第十一章第一節(jié)問題和問題解決

第十一章第一節(jié)問題和問題解決加涅第一節(jié)問題與問題解決問題解決對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有著重要的作用，加涅（Gagné,1977)認(rèn)為“教育課程的重要的最終目標(biāo)就是教學(xué)生解決問題——數(shù)學(xué)和物理問題、健康問題、社會(huì)問題以及個(gè)人適應(yīng)性問題?！北竟?jié)主要探討問題的基本概念、問題解決的過程以及問題解決能力的促進(jìn)。加涅在進(jìn)入本節(jié)學(xué)習(xí)之前，請(qǐng)大家看下面的一道題目⊙由16根火柴組成的5個(gè)正方形（圖A），請(qǐng)移動(dòng)其中3根火柴，使之成為4個(gè)正方形。圖A一、問題及其分類1.問題的定義：個(gè)體想做某件事，但不能馬上知道完成這件事所需采取的一系列行動(dòng)。每一個(gè)問題必然包含的三種成分：①給定信息，指有關(guān)問題初始狀態(tài)的一系列描述；（16根火柴，5個(gè)正方形）②目標(biāo)，指有關(guān)問題結(jié)果狀態(tài)的描述；（4個(gè)正方形）③障礙，指在解決問題的過程中會(huì)遇到的種種有待解決的因素。（只能移動(dòng)3根火柴）2.問題的分類如表11-1羅列了人們對(duì)問題做出的一些分類。一、問題及其分類維度類別描述舉例概括水平①概括性問題指向具有某一特征的一群人或物，具有一定普遍意義。適于抽樣，定量研究。隨著光照時(shí)間的增加，植物生長速度呈現(xiàn)什么樣的規(guī)律？②特殊性問題指向特殊的個(gè)體或現(xiàn)象，不具有廣泛的概括性。適于個(gè)案、質(zhì)型研究小學(xué)生張三的學(xué)習(xí)積極性如何？表11-1問題的分類維度類別描述舉例關(guān)注焦點(diǎn)①關(guān)系性問題關(guān)注事物或現(xiàn)象的結(jié)果、事物或現(xiàn)象間的異同以及相互關(guān)聯(lián)。適于定量研究探究學(xué)習(xí)方法對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績是否有積極影響？②過程性問題關(guān)注事物或現(xiàn)象發(fā)生和發(fā)展的動(dòng)態(tài)變化。適于質(zhì)的研究探究學(xué)習(xí)方法是如何對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響的？內(nèi)容特性①概念性問題問題內(nèi)容涉及學(xué)術(shù)性概念長方體的表面積與體積之間存在什么關(guān)系？②經(jīng)驗(yàn)性問題問題涉及生活經(jīng)驗(yàn)在冰面上行走時(shí)如何防滑?③價(jià)值問題問題涉及倫理道德、是非判斷初中生該不該早戀？一、問題及其分類維度類別描述舉例探究深度①描述性問題描述事物的現(xiàn)狀及其變化過程，適于定量、質(zhì)的研究某城市的空氣污染狀況②解釋性問題解釋事物變化的原因。適于定量、質(zhì)的研究高山上用水煮事物為什么煮不熟③預(yù)測(cè)性問題基于對(duì)因果關(guān)系的解釋而預(yù)測(cè)事物的未來變化。適于定量研究下周的天氣變化領(lǐng)域范圍①單學(xué)科問題可用某一學(xué)科知識(shí)加以解決數(shù)學(xué)相遇問題②跨學(xué)科問題需綜合多學(xué)科知識(shí)加以解決本地區(qū)空氣污染問題③生活實(shí)際問題不直接隸屬于我們的某個(gè)學(xué)科，是學(xué)生在生活中所面臨的、感興趣的電視節(jié)目的益處與危害維度類別描述舉例組織程度①結(jié)構(gòu)良好問題具有明確的目標(biāo)、條件和解答的問題野人和書生過河問題②結(jié)構(gòu)不良問題具有不明確的目標(biāo)、條件和解答的問題如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)？下面重點(diǎn)介紹兩種分類：（1）結(jié)構(gòu)良好和結(jié)構(gòu)不良問題學(xué)習(xí)者在學(xué)科學(xué)習(xí)中遇到的絕大多數(shù)問題都是結(jié)構(gòu)良好問題（well-structuredproblem)。如“求邊長為2厘米的正方形的面積”，其初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)，以及問題解決的方法都是明確。結(jié)構(gòu)不良問題（ill-structuredproblem），并不是指這個(gè)問題本身有什么錯(cuò)誤或是不恰當(dāng)，而是指它沒有明確的結(jié)構(gòu)或解決途徑。如：修電腦，其初始狀態(tài)不明確，因?yàn)椴恢离娔X故障出在哪。表11-2結(jié)構(gòu)良好與不良問題的比較比較維度結(jié)構(gòu)良好結(jié)構(gòu)不良問題條件/數(shù)據(jù)全部呈現(xiàn)部分呈現(xiàn)或冗余答案標(biāo)準(zhǔn)的、惟一的、確定的/封閉的多余的/開放的或者根沒答案解決方案惟一的、規(guī)定性的多種方案所涉及的概念、常規(guī)的、經(jīng)過良好組織、不明確的規(guī)則和原理及其組織來自結(jié)構(gòu)良好領(lǐng)域?qū)W科單一學(xué)科跨學(xué)科目標(biāo)界定清晰模糊、不清晰評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)單一多樣化與真實(shí)生活聯(lián)系無聯(lián)系來自真實(shí)生活情境解決方法熟悉的、確定的、惟一的不熟悉的、多樣化的(2)常規(guī)問題和真實(shí)性問題按照問題的領(lǐng)域范圍也可以把單學(xué)科和跨學(xué)科問題合成為常規(guī)問題（routineproblem)，如“有人買來5根2米長的木頭，他能鋸出幾根1米長的木頭？生活實(shí)際問題，也被稱為真實(shí)性問題（authenticproblem)，如與上面的常規(guī)問題相對(duì)應(yīng)的真實(shí)性問題為“有人買來4根2米5長的木頭，他能鋸出幾根1米長的木頭？”真實(shí)性問題也屬于結(jié)構(gòu)不良問題二、問題解決的界定1、定義：問題解決（problemsolving)一般是指形成一個(gè)新的答案，超越過去所學(xué)規(guī)則的簡單應(yīng)用而產(chǎn)生一個(gè)解決方案。當(dāng)常規(guī)或自動(dòng)化的反應(yīng)不適應(yīng)當(dāng)前的情境時(shí)，問題解決就發(fā)生了。這就是說，它需要應(yīng)用已習(xí)得的概念、命題和規(guī)則，進(jìn)行一定的組合，從而達(dá)到一定的目的。請(qǐng)看下面的例子：已知這樣三個(gè)定理：◆如果兩個(gè)三角形的兩條邊及其夾角對(duì)應(yīng)想等，那么這兩個(gè)三角形全等。◆如果兩個(gè)三角形全等，那么這兩個(gè)三角形的所有對(duì)應(yīng)的邊和角都相等。◆三角形中兩邊相等，那么它們所對(duì)應(yīng)的角也相等?，F(xiàn)在求證這樣兩題：①從圖11-1a條件中能得出什么結(jié)論？②根據(jù)圖中11-1b中的條件求證：BE=CE.ABCDABDCE圖11-1a等腰三角形圖11-1b三角形求證2、解決問題的一些共同的特點(diǎn)：①解決問題是解決新的問題，即所遇到的問題是初次遇到的問題。如某一教學(xué)問題，如果不是第一次試行解答，而是第二次、第三次甚至多次解答，就稱不上解決問題，只能說是一種操練（drill)，解決問題與練習(xí)不同。②在解決問題中，要把掌握的簡單規(guī)則（包括概念）重新組合，以適用于當(dāng)前問題。因此，原先習(xí)得的簡單規(guī)則，是解決問題中的思維的素材。③問題一旦解決，人的能力或傾向隨之發(fā)生變化。在解決問題中產(chǎn)生的高級(jí)規(guī)則（已有規(guī)則的組合），貯存下來構(gòu)成學(xué)生“知識(shí)寶庫”（認(rèn)知結(jié)構(gòu)）中的一個(gè)組成部分，以后遇到同類情境時(shí)，借助回憶即可做出回答而不再視為問題了。所以解決問題是更為高級(jí)的一種學(xué)習(xí)活動(dòng)。3、問題解決的基本過程問題解決包含著一系列相互聯(lián)系著的階段，可以劃分為發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、提出假設(shè)和檢驗(yàn)假設(shè)四個(gè)階段。（1）發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)問題指認(rèn)識(shí)到問題存在，并產(chǎn)生解決問題的動(dòng)機(jī)。發(fā)現(xiàn)問題是問題解決的初始階段和前提。（2）分析問題分析問題是指明確問題的條件和要求以及它們之間的關(guān)系。通過分析問題，人們可以明確問題的關(guān)鍵，決定問題解決的方向。

（3）提出假設(shè)提出假設(shè)是