決辦法；對(duì)各種可供選擇的解決辦法進(jìn)行思索或推理，以對(duì)各種可供選擇的解決辦法進(jìn)行思索或推理，以確定一個(gè)最合適的辦法；確定一個(gè)最合適的辦法；考驗(yàn)所選擇的那個(gè)辦法?？简?yàn)所選擇的那個(gè)辦法。l杜威的看法對(duì)后來(lái)將問(wèn)題解決分為四杜威的看法對(duì)后來(lái)將問(wèn)題解決分為四個(gè)階段有很大影響，并延續(xù)至今。個(gè)階段有很大影響，并延續(xù)至今。l問(wèn)題解決是熟悉問(wèn)題、孕育、明朗和問(wèn)題解決是熟悉問(wèn)題、孕育、明朗和驗(yàn)證解決方法的過(guò)程。驗(yàn)證解決方法的過(guò)

6、程。準(zhǔn)備（準(zhǔn)備（PreparationPreparation）孕育（孕育（IncubationIncubation）明朗（明朗（IlluminationIllumination）或啟示）或啟示驗(yàn)證（驗(yàn)證（VerificationVerification）l問(wèn)題解決是一種技能問(wèn)題解決是一種技能問(wèn)題解決需要運(yùn)用過(guò)去經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題解決需要運(yùn)用過(guò)去經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題解決能力能通過(guò)練習(xí)而發(fā)展提高問(wèn)題解決能力能通過(guò)練習(xí)而發(fā)展提高問(wèn)題解決需要調(diào)整和排列許多成分和次問(wèn)題解決需要調(diào)整和排列許多成分和次要技能，并受次要技能發(fā)展程度的影響要技能，并受次要技能發(fā)展程度的影響l認(rèn)知心理學(xué)用信息加工觀點(diǎn)來(lái)研究人的問(wèn)認(rèn)知心理學(xué)用信息加工觀

7、點(diǎn)來(lái)研究人的問(wèn)題解決過(guò)程題解決過(guò)程l代表人物：代表人物：Newell,Shaw, & SimonNewell,Shaw, & Simonl把人類問(wèn)題解決的過(guò)程和計(jì)算機(jī)問(wèn)題解決把人類問(wèn)題解決的過(guò)程和計(jì)算機(jī)問(wèn)題解決的過(guò)程進(jìn)行類比，用計(jì)算機(jī)模擬人類問(wèn)題的過(guò)程進(jìn)行類比，用計(jì)算機(jī)模擬人類問(wèn)題解決行為解決行為l問(wèn)題解決是問(wèn)題解決者從問(wèn)題初始狀態(tài)出問(wèn)題解決是問(wèn)題解決者從問(wèn)題初始狀態(tài)出發(fā)，搜尋恰當(dāng)?shù)穆窂降竭_(dá)目標(biāo)狀態(tài)的過(guò)程，發(fā)，搜尋恰當(dāng)?shù)穆窂降竭_(dá)目標(biāo)狀態(tài)的過(guò)程，即在問(wèn)題空間進(jìn)行搜索的過(guò)程。即在問(wèn)題空間進(jìn)行搜索的過(guò)程。 問(wèn)題的心理學(xué)描述問(wèn)題的心理學(xué)描述l問(wèn)題包含問(wèn)題包含3個(gè)基本成分：個(gè)基本成分：l

8、給定：一組已知的關(guān)于問(wèn)題條件的描述，給定：一組已知的關(guān)于問(wèn)題條件的描述，即問(wèn)題的起始狀態(tài)即問(wèn)題的起始狀態(tài)l目標(biāo)：關(guān)于構(gòu)成問(wèn)題結(jié)論的描述，即問(wèn)題目標(biāo)：關(guān)于構(gòu)成問(wèn)題結(jié)論的描述，即問(wèn)題的答案或目標(biāo)狀態(tài)的答案或目標(biāo)狀態(tài)l障礙：正確的解決方法不是直接顯而易見(jiàn)障礙：正確的解決方法不是直接顯而易見(jiàn)的，必須間接通過(guò)一定的思維活動(dòng)才能找的，必須間接通過(guò)一定的思維活動(dòng)才能找到答案，達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)。到答案，達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)。問(wèn)題的種類問(wèn)題的種類l 歸納結(jié)構(gòu)問(wèn)題歸納結(jié)構(gòu)問(wèn)題l 轉(zhuǎn)換問(wèn)題轉(zhuǎn)換問(wèn)題l 排列問(wèn)題排列問(wèn)題l 界定清晰的問(wèn)題（界定清晰的問(wèn)題（well-defined problemwell-defined probl

9、em）l 界定含混的問(wèn)題（界定含混的問(wèn)題（ill-defined problemill-defined problem）l 對(duì)抗性問(wèn)題（對(duì)抗性問(wèn)題（adversary problemadversary problem）l 非對(duì)抗性問(wèn)題（非對(duì)抗性問(wèn)題（non-adversary problemnon-adversary problem）l 語(yǔ)義豐富的問(wèn)題（語(yǔ)義豐富的問(wèn)題（semantic rich problemsemantic rich problem）l 語(yǔ)義貧乏的問(wèn)題（語(yǔ)義貧乏的問(wèn)題（semantic impoverished problemsemantic impoverished pr

10、oblem）l歸納結(jié)構(gòu)問(wèn)題歸納結(jié)構(gòu)問(wèn)題 給予幾個(gè)成分，而問(wèn)題解決者必須發(fā)現(xiàn)隱給予幾個(gè)成分，而問(wèn)題解決者必須發(fā)現(xiàn)隱含這些成分中的結(jié)構(gòu)形式。含這些成分中的結(jié)構(gòu)形式。l轉(zhuǎn)換問(wèn)題轉(zhuǎn)換問(wèn)題 給予一個(gè)最初的狀態(tài)，而問(wèn)題解決者必須給予一個(gè)最初的狀態(tài)，而問(wèn)題解決者必須發(fā)現(xiàn)一些列達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)的操作。發(fā)現(xiàn)一些列達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)的操作。l排列問(wèn)題排列問(wèn)題 給予所需的成分，而問(wèn)題解決者必須以一給予所需的成分，而問(wèn)題解決者必須以一定的方式排列它們，以達(dá)到規(guī)定的目標(biāo)狀定的方式排列它們，以達(dá)到規(guī)定的目標(biāo)狀態(tài)。態(tài)。 l界定清晰的問(wèn)題界定清晰的問(wèn)題（well-defined problemwell-defined problem）

11、界定清晰的問(wèn)題是指初始狀態(tài)（界定清晰的問(wèn)題是指初始狀態(tài)（initial initial statestate）、目標(biāo)狀態(tài)（）、目標(biāo)狀態(tài)（goal stategoal state）以及）以及由初始狀態(tài)如何到達(dá)目標(biāo)狀態(tài)的一系列過(guò)由初始狀態(tài)如何到達(dá)目標(biāo)狀態(tài)的一系列過(guò)程都很清楚的問(wèn)題。程都很清楚的問(wèn)題。l界定含混的問(wèn)題界定含混的問(wèn)題（ill-defined problemill-defined problem） 界定含混的問(wèn)題是指對(duì)問(wèn)題的初始狀態(tài)界定含混的問(wèn)題是指對(duì)問(wèn)題的初始狀態(tài)或目標(biāo)狀態(tài)沒(méi)有清楚的說(shuō)明，或者對(duì)兩者或目標(biāo)狀態(tài)沒(méi)有清楚的說(shuō)明，或者對(duì)兩者都沒(méi)有明確的說(shuō)明，這些問(wèn)題具有很大的都沒(méi)有明確的說(shuō)明

12、，這些問(wèn)題具有很大的不確定性。不確定性。 l對(duì)抗性問(wèn)題對(duì)抗性問(wèn)題（adversary problemadversary problem）解決對(duì)抗性問(wèn)題時(shí)，人們不僅要考慮解決對(duì)抗性問(wèn)題時(shí)，人們不僅要考慮自己的解題活動(dòng)，而且這種活動(dòng)還要自己的解題活動(dòng)，而且這種活動(dòng)還要受對(duì)手解題活動(dòng)的影響。受對(duì)手解題活動(dòng)的影響。l非對(duì)抗性問(wèn)題非對(duì)抗性問(wèn)題（non-adversary non-adversary problemproblem）非對(duì)抗性是指在解決問(wèn)題時(shí)沒(méi)有對(duì)手非對(duì)抗性是指在解決問(wèn)題時(shí)沒(méi)有對(duì)手參與的問(wèn)題。參與的問(wèn)題。 l語(yǔ)義豐富的問(wèn)題語(yǔ)義豐富的問(wèn)題（semantic rich problemsemanti

13、c rich problem）如果解題者對(duì)所要解決的問(wèn)題具有很多如果解題者對(duì)所要解決的問(wèn)題具有很多相關(guān)的知識(shí)，這種問(wèn)題稱為語(yǔ)義豐富的相關(guān)的知識(shí)，這種問(wèn)題稱為語(yǔ)義豐富的問(wèn)題。問(wèn)題。l語(yǔ)義貧乏的問(wèn)題語(yǔ)義貧乏的問(wèn)題（semantic impoverished semantic impoverished problemproblem）如果解題者對(duì)要解決的問(wèn)題沒(méi)有相關(guān)的如果解題者對(duì)要解決的問(wèn)題沒(méi)有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，這種問(wèn)題稱為語(yǔ)義貧乏的問(wèn)題。經(jīng)驗(yàn)，這種問(wèn)題稱為語(yǔ)義貧乏的問(wèn)題。問(wèn)題解決的特征問(wèn)題解決的特征l1、目的指向性、目的指向性 問(wèn)題解決活動(dòng)必須是目的指向的活動(dòng)，它問(wèn)題解決活動(dòng)必須是目的指向的活動(dòng)，它總要達(dá)

14、到某個(gè)特定的終結(jié)狀態(tài)?？傄_(dá)到某個(gè)特定的終結(jié)狀態(tài)。l2、操作序列、操作序列 問(wèn)題解決必須包括心理過(guò)程的序列問(wèn)題解決必須包括心理過(guò)程的序列l(wèi)3、認(rèn)知操作、認(rèn)知操作 問(wèn)題解決的活動(dòng)必須由認(rèn)知操作來(lái)進(jìn)行問(wèn)題解決的活動(dòng)必須由認(rèn)知操作來(lái)進(jìn)行l(wèi)認(rèn)知心理學(xué)家將信息在頭腦中的呈現(xiàn)方式認(rèn)知心理學(xué)家將信息在頭腦中的呈現(xiàn)方式統(tǒng)稱為表征。統(tǒng)稱為表征。l問(wèn)題空間是人們對(duì)問(wèn)題的內(nèi)部表征，將任問(wèn)題空間是人們對(duì)問(wèn)題的內(nèi)部表征，將任務(wù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為人的問(wèn)題空間就實(shí)現(xiàn)了對(duì)問(wèn)務(wù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為人的問(wèn)題空間就實(shí)現(xiàn)了對(duì)問(wèn)題的表征和理解。題的表征和理解。 l問(wèn)題空間是指問(wèn)題解決者對(duì)所要解決的問(wèn)題空間是指問(wèn)題解決者對(duì)所要解決的問(wèn)題的一切可能的認(rèn)識(shí)狀

15、態(tài)，包括對(duì)問(wèn)問(wèn)題的一切可能的認(rèn)識(shí)狀態(tài)，包括對(duì)問(wèn)題的初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)的認(rèn)識(shí)，如何題的初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)的認(rèn)識(shí)，如何由初始狀態(tài)轉(zhuǎn)化為目標(biāo)狀態(tài)以及有關(guān)的由初始狀態(tài)轉(zhuǎn)化為目標(biāo)狀態(tài)以及有關(guān)的算子的認(rèn)識(shí)等。算子的認(rèn)識(shí)等。l問(wèn)題表征的四個(gè)因素問(wèn)題表征的四個(gè)因素問(wèn)題的初始狀態(tài)問(wèn)題的初始狀態(tài)目標(biāo)狀態(tài)目標(biāo)狀態(tài)算子算子對(duì)算子的約束對(duì)算子的約束問(wèn)題解決問(wèn)題解決l問(wèn)題解決就是應(yīng)用各種算子來(lái)改變問(wèn)題的問(wèn)題解決就是應(yīng)用各種算子來(lái)改變問(wèn)題的起始狀態(tài)，使之轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)狀態(tài)，也就是起始狀態(tài)，使之轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)狀態(tài)，也就是對(duì)問(wèn)題空間的搜索，以找到一條從問(wèn)題的對(duì)問(wèn)題空間的搜索，以找到一條從問(wèn)題的起始狀態(tài)達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)的通路。起始狀態(tài)達(dá)到目

16、標(biāo)狀態(tài)的通路。l1、問(wèn)題行為圖、問(wèn)題行為圖 問(wèn)題行為圖將問(wèn)題解決過(guò)程分解為許多操問(wèn)題行為圖將問(wèn)題解決過(guò)程分解為許多操作和認(rèn)識(shí)狀態(tài)，清楚地揭示問(wèn)題空間和搜作和認(rèn)識(shí)狀態(tài)，清楚地揭示問(wèn)題空間和搜索過(guò)程。索過(guò)程。l 設(shè)在下列加法算式中，有設(shè)在下列加法算式中，有10個(gè)不同的字母，每個(gè)字母分別個(gè)不同的字母，每個(gè)字母分別代表代表0至至9的一個(gè)數(shù)碼?，F(xiàn)已知字母的一個(gè)數(shù)碼?，F(xiàn)已知字母D=5，要求找出每一個(gè)，要求找出每一個(gè)字母所代表的一個(gè)數(shù)碼，運(yùn)用通常的加法規(guī)則，使得下面字母所代表的一個(gè)數(shù)碼，運(yùn)用通常的加法規(guī)則，使得下面的算式得以成立：的算式得以成立：D O N A L D+G E R A L DR O B E

17、R T密碼算題密碼算題5 2 6 4 8 5+1 9 7 4 8 57 2 3 9 7 02、樹(shù)形圖、樹(shù)形圖 l樹(shù)形圖指明在所有可能的方向上進(jìn)行樹(shù)形圖指明在所有可能的方向上進(jìn)行搜索所產(chǎn)生的各種中間狀態(tài)，直至目搜索所產(chǎn)生的各種中間狀態(tài)，直至目標(biāo)狀態(tài)，故又稱搜索樹(shù)。標(biāo)狀態(tài)，故又稱搜索樹(shù)。l樹(shù)形圖既表明問(wèn)題空間，又表明對(duì)問(wèn)樹(shù)形圖既表明問(wèn)題空間，又表明對(duì)問(wèn)題空間的搜索過(guò)程。題空間的搜索過(guò)程。l問(wèn)題行為圖所表明的人的問(wèn)題空間是問(wèn)題行為圖所表明的人的問(wèn)題空間是從人解決問(wèn)題的實(shí)際行為得到的，它從人解決問(wèn)題的實(shí)際行為得到的，它是心理空間。樹(shù)形圖所表示的問(wèn)題空是心理空間。樹(shù)形圖所表示的問(wèn)題空間是基于對(duì)問(wèn)題解決的

18、邏輯分析或算間是基于對(duì)問(wèn)題解決的邏輯分析或算法而得到的，它是一種邏輯空間或算法而得到的，它是一種邏輯空間或算法空間。這兩種空間相互聯(lián)系著，邏法空間。這兩種空間相互聯(lián)系著，邏輯空間可以轉(zhuǎn)化為心理空間。輯空間可以轉(zhuǎn)化為心理空間。問(wèn)題解決步驟l問(wèn)題表征，即識(shí)別和理解問(wèn)題問(wèn)題表征，即識(shí)別和理解問(wèn)題l設(shè)計(jì)或規(guī)定解決問(wèn)題的策略設(shè)計(jì)或規(guī)定解決問(wèn)題的策略l執(zhí)行策略執(zhí)行策略l評(píng)價(jià)問(wèn)題解決的進(jìn)展評(píng)價(jià)問(wèn)題解決的進(jìn)展問(wèn)題表征對(duì)問(wèn)題解決的影響問(wèn)題表征對(duì)問(wèn)題解決的影響l1.如果問(wèn)題得不到適宜的表征，那么如果問(wèn)題得不到適宜的表征，那么問(wèn)題就難于解決或無(wú)法解決。問(wèn)題就難于解決或無(wú)法解決。l2.問(wèn)題表征依賴于人的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，也問(wèn)

19、題表征依賴于人的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，也受到注意、記憶和思維等心理過(guò)程的受到注意、記憶和思維等心理過(guò)程的制約。制約。 l問(wèn)題空間是對(duì)任務(wù)范圍的理解，即形成問(wèn)題空間是對(duì)任務(wù)范圍的理解，即形成問(wèn)題的表征問(wèn)題的表征問(wèn)題本身是課題的領(lǐng)域、范圍問(wèn)題本身是課題的領(lǐng)域、范圍對(duì)問(wèn)題的理解則是人的問(wèn)題空間對(duì)問(wèn)題的理解則是人的問(wèn)題空間l問(wèn)題空間不是現(xiàn)成地隨著問(wèn)題提供給問(wèn)題空間不是現(xiàn)成地隨著問(wèn)題提供給問(wèn)問(wèn)題解決者題解決者的的l問(wèn)題解決者需要利用問(wèn)題本身的特征和問(wèn)題解決者需要利用問(wèn)題本身的特征和相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)來(lái)主動(dòng)地構(gòu)建它相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)來(lái)主動(dòng)地構(gòu)建它l問(wèn)題解決者需要充分有效地提取問(wèn)題信息，問(wèn)題解決者需要充分有效地提取問(wèn)題信息，再

20、根據(jù)問(wèn)題解決者自身的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)信再根據(jù)問(wèn)題解決者自身的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)信息進(jìn)行組織和分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題結(jié)構(gòu)，建構(gòu)息進(jìn)行組織和分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題結(jié)構(gòu)，建構(gòu)問(wèn)題空間問(wèn)題空間同一問(wèn)題，不同人可構(gòu)造出不同問(wèn)題空間同一問(wèn)題，不同人可構(gòu)造出不同問(wèn)題空間同一個(gè)人，其問(wèn)題空間也可能改變或重構(gòu)同一個(gè)人，其問(wèn)題空間也可能改變或重構(gòu)不同問(wèn)題，有不同的問(wèn)題空間的結(jié)構(gòu)和大小不同問(wèn)題，有不同的問(wèn)題空間的結(jié)構(gòu)和大小表征是問(wèn)題解決的中心環(huán)節(jié)表征是問(wèn)題解決的中心環(huán)節(jié)l問(wèn)題表征直接影響著問(wèn)題解決者所考慮的一系問(wèn)題表征直接影響著問(wèn)題解決者所考慮的一系列合法、適當(dāng)?shù)牟搅泻戏?、適當(dāng)?shù)牟絣如果一個(gè)問(wèn)題得到了正確的表征，可以說(shuō)它已如果一個(gè)問(wèn)題得到了

21、正確的表征，可以說(shuō)它已解決了一半（解決了一半（Simon，1986）l有時(shí)按常規(guī)方式表征的問(wèn)題難以求解，但若換有時(shí)按常規(guī)方式表征的問(wèn)題難以求解，但若換一個(gè)角度來(lái)表征同一個(gè)問(wèn)題，問(wèn)題就迎刃而解一個(gè)角度來(lái)表征同一個(gè)問(wèn)題，問(wèn)題就迎刃而解了（了（Simon，1991）適宜的表征l 問(wèn)題解決的典型特征即在于生成合理的問(wèn)題表征，問(wèn)題解決的典型特征即在于生成合理的問(wèn)題表征，即問(wèn)題被恰當(dāng)?shù)亟M織起來(lái)。即問(wèn)題被恰當(dāng)?shù)亟M織起來(lái)。l 一個(gè)適宜的表征應(yīng)該滿足三個(gè)條件一個(gè)適宜的表征應(yīng)該滿足三個(gè)條件表征與問(wèn)題的真實(shí)結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)表征與問(wèn)題的真實(shí)結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)表征中的各個(gè)問(wèn)題成分被適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合在一起表征中的各個(gè)問(wèn)題成分被適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合在一

22、起表征結(jié)合了問(wèn)題解決者的其他知識(shí)表征結(jié)合了問(wèn)題解決者的其他知識(shí)（Wertheimer, 1985）什么決定問(wèn)題難度？l問(wèn)題結(jié)構(gòu)上的不同并不能解釋問(wèn)題難度上問(wèn)題結(jié)構(gòu)上的不同并不能解釋問(wèn)題難度上的差異，被試想象、構(gòu)造或考慮問(wèn)題的方的差異，被試想象、構(gòu)造或考慮問(wèn)題的方式才是決定問(wèn)題難度的關(guān)鍵。式才是決定問(wèn)題難度的關(guān)鍵。（Kotovky等人，等人，1985）l 策略是人對(duì)信息加以操作的辦法、計(jì)劃、方案，策略是人對(duì)信息加以操作的辦法、計(jì)劃、方案，它使人的認(rèn)知活動(dòng)成為有組織的有機(jī)的統(tǒng)一體它使人的認(rèn)知活動(dòng)成為有組織的有機(jī)的統(tǒng)一體l采用什么樣的策略解決問(wèn)題，是影響問(wèn)題解決采用什么樣的策略解決問(wèn)題，是影響問(wèn)題解

23、決效率的一個(gè)很重要的心理因素效率的一個(gè)很重要的心理因素l好的策略，有利于問(wèn)題的解決好的策略，有利于問(wèn)題的解決9+3+2+4+5+6+7+8+1+5=？(9+1)+(8 +2)+(7+3)+(6+4)+(5+5)=50(1+9) 9 2+5=50l某些策略比其他一些策略更有效，表現(xiàn)在某些策略比其他一些策略更有效，表現(xiàn)在它們要求的短時(shí)記憶的負(fù)擔(dān)它們要求的短時(shí)記憶的負(fù)擔(dān)保持它們的容易程度保持它們的容易程度它們達(dá)到問(wèn)題解決的速度它們達(dá)到問(wèn)題解決的速度它們所適用的作業(yè)范圍它們所適用的作業(yè)范圍l算法算法l啟發(fā)式啟發(fā)式手段手段- -目的分析目的分析逆向搜索逆向搜索爬山法爬山法計(jì)劃計(jì)劃l算法策略（算法策略（a

24、lgorithm strategyalgorithm strategy）是在問(wèn)）是在問(wèn)題空間中隨機(jī)搜索所有可能的解決問(wèn)題的題空間中隨機(jī)搜索所有可能的解決問(wèn)題的方法，直至選擇一種有效的方法解決問(wèn)題方法，直至選擇一種有效的方法解決問(wèn)題把解決問(wèn)題的方法一一進(jìn)行嘗試，最終把解決問(wèn)題的方法一一進(jìn)行嘗試，最終找到解決問(wèn)題的答案找到解決問(wèn)題的答案l優(yōu)點(diǎn)：它能夠保證問(wèn)題的解決優(yōu)點(diǎn)：它能夠保證問(wèn)題的解決l缺點(diǎn)：需要大量的嘗試，因此費(fèi)時(shí)費(fèi)力缺點(diǎn)：需要大量的嘗試，因此費(fèi)時(shí)費(fèi)力當(dāng)問(wèn)題復(fù)雜、問(wèn)題空間很大時(shí)，人們很當(dāng)問(wèn)題復(fù)雜、問(wèn)題空間很大時(shí)，人們很難依靠這種策略來(lái)解決問(wèn)題難依靠這種策略來(lái)解決問(wèn)題有些問(wèn)題也許沒(méi)有現(xiàn)成的算法

25、或尚未發(fā)有些問(wèn)題也許沒(méi)有現(xiàn)成的算法或尚未發(fā)現(xiàn)其算法現(xiàn)其算法l啟發(fā)法（啟發(fā)法（heuristic methodheuristic method）是人根據(jù)一）是人根據(jù)一定的經(jīng)驗(yàn)，在問(wèn)題空間內(nèi)進(jìn)行較少的搜索，定的經(jīng)驗(yàn)，在問(wèn)題空間內(nèi)進(jìn)行較少的搜索，以達(dá)到問(wèn)題解決的一種方法以達(dá)到問(wèn)題解決的一種方法l優(yōu)點(diǎn)：較省時(shí)省力優(yōu)點(diǎn)：較省時(shí)省力l缺點(diǎn)：?jiǎn)l(fā)法不能完全保證問(wèn)題解決的成缺點(diǎn)：?jiǎn)l(fā)法不能完全保證問(wèn)題解決的成功功l 手段手段- -目的分析（目的分析（mean-end analysismean-end analysis）是將需）是將需要達(dá)到的問(wèn)題的目標(biāo)狀態(tài)分成若干子目標(biāo)，通要達(dá)到的問(wèn)題的目標(biāo)狀態(tài)分成若干子目標(biāo)，

26、通過(guò)實(shí)現(xiàn)一系列的子目標(biāo)最終達(dá)到總目標(biāo)。過(guò)實(shí)現(xiàn)一系列的子目標(biāo)最終達(dá)到總目標(biāo)?；静襟E基本步驟l比較初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)，提出第一個(gè)子目標(biāo)比較初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)，提出第一個(gè)子目標(biāo)l找出完成第一個(gè)子目標(biāo)的方法或操作找出完成第一個(gè)子目標(biāo)的方法或操作l實(shí)現(xiàn)子目標(biāo)實(shí)現(xiàn)子目標(biāo)l提出新的子目標(biāo)提出新的子目標(biāo)上述步驟循環(huán)往復(fù)，直至問(wèn)題的解決上述步驟循環(huán)往復(fù)，直至問(wèn)題的解決l 手段手段- -目的分析是常用策略，對(duì)解決復(fù)雜問(wèn)題目的分析是常用策略，對(duì)解決復(fù)雜問(wèn)題有重要應(yīng)用價(jià)值。有重要應(yīng)用價(jià)值。河內(nèi)塔問(wèn)題目標(biāo)：河內(nèi)塔問(wèn)題目標(biāo)：將盤(pán)從柱將盤(pán)從柱1移到柱移到柱3，且保持原大小順序。，且保持原大小順序。河內(nèi)塔問(wèn)題規(guī)則：河內(nèi)塔問(wèn)

27、題規(guī)則：每次只能移動(dòng)一個(gè)圓盤(pán)；每次只能移動(dòng)一個(gè)圓盤(pán)；大盤(pán)不能放在小盤(pán)上；大盤(pán)不能放在小盤(pán)上；在移動(dòng)時(shí)可利用柱在移動(dòng)時(shí)可利用柱2。l逆向搜索（逆向搜索（backward searchbackward search）是從問(wèn)）是從問(wèn)題的目標(biāo)狀態(tài)開(kāi)始搜索，直至找到通題的目標(biāo)狀態(tài)開(kāi)始搜索，直至找到通往初始狀態(tài)的通路或方法。往初始狀態(tài)的通路或方法。l逆向搜索更適合于解決那些從初始狀逆向搜索更適合于解決那些從初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)只有少數(shù)通路的問(wèn)題。態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)只有少數(shù)通路的問(wèn)題。l池塘問(wèn)題池塘問(wèn)題l爬山法（爬山法（hill climbing methodhill climbing method）是類似）是類似

28、于手段于手段- -目的分析法的一種解題策略。目的分析法的一種解題策略。l人在爬山時(shí)考慮指定的起始點(diǎn)，然后選取人在爬山時(shí)考慮指定的起始點(diǎn)，然后選取與起始點(diǎn)鄰接的未被訪問(wèn)的任一節(jié)點(diǎn)，向與起始點(diǎn)鄰接的未被訪問(wèn)的任一節(jié)點(diǎn)，向目標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)，并且在爬山過(guò)程中對(duì)每一目標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)，并且在爬山過(guò)程中對(duì)每一節(jié)點(diǎn)下面的可能路程進(jìn)行排序，逐步逼近節(jié)點(diǎn)下面的可能路程進(jìn)行排序，逐步逼近目標(biāo)。這種方法稱為爬山法。目標(biāo)。這種方法稱為爬山法。l爬山法是采用一定的方法逐步降低初始爬山法是采用一定的方法逐步降低初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)的距離，以達(dá)到問(wèn)題解狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)的距離，以達(dá)到問(wèn)題解決的一種方法決的一種方法就像登山者為了登上山峰，需

29、要從山就像登山者為了登上山峰，需要從山腳一步一步登上山峰一樣腳一步一步登上山峰一樣最麻煩的問(wèn)題：小丘，山脊，平臺(tái)最麻煩的問(wèn)題：小丘，山脊，平臺(tái)l使用手段使用手段-目的分析時(shí)，有時(shí)為了達(dá)到目目的分析時(shí)，有時(shí)為了達(dá)到目的，不得不暫時(shí)擴(kuò)大目標(biāo)狀態(tài)與初始狀的，不得不暫時(shí)擴(kuò)大目標(biāo)狀態(tài)與初始狀態(tài)的差異，以有利于最終達(dá)到目標(biāo)。態(tài)的差異，以有利于最終達(dá)到目標(biāo)。l在解決問(wèn)題時(shí)，還可以先拋開(kāi)某些方面或在解決問(wèn)題時(shí)，還可以先拋開(kāi)某些方面或部分，而抓住一些主要結(jié)構(gòu)，把問(wèn)題抽象部分，而抓住一些主要結(jié)構(gòu)，把問(wèn)題抽象成簡(jiǎn)單的形式，先解決這個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，成簡(jiǎn)單的形式，先解決這個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，然后而已得成果去解決更復(fù)雜的問(wèn)題。然

30、后而已得成果去解決更復(fù)雜的問(wèn)題。 啟發(fā)式策略的本質(zhì)特征：選擇性啟發(fā)式策略的本質(zhì)特征：選擇性l選擇性是啟發(fā)式策略的基本特征選擇性是啟發(fā)式策略的基本特征l一般來(lái)說(shuō)，特定的問(wèn)題解決需要經(jīng)過(guò)多次摸索一般來(lái)說(shuō)，特定的問(wèn)題解決需要經(jīng)過(guò)多次摸索才能完成。在摸索過(guò)程中，有些經(jīng)驗(yàn)或嘗試被才能完成。在摸索過(guò)程中，有些經(jīng)驗(yàn)或嘗試被放棄了，有些則被繼續(xù)使用放棄了，有些則被繼續(xù)使用l這種不斷摸索和試探的反復(fù)試驗(yàn)法并不是隨機(jī)這種不斷摸索和試探的反復(fù)試驗(yàn)法并不是隨機(jī)的或盲目的，事實(shí)上，它具有很強(qiáng)的選擇性。的或盲目的，事實(shí)上，它具有很強(qiáng)的選擇性。人們從錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)，從成功中獲得經(jīng)驗(yàn)，人們從錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)，從成功中獲得經(jīng)驗(yàn)，

31、在選擇試誤過(guò)程中逐步逼近目標(biāo)在選擇試誤過(guò)程中逐步逼近目標(biāo)l啟發(fā)式是人從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出的能在問(wèn)題空間啟發(fā)式是人從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出的能在問(wèn)題空間中有效地限制搜索量的問(wèn)題解決策略。中有效地限制搜索量的問(wèn)題解決策略。l選擇，就其本身而言，是問(wèn)題解決者對(duì)所要選擇，就其本身而言，是問(wèn)題解決者對(duì)所要解決的特定問(wèn)題中所包含的各種信息作出區(qū)解決的特定問(wèn)題中所包含的各種信息作出區(qū)分、優(yōu)化的過(guò)程。分、優(yōu)化的過(guò)程。l啟發(fā)式策略的選擇性基于多種經(jīng)驗(yàn)法則（或啟發(fā)式策略的選擇性基于多種經(jīng)驗(yàn)法則（或直觀推斷法），它們提示問(wèn)題解決者應(yīng)先行直觀推斷法），它們提示問(wèn)題解決者應(yīng)先行搜索哪些路徑和在已搜索了的路徑中哪些有搜索哪些路徑和在已搜

32、索了的路徑中哪些有希望通向目標(biāo)。希望通向目標(biāo)。l啟發(fā)式策略的選擇性與外界某種環(huán)境信息的啟發(fā)式策略的選擇性與外界某種環(huán)境信息的反饋密切相關(guān)。反饋密切相關(guān)。l鑒于問(wèn)題表征和策略在人類問(wèn)題解決過(guò)程中的鑒于問(wèn)題表征和策略在人類問(wèn)題解決過(guò)程中的重要作用，我們對(duì)問(wèn)題表征、問(wèn)題解決策略和重要作用，我們對(duì)問(wèn)題表征、問(wèn)題解決策略和表征與策略間的關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)研究。表征與策略間的關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)研究。問(wèn)題表征過(guò)程及其對(duì)問(wèn)題解決的影響問(wèn)題表征過(guò)程及其對(duì)問(wèn)題解決的影響策略使用和轉(zhuǎn)換策略使用和轉(zhuǎn)換問(wèn)題表征與策略的關(guān)系問(wèn)題表征與策略的關(guān)系 l我們認(rèn)為，為了正確地解決問(wèn)題，問(wèn)題解我們認(rèn)為，為了正確地解決問(wèn)題，問(wèn)題解決者必須從

33、問(wèn)題的語(yǔ)言表述中充分有效地決者必須從問(wèn)題的語(yǔ)言表述中充分有效地提取信息，再根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)信提取信息，再根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)信息進(jìn)行分析和組織，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的結(jié)構(gòu)，構(gòu)息進(jìn)行分析和組織，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的結(jié)構(gòu)，構(gòu)成自己的問(wèn)題空間。成自己的問(wèn)題空間。實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一l 目的：探討問(wèn)題表征的信息加工過(guò)程及其對(duì)問(wèn)題解決結(jié)果的影響l 被試：34名大學(xué)生l 實(shí)驗(yàn)作業(yè)：智力數(shù)學(xué)題 傅小蘭，何海東 (1995)：?jiǎn)栴}表征過(guò)程的一項(xiàng)研究。心理學(xué)報(bào), 27(1), 204-210。智力數(shù)學(xué)應(yīng)用題l 蘇珊正在翻弄一個(gè)小本子，查找著什么?！斑@是過(guò)去的日記，”她說(shuō)?！拔蚁肟纯茨衬昴吃伦詈蟮哪且惶於加浟诵┦裁?，那是我們初次相遇的

34、日子?！眑 “我認(rèn)為那一天在當(dāng)年是獨(dú)一無(wú)二的”，薩姆關(guān)掉收音機(jī)對(duì)蘇珊說(shuō)，“如果你把那個(gè)月份最后一天以前的日數(shù)加到那一年其余月份中大月超過(guò)小月的數(shù)值上，你就可以得出我們初次相見(jiàn)以后那個(gè)月份的天數(shù)了。”l 薩姆想了一會(huì)兒又說(shuō)：“而且那天的日期等于那一年年代數(shù)的前兩位數(shù)字與后兩位數(shù)字之和?！眑 蘇珊對(duì)她丈夫的難題是習(xí)以為常。不過(guò)，她日記中記載的那個(gè)日子到底是哪年哪月的幾號(hào)呢？問(wèn)題的初始條件與隱含條件l 過(guò)去的日記：日記中記載的那一天是在1993年以前。l 某年某月最后的那一天。l 那一天在當(dāng)年是獨(dú)一無(wú)二的：解是唯一的。l 關(guān)掉收音機(jī)：對(duì)話發(fā)生在有收音機(jī)的年代，即1912年以后。l 把那個(gè)月份最后一天

35、以前的日數(shù)加到那一年其余月份中大月超過(guò)小月的數(shù)值上，等于初次相見(jiàn)以后那個(gè)月份的天數(shù)。l 那天的日期等于那一年年代數(shù)的前兩位數(shù)字與后兩位數(shù)字之和。 答案l 第一步：求月份和日期（滿足條件2、3、5）7月31日閏年2月29日l(shuí) 第二步：求年代（滿足條件1、4、6）1912年l 正確答案：1912年7月31日結(jié)果l 34名被試所給答案中包括正確答案的有6人；l 沒(méi)有一人的答案完全滿足6個(gè)初始約束條件。數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析詳細(xì)分析被試的問(wèn)題表征過(guò)程與問(wèn)題解決結(jié)果詳細(xì)分析被試的問(wèn)題表征過(guò)程與問(wèn)題解決結(jié)果結(jié)結(jié) 論論l 正確的問(wèn)題表征是解決問(wèn)題的必要前提，在錯(cuò)誤的或不完整的問(wèn)題空間中進(jìn)行搜索，不可能求得問(wèn)題的正

36、確解；l 問(wèn)題表征是對(duì)問(wèn)題信息提取和理解的過(guò)程，問(wèn)題規(guī)則在問(wèn)題表征中起重要作用；l 在問(wèn)題表征過(guò)程中，導(dǎo)致建構(gòu)出錯(cuò)誤的或不完整的問(wèn)題空間的主要因素包括信息遺漏：未能將問(wèn)題的有關(guān)信息全部提取出來(lái)；信息誤解：對(duì)某些問(wèn)題信息做出錯(cuò)誤的分析和理解；隱喻干擾：?jiǎn)栴}信息中潛在的歧義性使被試?yán)Щ蠡蛘`導(dǎo)被試的解題思路。l目的：研究對(duì)問(wèn)題規(guī)則的表征l任務(wù)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、規(guī)則明確的換位棋l被試：65名大學(xué)生l數(shù)據(jù)：65名大學(xué)生被試問(wèn)題解決過(guò)程的詳細(xì)記錄 王東暉，傅小蘭 (1997)：換位棋問(wèn)題規(guī)則的表征與解題正確率間關(guān)系的研究。心理科學(xué)通訊, (6), 536-540。l 問(wèn)題： XXXOOO OOOXXXl 走棋規(guī)

37、則白子O和黑子X(jué)分別向?qū)Ψ角斑M(jìn)，每次只能走一格；可以雙方輪流前進(jìn)，也可以有一方連續(xù)前進(jìn)，不能倒退。遇到對(duì)方棋子可以跳過(guò)，但只能跳過(guò)一個(gè)棋子。l 步數(shù)規(guī)則15次行棋內(nèi)將黑白棋子互換位置。l正確表征問(wèn)題規(guī)則是解決換位棋問(wèn)題的必要前提；l對(duì)問(wèn)題規(guī)則信息的誤解和遺漏是導(dǎo)致解題錯(cuò)誤的重要原因；l發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是解決換位棋問(wèn)題的必要條件，應(yīng)用正確的搜索方式（手段-目的分析策略、逆向搜索策略等）有助于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。l在問(wèn)題解決過(guò)程中，問(wèn)題解決者往往不止在問(wèn)題解決過(guò)程中，問(wèn)題解決者往往不止使用一種策略。一些心理學(xué)家注意到，人使用一種策略。一些心理學(xué)家注意到，人可以從使用一種策略轉(zhuǎn)換到使用另一種策可以

38、從使用一種策略轉(zhuǎn)換到使用另一種策略。那么，略。那么，策略在什么條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)換？策略在什么條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)換？什么因素促使策略進(jìn)行轉(zhuǎn)換呢？什么因素促使策略進(jìn)行轉(zhuǎn)換呢？ 實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三l 實(shí)驗(yàn)作業(yè)：華容道問(wèn)題l 實(shí)驗(yàn)條件：2 2允許或不允許重走告訴或不告訴最少步數(shù)l 被試：被試共16人l 被試組間設(shè)計(jì)。每組4人，男女各半。 傅小蘭 (1987)：?jiǎn)栴}解決過(guò)程中的策略轉(zhuǎn)換的一項(xiàng)研究。心理學(xué)雜志，2(3)，22-31。華榮道：橫沖直撞式華榮道：橫沖直撞式1曹曹操操324關(guān)關(guān) 羽羽張張飛飛趙趙云云馬馬超超黃黃忠忠實(shí)驗(yàn)方法l要求被試進(jìn)行出聲思維l詳細(xì)分析被試的口語(yǔ)記錄結(jié)論結(jié)論l 解決華容道問(wèn)題過(guò)程中使用著不止一

39、種策略。知覺(jué)指引策略是普遍使用的策略，早期表現(xiàn)是隨機(jī)的知覺(jué)指引策略，后來(lái)表現(xiàn)為確定一定中間狀態(tài)的有計(jì)劃的知覺(jué)指引策略。和有計(jì)劃的知覺(jué)指引策略有密切關(guān)系的是近點(diǎn)優(yōu)先策略和遠(yuǎn)點(diǎn)優(yōu)先策略。結(jié)論結(jié)論（續(xù)）（續(xù)）l 策略轉(zhuǎn)換的總趨勢(shì)是從隨機(jī)的知覺(jué)指引策略轉(zhuǎn)換為有計(jì)劃的知覺(jué)指引策略。近點(diǎn)優(yōu)先策略和遠(yuǎn)點(diǎn)優(yōu)先策略的轉(zhuǎn)換可以是隨機(jī)的；也可以是以一方的連續(xù)失敗而轉(zhuǎn)換的；而以確定的中間狀態(tài)作為即時(shí)目標(biāo)的是有計(jì)劃的轉(zhuǎn)換。l 被試是否被允許隨時(shí)放棄當(dāng)前狀態(tài)而從頭開(kāi)始重新嘗試，被試是否被告知解決華容道問(wèn)題的最少步數(shù)，都是影響策略轉(zhuǎn)換的因素。允許重走和告訴最少步數(shù)都有利于策略間的轉(zhuǎn)換。l我們用心理學(xué)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合的

40、我們用心理學(xué)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合的方法研究了問(wèn)題表征與問(wèn)題解決策略的關(guān)方法研究了問(wèn)題表征與問(wèn)題解決策略的關(guān)系。系。l研究選用的獨(dú)粒鉆石棋問(wèn)題不僅具有特殊研究選用的獨(dú)粒鉆石棋問(wèn)題不僅具有特殊的問(wèn)題結(jié)構(gòu)，而且提供了一個(gè)與象棋和圍的問(wèn)題結(jié)構(gòu)，而且提供了一個(gè)與象棋和圍棋同樣自然的問(wèn)題情境。棋同樣自然的問(wèn)題情境。獨(dú)立鉆石棋問(wèn)題的結(jié)構(gòu)l 獨(dú)立鉆石棋是單人玩的游戲，共有32粒棋子l 它的玩法像跳棋，每次動(dòng)一個(gè)棋子，這個(gè)棋子必須跳過(guò)另一個(gè)棋子，而且要跳到空位上，被跳過(guò)的那個(gè)棋子就被吃掉了l 游戲的成績(jī)?nèi)Q于最后剩的棋子數(shù)最好成績(jī)是只在棋盤(pán)中央（44處）剩下一枚棋子獨(dú)立鉆石棋獨(dú)立鉆石棋四組棋子及其關(guān)系四組棋子

41、及其關(guān)系l A組：24、42、44、46、64。A組棋子只能靠吃掉34、43、45和54位的棋子而走動(dòng)。l B組：13、15、31、33、35、37、51、53、55、57、73、75。B組棋子無(wú)法吃掉A組棋子，也不能被A組棋子吃掉，但可以與C組和D組棋子互相對(duì)吃。l C組：23、25、41、43、45、47、63、65。l D組：14、32、34、36、52、54、56、74。 C組棋子與D組棋子互相垂直，不能互吃，也不能換位，但它們不僅能與B組棋子互相吃，而且還能吃掉A組棋子。l顯然，問(wèn)題解決者需要對(duì)問(wèn)題結(jié)構(gòu)有明確的認(rèn)識(shí)，還要具有統(tǒng)觀全局的能力，使各組棋子能互相搭橋和配合，才能最終達(dá)到解決

42、目的。實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四采用出聲思維方法44名被試解決問(wèn)題五次 Fu, X. L. (1995). Problem representation and solution strategies in Solitaire Chess. European Journal of Cognitive Psychology, 7(3), 261-281. （1）被試使用的三種策略l知覺(jué)指引策略l選擇性搜索策略l計(jì)劃簡(jiǎn)化策略“知覺(jué)指引策略知覺(jué)指引策略”l 被試下棋中選擇棋子移動(dòng)無(wú)計(jì)劃，主要基于當(dāng)時(shí)對(duì)問(wèn)題情境的知覺(jué)結(jié)果，即看出哪個(gè)棋子能動(dòng)就移動(dòng)哪個(gè)棋子。l 口語(yǔ)記錄多是：“先試試”、“車到山前必有路”和“走一步看

43、一步”等?！斑x擇性搜索策略選擇性搜索策略”l 被試的口語(yǔ)記錄包括“先把最角上的棋子去掉”，“要往中間走”和“怎么把邊緣的移到中間去？”等。l 考慮到問(wèn)題解決的最佳結(jié)果是剩一枚棋子在棋盤(pán)正中心位置，把棋子往棋盤(pán)中部集中是有道理的。“計(jì)劃簡(jiǎn)化策略計(jì)劃簡(jiǎn)化策略”l 被試的口語(yǔ)記錄中有這樣的表述，“怎么千方百計(jì)使這4個(gè)角一個(gè)一個(gè)使它空出來(lái)”和“上面一個(gè)一個(gè)角消滅掉了，這么消滅的話沒(méi)注意中間的”等。l 被試將棋盤(pán)的4個(gè)邊角上的棋子一塊接一塊地清除，表現(xiàn)出明顯的計(jì)劃性，這樣，也就能保證剩下的棋子都集中在中部。05101520253012345嘗試次數(shù)人數(shù)（人）知覺(jué)指引策略選擇性搜索策略計(jì)劃簡(jiǎn)化策略在五次嘗

44、試中，使用在五次嘗試中，使用“知覺(jué)指引策略知覺(jué)指引策略”的人數(shù)逐的人數(shù)逐次減少，而使用次減少，而使用“選擇性搜索策略選擇性搜索策略”和和“計(jì)劃簡(jiǎn)計(jì)劃簡(jiǎn)化策略化策略”的人數(shù)呈上升趨勢(shì)。的人數(shù)呈上升趨勢(shì)。（2）策略有效性l對(duì)使用不同策略解決問(wèn)題的剩棋子數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，結(jié)果表明，使用“知覺(jué)指引策略”、 “選擇性搜索策略”和“計(jì)劃簡(jiǎn)化策略”解決獨(dú)粒鉆石棋問(wèn)題的有效性依秩遞增。l思維的計(jì)算機(jī)模擬的基礎(chǔ)是對(duì)人加工信息的過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性的分析，再用計(jì)算機(jī)程序再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中觀察到的信息加工過(guò)程，從而闡明人的思維規(guī)律。三種策略形式化三種策略形式化l我們通過(guò)對(duì)棋盤(pán)上不同位置的棋子賦予不同權(quán)重的方法，把人類被試使用的上述

45、三種策略形式化（Fu，1995）。l權(quán)重的具體值并不重要，實(shí)際起作用的是權(quán)重值的相對(duì)大小，在操作中權(quán)重值大的棋子總是比權(quán)重值小的棋子優(yōu)先處理，即應(yīng)先吃掉。 1 1 1 3 3 3 9 9 9 1 1 1 2 2 2 8 8 8 1 1 1 1 1 1 1 3 2 1 1 1 2 3 7 6 1 1 1 2 3 1 1 1 1 1 1 1 3 2 1 1 1 2 3 7 6 1 1 1 2 3 1 1 1 1 1 1 1 3 2 1 1 1 2 3 7 6 1 1 1 2 3 1 1 1 2 2 2 4 4 4 1 1 1 3 3 3 5 5 5 （a）知覺(jué)指引策略）知覺(jué)指引策略 （b）選擇性搜

46、索策略）選擇性搜索策略 （c）計(jì)劃簡(jiǎn)化策略）計(jì)劃簡(jiǎn)化策略圖圖2 三種策略對(duì)應(yīng)的棋子權(quán)重賦值三種策略對(duì)應(yīng)的棋子權(quán)重賦值形式化形式化l通過(guò)對(duì)棋子賦予不同權(quán)重值的方法，我們形象直觀地模擬了使用不同策略的被試對(duì)問(wèn)題結(jié)構(gòu)的不同認(rèn)識(shí)及對(duì)問(wèn)題的不同表征。失敗失敗開(kāi)始開(kāi)始搜索搜索選擇選擇執(zhí)行執(zhí)行評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)終止終止分析分析倒退倒退圖圖3 基本認(rèn)知操作過(guò)程的計(jì)算機(jī)模型基本認(rèn)知操作過(guò)程的計(jì)算機(jī)模型5、 問(wèn)題解決的計(jì)算機(jī)模擬問(wèn)題解決的計(jì)算機(jī)模擬l問(wèn)題解決的計(jì)算機(jī)模擬就是依據(jù)一定的心問(wèn)題解決的計(jì)算機(jī)模擬就是依據(jù)一定的心理學(xué)理論編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序來(lái)模擬人類解決理學(xué)理論編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序來(lái)模擬人類解決問(wèn)題的行為和內(nèi)部認(rèn)知過(guò)程，使計(jì)算

47、機(jī)類問(wèn)題的行為和內(nèi)部認(rèn)知過(guò)程，使計(jì)算機(jī)類似于人的方式來(lái)解決問(wèn)題并達(dá)到類似的結(jié)似于人的方式來(lái)解決問(wèn)題并達(dá)到類似的結(jié)果。果。 邏輯理論家邏輯理論家和和通用問(wèn)題解決者通用問(wèn)題解決者l 1.邏輯理論家邏輯理論家 1956年由年由Newell、Shaw和和Simon編寫(xiě)的計(jì)編寫(xiě)的計(jì)算機(jī)程序，是人類歷史上第一個(gè)模擬人類解決算機(jī)程序，是人類歷史上第一個(gè)模擬人類解決問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序。它可以模擬人證明符號(hào)邏問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序。它可以模擬人證明符號(hào)邏輯定理的思維活動(dòng)。輯定理的思維活動(dòng)。 2.通用問(wèn)題解決者通用問(wèn)題解決者 1958年開(kāi)始，年開(kāi)始， Newell、Shaw和和Simon繼繼續(xù)研制模擬人類解決問(wèn)題的另一計(jì)

48、算機(jī)程序續(xù)研制模擬人類解決問(wèn)題的另一計(jì)算機(jī)程序,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱GPS。其內(nèi)部知識(shí)是以產(chǎn)生式來(lái)表征的。其內(nèi)部知識(shí)是以產(chǎn)生式來(lái)表征的。一個(gè)產(chǎn)生式由條件和行動(dòng)兩部分組成。一個(gè)產(chǎn)生式由條件和行動(dòng)兩部分組成。 計(jì)算機(jī)模擬的貢獻(xiàn)與存在的問(wèn)題計(jì)算機(jī)模擬的貢獻(xiàn)與存在的問(wèn)題 l1.計(jì)算機(jī)模擬的貢獻(xiàn)計(jì)算機(jī)模擬的貢獻(xiàn) 計(jì)算機(jī)模擬不僅對(duì)人工智能的發(fā)展有計(jì)算機(jī)模擬不僅對(duì)人工智能的發(fā)展有著直接的重要價(jià)值，而且證實(shí)了一些心理著直接的重要價(jià)值，而且證實(shí)了一些心理學(xué)理論，促進(jìn)心理學(xué)對(duì)人的問(wèn)題解決的研學(xué)理論，促進(jìn)心理學(xué)對(duì)人的問(wèn)題解決的研究，提高了對(duì)某些環(huán)節(jié)的認(rèn)識(shí)。究，提高了對(duì)某些環(huán)節(jié)的認(rèn)識(shí)。 計(jì)算機(jī)模擬推動(dòng)了知識(shí)庫(kù)和策略的研計(jì)算機(jī)模擬

49、推動(dòng)了知識(shí)庫(kù)和策略的研究。究。 計(jì)算機(jī)模擬引出了產(chǎn)生式概念，將問(wèn)計(jì)算機(jī)模擬引出了產(chǎn)生式概念，將問(wèn)題解決中的一些認(rèn)知活動(dòng)加以形式化。題解決中的一些認(rèn)知活動(dòng)加以形式化。 l2.計(jì)算機(jī)模擬存在的問(wèn)題計(jì)算機(jī)模擬存在的問(wèn)題 如何評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)完成任務(wù)的方式與人的如何評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)完成任務(wù)的方式與人的方式是相似的？方式是相似的？ 人與計(jì)算機(jī)在問(wèn)題中的思維方式差別人與計(jì)算機(jī)在問(wèn)題中的思維方式差別 情感等因素對(duì)二者在問(wèn)題解決中的作用情感等因素對(duì)二者在問(wèn)題解決中的作用如何體現(xiàn)？如何體現(xiàn)？l專業(yè)知識(shí)專業(yè)知識(shí)l定勢(shì)定勢(shì)l功能固著功能固著l動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)l情緒情緒l人際關(guān)系人際關(guān)系l 專家與新手專家（expert）是具有專門(mén)知識(shí)的

50、（domain-specific knowledge）人。新手（novice）是專門(mén)知識(shí)較少的人。l 專家解決相應(yīng)的問(wèn)題要容易得多。l 專家與新手的區(qū)別知識(shí)數(shù)量上的差異：知識(shí)組織方式上的差異：專家根據(jù)問(wèn)題的深層結(jié)構(gòu)（運(yùn)用相同定理）進(jìn)行分類，新手往往根據(jù)問(wèn)題的表面結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分類。l H. A. Simon & D. P. Simon (1978)發(fā)現(xiàn)：專家：“很明顯，400米/秒的一半是200米/秒。”新手：“平均速度=（初速+末速）/2 =（0+400米/秒）/2=200米/秒”。l Larkin（1981）專家：如果量v，v0和t是已知的那么，加速度a也是已知的新手：如果目標(biāo)是計(jì)算量x并且有一個(gè)物理定律包含有x那么，嘗試用那個(gè)定律計(jì)算x 實(shí)驗(yàn)五l 目的：通過(guò)比較廣告設(shè)計(jì)專家、新手和生手的問(wèn)題表征，研究廣告設(shè)計(jì)專家的問(wèn)題表征特點(diǎn)及過(guò)程。l 任務(wù)：用30分鐘為一種假想的家用機(jī)器人設(shè)計(jì)一張招貼畫(huà)形式的廣告方案。l 被試：專家9人；新手20人；生手20人。 l 材料：廣告設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明；引