问题解决的学习与创造性.ppt

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1、第七章 问题解决的学习与创造性,“教育有一个重要的终极目标，那就是培养学生的问题解决的能力无论是数学问题、物理问题、健康问题、社会问题，还是个人适应问题，都是如此。加涅培养学生问题解决的能力是学校教育的核心内容之一，而创造力则是解决问题的最高表现形式。,第一节 问题与问题解决,第三节 创造性的培养,2,主要内容,第二节 问题解决的过程与训练,一、问题的界定与问题的类型,（一）问题的界定问题就是给定信息与目标之间有某些障碍需要加以克服的情境。成分：给定信息、目标状态、障碍（二）问题的类型结构良好问题 与结构不良问题:根据给定状态和起始状态的界定,二、问题解决及问题解决的特点,（一）问题解决的界定

2、问题解决者面临问题情境而没有现成的方法可以利用时，应用一系列的认知操作，从问题的起始状态到达目标状态的过程。（二）问题解决的的特征（1）问题情境性（2）目标指向性（3）操作序列性（4）认知操作性,三、问题解决的理论,（一）早期的理论观点桑代克试误说苛勒“顿悟”说杜威的五阶段理论一是意识到问题的存在，二是识别出问题，三是提出假设，四是接受或拒绝试探性的假设，五是形成和评价结论。,教学过程（1）儿童要有一个真实的经验情境，有一个对活动本身感兴趣的连续活动（2）在这个情境内部产生一个真实的问题，作为思维的刺激物（3）儿童要占有资料，从事必要的观察（4）儿童展开自己想出来的解决问题的方法（5）儿童要有

3、机会通过应用来检验其想法,信息加工的观点信息加工理论把问题解决看作信息加工系统对信息的加工，把最初阶段的信息转换成最终理想状态的信息。纽厄尔与西蒙设计了一种问题解决系统，称之为“一般问题解决者”。这个程序把认为是人类问题解决活动的基础的大量策略组合在一起。这个程序不但能证明逻辑定理，而且还能下棋、谱曲等。一个问题解决过程涉及的基本结构：接受系统、中心加工器、记忆系统和反应系统。,深蓝是美国IBM公司生产的一台超级国际象棋电脑，重1270公斤，有32个大脑（微处理器），每秒钟可以计算2亿步。深蓝”输入了一百多年来优秀棋手的对局两百多万局。,（二）现代认知理论观点,基克(ML.Gick)提出的问题

4、解决过程模式,第二节 问题解决的过程与训练,一般问题的解决过程结构不良问题的解决问题解决的影响因素问题解决能力的提高,一、一般问题的解决过程（一）理解和表征问题阶段建立问题表征就是要理解问题的意思，澄清问题到底是什么。问题表征不是问题的客观的描述或存在形式，而是学习者自己主动地“建构”起来的心理表征。,在理解和表征问题的过程中，需要完成以下工作：识别相关信息 理解信息含义整体表征 问题归类,1.识别相关信息,抽屉里有混在一起的黑色袜子和白色袜子，黑袜和白袜的比例是4:5，如果在黑暗中取袜子，至少要拿出几只，才能保证得到一双颜色相同的袜子？黑白袜子的数量显然不是问题的关键信息，但是它干扰了对问题

5、的理解。因为袜子的颜色只有黑色和白色，因此只需从抽屉里取出3只袜子，就能保证得到一双颜色相同的袜子。,2.理解信息含义,小船在静水中比在流水中每小时快12里。这是个关系命题，描述了两种速度之间的关系。小船在静水中的速度和流水中速度的关系。假如理解成小船在静水中的速度是每小时12里，那就错误的表征了问题。,3.整体表征有个道士爬山，他清晨6点出发，直到晚上6点才到达山顶。第二天凌晨6点，从山顶沿上山的道路下山，速度是上山速度的2倍。试问，山路上是否存在这样一个点：道士恰好在同一时刻经过这一点？假想是两个道士,一个上山,一个下山,会相遇吗?,4.问题归类,有研究表明，有些学生只看一下标准代数题开头

6、的几句话，就马上作出决定，并且把问题归为某一类中。一旦将问题归为某一类，一个特定的图示就激活了。,B.问题表征的结局1.联想起一个合适的顿悟式解决方案（找到一个可以利用的图式），问题得到解决2.没有现成的图式可以利用，重组问题情境，寻找解决问题的方案,（二）寻求解答阶段算法式策略指将达到目标的各种可能的方法都列出来，具体化，逐一加以尝试。算法式策略费时费力，而且有些算法式策略有时在实际中根本不可能实现。启发式策略指根据目标的指引，试图不断地将问题状态转换成与目标状态相近的状态，从而只试探那些对成功趋向目标状态有价值的算子。信息加工论者把从一种问题状态转变成另一种问题状态的操作称作算子。,启发式

7、策略,1.手段-目的分析把总目标划分成许多子目标，将问题划分成许多子问题后，寻找解决每一个子问题的手段。操作步骤（1）认清问题的初始状态和目标状态（2）分解问题的总目标为若干个小目标（3）选择手段将初始目标向第一个小目标推进（4）达到第一个小目标后，向第二个小目标推进（5）如果某一手段行不通，就退回到原来状态，重新选择手段,19,目标：将盘从柱1移到柱3，且保持原大小顺序。规则：每次只能移动一个圆盘；大盘不能放在小盘上；移动时可利用柱2。,2.爬山法 其基本思想是：先设立一个目标，然后向目标方向走到与起始点邻近的某一节点，逐步逼近目标。9个大人和两个小孩要过河，而渡河用的船每次只能载一个大人或

8、两个小孩，要实现这个目标船要在河中横渡多少次？（一个来回等于两次横渡）,3.逆向反推法逆向反推法指从目标开始状态出发倒推到目标所需的前一个中间状态及其算子，直至退至初始状态。,4.问题类比面对一个问题，我们常常会想：“以前我见没见过类似的问题？”回想起自己以前曾解决过的问题，把该问题的解决方法应用到当前的问题中，这是问题解决中经常采用的策略。问题类比是搜寻解决方法的首选策略。,5.简化策略在问题解决过程中，先抛开问题的细节，直接抓住问题的关键信息，将抽象的问题简化成简单的形式，解决简化了的问题，再解决复杂的问题。在一张桌子前，从左到右依次并排坐着ABCD四个人，请根据以下信息，指出谁有小轿车A

9、穿蓝衬衫，穿红衬衫的人有自行车，D有摩托车，C靠着穿绿衬衫的人，B靠着有小轿车的人穿白衬衫的人靠着有摩托车的人，有三轮车的人距有摩托车的人最远,（三）执行计划或者尝试解答阶段 当表征某个问题并选好某种解决方案后，下一步就要执行计划、尝试解答。（四）评价结果阶段当选择并完成某个解决方案之后，还应该对结果进行评价。评价结果的方法之一，就是寻找能够证实或证伪这种解答的证据，对解答进行核查。,二、结构不良问题的解决理清问题及其情境限制澄清、明确各种可能的角度、立场和厉害关系提出可能的解决方法评价各种方法的有效性对问题表征和解决的反思监控实施、监察解决方案调整解决方案,三、问题解决的影响因素（一）问题表

10、征问题表征是在头脑中对问题进行信息记载、理解和表达的方式。问题的表征方式与人们的知识经验越接近，问题解决就越容易；反之，问题解决就越难。,如下图所示：已知正方形的内切圆的半径为2cm，求红色部分的面积。,（二）思维定势思维定势是个体先前的思维活动形成的心理准备状态对后继同类思维活动的决定趋势。定势常常是 意识不到的，有时有利于问题的解决，有时会妨碍问题的解决。,陆钦斯量杯实验,结果表明，如果被试先进行一定的练习，并发现所练习的问题都可以应用三杯方法（即B-A-2C）来解决的话，则被试就形成了定势，从而使后面的解题速度加快。第二组没有产生定势的被试直接使用了最简便的解决问题的方法（即A-C或A+

11、C）。,（三）功能固着一个人看到某个物品有一种惯常的用途后，就很难看出它的其他用途。功能固着是一种特殊类型的定势。德国心理学家东克尔首先提出的。,问题答案,梅尔：利用给定的工具将两根悬挂在天花板上的绳子接在一起,（四）知识经验解决问题的知识经验越丰富，越有利于问题的解决。善于解决问题的专家与新手的区别，在于前者具备有关问题的知识经验并善于实际运用这些知识来解决问题。西蒙认为，任何一个专家必须储存5万10万个组块的知识，而要获得这些知识不得少于10年。由于专家储存了大量的知识以及有把这些知识运用于各种不同情况的丰富经验，因而他能熟练地解决本领域遇到的各种问题。,（五）认知结构组织者的作用：架设旧

12、知识和问题解决之间的桥梁认知变量的作用：影响问题解决过程中概念和简单规则的重组，进而影响问题解决方法的产生良好认知结构的迁移效应问题解决会修改原有的认知结构，新形成的认知结构又会影响以后的问题解决,（六）情绪和动机状态在一定限度内，情绪和动机强度与问题解决的效率成正比,动机水平与解决问题的效率的关系（倒U曲线）,（七）酝酿效应反复探索一个问题的解答而毫无结果时，把问题暂时搁置一段时间，再回过头来解决，常常很快找到解决方法。在酝酿期间，个体虽在意识中终止了解决问题的思维过程，但其思维过程并没有完全终止，仍然在潜意识中断断续续地进行着。通过酝酿，最近的记忆和已有的记忆被整合在一起，弱化了心理定势的

13、效应，并容易激活比较遥远的思维线索，因而容易重构出新的实物，产生对问题的新想法，使问题得以顺利解决。,（八）个性特征人的个性特征对问题解决有着直接的影响。一个有远大理想、自信、有创新意识、勤奋、乐观、勇敢、顽强、坚韧、果断、勇于进取和探索的人，能克服困难去解决许多疑难问题；而一个鼠目寸光、畏缩、懒惰、畏难、拘谨、自负、自卑、遇事动摇不定的人，往往会使问题解决半途而废。,四、问题解决能力的提高准确理解问题的情境突破定势避免受功能固着的影响用联系的观点看问题管控情绪和动机建立良好的人际关系不断丰富知识经验,教学实际中问题解决的培养,1.创造适当气氛，鼓励主动质疑；开放的环境，愉快的气氛2.提供难度

14、适当的问题；难度设置照顾大多数人的水平和能力对少数学生进行个别辅导3.帮助学生正确表征问题；提倡采用形象表征的方法4.帮助学生养成分析问题的习惯；教给学生思考问题、分析问题的方法,5.帮助学生从记忆中提取信息；提供回忆线索，鼓励学生从不同角度看问题6.训练学生陈述自己的假设及其步骤；出声思维训练7.提供结构不良问题，培养解决实际问题的能力；8.训练学生对问题解决过程进行监控和调节解题过程中的监控，解题之后的反思,第三节 创造性的培养,一、创造性的本质与特征二、影响创造性的因素三、创造性的培养措施,一、创造性的本质与特征（一）创造性的含义创造性是指个体产生新奇独特的、有社会价值的产品的能力或特性

15、。创造有真正的创造和类似的创造之分。创造性不是少数人的天赋，而是人类普遍存在的一种潜能。,（二）创造性的基本特征创造性思维是创造性的核心创造性思维是发散思维和聚合思维的统一发散思维是创造性思维的核心,流畅性,流畅性单位时间内思维发散的量，也指思维敏捷、反应迅速，对于特定的问题能顺利给出多种答案的特性。接龙游戏例如，用汉字组词，要求用最后一个字组成下一个新词，如从“国家”这个词开始，可以自由回忆为家庭、庭院、院落、落雨、雨水、水果、果树、树木、木材、材料、料理、理想、想像等。,发散范围或维度。范围越大、维度越多，变通性越强。非常用途测验如要求被试在8分钟内列举出红砖的用途。一类被试只能列举出局限

16、建筑材料范围之内的例证，如盖房子、建教堂、盖教室、修炉灶等，这些例证变化范围极小，说明被试的变通性较差。另一类被试则表现出较大的变通性，能列举红砖的各种用途，如压纸、打狗、支书架、钉钉子、磨红粉等。,灵活性,指对问题能提出超乎寻常、独特新颖的见解。命题测验给出一段故事，要求被试按照自己的意思给予一个合适的题目，题目越奇特越好。悬疑电影、悬疑小说,独特性,独创性举例,一对夫妻，妻子本是哑巴，经医生治疗后能像常人一样说话，但是妻子说话太多，整天与丈夫吵，丈夫非常痛苦，最后只好要求医生设法把他自己变成了聋子，家中才又恢复了安宁。丈夫与妻子、医学的奇迹、永远不满意聋夫哑妻、无声的幸福、开刀安心,二、影

17、响创造性的因素（一）知识对创造性的影响只有在知识经验之间建立了丰富的联系，形成良好的知识结构，学习者获得的知识才是灵活的，才可以广泛地迁移应用。只有“活”的知识才有助于学习者以新颖的方式理解和解决问题，“死”的知识反而会束缚学习者的思维。,（二）智力对创造性的影响,创造力和智力的关系是什么呢？创造力本身是智力高度发展的结果但高智商不一定高创造力低智商难以有创造高创造力者的智商120以上智力高的未必有高的创造力,（三）环境对创造性的影响,家庭教育方面：研究发现，父母受教育程度较高，对子女的要求不过分严格，对子女的教育采取适当辅导策略，家庭气氛比较民主，有利于孩子的创造性的培养。,在学校教育方面：

18、这种教育有利于创造性的培养：学校气氛较为民主，教师不以权威方式管理学生；教师鼓励学生的自主性，容许学生表达不同意见；学习活动有较多自由，教师容许学生在自行探索中去发现知识。,（四）人格对创造性的影响高创造性者一般具有以下一些个性特征：（1）有幽默感（2）有抱负和强烈的动机（3）能够容忍模糊与错误，承认矛盾，对无结构的问题或错综复杂的问题、对那些违反“常识”的假设和观念都能够坦然接受，反对以武断、虚假、简化等草率的方式处理复杂或矛盾的问题。具有较高的挫折忍受力，愿意付出无报酬的代价，去从事无法预期的工作；,（4）喜欢幻想，在日常生活中比一般人有更多的梦想，但能够自由地往返于现实与幻想之间；（5）

19、有强烈的好奇心，不断地提出问题，有浓厚的认识兴趣，喜欢猎奇，喜欢尝试新奇的方法来探究问题，不怕失败；（6）具有独立性，他们常常不迷信权威，不随大流，不落俗套。好表现，很少考虑自己在他人心目中的印象。,三、创造性的培养措施（一）创设有利于创造性产生的适宜环境1、创设宽松的心理环境教师应给学生创造一个能支持或容忍标新立异者或偏离常规思维者的环境，让学生感受到“心理安全”和“心理自由”，即给学生创造较为宽松的学习的心理环境。,2、给学生留有充分选择的余地在可能的条件下，应给学生一定的权利和机会，让有创造性的学生有时间、有机会干自己想干的事，为创造性行为的产生提供机会。比如，可以提供条件使学生有机会选

20、择不同的课程来学习，给学生呈现应用创造性思维才能解决的问题等。,3、改革考试制度与考试内容应使考试真正成为选拔有能力、有创造性人才的有效工具，在考试的形式、内容等方面都应考虑如何测评创造性的问题。比如，在学业测试中，可以增列少部分无固定答案的问题，让学生有机会发挥其创造性。评估学生的考试成绩时，也应考虑其创造性的高低。,（三）注重创造性个性的塑造1、保护好奇心据研究，一个人对工作有兴趣，积极性高，可能发挥其全部才能的80%到90%，反之只能达到20%到30%。因此应接纳学生任何奇特的问题，并赞许其好奇求知。好奇是创造活动的原动力，可以引发个体进行各种探索活动，应给予鼓励和赞赏，不应忽视或讥讽。

21、,2、解除个体对答错问题的恐惧心理对学生所提问题，无论是否合理，均以肯定的态度接纳他所提出的问题。对出现的错误不应全盘否定，更不应指责，应鼓励学生正视并反思错误，引导学生尝试新的探索，而不循规蹈矩。,3、鼓励独立性和创新精神具有创造性的人不盲目从众，善于独立工作，并且信心十足。应重视学生与众不同的见解、观点，并尽量采取多种形式支持学生以不同的方式来理解事物。对平常的问题的处理能提出超常见解者，教师应给予鼓励。,4、重视非逻辑思维能力非逻辑思维是创造性思维的重要成分，在各种创造活动中都起着重要作用，贯穿整个创造活动的始终。教师应鼓励学生大胆猜测，进行丰富的想象，不必拘泥于常规的答案。给学生机会进

22、行猜测，并尽量让他们有猜测的成功体验。在丰富学生的想象力方面，可以应用实物、图片、多媒体辅助教学手段，或者组织参观、访问、开辟丰富多彩的课外活动等，使学生头脑中的表象更为鲜明、完整。,5、给学生提供具有创造性的榜样通过给学生介绍或引导阅读文学家、艺术家或科学家传记，或带领其参加各类创造性展览，与有创造性的人直接交流等。使学生领略到创造者对人类的贡献，受到创造者优良品质的潜移默化的影响，从而启发他们见贤思齐的心理需求。,（三）开设培养创造性的课程，教授创造性思维策略1、发散思维训练训练发散思维的方法有多种用途扩散：尽可能多地设想它的用途结构扩散：设想出利用该结构的各种可能性方法扩散：设想出利用该

23、种方法的各种可能性形态扩散：设想出利用某种形态的各种可能性,2、推测与假设训练这类训练的主要目的是发展学生的想象力和对事物的敏感性，并促使学生深入思考，灵活应对。比如：让学生听一段无结局的故事，鼓励他们去猜测可能的结局读文章的标题，去猜测文中的具体内容还可以让学生进行各种假设、想象，比如，假设你当校长你如何管理这个学校等等。,3、自我设计训练教师考虑到学生的兴趣及其知识经验，给他们提供某些必要的材料与工具，让学生利用这些材料实际动手去制作某种物品如贺年卡、图画、各种小棋型等。学生通过实际的操作活动，完成自己的设计。此项训练通常需要教师协助学生确定所设计的课题，并提供各种形式的帮助。,4、头脑风

24、暴训练通过集体讨论，使思维相互撞击迸发火花，达到集思广益的效果。具体应用此方法时，应遵循四条基本原则：一是让参与者畅所欲言，对所提出的方案暂不作评价或判断；二是鼓励标新立异、与众不同的观点；三是以获得方案的数量而非质量为目的，即鼓励多种想法，多多益善；四是鼓励提出改进意见或补充意见。可以先由教师提出问题，然后鼓励每个学生从自己的角度提出解决问题的方法，通过集体讨论，可以拓宽思路，产生互动，激发灵感，进而提高创造性。,练习与思考题,1、举例说明问题解决的一般过程。2、结合实例说明影响问题解决的因素有哪些？3、在实际教学中应当如何培养学生的问题解决能力？4、什么是创造性？创造性有哪些基本特征？5、影响创造性的因素有哪些？6、如何培养学生的创造性？,Thank You!,