問題解決及教學(xué)課件

1、第七章 問題解決 第1頁，共38頁。第一節(jié) 問題解決的概述一、問題及其分類 （一）問題1.定義：所謂問題，是指這樣一種情境：個體想做某件事，但不能馬上知道完成這件事所需采取的一系列行動。第2頁，共38頁。2.成分（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)，指有關(guān)問題結(jié)果狀態(tài)的描述；（3）障礙，指在解決問題的過程中會遇到的種種需待解決的因素。第3頁，共38頁。 （二）問題的分類 1.結(jié)構(gòu)良好問題 vs.結(jié)構(gòu)不良問題: 根據(jù)給定狀態(tài)和起始狀態(tài)的界定結(jié)構(gòu)良好問題：也就是那些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。明確的問題，明確的答案結(jié)構(gòu)不良問題：指那些沒有明確的初始狀態(tài)、目

2、標(biāo)狀態(tài)或者解決方法的問題。 沙漠治理第4頁，共38頁。二、問題解決是指問題解決者面臨問題情景而沒有現(xiàn)成方法可以利用時，將已知情景轉(zhuǎn)化為目標(biāo)情景的認(rèn)知過程。當(dāng)常規(guī)或者自動化的反應(yīng)不適應(yīng)當(dāng)前的情景時，問題解決就發(fā)生了。 第5頁，共38頁。問題解決的特點：（1）解決問題是解決新的問題，即所遇到的問題是初次遇到的問題；（2）在解決問題中，要把掌握的簡單規(guī)則重新組合，以適用于當(dāng)前問題；（3）問題一旦解決，人的能力或者傾向隨之發(fā)生變化。 第6頁，共38頁。三、 問題解決過程（一）杜威的五階段理論1.問題解決的階段（1）意識到問題的存在（2）識別出問題（3）提出假設(shè)（4）接受或拒絕試探性的假設(shè)（5）形成和評

3、價結(jié)論第7頁，共38頁。2.教學(xué)過程（1）兒童要有一個真實的經(jīng)驗情境，有一個對活動本身感興趣的連續(xù)活動（2）在這個情境內(nèi)部產(chǎn)生一個真實的問題，作為思維的刺激物（3）兒童要占有資料，從事必要的觀察（4）兒童展開自己想出來的解決問題的方法（5）兒童要有機會通過應(yīng)用來檢驗其想法第8頁，共38頁。數(shù)謎游戲：1.每一個英文字母代表一個不同的阿拉伯?dāng)?shù)字(0 9) 。2.請完成下列的運算，其中D=5 。 DONALD + GERALD -ROBERT第9頁，共38頁。答案A=4B=3C=1D=5E=9L=8N=6O=2R=7T=0 DONALD+ CERALD - ROBERT 526485+ 197485

4、- 723970第10頁，共38頁。（二）奧蘇貝爾和魯賓遜的觀點：四階段1.呈現(xiàn)問題情境命題把問題以命題的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，并要求學(xué)生掌握這些命題2.明確問題的目標(biāo)與已知條件第11頁，共38頁。3.填補空隙：核心提取與當(dāng)前問題有關(guān)的知識、規(guī)則，尋找問題解決的策略4.解答之后的檢驗檢查問題解決的方法是否正確、簡捷、合理第12頁，共38頁。發(fā)現(xiàn)小船填圖格中藏有5艘小船（船型如下方所繪，長度占三格的小船有1艘、兩格的小船有2艘、單元格的小船有2艘），填圖格旁的數(shù)字，表示在該行或該列中隱藏的小船圖形共占幾格。小船均呈水平或垂直狀態(tài)?？?，彼此間不互相接鄰（每艘小船周圍均被至少一圈的海水圍繞）。提示：在例題

5、中，（1,2）已畫出提示，由其形狀和位置可知是一艘長度兩格的小船下半部。將這艘小船完整畫上后，再根據(jù)行列旁的數(shù)字及小船不接鄰原則，即可逐步推知答案。正確答案只有一個。第13頁，共38頁。發(fā)現(xiàn)小船答案第14頁，共38頁。四、問題解決的策略（一）算法式策略指將達到目標(biāo)的各種可能的方法都列出來，具體化，逐一加以嘗試。算法式策略費時費力，而且有些算法式策略有時在實際中根本不可能實現(xiàn)。第15頁，共38頁。（二）啟發(fā)式策略指根據(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)，從而只試探那些對成功趨向目標(biāo)狀態(tài)有價值的算子。 第16頁，共38頁。1.手段-目的分析把總目標(biāo)劃分成許多子目標(biāo)，將問題劃

6、分成許多子問題后，尋找解決每一個子問題的手段。第17頁，共38頁。操作步驟（1）認(rèn)清問題的初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)（2）將問題的總目標(biāo)分解為若干個小目標(biāo)（3）選擇方案將初始目標(biāo)向第一個小目標(biāo)推進（4）達到第一個小目標(biāo)后，向第二個小目標(biāo)推進（5）如果某一方案行不通，就退回到原來狀態(tài)，重新選擇方案第18頁，共38頁。Big-6的方法步驟1.界定問題必須先決定題目才知道要找什么數(shù)據(jù)才適合，并要問問自己對于有關(guān)題目有什么是我已知道的。2.搜尋策略資料來源可包括書籍、報紙、雜志、問卷、訪問、網(wǎng)頁、錄像帶等。3.搜尋信息可從書名、目錄、索引、標(biāo)題或圖片中迅速決定該數(shù)據(jù)是否有用。4.分類整理必須篩選找到的數(shù)據(jù)，并

7、有系統(tǒng)地組織有用的數(shù)據(jù)：可影 印、抄重點、做筆記、畫圖表。5.表達成果決定用什么方法表達、傳遞所想說的。最好是多用不同的形式：某部分用文字、某部分用圖片、某部分用圖表，但圖片及圖表均須用文字說明。6.評鑒優(yōu)劣哪里好？哪里不好？哪里可以改善？下一次的資料冊制作才會有進步。第19頁，共38頁。2.爬山法 其基本思想是：先設(shè)立一個目標(biāo)，然后向目標(biāo)方向走到與起始點鄰近的某一節(jié)點，逐步逼近目標(biāo)。第20頁，共38頁?！皞鹘淌颗c野人過河”問題在河的同一邊，有三個傳教士和三個野人，他們都要過河，大家都會劃船；現(xiàn)在只有一條船，一次只能載兩人，任何時候野人多于傳教士時傳教士就會被吃掉，他們將怎樣度過河去？ 給定：

8、在河的同一邊，有三個傳教士和三個野人，他們都要過河，大家都會劃船；現(xiàn)在只有一條船，一次只能載兩人，任何時候野人多于傳教士時傳教士就會被吃掉；目標(biāo)：傳教士和野人都安全過河；障礙：傳教士和野人怎樣搭配渡河？第21頁，共38頁。3.逆向反推法逆向反推法指從目標(biāo)開始狀態(tài)出發(fā)倒推到目標(biāo)所需的前一個中間狀態(tài)及其算子，直至退至初始狀態(tài)。適用的情況：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目標(biāo)狀態(tài)。第22頁，共38頁。4.類比思維當(dāng)我們面對某個問題，而對問題的領(lǐng)域知識所知甚少時，類比是有效的方法。一般是先對問題進行表征，然后去獲取與當(dāng)前情景相關(guān)或者相似的熟悉領(lǐng)域的知識，加以利用。仿生學(xué)第23頁，共38

9、頁。5.簡化策略在問題解決過程中，先拋開問題的細節(jié)，直接抓住問題的關(guān)鍵信息，將抽象的問題簡化成簡單的形式，解決簡化了的問題，再解決復(fù)雜的問題。第24頁，共38頁。在一張桌子前，從左到右依次并排坐著ABCD四個人，請根據(jù)一下信息，指出誰有小轎車A穿藍襯衫穿紅襯衫的人有自行車D有摩托車C靠著穿綠襯衫的人B靠著有小轎車的人穿白襯衫的人靠著有摩托車的人有三輪車的人距有摩托車的人最遠第25頁，共38頁。第三節(jié) 問題解決的影響因素一、影響問題解決的主觀因素（一）定勢：心理的一種暫時準(zhǔn)備狀態(tài)。思維定勢：問題解決的過程中作特定加工方式的準(zhǔn)備，它限制著形成假設(shè)的范圍，并使所嘗試的問題解決方法固定化克服思維定勢的

10、有效方法是培養(yǎng)學(xué)生的求異思維第26頁，共38頁。（二）功能固著人們傾向于將某種功能賦予某個物體而不能認(rèn)識到物體還有別的功能。功能固著是通過練習(xí) 獲得的，是后天習(xí)得的。第27頁，共38頁。利用下圖所示的材料，將蠟燭象壁燈一樣立在墻上蠟燭問題psychology第28頁，共38頁。問題答案psychology第29頁，共38頁。（三）知識經(jīng)驗1.知識經(jīng)驗的數(shù)量：一般情況下，知識經(jīng)驗越多，越有利于問題的解決2.知識經(jīng)驗的質(zhì)量：是否是活的知識，專家知識。專家知識的一個重要特征是按照層次分門別類的組織第30頁，共38頁。（四）認(rèn)知結(jié)構(gòu)作用1.組織者的作用：架設(shè)舊知識和問題解決之間的橋梁2.認(rèn)知變量的作用

11、：影響問題解決過程中概念和簡單規(guī)則的重組，進而影響問題解決方法的產(chǎn)生3.良好認(rèn)知結(jié)構(gòu)的遷移效應(yīng)問題解決會修改原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，新形成的認(rèn)知結(jié)構(gòu)又會影響以后的問題解決第31頁，共38頁。（五）記憶和理解實驗：任務(wù)：玩一種撲克游戲?qū)嶒?組：死記硬背游戲規(guī)則實驗2組：通過推理學(xué)習(xí)游戲測驗：是否記住了游戲規(guī)則 是否能將學(xué)會的技巧用于解決同類的問題第32頁，共38頁。結(jié)果：實驗1組學(xué)會玩撲克游戲的時間短于實驗2組 實驗2組的遷移成績顯著高于實驗1組記憶：有助于短時間內(nèi)學(xué)會問題解決理解：有助于長時間應(yīng)用和遷移第33頁，共38頁。（六）情緒和動機狀態(tài)在一定限度內(nèi)，情緒和動機強度與問題解決的效率成正比第34頁，共38頁。二、影響問題解決的客觀因素（一）問題情境問題情境就是指問題的知覺方式問題的知覺方式與人們的知識經(jīng)驗越接近，問題解決就越容易；反之第35頁，共38頁。影響問題解決的情境（1）原因與結(jié)果在時間上的分離：蚊子叮咬與瘧疾（2）原因的相互依存：佝僂病需要補鈣和維生素D（3）無法直接觀察或者難以觀察導(dǎo)致現(xiàn)象的原因：風(fēng)對火車速度的影響第36頁，共38頁。（二）噪音噪音影響人的注意力，影響人的思維實驗：1.強噪音、弱噪