问题解决与创造力.ppt

第八章 问题解决与创造力,第一节 问题与问题分类,一 问题 1问题:指这样一种情境，个体想做某件事，但不能马上知道完成这件事所需采取的一系列行动。问题包含三种成分：给定信息、目标、障碍。,河内塔问题：,2 问题分类（1）按照问题的组织程度，分为结构良好问题和结构不良问题。结构良好问题：具有明确的初始状态、目标状态和解决方法的问题。结构不良问题：没有明确的初始状态、目标状态和解决方法的问题。如：作文，策划一项活动等,演员蒋雯丽曾经出演一则广告：幼小的儿子说，长大要娶妈妈。网友提出这是一则“乱伦广告”。后来媒体将广告撤下。请问，你认为这则广告是“乱伦广告”吗？,（2）常规问题和真实性问题。前者指学校中大量遇到的问题。真实性问题：生活实际相联系的问题。（18人买票，一张20元。20张的话打8折，怎么买合适？）,第二节 问题解决的过程一 问题解决：问题解决者面临问题情境而没有现成方法可以利用时，将已知情境转化为目标情境的认知过程。二 问题解决的模式（1）传统观点：试误说、顿悟说（2）信息加工的观点：代表人物：纽厄尔和西蒙。,信息加工理论从信息加工转换的角度来分析问题解决的过程，将问题解决看成是信息加工系统（即大脑或计算机）对信息的加工，把最初的信息经过加工转换成最终的信息状态的过程。他们认为，在解决问题的过程中主体会遇到各种问题情境，这些问题情境的综合就构成了问题状态，问题状态可以分为初始状态、目标状态以及从初始状态到目标状态的一系列中间状态。问题解决的目的就是设法从问题的初始状态一步步转变为目标状态。将一种问题状态转化为另一种状态的操作称为算子，问题解决的过程就是利用算子从初始状态转变到目标状态的过程。,（3）现代认知派模式 自皮亚杰的认知理论面世和现代认知心理学产生以后，人们热衷于从认知的角度来解释人类解决问题的过程。他们既不利用动物也不借助于计算机，而是研究人类解决某类问题的实际过程，他们在认知的层次上,在对试误说、顿悟说和信息加工论综合的基础之上，使用诸如“认知结构”、“图式激活”、“问题表征”等术语对问题解决的各阶段进行更深入的描述，并且，更加注重各阶段之间的动态联系，更真实地描述了人类解决问题的动态过程。奥苏贝尔和鲁宾逊以几何问题的解决为原型，干1969年提出了个解决问题的模式（见下图）这个模式表明，解决问题一般要经历下述四个阶段。,（1）呈现问题情境命题（2）明确问题的目标和已知条件 学生利用有关的知识背景使问题情境命题与他的认知结构联系起来，从而理解所面临问题的性质与条件。这样一方面规定解题过程的目标或终点，另一方面明了问题的最初状况，提供进行推理的基础。（3）填补空隙 这是解决问题的核心。学生看清了“已知条件”（他当时的状况）和目标（他必须达到的地方）之间的空隙和差距之后，便利用有关背景命题，根据一定的推理规则和解题策略来填补问题的固有空隙。（4）解答之后的检验 问题一旦解决，通常便会出现一定形式的检验，查明推理时有无错误、空隙填补的途径是否简捷，以及可否正式写下来供交流之用等。这一模式的特点是不仅描述了解题的一般阶段，而且指出了原有认知结构中各种成分在解决问题过程中的不同作用，为培养解决问题的能力指明了方向。但是，这一模式是以数学中的问题解决为原型的，并不全适于其他学科的问题解决，因而缺乏一般性。,基克等人的模式 基克等人根据对解决问题策略的研究，认为一般性的解决问题的策略包括四个阶段：（1）理解和表征问题（2）寻求解答（选择或设计解决方案）（3）尝试解决方案（实施计划）（4）评价结果,三、问题解决的过程 问题解决的过程分为以下四个阶段：（一）理解和表征问题阶段。了解所要解决的问题是什么，从各种信息中忽略问题的无关信息，识别出问题的相关信息，在此基础上，理解问题并形成问题的表征。,1识别有效信息2理解信息含义3整体表征4问题归类（琴纳发明牛痘疫苗）,策略（strategy）一词来自于希腊字strategos，该词根最初的意思是诡计或欺骗，后来演变为描述军队中用计谋取胜的将军。在问题解决的过程中的策略，不仅指某种问题解决的行为计划，而更侧重干指在问题解决之前所进行的思维活动。,（二）寻求解答阶段 在寻求解答时，可能存在两种一般的途径：一是算法式，另一种启发式。1 算法式策略 算法式策略是指对一个问题解决的所有可能途径都加以尝试的一种策略，例如，要开一个四位数的密码锁（每位数字号0至9），就要进行104次尝试。算法式策略的特点是如果解存在的话，就一定能找到解，而且能找出所有的解，选出最佳的解。缺点是对所有的可能都进行尝试，太费时费事，有时简直办不到。,2启发式策略 启发式策略是凭借经验来解决问题的一种策略。用启发式策略解决问题，并不探索所有可能途径，仅仅对经验中认定的最有可能成功解决问题的途径进行探索。这一策略的优点是能提高问题解决的效率，缺点是，如果受到已有经验的误导，走了错误的途径，往往导致解决问题的失败。主要的启发式策略有如下三种。,手段一目标分析策略。将目标划分成许多子目标，将问题划分成许多子问题，寻找解决每一个子问题的手段。这种策略的核心是发现问题的当前状态与目标状态之间的差别，并采用一定的步骤来缩小这种差别，也就是说，采取一系列措施，逐步缩小给定条件与目标状态之间的差距，最终使问题得到解决。在日常生活中，我们常常采用这种方法来解决问题。例如，如何去火车站？,爬山法策略。这种策略的名称是一个形象的比喻。即在问题解决的过程中，假定的目标是山顶。人们不可能一下子爬到山顶。在探索达到山顶的路径时，只要遇到有岔道，我们就看几条岔道中哪一个是向山上延伸的（而不是向山腰或山下延伸）就选择哪一条道路。这种策略也称为局部最优选择法。如:找工作,走一步算一步.,反推法策略。这种策略适合于解决那些从起始状态出发可以有多种走法，但是只有一条路能够达到目标状态的问题。这种策略常用于解决几何问题。,例如，已知矩形ABCD，如图93所示，求证 AD=CB在解决这个问题肘学生会自问：“怎样才能证明 AD=CB呢？如果我能证明三角形 ACD等于三角形 BDC，我就能证明 AD=CB。”这样，学生就会证明线的全等推出要证明三角形全等。他进一步还会推想，如果能够证明两条边和夹角相等，那么，就能证明三角形ACD和三角形BDC全等。这就是利用反推法来解决几杯问题。,常见的解决问题的基本策略有：通过制表，分类组织或分析数据；通过试探错误修正，接近问题；画一个简图；寻找一个反例；估计和猜测答案；等,（三）执行计划或尝试某种解决阶段。把解决问题的方法实施到实际中去的过程。也就是说，当表征某个问题并确定某种解决方案后，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，还应该对结果进行检验。,四、影响问题解决的因素,（一）影响问题解决的客观因素：问题的特征,个体解决有关问题时，常常受到问题的类型、呈现的方式等因素的影响。教师课堂中各种形式的提问、各种类型的课堂和课后练习、习题或作业的呈现问题的方式将影响个体对问题的理解。实际教学与研究发现，学生解决抽象而不带具体情节的问题时比较容易，解决具体而接近实际的问题时比较困难。解决不需通过实际操作的“文字题”时比较容易，解决需要实际操作的“实际题”时比较困难。此外，由于问题的陈述方式或所给图示的不同，也会直接影响问题解决的过程。比如，有些陈述或图示直接提供了问题解决的线索，便于寻找解决问题的方法、方向，而有些则包含某些多余的信息，或者问题解决所需的部分条件被隐含起来，这就增加了问题解决的难度，,（二）影响问题解决的主观因素 1 已有的知识经验 已有经验的质与量都影响着问题解决。量就是数量。在通常情况下，一个人与问题解决有关的经验越多，解决该问题的可能性也就越大。,研究发现，优生头脑中贮存的知识经验显著地多于差生。可以说，拥有某一领域的高质、丰富的知识经验是有效地解决问题的基础。质就是质量。主要是指已有知识经验在组织上的特征，表现为已有知识的可利用性、可辨别性以及清晰稳定性。研究发现，问题解决专家们的知识都是按层次分门别类地组织起来的。对专家与新手的对比研究发现，专家的知识储备既丰富，又都经过精细的加工和组织化，以便需要时很容易从长时记忆中检索和提取，并加以应用。专家不仅拥有丰富、组织合理的陈述性知识，而且也拥有解决问题所必需的、有效的心智技能和认知策略。但若大量的知识经验是以杂乱无章的方式贮存于头脑中的，则对于有效的问题解决毫无帮助。显然，知识经验在头脑中的贮存方式决定了问题能否有效地解决。,2 定势与功能固着 指以最熟悉的方式作出反应的倾向。定势有助于问题的解决，有时会妨碍问题的解决。定势的作用还极明显的表现在“功能固着”上，功能固着指人们总是倾向将某一物体的常见功能看成是该物体的特定的功能，从而妨碍了发现物体的其他功能而影响了问题的解决。也就是说，当一个人熟悉了某种物体的常用或典型的功能时，就很难看出该物体所具有的其他潜在的功能。而且最初看到的功能越重要，就越难看出其他的功能。,你走进一间房屋，从天花板上悬着两根绳子，实验者要求你将绳子的两端系在一起。在附近的桌子上有一些工具，包括钳子，螺丝刀等。当你抓住绳子的一端走向另一根绳子时，你就意识到你绝对完不成这个任务，你不可能达到另一根绳子的终端，你用钳子夹住绳子的终端延长这根绳子，也终归无济于事。这时你将怎么办呢？（迈尔 Maier 1933）,问题利用如图所示的材料，将蜡烛象壁灯一样立在墙上。,3 情绪与动机状态 人的情绪状态对问题解决的思维过程有着直接的影响。一般来说，欢乐、愉快、自信、乐观等积极的情绪状态能激励人们勤于思考，思路畅通，有助于问题的解决；而苦闷、失望、悲观、烦躁等消极的情绪状态往往会妨碍人的智力活动，降低解决问题的效率。,心理学研究表明，在一定程度内，动机的强度与解决问题的效率成正比，动机过强或过弱都会降低解决问题的效率。因为动机过强，使人的情绪过于紧张会抑制主体发现解决问题的线索；动机过低，又使人易被无关因素分散注意力。只有中等强度的动机状态下，人的思维活动才有较大的准确性与灵活性，才能更好的解决问题，并且这一动机强度的适中点还会随问题解决的难度而变化。一般说，越是复杂的问题，其动机强度的适中点越是偏低些。,4 个性差异 个性差异也会影响着解决问题的效率。理想远大、意志坚强、情绪稳定、谦虚勤奋、富有创造精神等优良个性品质都会提高解决问题的效率。缺乏理想，意志薄弱、情绪不稳定、骄傲懒惰、墨守陈规等消极的个性品质都将有碍于问题的解决。个性中的智慧品质明显影响解决问题的思维过程。遇到比较复杂的问题，聪明的儿童特别喜欢用设想、试验、推论来解决。越不聪明的儿童越容易受倾向性的影响，墨守老一套方法.想象力也影响问题解决的效率。想象力丰富的人容易放弃业已证明无用的假设，找出解决问题的新途径；而想象力贫乏的人容易抱住自己有破绽的假设不放，不能从失败中吸取教训，不会找出解决问题的新途径。,五、如何提高问题解决能力,在学校情境中，大部分问题解决是通过解决各个学科中的具体问题来体现的，这也意味着结合具体的学科教学来培养解决问题的能力是必要的，也是可行的。具体可从以下几个方面着手。,（）提高知识储备的数量与质量 1、牢固地掌握和记忆大量的知识 在学习过程中，既要注意陈述性知识的掌握，又要注意程序性知识的掌握，并牢固的记住它们。知识记忆得越牢固、越准确，提取得也就越快、越准确，成功地解决问题的可能性也就越大。教师应教给学生一些记忆和提取的方法，鼓励学生应用这些方法。,2、提供多种变式，促进知识的概括 只有深刻领会和理解的知识才能牢固地记忆和有效地应用，因此，教师要重视概括、抽象、归纳和总结。应用同质不同形的各种问题的变式（即事物在无关特征方面变化的例子。如等边三角形、等腰三角形、直角三角形、锐角三角形等都是三角形的变式。）来突出本质特征，加强对不同类型的问题的区分与辨别，提高学生对所学内容的理解水平。3、重视知识间的联系，建立网络化结构,（二）教授与训练解决问题的方法与策略 1、结合具体学科，教授思维方法 2、外化思路，进行显性教学 教师在教授思维方法时，应遵循由内而外的方式，即把教师头脑中的思维方法或思路提炼出来，明确地、有意识地外化出来，给学生示范，并要求学生模仿、概括和总结，这在一定程度上可以避免学生不必要的盲目摸索。学生通过这种学习，可以逐步掌握各种思维方法，将教师的经验转化为自己的经验，充实或完善自己的内部认知结构，这是一个由外而内的内化过程。（三）提供多种练习的机会,（四）培养思考问题的习惯1、善于主动发现问题.2、善于多角度提出假设(多角度考虑三峡工程的意义,反面:也有不良影响)3、善于自我评价与反思.,问题解决与创造力的关系（一）创造力与问题解决的相同之处 1.创造力与问题解决的过程大致相同 2.创造力与问题解决具有相同的心理机制（二）创造力与问题解决的不同之点 1.创造力是问题解决的高级表现 问题解决是一种更为高级的学习活动。而创造力则是问题解决的最高表现，是以新颖、独特的方式问题解决。2.创造力与问题解决之间互有包含，但不完全一致。,第三节 创造力,一 创造力(创造性)的定义：（creativity）创造力是指根据一定目的，动用一切已知信息，产生出某种新颖、独特、有社会价值或个人价值的产品的能力。Guilford(1950)指出，创造性思维是个体创造力的具体体现，其核心表现是发散思维 二 创造力的特征 1 从创造性作品的角度 新奇性、具有社会价值、改造性,饭店为吸引顾客让女服务员胸部挂点菜牌,2 高创造性者的人格特征（Guilford）：（1）有高度的自觉性和独立性，不轻易雷同；（2）有旺盛的求知欲；（3）有强烈的好奇心，对事物运动的机理有深究的愿望；（4）知识面广，善于观察；（5）工作中讲求条理性、准确性和严格性；（6）有丰富的想象力和敏锐的知觉，喜好抽象思维，对智力活动和游戏有广泛的兴趣；（7）富有幽默感，表现出出色的文艺天赋；（8）意志品质出众，能排除外界干扰，长 时间地专注于某个感兴趣的问题之中。,3 创造力的实质 发散思维作为衡量创造力的指标.有关创造力的实质：发散思维和辐合思维的有机统一。发散思维是创造性思维的主要成分，但只有发散思维，创造性思维是难以展开的，辐合思维在其中也发挥着不可忽视的作用。首先，辐合思维是发散思维的基础。初始的问题情境在大多数情况下不甚明朗，这时先要进行辐合思维，对各种信息进行综合处理，寻找发散点，之后才能从这一发散点进行发散思维。,其次，发散思维的结果需要用辐合思维处理。发散性思维的结果对于问题解决并非都是有意义的，许多方面往往存在错误，在这种情况下就需要辐合思维辨别和分析这些结果，去伪存真，去粗取精，直至找到问题解决的最佳方案为止。,三、创造的过程 英国的心理学家华莱士(Wallas,1926)提出的四阶段理论.即创造性思维过程包括:准备期,酝酿期,豁朗期和验证期四个阶段.(一)准备期“昨夜西风凋碧树,独上西楼,望断天涯路”杜甫读书破万卷,下笔如有神.“,17世纪我国伟大的科学技术著作天工开物。它详细记载了我国古代的农业、工业和手工业等技术，闪耀着劳动人民的智慧之光。国外称它是“中国17世纪的工艺百科全书”。这本书之所以有这样大的影响，同作者宋应星以认真严肃的态度收集资料有密切关系。他做了两个方面的工作。一方面，把古代有关老百姓穿衣吃饭的书，统统找来阅读；另一方面，把实际生活中有关老百姓吃饭穿衣的事，尽可能问清楚，并一一作记录。积累的资料装了满满一箱，才开始写作。鲁迅所写的数百篇杂文，有相当大的一部分是运用报刊上的新闻、通讯、专论甚至广告和标题作材料写成的。据他的夫人许广平回忆，鲁迅很注意搜集资料，经常亲自剪贴报纸上有关工人、农民生活的报道，以及各地农民抗捐的所谓“暴动”、“骚动”之类的记载。上海的鲁迅纪念馆至今还保存着他的一本剪报集。这是他从1929年到1933年上海出版的申报、新闻报、时事新报及大晚报等文艺副刊上剪下来的。,(二)酝酿期“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴”,(三)豁朗期 个体经过充分的酝酿之后,由于思维者对问题的考虑是多方面的,周密的甚至是较长时间的思维活动,问题突然得到解决.它是创造性思维最富有智慧的高潮阶段.豁朗的经典的例子希腊科学家阿基米德解决测定王冠含金重量问题据记载,国王购置了一顶设计复杂,装饰华丽的王冠,他想知道王冠是否是纯金.阿基米德接受了这项艰巨的任务,他反复思考,但一直不得其解.一天,他在洗澡时发现,他的腿所排出的水量等于排出水的体积,他立即联想到,如果把王冠浸入水中,它将会置换出同样体积的水,由此即可以确定王冠是不是纯金.阿基米德就是在灵感突然闪现的一瞬间解决了这个问题.化学家凯库勒发现苯的化学结构 魏格纳的大陆漂移说.,灵感产生的条件:研究者必须有广阔的科学视野和丰富的知识储备艰苦的劳动和执拗的探索坚持开放式思维,不放过任何随机信息的触发使全身放松,思维处于空无状态（欧阳修对友人说起自己的写作生涯时说:“余平生 所作文章，多在三上:乃马上、枕上、厕上也。”）“灵感这是一个不喜欢拜访懒汉的客人”（俄）车尔尼雪夫斯基“灵感是由于顽强劳动而获得的奖赏”-俄国著名画家列宾“蓦然回首,那人却在灯火阑珊处”,(四)验证期一个理论的创建,一部文艺作品的完成,往往不是一下取得完满成功的,而要在理论上和实践上通过多次的论证和反复的修改.灵感所获得的观念尚须通过验证期加以检验.,四 创造力的测量 1 南加州创造力测验(吉尔福特)2 托兰斯创造性思维测验 3 威廉斯创造性测验 以发散思维为指标的创造力测验，通常要从流畅性、变通性和独特性三方面评分。流畅性，指在规定时间产生正确答案的的数量；变通性是指在规定的时间内产生正确答案的种类之多少；独特性是指在规定的时间内产生新颖别致答案的多少和程度。,五 创造性与学业成绩、智力的关系 1 创造力和学业成绩 关于创造性与学业成绩的关系，研究者们的意见也很不一致，但总的说来，倾向于认为二者并不遵循绝对的线性关系。从许多跟踪调查研究中，我们也不难发现，在校期间成绩突出的学生，十几年后甚至是几十年后在其工作领域中也并无多少创新和建树，相反，一些成绩并不十分突出的学生，工作上却有较显著的技术创新和发明创造。,2 创造力和智力的关系.a、低智商不可能具有创造性。b、高智商可能有高创造性，也可能有低创造性。c、低创造性的智商水平可能高，也可能低。d、高创造性者必须有高于一般水平的智商。,六 创造力的培养 1 有利的环境 保证心理的安全和自由。为学生的学习留有余地。做创造型的教师,2 培养创造性人格 保护好奇心 解除怕犯错误的恐惧心理。鼓励学生与有创造性的人接触。,3 设置创造性课程 发散思维训练 自我设计课 创造发明课4 发展创造性思维策略 类比推理策略 对立思考策略 多路思维策略 综合运用多路思维策略,思考题:作为幼儿教师如何培养幼儿的创造力?,