问题解决与创造性思维

陈琦、刘儒德主编《教育心理学》笔记——第八章问题解决与创造性思维

发布人：圣才学习网

发布日期：2009-10-22

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第一节问题解决的性质与过程

一、问题解决及其分类

（一）问题解决

问题解决就是通过一系列的思维活动来逐渐解除疑惑、得到明朗的理解的过程。

问题的解决一般都涉及以下要素：①初始条件②目标③障碍④解决方法

（二）问题的分类

1.结构良好问题

结构良好问题有二个基本特征。第一，问题的明确性。第二，解法的确定性。

在结构良好问题中，有一类问题被称为“谜题”（puzzle problems），这是较早的研究问题解决的认知心理学家所采用的问题。

学校情境中的结构良好问题一般都是与一定的知识领域相联系的。

2.结构不良问题

这类问题在结构上具有不明确性，在解法规则和答案上具有模糊性和开放性，它往往与某些概念原理密切地联系在一起。

在实际情境中的真实问题常常都是结构不良问题。结构不良问题常常与学习者的生活密切相关，因而能激发他们的兴趣和探究欲，而为了解决这种问题，学习者要自己明确问题的目标，并确定解决问题所需要的信息和技能。

二、结构良好问题的解决过程

图8.1结构良好问题的解决过程

（一）建立问题表征

解决问题首先要建立问题表征（problem representation），也就是要理解问题的意思，澄清问题到底是什么。学习者要分析问题的表述，明确把握问题的基本要点，包括问题的已知条件、所求的目标、各个条件与目标之间构成的基本关系以及可能的问题解决策略，也就是要建立问题表征。

值得注意的是，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。在分析、理解问题的表述时，学习者实际上需要激活、调动自己有关的背景知识，来澄清问题中蕴含的基本要点和基本关系，明确问题的结构。

在以往解决问题的经验的基础上，学习者会对各种问题的结构特征及其解法形成一定理解，这就在头脑中构成了各种各样的问题图式（problem schema）。

研究表明，专家由于具有更丰富的领域知识，有更丰富、更精细的问题图式，因而可以更好地把当前的问题与有关的问题图式和原理知识联系起来，更快、更迅速地解决问题。

二、构良好问题的解决过程

（二）搜寻解法

基于上一环节所建立的问题表征，学习者要通过一定的方法分析初始条件与目标之间的关系，从而找出达到目标、解决问题的方法、路线。

学习者可以采用以下策略：

1.问题类比

研究表明，学习者并不总能看到当前问题与以往的问题之间的相似性，当给学生一些提示线索时，他们可以较容易地看到这种相似性，但如果不给他们提示线索，他们常常难以联想起自己曾解决过的问题。

所以，为了帮助学生解决问题，教学中可以给学生必要的提示。

2.手段-目的分析（Means-Ends Analysis）

手段-目的分析是指不断明确当前状态与目标状态之间的差距，并不断通过一定的运算操作来缩减这种差距，从而找到实现目标的方法。在采用这种策略时，学习者首先明确目标的要点，找出目标状态与当前状态之间最主要的差距，而后选用一定的方法（手段）去缩减这种差距，之后再找出遗留的主要差距，再设法缩减，直到完全解决问题。

3.问题分解

即把一个问题分解成若干小的子问题，再对各个子问题进行逐级分解，逐步简化，直到每个子问题都能解决，从而找到解决总问题的方法。

4.想法-检验

对于任何问题，我们都可以尽力想（“蒙”）出各种各样的解决方案，然后逐一检验，看哪个方案是可行的。

（三）解法的执行与评价

在找到了解决问题的方法后，学习者就要实际执行这种解法，看它能否解决问题，比如列出应用题的算式，求出得数，并验证答案。

很重要的一点是，为了提高问题解决的水平，学习者应该在解决问题之后对问题及其解法进行深入反思。

三、结构不良问题的解决过程

（一）理清问题及其情境限制

（二）澄清、明确各种可能的角度、立场和利害关系

（三）提出可能的解决方法

（四）评价各种方法的有效性

（五）对问题表征和解法的反思监控

（六）实施、监察解决方案

（七）调整解决方案

（一）理清问题及其情境限制

在解决结构不良问题时，解决者常常首先要确定问题是否真的存在。有时，所寻找的信息实际上就隐含在情境中，只是我们一时没有察觉。

其次，问题解决者要查明问题的实质。为了解决问题，解决者必须思考分析问题的背景信息，把握问题的实质。他要权衡各种可能的理解角度，建立有利于解决问题的问题表征。

三、结构不良问题的解决过程

（二）澄清、明确各种可能的角度、立场和利害关系

（三）提出可能的解决方法

（四）评价各种方法的有效性

结构不良问题通常没有唯一的标准答案，因此，这种问题的解决实际上是要寻找一种在各种解法中最为可取的解决方案。

（五）对问题表征和解法的反思监控

首先，我们不仅要对自己的理解状态进行监控，而且会涉及到我们的认识论信念。同时，又要从自己的思路中跳出来，看看其他人、从其它角度出发会怎样理解这一问题，怎样解决问题。值得注意的是，对问题表征和解法的监控并不是一个独立的、在问题解决之后发生的活动环节，它贯穿在整个问题解决过程中。

（六）实施、监察解决方案

在实际实施解决方案的过程中，问题解决者需要认真监察问题解决的效果，看它能否达到所期望的目标，能否满足不同方面的要求，能否在给定的条件（如时间、经费、人力等）下解决问题，以及是否还有

更有效、有便捷的解决方案等。

（七）调整解决方案

在通过实际检验找出自己认为最有效的方法后，解决者还需要反思解决问题的思路，看这种解决方法对其它问题的解决有什么启示，从这个问题中自己获得了什么新知识、新策略，这对于问题图式的获得以及问题解决水平的提高来说具有关键性意义。

第二节问题解决能力的培养

一、知识的深化与问题解决能力的培养

大量关于专家与新手的对比研究表明，专家之所以能更成功、更迅速、更灵活地解决问题，不是因为他们的心理能量，而是因为他们的知识。

以下知识对于问题解决能力来说是很重要的。

（一）丰富的、组织完好的陈述性知识

专家一般拥有大量的关于该领域的陈述性知识，如事实、概念和原理等。另外，专家的这些陈述性知识往往是经过精细的加工和组织的，在各种概念、原理、情境、事件等信息之间建立了丰富的联系，特别是与核心概念和原理密切地联系在一起，构成了合理的知识结构。

（二）活跃的、熟练的程序性知识

专家的知识得到了更大程度的“程序化”，形成了丰富的程序性知识。程序性知识以产生式（“条件-行动”组合）形式存在，这种产生式形式的知识常常与各种问题情境有更密切的联系，一旦相关的条件出现，这些程序性知识就会被激活和执行，几乎达到了自动化的水平，不需要太大的意识努力。

此外，个体在问题解决过程中必需进行不断的元认知监控，因此，认知策略知识和元认知知识对问题的表征、解答计划的制定和执行以及结果评价等都具有重要的指引和调节作用。

二、一般性问题解决策略的训练

（一）基本思路

一般性问题解决策略训练的基本思路，是通过教会学生一些解决问题的一般原理或原则来提高他们解决问题的能力，这些原理、原则来自对问题解决过程的理论分析，以及对成功者与不成功者对比观察。

（二）有效思维教程

“有效思维教程”（Productive Thinking Programs）是由科文顿等人主持编创的，由15册卡通组成，每册30页，讲述一个侦探故事。

这一教程的效果在控制严格的实验检验中效果不明显，而且在学校课程中问题的解决上作用也是有限的。

（三）问题解决模式

“问题解决模式”是鲁宾斯坦编制的一套供大学生使用的训练教程。它向学生提供了许多解决问题的工具，但有人证明这一教程所教的解决问题的思维策略只能产生特定的迁移，而不能促进一般性的问题解决活动。

除上述训练教程以外，研究者还做了其它一些尝试，比如德波诺的CoRT课程和弗斯坦的思维工具强化教程。

总之，一般性问题解决能力训练往往会遇到以下几个问题：①影响解决问题的因素很多，很难决定训练的内容和方法；②在实验室条件下的短期结果能否推演到学校和日常生活情境中，能否有长期、稳定的效果；③训练效果的普遍性。

三、具体领域的问题解决策略的训练

问题解决有一些共同的思路和策略，但各种具体领域中的问题解决也需要某些特定的策略和方法，所以，一些研究者主张结合各门学科来培养具体的问题解决策略和思路，让学生掌握解决该类问题的原理和原则。在不同学科领域中，解决问题的策略大致包括两方面内容，一是该领域中典型的解决问题的程序步骤及注意事项，二是解决问题时常用的思维方法。

在训练这些解题策略时，一方面教师要给学生充分的解释和示范，同时又要有足够的练习机会。比如，

在小学数学应用题的教学中，冯忠良教授分析了应用题解题的典型思路，即审题-解析数量关系-列式-计算-检验-作答。

教学不只是要让学生记忆更多的知识，更重要的是要形成灵活的、有效的知识，从而能应用这些知识去解决各种问题。因此，在各科教学中，教师要有意识地培养学生应用知识解决问题的能力。

四、教会学生解决问题：几条具体建议

1.为帮助学生真正理解题意，分析问题：

看他们能否区分问题中的有关信息和无关信息。

问他们是否意识到了他们所作出的假设。

鼓励他们对问题进行图解，借助图示来分析问题。

要求学生向别人解释问题的意思。

鼓励学生从不同角度来看问题。

老师提供几种看问题的角度、方式，让学生再提供一些其它的理解角度。

引导学生思考平常物体的不平常的用途，打破理解中的定势和功能固着。

2.在思考、解决问题的过程中：

重要的是对问题的分析思考，而不只是所获得的最后答案。

让学生在思考问题时“自言自语”，随时说出自己头脑中所出现的全部想法。

让学生为他们所采取的每一步推理提供解释：自己的思路是什么？所依据的原理、规则是什么？为什么要这样做，等等，这可以促进学生对解题思路的深层加工。

常常问学生：“如果……会发生什么？”，促进学生的推理活动。

在必要时向学生提供一些解决问题的建议，但不要因此而“剥夺”了学生独立思考的机会。

引导学生联想类似的问题是怎样解决的，运用类比去思考问题。

引导学生运用反推法分析解决问题。

如果学生对自己错误的解答“振振有词”（有充足的理由），可以向学生看到反面的证据，引导学生看到自己的错误所在。

如果学生在解决问题时陷入了僵局，暂时没有任何思路，可以考虑暂时搁浅一下。

3.在问题解决之后：

引导学生反思自己的解决过程，看从这个问题中受到了什么启发，对知识有什么新理解。

思考这一问题的其它解法。

组织学生讨论、交流解题的思路和方法，特别是让想法不同的学生相互“交锋”。

第三节创造性思维及其培养

问题解决是最常见的思维形式，有些问题解决活动可能比较“常规”，只是延用了常用的解法，而有些问题解决活动则可能具有很大的创造性。培养具有创造性的高素质人才，这是当今各国教育改革所追求的共同目标，而创造性思维是创造性的核心。

一、什么是创造性思维

（一）创造性思维的性质

创造性思维是指用超常规的方法来解决问题，形成新颖的、有价值的方案或结论。创造性思维的结果具有新颖性，它通过富有新意的思维方式提出了新的观点见解，或者做出了新的产品。

创造性思维在思维过程上具有以下特点：第一，流畅性：即在给定的时间内能产生、联想起更多的观念，它反映了思维的敏捷性；第二，灵活性：是指能超越以往习惯的思维方式，在更广阔的视角下开创各种不同的思路，展示众多的思考方向，体现了思维的广度；第三，独特性：指善于对信息加以重新组织，产生不同寻常、与众不同的见解；第四，精密性：指善于抓住事物的关键信息，进行精密细致的思考，对各种想法进行扩展和引申。

创造性思维在思维过程上具有以下特点：第一，流畅性：即在给定的时间内能产生、联想起更多的观念，它反映了思维的敏捷性；第二，灵活性：是指能超越以往习惯的思维方式，在更广阔的视角下开创各

种不同的思路，展示众多的思考方向，体现了思维的广度；第三，独特性：指善于对信息加以重新组织，产生不同寻常、与众不同的见解；第四，精密性：指善于抓住事物的关键信息，进行精密细致的思考，对各种想法进行扩展和引申。

（二）聚合思维与发散思维

聚合思维称为辐合思维，它是一种有条理、有方向、有范围的收敛性的思维，追求问题的唯一正确答案。聚合思维主要包括演绎思维和归纳思维两种方法。

发散思维则试图沿着不同的角度和思路来分析问题，提出各种不同的解决方案。与聚合思维不同，发散思维是一种无确定规则、无限制、无定向的思维，它不依赖于确切的逻辑推理，而是主要凭借个人的直觉和洞察对事物和现象作出推断，因而与直觉思维有着密切的关系。

在创造性思维活动中，聚合思维和发散思维是相辅相成、不可缺少的两个侧面。聚合思维是把解决问题的各种可能性都考虑在内，而后再寻求一个最佳的答案；而发散思维则围绕着问题从多种角度来寻找解决思路。聚合思维强调在已有信息和知识的基础上进行逻辑的推理，从已有信息推演出结论，而发散思维强调对未知信息的想象和假设，关注于“新信息的形成”。

传统教育过分强调知识的确定性，强调问题答案的唯一性和标准化，造成了聚合思维与发散思维之间严重的不平衡。由于这种不平衡，学生常常过分依赖于知识的经验性和规律性，在头脑中形成了太多的心理定势，用单一的、固着的、常规的心理准备状态去应付各种问题，缺乏独立的思考和富有新意的想象。所以，大力培养学生的发散思维，实现聚合思维与发散思维的平衡发展是教育改革面临的重大课题。

二、创造性思维的过程与方式

瓦拉斯（Wallas，1926）提出了创造性思维的四阶段：准备期、酝酿期、豁朗期和验证期，这一分析得到了一些科学家的创造活动的印证。新近的研究对创造性思维的过程和方式做了更深入的探索和解释，对其中具有关键意义的认知活动做了专门研究，这主要涉及到以下两个方面。

（一）类比思维

类比思维被认为是创造性思维中的核心方法。当面对一个问题时，如果一个人没有直接相关的知识，那他可能会通过类比的方法把不直接相关的知识经验运用到当前的问题中。

类比思维涉及到两种观念之间的对应映射，其中一个观念是“源领域”（比如上面的“太阳系”），另一个观念是“靶领域”（比如这里的“原子”），类比思维就是把源领域中的观念框架映射到靶领域中，从而形成对该领域的新理解、新洞察。

在类比映射过程中，我们所迁移、推论的是那些融会贯通的、整合性的知识，而不是那些只言片语式的“小零碎”。

（二）假设检验与科学发现

类比思维是生成新假设、进行科学发现的一种方式，除此之外，科学发现还需要其它活动，尤其是假设检验活动。研究表明，学习者在完成科学发现任务时常常会犯各种典型的错误，比如，很多学习者在设计实验时不是去“检验”自己的假设，而是总想“证实”自己的假设，他们只是用实验去获得那些符合自己的假设的资料。

另外，很多学习者对科学实验的基本思路缺乏了解，常常在一次实验中改变太多的因素，因而实验的结果不能说明任何规律。

科学实验是科学教学中的重要内容，而在传统教育中，实验教学片面强调操作程序的训练，强调对已经学过的结论的验证，学生没有真正形成自己的假设，也没有真正抓住科学实验的核心思路，他们只是按照课本上要求的操作步骤去做实验，好象根本不需要去“探索”，去“发现”，因为结论早已经定好了。这样的教学是不可能培养学生的创造性思维的。

三、影响创造性思维的主要因素

（一）智力与创造性思维

高智力是高创造性的有力条件，但它们之间不存在对应关系。总体而言，智力水平与创造性思维的水平之间具有正相关的趋势，但随着智商越高，智力与创造性之间的相关越低。

低智商不可能有高创造性；高智商可能有高创造性，但也可能有低创造性；低创造性者可能具有较低的智商，但也可能有较高的智商；高创造性必须有中等以上水平的智商，创造性和智力具有一定相关，但它们是两种不同的品质，高智商并不必然带来高创造性，反之亦然。

马斯洛提出，人的创造性可以分为作为特别才能的创造性和自我实现的创造性，前者是与科学发现和发明联系在一起的，是有个体差异的，而后者则是每个人都具有的潜能。教育应该认识和珍惜每个学生的创造潜能，积极地加以开发和利用。

（二）知识与创造性思维

知识经验的量的多少并不足以决定创造性思维的水平，理解的深度以及知识经验的组织方式对创造性具有重要影响，只有对知识形成了深层的理解，而不只是表面的理解，只有在知识经验之间建立了丰富的联系，形成了良好的知识结构，学习者获得的知识才是灵活的，才可以广泛地迁移应用。要想在教学中培养学生的创造性，知识学习的深度和灵活性以及良好知识结构的建立是一个重要环节。

（三）个性因素的影响

首先，强烈的好奇心、浓厚的兴趣是创造性思维的驱动力。

其次，较高的独立性和批判性对创造性思维来说也具有重要意义。

另外，积极的心理承受力，不怕错误和失败，善于在挫折面前进行自我调整，以及有决心，敢于前进，好表现，等等，这些也是有利于创造性发挥的个性特征。

（四）环境

家庭、学校和社会环境对人的创造性思维的发展具有重要影响。从大量研究中，我们可以归纳出这样几点：①创造性比智力受环境的影响更大。②过于严格、过于要求服从的家庭教养方式不利于儿童创造性的发展。③过于强调纪律和规范、过于强调唯一标准答案、缺乏自由和开放气氛的学校环境会妨碍学生创造性的发展。④某些社会文化特征对创造性的发展具有重要影响。

如果一个社会过于强调社会规范，因循守旧，不敢尝试、探索那些失败可能性比较大的未知事物，个体创造性就会被限制。如果团体压力过大，不能容纳那些标新立异的人，那个体就会有更多的从众行为。另外，在一个社会中，工作和游戏常常被截然分开，使工作现场过于严肃，过分紧张，这也不利于创造性思维的发挥。

因此，创设具有一定开放性和自由空间的成长环境，尊重学生的独立性，尊重他们的差异，这是创造性培养中的另一重要环节。

四、创造性思维的培养方法

为了培养学生的创造性思维，首要问题也许是教师对创造性的积极态度，教师要让学生知道他在鼓励学生的创造性，希望他们能有越来越多的创造性的表现，而在这个课堂中，学生的任何创造性的想法都会得到认可和鼓励。

（一）脑激励法（brainstorming）

脑激励法，又称为头脑风暴法，其基本做法是：教师先提出问题，然后鼓励学生进行发散思维，提出尽可能多的解决方法，不必考虑方案的正确与否，教师也不对所提出的想法做评论，一直到所有可能想到的方案都被提出来为止。然后，学生和教师开始对这些想法进行讨论、评价，修改、合并某些想法，形成一个创造性的解决方案。这种方法的基本思路是把想法的产生和对想法的评价分开。

（二）吉尔福特的创造性培养方法

吉尔福特在总结有关文献的基础上，提出了一套前后有序的培养创造性思维的策略。他强调，创造性思维中有两个关键的智力活动：发散思维和转化（即对信息的重新组织），所以他的培养方案着重对学生的发散加工能力和转化能力进行训练。

吉尔福特提出了一些具体的培养创造性思维的策略，这包括：

1.拓宽问题

2.分解问题

3.常打问号

4.快速联想，暂不评价

5.持续地努力思考

6.列举属性

7.形成联系

8.捕捉灵感

（三）在教学中培养创造性思维的几条建议

1.接受并鼓励发散思维

在班级讨论中，经常问“谁能对这个问题提出不同的方法？”。

鼓励学生用不平常的方法解决问题，哪怕其结果并不完美。

2.容纳异议

要求学生尊重、容忍不同的见解。

确保唱反调的学生能得到尊重、得到鼓励。

3.鼓励学生相信自己的判断

学生问教师一个问题，实际上他往往自己有可能回答上来，这时，教师要重复或明确该问题，把问题推给学生，鼓励他形成自己的分析判断。

布置一些不做对错评价的作业

4.强调每个人都能以某种形式进行创造

避免过分夸大艺术家或发明家的才能，仿佛他们都是超人。

承认每个学生在作业中的创造性的努力，有时可以对作业的新奇性、创新性做等级评价。

5.为创造性思维提供丰富的刺激

一有可能，就在班级或小组中采用脑激励法进行讨论。

给全部学生提示不平常的解答方法，演示如何创造性地解决问题。

鼓励学生推迟对某一个具体建议的评价判断，直到所有的可能想法都被提出来为止。

6.为创造性思维提供自由开放的气氛

放宽对思考活动的时间限制。

适当放宽创造活动中的纪律约束。

为学生提供沉思的机会和场合。

培养创造性思维是当前教育改革的重要内容，要想真正的做到培养创造性思维，需要我们的老师创造性的把理论与实际相结合。

思考题

什么是问题解决？它一般包括哪些要素？

举例说明结构良好与结构不良问题的差别。

简要描述结构良好问题的解决过程。

结构不良问题的解决过程包括哪些主要环节？

试论知识的深化对问题解决能力培养的意义。

什么是创造性思维？它有哪些特点？

对比说明聚合思维与发散思维的差别。

举例说明什么是类比思维。

智力与创造性思维能力之间的关系是怎样的？

哪些个性因素会影响到创造性思维的水平？

说明脑激励法的基本思路和做法。