第六章 思维与问题解决
2
8
3
2 7
8 6
3 5
2 8 7 6
3 5
1
6
4
5
1 ※ 4
1 4 ※
※ 7
3、问题行为图
由两个成分组成,一是知识状态,即人在某一具体时刻 所知的关于该作业或问题的全部信息,二是操作,即人 在每次用来改变其知识状态的手段。 在制图时,可用方框来表示知识状态,用箭头来改变知 识状态的操作,箭头的方向指出知识状态变化的路线。 一个被试解决“DONALD+GERALD”的口语记录片断:
(二)比较
1、定义:是将对象的个别部分、特征加以对比,确 定它们的区别、共同点及其关系。
2、教学中经常使用的比较形式:
(1)同类事物的比较;
(2)不同类却相似、相近或相关的事物比较。
(三)抽象与概括
抽象是抽取事物本质属性的方法和过程; 概括是在认识上,把同类事物的本质特征加以综合并 推广到同类事物中去的思维过程。
2、树形图 又称搜索树,它象一棵倒置的树,有树干和许多分枝。 从树干的起始状态引出一些分枝,并且指明在所有可能 的方向上进行搜索所产生的各种中间状态,直至目标状 态。 以八张牌难题的部分树形图来说明。图中任何一条路线 都表示问题解决者可能移动的一种步子序列。
2 8 1 6 3 4
起始状态
7 ※ 5
第六章
第一节
思维与问题解决
思维概述
第二节
问题解决
本章要求:(1)了解思维的种类、思维过程;
(2)掌握发散性思维的特征、问题解决过程 及其特征; (3)学会问题解决的方法。 本章重点:问题解决 本章难点:问题解决方法的习得 本章课时:6课时
一、什么是思维
思维是借助语言、表象或动作实现的、对客观事物 的概括和间接的认识,它能揭示事物的本质特征和 内在联系。 间接性和概括性是思维的重要特征。
1 D=5
加工
第一列
2 T=0
取一个
3
新 列
加工 4 5 R 列 L+L=R 第二列 R是奇数
取
加工 得出 8 R=1,3 6 7 L+L=R 第二列 R是奇数 并检验 不是5,7,9
问 题 行 为 图 片 断
问题行为图 将问题解决 过程分解为 许多操作和 认识状态, 清楚地揭示 问题空间和 搜索过程。
2 8 1 ※ 4 3 7 6 5
8 1 3 2 ※ 4 7 6 5 8 1 3 ※ 2 4 7 6 5
※ 8 1 2 4 3 7 6 5
8 1 3 2 4 ※ 7 6 5 ※ 1 3 8 2 4 7 6 5
8 ※ 1 2 4 3 7 6 5
8 1 ※ 2 4 3 7 6 5 1 ※ 3 8 2 4 7 6 5
C图:“一根钓上鱼的鱼杆”是独特的,而“半个升起的 太阳”则不是;
D图:“一只脚和脚趾”是独特的,而“一张桌子和上面 摆着东西”则不是独特的。
三、思维过程
(一)分析与综合
1、分析:在思维过程中,把认识对象的整体分解为 各个部分、各个特性或各个阶段,从而达到认识事 物本质的方法。
2、综合:在思维过程中将认识对象的各个组成部分、 特性或阶段联系起来,作为一个整体加以研究的方 法。
赖特曼(Reitman)关于问题的分类 根据问题是怎样被规定的,而把问题分为两大类:
一类是清楚规定的问题,此类问题对给定的条件和 目标均有清楚的说明。
另一类是含糊规定的问题,此类问题对给定的条件 或目标没有清楚的说明,或对两者都没有明确的说 明,具有更大的不确定性,又称为不确定性问题。 如“要修好这部汽车”、“在市中心盖一座漂亮的 建筑”、“创造一个有永恒价值的艺术品”。
传教士与野人过河问题: 三个传教士和三个野人想过一条河,他们只有每次仅能 载两个人的一条船。如果岸上的任何一边留下的传教士 少于野人,则野人会吃掉传教士。怎么样才能以最有效 的方法将六个人都运送过去,而传教士又不被野人吃掉? 还有两个附加题:假设如果一起留在岸上的传教士多于 野人,则传教士将把野人转变为非野人(文明人),如 何实现在渡河时不发生这种转变?或者,按上述给出的 条件,不顾及运送的效率,要实现渡河至少需要多少个 野人被转变呢?
由先前活动所形成的,并影响后继活动趋势的一种心 理准备状态。 这种准备状态有时有助问题的解决,有时会妨碍问题 的解决。 X=B-A-2C
100=127-21-2×3 99=163-14-2×25 5=43-18-2×10 21=42-9-2×6 31=59-20-2×4 20=49-23-2×3 18=39-15-2×3
“每个字母只有一个数值。 这里有10个不同的字母,并且其中每个字母有一个数值。 所以我来看两个D,一个D是5,因此 T是零。所以,我想我从 写下这里的问题来开始。我将写5,5是零。 现在我还有另外的T吗?没有。但我有另一个D,这意味着我在 另一侧还有一个5。
现在我有两个A和两个L,它们各在某个地方,而这个R则有3个, 两个L等于一个R,当然,我要进1,这意味着R将是一个奇数,因 为两个L或任何两个数相对必然得出偶数。而1是奇数,所以R可能 是1、3,但不是 5、7或 9。
动机水平与问题解决效率的关系
耶基斯-多德森定律:动机强度与工作效率之 间的关系不是一种线性关系,而是倒U形曲线。 中等强度的动机最有利于任务的完成。
□
1)各种活动都存在一个最佳的动机水平。 2)动机的最佳水平随任务性质的不同而不同。 3)在难度较大的任务中,较低的动机水平有利 于任务的完成。
(三)定势
二、思维的种类
(一)思维过程中凭借物或思想形态不同,把思 维分为
1、动作思维:以实际动作为支柱(3岁前幼儿的思维、 聋哑人的思维) 2、形象思维:以事物的具体形象和表象为支柱(汽车 驾驶员、学龄前儿童) 3、抽象思维(逻辑思维):以概念、判断、推理等形 式进行,如学生运用数学符号和概念进行数学运算或推 导。
三、问题解决的特征
安德森(Anderson):问题解决的3个基本特征:
(一)目的指向性
问题解决具有明确的目的性,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。
(二)操作序列
问题解决必须包括心理过程的序列。
(三)认知操作
问题解决必须由认知操作来进行。
四、影响问题解决的因素
(一)情绪因素:良好的情绪状态可以提高思维活动 的积极性,推动问题的解决;消极的情绪状态则会干 扰问题解决的进程。 (二)动机因素 研究表明:动机强度与问题解决的思维活动效率呈倒 “U”字形的关系。
加工 9 R是奇数 第六列
10 G是偶数
数
(二)选择算子
它与策略密不可分。
(三)应用算子
执行策略阶段,即实际运用所选定的算子来改变问 题的起始状态或当前的状态,使之逐渐接近并达到 目标状态。
(四)评价当前状态
包括对算子和策略是否适宜、当前状态是否接近目 标、问题是否已得到解决等作出评估。 经过评估,可以更换算子和改变策略,甚至重新对 问题进行表征。
注 : 表 示 野 人 , 表 示 传 教 士 。
3、排列问题
给予所需的成分,要求问题解决者必须以一定的方式 排列它们,以达到规定的目标状态。
如著名的密码算题,比如在下列加法算式中,有10个 不同的字母,每个字母分别代表从0 到9的一个数码, 已知 D=5,要求找出每个字母所代表的一个数码,在 用数码代替字母后,使算式得以成立。 D O N A L D +G E R A L D R O B E R T
你想了解你的发散思维能力吗? 现在请大家在2分钟之内看下面四组图,它们分 别可能代表什么?想得越多越好。 流畅性:作出回答的多少
变通性:想的角度的多少(1.黑板上的粉笔线、纸上的 钢笔笔迹、沙地划出的道道 2. 如心电图、锯齿)
独特性:具有新颖性(如一张皱折的纸) B图:“三只老鼠在啃奶酪”是独特的,而“三个人围坐 在桌子旁”则不是独特的;
人的知识经验影响问题空间的构成;
问题空间是否适宜,对问题解决有直接影响。
1、问题空间(Problem space)
问题解决者对一个问题所达到的全部认识状态(问 题解决者能够达到的种种状态)。
理解问题—表征问题—构成问题空间 问题解决过程是对问题空间的搜索过程。 算子(Operator):把一种状态转变为另一种状态 的种种办法称为算子。
二、问题解决的思维过程
所谓问题的解决是指由一定的情境所引起的,按一定 目标,应用各种认识活动、技能等,经过一系列的心 理活动阶段,使问题得以解决的思维过程。
方式之一 (一)提出问题 (二)分析问题 (三)提出假设 (四)检验假设
方式之二 (一)问题表征
即将任务领域转化为问题空间,实现对问题的表征和 理解。 它是一个主动的过程;
步子最少的解法:
2 1 6 4 ※ 8 7 5 3
2 8 1 4 6 ※ 7 5 3 2 8 1 4 6 3 7 5 ※
2 1 6 4 8 ※ 7 5 3
2 8 1 4 ※ 6 7 5 3 2 8 1 4 6 3 7 ※ 5
2 1 ※ 4 8 6 7 5 3
2 ※ 1 4 8 6 7 5 3 2 8 1 4 ※ 3 7 6 5
(二)根据思维结果有否明确的思考步骤和对过 程有否清晰的意识,可分为
1、直觉思维:人脑对突然出现的新问题、新事物和新 现象能迅速理解并作出判断 2、分析思维:严格遵循逻辑规律,逐步进行分析与推 导,得出合乎逻辑的正确答案或作出合理的结论
(三)根据思维探索目标的方向不同,把思维分 为
1、集中思维(求同思维或者辐合式思维):把问题提 供的各种信息聚合起来,朝着同一个方向得出一个正确 答案 2、发散思维(求异思维或者辐射式思维):从一个目 标出发,沿着各种不同途径思考,探求多种答案。变通 性、流畅性、独特性
(四)具体化
具体化是在思想上把通过抽象概括而获得的概念、原 理、运用到具体的事物和现象中去,以加深加宽对该 事物和现象的认识的思维过程, 离开了具体化,人们无法解决实际问题,一切事物的 共性都失去了依托,一切理论都失去了意义。