问题解决与创造思维ppt课件.ppt
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1、问题解决与创造性思维,问题解决需要学习者具备相关的基本知识和技能,包括概念,规则和原理,但问题解决活动并不是这些基本要素的简单相加,它有着更为复杂的过程和机制。怎样培养问题的解决与创造性思维能力呢?创造性解决问题是学校教育追求的最终目标。,在现实生活中,人总是要解决各种各样的问题,本章的内容,一、问题解决二、创造思维三、创造思维的培养,(一)问题与问题解决的性质1问题:就是个体不能用已有的知识经验直接加以处理并因此而感到疑难的情境。2问题解决是指由问题引发,运用一定的知识和认知策略去解决疑难的过程。或运用一系列的认知操作扫除障碍,从而将初始状态转换为目标状态的过程。,一、问题解决,一般而言,问
2、题通常拥有起始状态和目标状态。起始状态就是当前的已知条件,而目标状态则是人们希望的或已规定好的、要达到的一种结果。问题解决就是要实现从初始状态到目标状态的顺利过渡。为实现这一目标,问题解决者通常把目标状态分解成许多子目标,然后通过逐个实现这些子目标的方式最终达到目的。,(二)问题的结构,问题通常有三个部分组成:目标、已知条件和解决方法。 问题的这些部分叙述得越精确,那它的结构也就越清楚,反之则比较模糊。因此从这三部分是否明确的角度,可以区分出两类问题:结构优良问题和结构不良问题。,(三)解决问题的一般过程,明确问题 定义和表征问题探索可行的策略 按照策略行事 复查和评价活动效果,什么是表征?,
3、表征:简单说是显示出来的现象;表现出来的特征.具体说是信息在头脑中的呈现方式,是客观事物的反映,又是被加工的客体。是认知心理学的一个重要术语,也是这一研究方向的重要研究课题之一。,(四)问题解决理论,1、信息加工的模式:由纽厄尔和西蒙提出了“问题空间”代表问题表征的三种状态-问题的给定条件、目标和允许的认知操作。,问题空间会随着问题解决的进程而逐渐得到丰富和扩展。而且,在解决某一特定问题时,不同个体的问题空间可能是有差别的,尤其是对那些规定不良的问题,问题空间的差异较为明显。,2、现代认知理论的模式是从认知的角度来解释人类解决问题的过程,有奥苏贝尔和鲁宾逊、基克、格拉斯等人都认为解决问题分四阶
4、段.奥苏贝尔和鲁宾逊的模式表明,问题解决一般要经历四个阶段:(1)呈现问题情境命题。(2)明确问题的目标和已知条件,(3)填补空隙。这是解决问题的核心,即根据已知条件和目标,根据有关背景命题、某些原理或策略来填补问题空间。(4)检验。这一模式是针对数学问题解决提出的,对数学问题解决能力的培养具有重要的指导意义。,3、斯腾伯格认为问题解决循环论认为解决问题由7个步骤组成。确认问题存在;定义该问题;表征和组织关于问题的信息;设计或选择一个问题解决的策略;分配问题解决的资源:时间、努力、金钱、空间、设备和材料;监控问题解决;评估问题解决的方案。,(五)解决问题的一般方法,解决问题中所采用的一般方法,
5、有两种常用的程序算法法和启发式法。,1、算法法:指尽可能穷尽所有的可能途径来达到问题解决的方法,过程繁杂但最终一定能解决问题。发散思维、头脑风暴法、集思广益法就非常有效。2、启发法:希望通过采取当前最满意的行动来达到问题解决的方法。这是比较常用的聪明方法,但有时无法解决问题。,启发式方法,1、手段-目的分析:手段一目的分析法就是先有一个目标(目的),它与当前的状态之间存在着差异,人们认识到这个差异,就要想出某种办法采取活动(手段)来减小这个差异。,例如,目标要到汽车站,而我们在校园。首先想到学校与汽车站之间有多远。然后思考用什么交通工具尽快到达。乘公共汽车、出租汽车、骑自行车、步行。,手段一目
6、的分析法的一个核心是将一个较为复杂的问题分解为几个较简单的子问题。其要点是:(l)比较初始状态和目标状态,提出第一个子问题:如何缩小两者差距?(2)找出缩小差距的办法及操作。(3)如果提出的办法实施条件不够成熟,则提出第二个子问题:如何创造条件?(4)提出创造条件的办法及操作。(5)如果(4)中提出的办法实施条件也不成熟,则提出第三个子问题,如何创造条件?-如此螺旋式地循环前进,直至问题解决。,目标手段分析法是求解思维的基本方法。2、后推法:先对问题解决的目标进行界定,然后以此目标为起点逐步向后推,求出要达到该目标需要什么条件,最后把达到目标所需的条件与问题提供的已知条件进行对比。,用后推法来
7、选择一所好学校 A、要确定自己的工作地点,这点非常重要,比如一广东人,因为年轻人想走出去闯闯的冲动报了天津一所大学,同学中大部是天津人,自己毕业后回广东工作,发现根本没有一个同学能联系得上,大学的人脉关系毫无用武之地。B、要选名校,特别是在你未来想工作的地方很有名气的学校,这并不是爱慕虚荣,上名校学生未来成为社会中高层的机率相对来说比较大,这也就是为什么很多企业喜欢招名牌大学学生。一方面是名校确实教育质量比较好,而且企业也有面子;另一方面名校学生毕业后有一批人脉关系可以用得上。中国人普遍好面子,这些感情牌、关系网就尤其的好用。 C、要选主修专业,现在不管什么大学,基本上所有的学院专业都有,比如
8、是毕业于天津工业大学,他本身是天津大学纺织学院分出去的,因而他的纺织专业特别强,排在全国第二,而如果所选的专业是信息管理与信息系统,相对来说他在这个专业的竞争力就不怎么强。,3、简化法: 要求问题解决者着重关注问题中的重要信息而忽略其他一些次要信息。但可能有些被认为不重要的信息可能是很重要的,这是它的不足。4、类比法 :将当前的问题与结构相似、内容不同的问题进行类比,或者在两者之间进行某种形式的比喻、揭示这两种问题的相通之处。,“老吾老以及人之老,幼吾幼以及人之幼”“铁不锻炼不成钢,人不运动不健康”、“良药苦口利于病,忠言逆耳利于行”、“路遥知马力,日久见人心”“羊有跪乳之恩,鸦有反哺之义,所
9、以人应有孝敬父母之德”天有阴阳,人有卑尊;天有五行,人有五常,(六)问题解决的影响因素,l问题情境问题情境中的刺激模式与个人的知识结构越接近,问题就越容易解决。 例:已知一个圆的半径是2厘米,求圆的外切正方形的面积。 用A、B两种方式呈现图形(见图)。,已知圆的半径r,求圆的外切正方形的面积。,r,r,问题情境中所包含的物件或事实太少或太多都不利于问题的解决。,镶嵌图形(你能看见右侧图上与左上图相同的箭头吗?,有人给小学二年级学生出了这样一道题: 轮船上有26只绵羊和10只山羊,问船长多大年纪了?,2功能固着,问题解决者常常受物体常见作用的影响,而对其他的作用视而不见。 例如,电吹风 吹头发
10、电吹风 做衣服、墨迹等的烘干器 砖 建筑 砖 武器、坐凳 功能固着影响人的思维,不利于新假设的提出和问题的解决。,实验:应用桌上的物品,把三支蜡烛竖直地安置在软木屏上,当蜡烛燃烧时,蜡油不能滴落在地上。 发给被试的材料是三支蜡烛、三个纸盒、几根火柴、几个图钉。,把发给第一组的所有材料分别装进三个纸盒里,而发给第二组的所有材料放在三个纸盒之外。结果是:第二组有86的被试按时解决了问题;第一组只有41的被试按时解决了问题。方法是用图钉将盒子钉在木屏上,把蜡烛垂直放在盒子上。关键是盒子的用途影响着人的思维。第一组 纸盒 容器第二组 纸盒 烛台,3多余信息,多余信息会给被试者的思路带来消极影响。 有一
11、个人到街上去花了30元钱买了一匹马,转手卖了40元。卖完就后悔了,想把它再买回来,但对方说,可以,但你必须给我50元。于是这个人就找人借了10元钱,把这匹马买了回来,反手又卖了60元。请问整个买马卖马的过程中,他到底有没有赚钱?赚或赔了多少钱?,如果你觉得为难,肯定是受了他借钱的影响,当然买卖中相差10元也会给你一些干扰。,4顿悟,顿悟指突然的领悟或理解。 甲、乙两个瓶子,其容量都超过了12毫升。甲装着从太平洋里舀来的水,乙装着从大西洋里舀来的水,各为10毫升。现从甲瓶子里往乙瓶子里倒2毫升,然后将乙瓶子里的水摇匀,再倒给甲瓶子2毫升。问此时那只瓶子里的外来水多?,如果仅凭思考不去计算,可能会
12、认为是乙瓶子里的外来水多;如果仔细计算,可能会得出两瓶子里的外来水一样多的结论。但如果抛开过程,只想结果,正确答案一目了然,两个瓶子里的水开始各是10毫升,结果还是各自10毫升,那么甲瓶子里有多少外来水,乙瓶子里也应该有多少外来水。想通了,你会有豁然开朗的感觉。,外来水的计算 原有 甲给乙 乙给甲 外来水 甲 10ml 8 ml 10ml 2x10/12=10/6乙 10ml 12ml 10ml 10 x2/12=10/6,5迁移,迁移:是指已有的知识经验对解决新课题的影响。 1、正迁移:指已获得的知识经验对解决新问题有促进作用。 2、负迁移:指已获得的知识经验对解决新问题有阻碍或干扰的影响。
13、,用四条线段将图中的9个点连在一起,要求一笔完成。 ,如果你觉得为难,可以先将4个点用一个三角形连在一起。 , , ,6定势,定势,又称心向,是指心理活动的一种准备状态。心理学家陆钦斯的水杯量水实验,要求用给定的容器量出一定的液体。 实验组被试从第1题开始做起,控制组被试从第6题开始做起。考察所有被试在6-9题中的解题方法。,陆钦斯(1942)的量水实验 容器 题序 A B C 要测量的液体的量 1 21 127 3 100 2 14 163 25 99 3 18 43 10 5 4 9 42 6 21 5 20 59 4 31 6 23 49 3 20 7 15 39 3 18 8 28 5
14、9 3 25 9 14 36 8 6,大家找出解题规律:前5个题只能用B-A-2C来解决,后面四题除了用这种方法还可以用更简单的A-C。结果发现,用简单方法解决6-9题的,实验组只有17%,而控制组则100%用简单方法解决。这是因为实验组被试用BA2C的方法解决了15题,接着又有81的被试用BA2C的方法解决了6、7两道题,在用这种方法解第8题时遇到了困难;而控制组被试由于不受先前活动的影响,他们采用AC和AC的简便方法很顺利地解决了6、7、8、9题。,实验说明,实验组大多数学生在解6、7、8题时之所以没能采用简便的方法,是由于受到在解15题时形成的思维定势的影响。思维定势阻碍了对新问题的解决
15、。破除定势消极影响的办法要具体情况具体分析,一旦发现自己以习用的方式解决问题发生困难时,不要执意固守,应换一种思路,寻求新方法。,7动机,动机:动机是促使人解决问题的动力因素.就动机的性质来说,如果一个人的动机越积极,越有社会价值,它对人的活动的推动力就越大,人们就会为问题解决积极、主动地进行探索,这样,活动效率也就会越高。,就动机的强度来说,它对问题解决的思维活动的影响比较复杂。动机强烈 思维活跃 效率高动机强度太弱 思维不活跃 畏难、退缩,心理学家的研究表明,动机强弱与问题解决的关系,可以描绘成一条“倒转的U形曲线”。 动机水平适中时作业效率最高。但这种“水平适中”又随作业难度而改变,当作
16、业高度复杂时,最佳的动机水平应适中偏低些;当作业比较简单时,最佳动机水平应适中偏高些。,8专家与新手的差异,有意义的知觉模式的差异;短时记忆和长时记忆的差异;技能执行速度的差异;用于表征问题的时间差异;表征的深度差异;自我监控技能的差异。,差异的实质,领域知识起着重要作用,例如:专家具有更丰富且结构更为良好的陈述性知识,具有大量自动化的基本技能,具有强有力的领域特殊的策略。,此外,个体的智力水平、性格特征、认知风格和世界观等个性心理特性,不仅直接影响着解决问题的动力,而且也制约着问题解决的方向和效果。,什么是思维?,思维分广义的和狭义的,广义的思维是人脑对客观现实概括的和间接的反映,它反映的是
17、事物的本质和事物间规律性的联系,包括逻辑思维和形象思维。而狭义的通常的心理学意义上的思维专指逻辑思维。也可以说人类将自己对情感信息的处理过程,称之为:思维。,二、创造思维,创造力的核心就是创造思维(一)创造思维:是指思维活动的产品具有新颖性和社会价值的产生。包括“真创造”和“类创造”两种情况。1、真创造:是一种产生独创性成品的活动,这成品是人类历史发展过程中首创的。2、类创造:也是有某种独创性的成品,但这种成品在人类历史上并非首创。 类创造往往表现在青少年阶段,为真创造的顺利进行打下良好的个性品质。,(二)发散思维与创造思维,1、发散思维:是一种不依常规、寻求变异、从多方面探索答案的思维形式。
18、特性:流畅性(是基础)、变通性(是关键)、独特性(是目的和本质)三种,(1)思维的流畅性:也叫思想的丰富性,是指在限定时间内产生观念数量的多少。如“文思泉涌”、“一气呵成”、“李白斗酒诗百篇”A、用词的流畅性B、联想的流畅性C、表达的流畅性D、观念的流畅性,(2)思维的变通性:也叫思维的灵活性,是指摈弃旧的习惯思维方法开创不同方向的那种能力。,案例:在课堂上,教师让学生 “ 列举砖头的用处 ” 时,学生小方的回答是: “ 造房子,造仓库,造学校,铺路 ” ;学生小明的回答是: “ 盖房子,盖花坛,打狗,敲钉 ” ,请问小方和小明的回答如何?你更欣赏哪种回答?为什么?请根据思维的原理进行分析。,
19、小方回答砖头的用途都是沿着用作“建筑材料”这一方向发散出来的,几乎没有变通性。而小明的回答不仅想到了砖头可作建筑材料,还可作防身的武器,敲打的工具,这样的发散思维变通性就好,其新的思路和想法,有利于创造性思维的发展。,(3)思维的独特性:是指产生不寻常的反应和不落常规的那种能力,以及能重新定义或按新的方式对我们的所见所闻加以组织的能力。 一对夫妻,妻子本是个哑巴,经医生医治后能像正常人那样说话了。但是妻子说话太多,整天与丈夫争吵,丈夫非常痛苦,最后只好要求医生把自己变成聋子,家中才恢复了宁清。一类命题组:丈夫与妻子、医学的奇迹、永远不满意另一类被试命题组:聋夫哑妇、无声的幸福、开刀开心,2、发
20、散思维在创造思维活动中的作用 是创造思维的重要组成部分,又是创造思维的具体表现。,(三)聚合思维与创造思维,1、聚合思维是依据已有信息,对面临的问题找到一个正确答案的思维形式。2、聚合思维是发散思维的基础,只有大量发散才能聚合导出正确答案。3、创造性思维是循着发散-聚合-再发散-再聚合这种形式循环往复、层层深入,最终使新的思想脱颖而出。,航海家哥伦布发现美洲大陆后,在一次宴会上,有人贬低他的功绩,说没有什么了不起。哥伦布没有争辩,只是提出了一个奇怪的问题:谁能把煮熟的鸡蛋立在餐桌上?在座的一些人不以为然,纷纷尝试,结果都失败了。此时,哥伦布随手拿起一个鸡蛋,将蛋的一头往桌上一敲,蛋壳破了,蛋也
21、在餐桌上稳稳地竖立住了。 哥伦布在这里运用了发散思维,表明一个人如果只习惯于单一的思维方式,不会发散,不善创新,就容易陷入绝境。,故事,(四)直觉思维与创造思维,1、直觉思维的概念:也称顿悟、灵感,是指不经过一步步思考而突如其来的领悟或理解。其实就是直接察觉。,我国数学家侯振挺曾经对这种经验作过生动的描述:“我一头扎进了对“巴尔姆断言”的证明。一次又一次似乎到了解决的边缘,但是一次又一次都没有达到最终的目的,我早起晚睡,夜以继日,利用了全部可以利用的时间,吃饭、睡觉、走路,头脑中也总是萦绕着“巴尔姆断言” 。难啊,确实是难!时间一天天地过去,一个证明的轮廓逐渐在头脑中形成了,但是有些问题还证明
22、不了,象一座大山挡住了去路。我把已经得到的进展整理成一篇文章。当时我正在外地实习,就托一位同学带回学校去请教老师。我送那位同学上火车站。就在火车将要开动时,在我那始终考虑着这个证明的头脑里闪过了一星火花,似乎在那挡路的大山里发现了一条幽径。于是,我把那文件留下,立刻在车站旁的石条凳上坐下来,拿出笔推导起来。果然一星火花照亮了前进的道路,曲折的幽径越走越宽。十几分钟后,这最后一座大山终于被抛到后面去了, “巴尔姆断言”完全得到了证明。啊,好容易,只十几分钟就完成了。,故事,读了侯振挺的这一段话,你该明白“恍然大悟”的来之不易。心理学家华莱士研究了许多科学家的“恍然大悟”的经验,发现了它的过程和规
23、律。 我们刚开始思考一个问题时,总是费尽心力地想呀想的,分析问题、搜集材料、制订各种可能的解决方案但是,这一阵风似的努力并不一定能解决难题。华莱士称这一阶段为准备期。侯振挺开始证明巴尔姆断言时,夜以继日地思考,这就属于准备期。 由于准备期中没有找到答案,我们就停止了有意识的努力,休息一段时间,或做点别的事情。这个阶段叫潜伏期。潜伏期虽然不出成果,但对以后的思维活动很有好处,因为大脑可以利用这一段时间休息一下,摆脱旧的思路,有利于开拓新的思路。,在潜伏期里,我们会突然灵机一动,产生一条崭新的思路。这标志着潜伏期的结束,灵感期的到来。侯振挺在火车开动之前头脑里闪过了一星火花,似乎在那挡路的大山里发
24、现了一条幽径,这实际上就是灵感的光临。这个时候,我们就可以感受到恍然大悟的经验了。 “恍然大悟之后应当立即进行实际验证,看看这条思路到底是否走得通,这一阶段叫验证期。侯振挺在捕捉到灵感后立即提笔推导,终于证明了巴尔姆断言。如果不立即验证,灵感之火会悄然消失,以后什么时候再来可就遥遥无期了。,2、直觉思维的本质,首先:直觉是一种普通的心理现象,是人类的一种基本的思维方式。 其次:直觉思维与人们的知识经验有着十分密切的联系。 第三,创造性地解决问题的过程中,在直觉思维之前,往往经历长期的思维活动。 第四,直觉思维与逻辑思维存在着互补关系。 第五,直觉思维是人脑的一种高级机能。,3、直觉思维在创造思
25、维活动中的作用,直觉是创造思维活跃的一种表现,因而在创造发明过程中占有一定的地位,它不仅是创造发明的先导,也常常是百思不解之后突然诞生的硕果。如阿基米德的“王冠之谜”。,赫农王让金匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了银子,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重,到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假,又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。后来,国王将它交给了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法,但都失败了。有一天,他去澡堂洗澡,他一边坐进澡盆里,一边看到水往外溢,同时感到身体被轻轻托起。他忽然恍然大悟,跳出澡盆,连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去,一路大声
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