第八章《問題解決與創(chuàng)造性培養(yǎng)》教案

第八章問題解決與創(chuàng)造性培養(yǎng)第一節(jié)問題解決的概述一、問題與問題解決（一）問題1.含義問題是給定信息和目標(biāo)之間有某些障礙需要被克服的刺激情境。2.問題構(gòu)成（1）給定信息：指有關(guān)問題初始狀態(tài)的一系列描述；（2）目標(biāo)：有關(guān)問題結(jié)果狀態(tài)的描述；（3）障礙：在解決問題的過程中會遇到的種種需待解決的因素。2.問題分類（1）定義明確的問題和定義不明確的問題（2）結(jié)構(gòu)良好問題和結(jié)構(gòu)不良問題★A.結(jié)構(gòu)良好問題：具有明確的初始狀態(tài)、目標(biāo)狀態(tài)以及解決方法的問題。B.結(jié)構(gòu)不良問題：沒有明確初始狀態(tài)或目標(biāo)狀態(tài)或解決方法的問題。比較緯度結(jié)構(gòu)良好問題結(jié)構(gòu)不良問題問題條件/數(shù)據(jù)答案解決方案涉及概念、規(guī)則、原理及組織學(xué)科目標(biāo)界定評價標(biāo)準(zhǔn)與真實(shí)生活的聯(lián)系解決方法全部呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、唯一、確定唯一的、規(guī)定性的常規(guī)的、經(jīng)過良好組織單一清晰、確定單一無聯(lián)系熟悉的、確定的、唯一部分呈現(xiàn)或冗余多樣開放，沒有答案多種方案不明確的跨學(xué)科模糊、不清晰多樣化來自真實(shí)的生活情境不熟悉的、多樣化的（二）問題解決1.問題解決的定義：問題解決的結(jié)果是形成一個新的解答，即超越過去所學(xué)規(guī)則的簡單應(yīng)用而產(chǎn)生一個解決方案。（邵瑞珍，1988）根據(jù)問題的定義，所謂問題解決，是指問題解決者面臨問題情境而沒有現(xiàn)成方法可以利用時，將已知情境轉(zhuǎn)化為目標(biāo)情境的認(rèn)知過程。（皮連生，1996）任何受目標(biāo)指引的認(rèn)知操作序列。問題解決的三個特征：目標(biāo)指引性，操作序列，認(rèn)知性操作。（李伯黍，燕國材）★問題解決：由一定的問題情境引起，經(jīng)過一系列具有目標(biāo)指向性的認(rèn)知操作，使問題得以解決的心理過程。2.問題解決的分類A.創(chuàng)造性問題解決：需要開發(fā)出新步驟的問題解決。B.常規(guī)性問題解決：使用現(xiàn)成步驟的問題解決。二、問題解決的過程（一）問題解決是試誤過程（桑代克）經(jīng)典實(shí)驗(yàn)：桑代克的迷籠實(shí)驗(yàn)1.行為主義：刺激情境與適當(dāng)反應(yīng)之間的聯(lián)結(jié)2.聯(lián)結(jié)的形成：一系列盲目的操作，不斷嘗試錯誤，發(fā)現(xiàn)解決問題的辦法，形成聯(lián)結(jié)后，不斷鞏固這種聯(lián)結(jié)，直到出現(xiàn)類似情境立即解決問題3.評價：①重視問題解決的過程和系列操作②但是由于是盲目操作，忽視了認(rèn)知因素在問題解決中的作用。（二）問題解決是頓悟過程（苛勒）經(jīng)典實(shí)驗(yàn)：黑猩猩取香蕉的實(shí)驗(yàn)1.格式塔學(xué)派：通過對問題情境的頓悟，發(fā)現(xiàn)解決問題的方2.頓悟的發(fā)生：通過已有經(jīng)驗(yàn)，逐漸了解整個問題情境，重新組合問題情境的當(dāng)前結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)問題缺口，達(dá)到新的完形，聯(lián)想到可行的解決方案。3.評價：①注意到重組問題情境的認(rèn)知成分，強(qiáng)調(diào)對問題的理解和表征。②把認(rèn)知成分看成是先驗(yàn)的；片面強(qiáng)調(diào)頓悟；取消了對問題解決過程的研究。（三）問題解決是信息加工系統(tǒng)對信息的加工（信息加工理論）1.信息加工理論：問題解決是利用操作方法從一種問題狀態(tài)（初始）轉(zhuǎn)化為另一種問題狀態(tài)（目標(biāo)），是一系列趨向目標(biāo)的認(rèn)知操作。2.問題狀態(tài)：在問題解決過程中遇到的各種問題情景的總和3.問題空間：一系列的問題狀態(tài)和轉(zhuǎn)變問題狀態(tài)的操作方法--心理表征4.評價：重視問題表征和問題解決的過程，綜合了試誤說和頓悟說。（四）問題解決五階段（杜威）1.開始意識到難題的存在出現(xiàn)問題情境2.識別出問題明了真實(shí)問題3.收集材料并對之分類整理，提出假設(shè)提出問題假設(shè)4.接受和拒絕試探性的假設(shè)驗(yàn)證解決策略5.形成和評價結(jié)論形成評價結(jié)論解決問題教學(xué)的啟發(fā)：1．給學(xué)生提供有一個真實(shí)的經(jīng)驗(yàn)的情境，提高學(xué)習(xí)興趣，保持學(xué)習(xí)注意力；2.從情境內(nèi)部產(chǎn)生一個真實(shí)的問題，作為對學(xué)生思想的刺激和活動目的；3.學(xué)生要調(diào)用已有知識、查閱新的資料、從事必要的觀察來對付這個問題；4.學(xué)生必須一步一步地形成、提出解決問題的方法；5.學(xué)生要通過實(shí)際活動來檢驗(yàn)他的解決方法。（五）問題解決四階段（華萊士，G.Wallance）準(zhǔn)備、沉思（醞釀狀態(tài)）、靈感或啟迪、驗(yàn)證。（六）逐漸縮小問題范圍模式（鄧克爾，K.Denker）確定一般范圍；進(jìn)行功能性解決，縮小問題范圍；進(jìn)行特殊解決。（七）IDEAL問題解決策略（布蘭斯福德和斯坦恩，Bransford&Stein）發(fā)現(xiàn)問題與機(jī)會，界定目標(biāo)與表征問題，探索可能的問題解決策略，預(yù)期結(jié)果并實(shí)施策略，回顧與學(xué)習(xí)。（八）基克解決問題模式（基克，Gick）★基克等人認(rèn)為，一般性的問題解決包括四個階段：理解和表征問題；制定計劃或?qū)で蠼獯?；?zhí)行計劃或嘗試解答；評價結(jié)果。各階段之間存在著動態(tài)的相互聯(lián)系。1.理解和表征問題階段解決問題的第一步是確定問題到底是什么，這意味要理解和表征問題，即從什么角度看待問題，包括問題的條件、目標(biāo)以及可用的操作。（1）識別相關(guān)信息（2）語義理解（3）整體表征（4）問題歸類2.制定計劃或?qū)で蠼獯鹬贫ㄓ媱澔驅(qū)で蠼獯鹗侵复_定解決問題的一般過程，如重新描述問題，使之與熟悉問題更類似；建立問題的子目標(biāo)層級；選擇解決問題的策略等。尋求解答的策略★（1）算法式策略（algorithm）：又稱系列搜索策略，指將達(dá)到目標(biāo)的各種可能的方法都列出來，具體化，逐一加以嘗試。嘗試錯誤法就屬于典型的算法式策略，例如玩“魔方”，一會兒這么試，一會兒那么試，最終可能完成任務(wù)。（2）啟發(fā)式（heuristic）策略，又稱選擇性搜索策略，指根據(jù)目標(biāo)的指引，試圖不斷地將問題狀態(tài)轉(zhuǎn)換成與目標(biāo)狀態(tài)相近的狀態(tài)，從而只試探那些只對成功趨向目標(biāo)狀態(tài)有價值的算子。雞兔同籠的問題：雞兔同籠，已知籠子里有5個頭，16只腳，問有幾只雞和幾只兔子？①手段——目的分析特征把總目標(biāo)分成子目標(biāo)，運(yùn)用算子，進(jìn)行匹配，消滅差別，最終達(dá)到總目標(biāo)。②爬山法（局部最優(yōu)選擇法）基本思想是：先設(shè)立一個目標(biāo)，然后向目標(biāo)方向走到與起始點(diǎn)鄰近的某一節(jié)點(diǎn)，逐步逼近目標(biāo)。在探索達(dá)到山頂?shù)穆窂綍r，只要遇到有岔道，我們就看幾條岔道中哪一個是向山上延伸的（而不是向山腰或山下延伸）就選擇哪一條道路。這種策略也稱為局部最優(yōu)選擇法。③逆向反推法在有些問題解決中，從初始狀態(tài)出發(fā)可以有多種走法，但只有一條路能到達(dá)目標(biāo)狀態(tài)。在這種情況下，用逆向反推法解決問題較為可行。逆向反推法就是從目標(biāo)開始狀態(tài)出發(fā)倒推到達(dá)目標(biāo)所需的前一個中間狀態(tài)及其算子，直到退至初始狀態(tài)。④類比思維當(dāng)我們面對某個問題而對該問題的領(lǐng)域知識所知甚少時，我們常常會使用類比的方法來解決問題。我們一般是先對問題進(jìn)行表征，然后去獲取與當(dāng)前情景相關(guān)或相似的熟悉領(lǐng)域的知識，加以利用。例如仿生學(xué)的很多產(chǎn)品。3.執(zhí)行計劃或嘗試解答當(dāng)表征某個問題并選好某種解決方案后，下一步就要執(zhí)行計劃、嘗試解答。執(zhí)行計劃是指問題解決者采取一系列行動貫徹計劃，如進(jìn)行運(yùn)算或其他操作。4.評價結(jié)果當(dāng)我們選擇并完成某個解決方案之后，還應(yīng)該對結(jié)果進(jìn)行評價，檢驗(yàn)解答是否正確。評價結(jié)果的方法之一，就是尋找能夠證實(shí)或證偽這種解答的證據(jù)。除了對結(jié)果進(jìn)行評價外，更為重要的是進(jìn)行反思，總結(jié)解決問題的思路?；貞涀约航鉀Q問題的過程，找出其中的問題。例如，自己在哪些地方走了彎路？什么地方是思維的關(guān)鍵？有沒有更為簡捷更為有效的解決方法？目前的問題與過去的問題有何異同之處？等等。這種反思不僅在解答之后進(jìn)行，而且要貫穿在整個解決問題的過程中，也就是說，要在問題解決的各個階段都要進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，不斷描述和分析解決問題的過程，確定所采取的行動是否適合解決問題的計劃。第二節(jié)問題解決能力的培養(yǎng)了解問題解決的影響因素，有針對性地在生活、學(xué)習(xí)過程中提高問題解決能力。一、問題解決的影響因素★問題解決的影響因素有：問題的刺激特點(diǎn)、功能固著、定勢、個人背景知識、表征方式、醞釀效應(yīng)等。1.問題的刺激特點(diǎn)2.問題的表征方式3.功能固著與反應(yīng)定勢功能固著：桌上放3支短蠟燭，3只火柴盒，幾根火柴，幾枚圖釘，一塊豎直放置的木板（術(shù)質(zhì)較軟）。要求運(yùn)用桌上的任何物品，將3支蠟燭固定在軟術(shù)板上，而且要與木板平面平行，與桌面垂直。兩種設(shè)置方式是，設(shè)置方式（1）：蠟燭、火柴和圖釘分別裝在3個火柴盒里。設(shè)置方式（2）：蠟燭、火柴、圖釘和火柴盒分開放置，火柴盒里不放任何東西?？梢?，兩種設(shè)置方式的唯一區(qū)別是，火柴盒里是否裝了東西（圖略）。第一組被試者的成績遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如第二組。第一組只有40%的被試者在規(guī)定時間內(nèi)解決問題，而第二組卻有86%的被試者解決了問題。筆除了寫字還可以用來做什么？反應(yīng)定勢：盧欽斯的量水實(shí)驗(yàn)4.原型啟發(fā)和醞釀效應(yīng)原型啟發(fā)：魯班發(fā)明鋸（仿生學(xué)）北京一個四年級小學(xué)生發(fā)明了一種充氣雨衣，雨衣下面是一個氣圈，充氣后雨衣張開，雨水便不會灌進(jìn)鞋子了。他的充氣雨衣的構(gòu)想，便是從芭蕾舞旋轉(zhuǎn)長裙和游泳圈這兩個原型得來的。醞釀效應(yīng)：把難題放在一邊，放上一段時間，才能得到滿意的答案，這一現(xiàn)象被心理學(xué)家稱為“醞釀效應(yīng)”。阿基米德發(fā)現(xiàn)浮力定律。5.已有的知識經(jīng)驗(yàn)專家與新手的差異：①問題解決的速度：象棋大師能很快回憶5萬個不同的定勢，一個定勢只需要看幾秒就能回憶出每個棋子的位置。（專家7.7組塊vs新手5.3記憶組塊）真假棋局：1965年丹麥心理學(xué)家和象棋大師迪古特覽勝真假棋局實(shí)驗(yàn)。研究者要求象棋大師和新手都看棋局5秒，然后將棋子移開，并要求他們復(fù)盤。你可能會認(rèn)為新手怎么都不會是大師的對手，可是結(jié)果卻不全是這樣。當(dāng)象棋大師和新手都看一個真實(shí)的棋局時，象棋大師意料之中地在第一次復(fù)盤時，就可以達(dá)到90%的正確率，新手僅能達(dá)到40%?？扇绻侨我夥胖玫钠遄訒r，他們的復(fù)盤的正確率就沒有什么差異了。②問題加工的深度：物理學(xué)專家與物理專業(yè)大學(xué)生的問題歸類（深層結(jié)構(gòu)vs表面特征）③問題解決的準(zhǔn)確度：初學(xué)者通常會使用錯誤的原理來解決問題。一列火車在穿過一座橫跨山谷的大橋時，火車上的一個旅客從窗口丟下一塊石頭，問這塊石頭落點(diǎn)在哪里？（1/3的學(xué)生回答垂直下落）6.個體智能與動機(jī)7.認(rèn)知特點(diǎn)和個性特征二、實(shí)際教學(xué)中問題解決能力的培養(yǎng)（一）從問題解決的階段角度討論1.創(chuàng)造適當(dāng)氣氛（問題情境），鼓勵主動質(zhì)疑2.提供難度適當(dāng)?shù)膯栴}3.幫助學(xué)生正確表征問題4.幫助學(xué)生養(yǎng)成分析問題的習(xí)慣5.幫助學(xué)生從記憶中提取信息6.訓(xùn)練學(xué)生陳述自己的假設(shè)及其步驟7.提供結(jié)構(gòu)不良問題，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力8.訓(xùn)練學(xué)生對問題解決過程進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)（二）從問題解決的影響因素角度討論1.提高學(xué)生知識儲備的數(shù)量與質(zhì)量（1）幫助學(xué)生牢固地掌握和記憶大量的知識（2）提供多種變式，促進(jìn)知識的概括（3）重視知識間的聯(lián)系，建立網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)2.教授與訓(xùn)練解決問題的方法與策略（1）結(jié)合具體學(xué)科，教授思維方法（2）外化思路，進(jìn)行顯性教學(xué)3.尊重學(xué)生的個體差異，提供多種練習(xí)的機(jī)會4.培養(yǎng)思考問題的習(xí)慣（1）鼓勵學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題（2）鼓勵學(xué)生多角度提出假設(shè)（3）鼓勵自我評價與反思第三節(jié)創(chuàng)造性及其培養(yǎng)一、創(chuàng)造性（一）定義培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力，目前已是一個全球性的問題?！盀閯?chuàng)造性而教”已經(jīng)成為學(xué)校的主要目標(biāo)之一。在我們討論創(chuàng)造性思維時，首先要明白什么是創(chuàng)造性。所謂創(chuàng)造，是指一種最終產(chǎn)生獨(dú)特而有價值產(chǎn)品的活動或過程。創(chuàng)造性是指個體產(chǎn)生新奇獨(dú)特的、有社會價值的產(chǎn)品的能力或特性。故也稱為創(chuàng)造力。（二）特征1.創(chuàng)造性作品（1）新奇性：一項(xiàng)作品首先必須是新奇的，然后才能被稱為是創(chuàng)造性的。（2）適當(dāng)性：創(chuàng)造性的作品不僅要具有新奇性，而且在與其相關(guān)的范圍內(nèi)，作品是合適的且有用的。才算得上有價值、有創(chuàng)造性。（3）改造性：任何杰作都是基于對某一現(xiàn)有觀念或材料的重大改造而產(chǎn)生的。2．有創(chuàng)造性的個體具有創(chuàng)造性的個體具有這樣3種能力：①敏銳的感知能力，對外界的感知非常敏銳，善于發(fā)現(xiàn)問題；②協(xié)同能力，能將看似分離的各個部分組織在一起，使之成為有用的整體；③捕捉機(jī)遇的能力，能捕捉意外收獲。3.創(chuàng)造過程從過程方面看，創(chuàng)造性是創(chuàng)作者創(chuàng)造產(chǎn)品如畫畫、發(fā)明、編寫計算機(jī)程序、解決問題等的技能或活動過程，這一過程總是和創(chuàng)造性思維過程聯(lián)系在一起，因此，創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造性的核心，只有了解了創(chuàng)造過程以及創(chuàng)造者所運(yùn)用的正確方法和思維活動方式，才能深入了解創(chuàng)造活動，才能有利于我們培養(yǎng)具有創(chuàng)造性的人，產(chǎn)生更多的創(chuàng)造性的作品。二、創(chuàng)造性思維（一）特點(diǎn)★1.思維的流暢性在限定時間內(nèi)產(chǎn)生觀念數(shù)量的多少。在短時間內(nèi)產(chǎn)生的觀念多，思維流暢性大；反之，思維缺乏流暢性。吉爾福特把思維流暢性分為四種形式：①用詞的流暢性；②聯(lián)想的流暢性；③表達(dá)的流暢性；④觀念的流暢性。2.思維的靈活性摒棄以往的習(xí)慣思維方法而開創(chuàng)不同方向的能力。如，讓被試盡可能舉出報紙的用途，他會產(chǎn)生“學(xué)習(xí)”、“包東西”、“當(dāng)坐墊”“折玩具”、“剪成碎片揚(yáng)著玩”、“裹在身上取暖”、“用來引火”等各種各樣的答案。富有創(chuàng)造力的人思維比一般人的思維出現(xiàn)的想法散布的方面廣，范圍大，而缺乏創(chuàng)造力者通常只想到一個方面而缺乏靈活性。3.思維的獨(dú)特性產(chǎn)生不尋常的反應(yīng)和不落常規(guī)的能力，此外還有重新定義或按新的方式對我們的所見所聞加以組織的能力。例如，在吉爾福特的“命題測驗(yàn)”中，向被試提出一般的故事情節(jié)，要求他們按照自己的意思給出一個適當(dāng)?shù)念}目，富有創(chuàng)造力的人給出的題目較為獨(dú)特。而缺乏創(chuàng)造力的人常常被禁錮在常規(guī)思維之中。冬天到了，一個百貨商店的新售貨員忙著銷售手套，但他忘記了手套應(yīng)該配對出售，結(jié)果商店最剩下100只左手手套。答案可能有：新售貨員、100只左手手套、左撇子的福音4.思維的精密性創(chuàng)造性思維者還要對新穎獨(dú)特的觀念具有高度的敏感性，具有及時把握它們的能力。托倫斯(Torrance)承襲了吉爾福特的觀點(diǎn)，又增加了一個特性(Dembo,1994)，就是精密性(elaboration)。他認(rèn)為，創(chuàng)造性思維必須善于考慮事物的精密細(xì)節(jié)。（二）創(chuàng)造性的培養(yǎng)1.創(chuàng)設(shè)有利于創(chuàng)造性產(chǎn)生的適宜環(huán)境（1）創(chuàng)設(shè)寬松的心理環(huán)境（2）給學(xué)生留有充分選擇的余地（3）改革考試制度與考試內(nèi)容2.注重創(chuàng)造性個性的塑造（1）保護(hù)好奇心（2）解除個體對答錯問題的恐懼心理（3）鼓勵獨(dú)立性和創(chuàng)新精神（4）重視非邏輯思維能力（5）給學(xué)生提供具有創(chuàng)造性的榜樣3.開設(shè)培養(yǎng)創(chuàng)造性的課程，教授創(chuàng)造性思維策略（1）頭腦風(fēng)暴訓(xùn)練又稱智力激勵法，由現(xiàn)代創(chuàng)造學(xué)奠基人美國奧斯本提出?；镜淖龇ㄊ牵航處熛忍岢鰡栴}，然后鼓勵學(xué)生快速聯(lián)想，尋找盡可能多的答案，不必考慮該答案是否正確，教師也不作評論，一直到所有可能想到的答案都提出來了為止。這種做法在我國有時被人們稱為“諸葛亮?xí)薄＃?）分合法戈登在1961年提出的