一、影响问题解决的心理因素

 

（一）知识量

 

个体解决问题受自身知识量的影响，这里的知识量既包含知识的数量又包含知识的质量。就知识的数量而言，又包含知识经验的总量和问题的相关知识量。一个人所拥有的知识经验的数量越多，越有利于问题解决；具有的相关知识量越多，解决当前问题的可能性就越大。但是，知识的数量只是为有效解决问题提供了可能性，如果仅有一堆杂乱无章的知识更是远远不够的。就知识的质量而言，主要强调知识的有序性、结构性和操作性，即知识的“活”性。专家的知识经常是按层次分门别类地组织起来的。当专家遇到新问题时，他能组织知识经验，很快找到问题的关键所在，从而快速地解决问题。

 

（二）图式

 

图式是一种包含了有关客体和事件的一般信息的知识结构。现代问题解决的研究指出，解决某一问题，脑中一定贮存有解决并组织问题的相应图式（Hinsley,Hages & Simon,1977；Briars & Larkin,1984）。学生拥有问题类型的图式，并用那些图式代表问题（Swanson,1993）。朱新明、施铁如对解几何问题和代数应用题的研究表明，学生要正确解题，总是要认出某种熟悉的东西的（即图式）。所以，个体的知识并不是全部处于杂乱无序的状态。每个个体都有自己的知识贮存方式，有不同的知识结构和组块，有不同的图式，并在问题解决的过程中发挥不同的作用，表现出问题解决的不同水平。

 

（三）模式识别或匹配方式

 

在问题解决中，个体采用模式识别或匹配方式是有差异的，主要表现为以下三种。

 

1.模板匹配

 

使用这种匹配方式的问题解决者试图从长时记忆中搜索与当前问题完全对应的知识团（即模式）。若能一一对应则能解决问题，如果不能对号入座就不能解决问题。这种识别和匹配方式将会面临两个严峻的问题。一是其适应性差，难以适应问题的变化。众多研究表明，新手常常依样画葫芦，课题只要稍有题材或情节的变化，纵然实质没变，新手也难以解答。二是人的记忆负担过重，若要成为某一领域的专家，将要贮存不计其数的模板。所以，模板匹配是一种初级的问题解决方式，专家则因在自己的专业领域具有较多的模板而优于新手。

 

2.原型匹配

 

使用这种匹配方式的问题解决者强调从长时记忆中搜寻与外部课题近似的原型。他不是寻找一个特定模式的内部复本，而是搜寻一类客体的内部表征。也就是说，只要问题解决者在长时记忆中搜寻到与外部课题近似的原型，问题就能得到解决。这种识别和匹配方式较之模板匹配更高一级，它的最大优点是判断脑中贮存的原型可以与一类客体匹配，而不是与单个客体匹配，它能较好地说明变式问题的解决，大大增强了其解决问题的灵活性与适应性，极大地减轻了记忆的负担。一般情况下，多数人开始贮存的总是模板，由于大量地遇到不同变式的问题，脑中的模板会随解决问题的增多而逐渐转化为原型，其解题的匹配方式也会趋于灵活、高级。

 

3.特征分析匹配

 

使用这种匹配方式的问题解决者注重对刺激的特征进行分析，将抽取的有关特征加以合并，与长时记忆中的各种刺激进行比较，一旦获得最佳匹配，外部刺激就被识别，问题就会得到解决。这种识别和匹配的方式对问题特征不光有自下而上的加工分析，也有自上而下的加工分析。采用这种方式的问题解决者，对于复杂的问题，常常能去粗取精，摒弃无关或是次要的特征，抓住问题的主要特征和实质；对于新问题，能从大脑贮存的不同模式中抽出适当的特征或知识组块组合成一个与当前问题解决相对应的新模式，以促进问题的顺利解决。这种匹配方式因能较好地解释说明较难问题或新问题的解决机制而显得高级化，它比原型匹配方式灵活性更大，适应性更强，特别能避免“组合爆炸”，是一种更经济、更有效的匹配方式。

 

另外，问题解决者的思维方式、动机、态度、情绪、克服困难的意志等心理因素对问题的解决也有不可忽视的影响。

 

二、问题解决的思维策略

 

思维策略是指个体在信息加工活动中，根据一定要求和情况而采用的一些解决问题的方式方法。它直接控制在何种时候应使用哪些知识技巧，以及怎样使用这些技巧。

 

（一）特殊策略、一般策略和核心策略

 

思维策略按结构的不同可分为特殊策略、一般策略和核心策略。特殊策略是指在特定学科内使用的策略，如数学领域里的换元策略、数形变换策略等。这种策略与学科知识结合紧密，对特定学科的学习有直接的帮助。一般策略是指能在广泛情境范围内运用的策略。核心策略是指一般思维活动中最起作用的策略。美国宾夕法尼亚大学的乔纳森·巴伦（Jonathan Baron）提出了三种核心策略：（1） 联系性搜索策略，即用于发现当前问题与过去知识经验的联系；（2） 刺激分析策略，即用来分析刺激情境中各要素的特性及它们的相互关系；（3） 检查策略，即对自己的认知活动进行评价，以便修正不恰当的解题方法。

 

（二）算法式策略和启发式策略

 

现代认知心理学按思维的搜索方式把思维策略分为算法式策略和启发式策略。

 

1.算法式策略

 

该策略是一种按逻辑解决问题的策略，即要求遵从一套清楚的、固定的且能保证解决问题的步骤。例如，假定一个问题是26×12，你可能会用下面的算法：

 

（1）最右边的数字相乘（6×2）得到它们的乘积；

 

（2）在个位纵列写下个位上的数字（2），进位写下十位上的数字（1）；

 

（3）用第二个数最右边的那个数乘第一个数的最左边的那个数（2×2）；

 

（4）用乘积结果加上进位数字（1）；

 

（5）以此类推。

 

使用这种策略的时候，如果解存在，正确地遵循步骤，就一定能够找到解，而且能找到所有的解，选出最佳的解。但是该策略经常是以效率为代价的，即要对所有的可能都进行尝试，太费时，而且有时候不现实。例如，假设你想查找一个朋友现在住的地方，你知道他原来住的地方，以及一些关于他可能居住的地方类型。你可能用这样一个算法来解决此问题：仔细搜索世界上他可能呆的每一个地方。但是这种算法是不现实的。然而，在现实的教学中，特别是在数学和自然科学课上，许多教师把相当一部分时间是花在教学生怎样选择和使用算法上。

 

2.启发式策略

 

它是一种单凭经验来做的、不正式的、直觉的并且经常是推测的策略，它可能解决一个问题，但并不能保证做得很好（Korf,1999）。例如，上面例子中寻找你的朋友的一个启发式可以是，从问他原来居住地的一些朋友开始。你不能确保找到他，但是这个计划要比找遍世界的每一个角落更实际。启发式提高了效率，但是你不一定能找到正确的解答办法，即如果你受到已有经验的误导，走了错误的途径，往往会导致解决问题的失败。

 

心理学家发现某种启发式趋向于对不同问题的一再使用。当人们没有特殊领域的策略可以运用，或者当人们未能有效地运用特殊领域的策略时，他们更倾向于依赖这些一般领域的策略。把这些最普通的常用的启发式策略教给你的学生，能够在问题解决中作为一般的手段去帮助他们（Alexander,1996;Perkin & Salomon,1989）。常用的启发式策略有以下几种。

 

（1） 手段—目标分析法。该方法是解决明确限定性问题的核心策略，它要求问题解决者通过观察目标来分析问题，发现问题解决的当前状态与目标状态之间的差别，然后尽量缩小当前状态和目标状态的距离。比如学生为完成一篇复杂的学期论文，把问题分解成一些更小的问题或是次级目标，然后依次完成各个次级目标，这时，学生就是使用了手段—目标分析法。

 

（2） 顺推法。该方法类同于“倒树状”的搜索策略和“爬山”策略。问题解决者以对学生的当前状态的分析作为开始，并尽力从开始到最后解决问题。在这过程中，会出现许多决策点，必须连续成功地作出正确的决策，沿着正确的途径前进，才能获得成功。学生在自己开始之前，列出需要完成学期论文所有步骤的清单，这时使用的就是顺推法。

 

（3） 倒推法。问题解决者从问题的最后开始，或者是从目的开始，并尽量从那里倒着推回来。这种方法适合于那些从起始状态出发可以有多种走法，但只有一条路能够达到目标状态的问题，如几何问题。

 

（4） 产生和检测法。该方法也叫试误法。问题解决者简单地产生行动选择路线，不必用一种系统的方式，然后思考每一种行动路线是否有效。比如，用这种启发式的学生，在自己确定需要作研究之前，可以坐下来商讨和写出学期论文的简介。尽管这种启发式通常被认为效率不高，但在一个完全新的环境中，有时用它来收集信息是很好的。

 

三、问题解决思维策略的教学

 

（一）思维策略教学的内容

 

1.通用思维策略

 

这类思维策略不涉及任何特定知识，通过单独开设思维训练课，训练学生思考的一般方法与技能，传授适合于任何课程涉及任何形式的思维。近年来，心理学家编制了种种专门训练思维策略的教程和方案，就通用思维策略训练教程而言，其中较有影响的有以下几种。

 

（1）德波诺（de Bono）的学的思维教程。该教程由德波诺编写，也称CORT教程。此教程分为六个单元：①南北取向法；②观鸟法；③苹果分类法，也叫间接注意法；④分离法，也叫固定注意焦点法；⑤纵横框架法，也叫缜密思维法；⑥思维过程模式法。每一个单元又分为十课。每一个单元讲一个共同的话题，每一课围绕一个中心。它通过大量的日常生活的问题情境，训练学生探讨想法的正反两面、考虑事情的各种因素、分清主次、寻求更多的可能性等多种思维方法。

 

（2）弗尔斯坦（Feverstein）的工具强化教程。该教程是由弗尔斯坦及其同事们历尽30年编订的。训练教程多达500多页，由15套系列强化工具组成，如点的结构（把凌乱的点勾画成一组几何图形）、空间定向、比较、分类、分析知觉（即把左右两列图形搭配起来，构成与模式一致的整体图形）、家庭关系、时间关系、数的序列、三段论推理和关系转换等。

 

（3）利普曼（M.Lipman）等人编制的儿童哲学训练方案。该方案通过让学习者阅读一系列文章，使其“参与”到所刻意安排的那种思考问题的思路或解决问题的框架之中，从而训练思维。训练的思维技能有提出因果关系、进行演绎推理、鉴别一致和矛盾、归类、运用类比进行思考等30种技能。

 

（4）布卢姆的授予新手以专家思维策略的训练方案。该方案是布卢姆为大学生结合学科内容的训练提出的。其具体的训练措施是：在训练之前，先进行一系列与学科内容有关的综合测验，把在测验中表现出色的学生称为榜样组，把不能通过测验的学生称为补救组，两组学生在学习动机、努力程度和智力方面基本相同。然后，让榜样组和补救组学生都大声说出自己解决问题的过程，再让补救组学生找出自己与榜样组学生解题过程的差异。如此经过10～12次训练。与能力、背景基本相同但未接受训练的学生相比，补救组学生的成绩提高了0.5～0.7个等级点，并且表现得更自信。

 

2.学科思维策略

 

单纯的通用思维策略的教学是不够的，认知心理学家发现：像一般决策步骤和一般推理规则这样的高级思维技能，即使经过系统的传授与学习，也很难迁移到其他领域。人的思维技能的发挥更多地取决于人在特定领域中的知识。所以，通过学科教材内容训练具体的思维策略，更能实际地导致学生知识学习的进步、思维技能的提高。就学科思维策略训练教程而言，主要介绍以下几种。

 

（1）波利亚（Polya）的专门培养数学思路的启发式教程。这种教程主要体现为以下四种方法：①用图表法或曲线法把待解决的问题呈现出来，使问题变得直观，易于理解；②把一个复杂的问题用另一种方式组织，使它能以简单明了的方式被阐述清楚，或者用数字公式表达出来；③把一个复杂的问题分解为一些简单的组成部分，简单的部分容易解决；④问题的类比，当遇到一个难题而百思不得其解时，应该转而思考一个熟悉的有某种相似性的问题。

 

（2）应用题解题策略训练教程。该教程是根据小学生解应用题困难的主要原因不是缺乏知识，而是缺乏解题策略这种思路编制的。它主要训练以下六种策略：①简化法，它包括画重点及简化写式；②图解法，以线段图或是草图呈现待解决的问题，把问题模型化和直观化；③结构训练法，通过扩、缩题的变化使学生理解简单应用题是怎样一步步变复杂的，复杂的应用题是如何一步步变简单的；④联想法，让被试联想以前解过的相同的或类似的课题，以解决当前课题；⑤假设法，主要是把复合关系单一化；⑥对应法，包括列出对应条件及找对应分率，通过排列出对应条件，找到与题中具体数量相对应的分率而找到解体思路。

 

（3）几何思维策略训练教程。该教程是在优等生和中等生对比研究的基础上，总结出五种相互联系的思维策略编制而成的。这五种策略依次是：①直觉判断题的类型（明确思维的大方向）；②充分利用已知条件（顺向推理）；③使已知和未知取得联系（逆向推理）；④使已知和未知取得联系（作辅助线）；⑤解题后的反思。（张庆林、刘电芝等：《平面几何解题思维策略训练的实验研究》，载《西南师范大学学报》（哲学社会科学版），1997（3）。）该套思维教程曾在五所不同水平的学校进行训练，结果表明，训练效果较为显著。

 

（二）思维策略教学的技巧

 

根据编制的思维策略教程，我们应该把握这样两个事实：第一，在教学中，侧重训练解决问题的思维过程，而不在于正确的解答结果；第二，所选择的内容不超过儿童现有知识的范围，且又能保持其注意力。所以，若要教会学生思考，学会解决问题的策略，提高解题能力，必须讲究一定的技巧和方法。

 

1.采用灵活多样的教学方法

 

我们在进行教学的时候可以采用专门思维策略的训练，也可以与学科内容相结合；可以采用直接解释法，也可以采用有指导的参与法；可以采用发现法，也可以采用模仿法等。教学方法的采用应根据策略的内容、教学对象而定。但必须注意三点：（1） 能激发学生产生认识思维策略的需要；（2） 能提供问题解决思维策略具体而详尽的步骤；（3） 要依据每种策略选择较多的恰当事例，说明其应用的多种可能性，使学生形成概括化的认识。

 

2.科学安排教学次序

 

思维策略的教学次序的安排要科学：一是要先易后难，先简单后复杂，即循序渐进；二是要先学基础的、应用范围较广的，后学较特殊的、应用范围较窄的，即具有一定的累积性质。这样安排策略教学的次序既符合认识规律，同时也不断地为先前的应用创造了条件。

 

3.一次只教少量的常用策略

 

能提高人的学习、思维效率的策略是难以穷尽的，而教学时间有限，应选用重要的常用的策略，而且一次只能教少量的策略。

 

4.训练不宜密集进行

 

大量策略训练的实践证实，训练不宜密集进行，即不能在短时间内采用大量练习的办法。（1） 适当地延长训练内容的间隔，使学习者有充分的时间去消化和理解。（2） 策略的学习如同知识的学习一样是一个过程，学习者在一定程度上掌握某种策略后，训练不应停止，而应继续进行。在学习新策略时，安排一些与学过的策略有某种联系的例子或习题，使学过的策略不断地得到运用和巩固。（3） 每次训练只能围绕一个中心进行，切忌贪多求快。

 

5.让学生知道何时使用某一策略

 

思维策略多种多样，一般来说，不同策略适用于不同内容和不同任务情境，只有当问题与特定的策略有内在的契合性时，策略的使用才是有效的。其中，对问题的预期、策略使用的条件和范围是制约正确选择策略的因素。

 

6.促进学生策略的迁移

 

策略迁移的产生是衡量策略教学是否有效的重要条件。主要有以下几种方法促进迁移的发生：（1） 提供足够的练习与反馈；（2） 激励学生在不同情境中运用策略；（3） 引导学生评价训练的有效性；（4） 策略的专门教学与渗透教学相结合；（5） 引导学生生成新的策略。

 

（三）思维策略教学中的思维能力培养

 

个体问题解决的过程也是其思维活动的过程，提高学生的思维能力是问题解决教学的重点内容，也是思维策略教学的重要任务之一。学生的思维能力可以通过一些具体的教学得到提高。

 

1.思维能力培养的内容

 

斯滕伯格认为三种思维对人成功地解决各种问题关系重大。它们是：分析性思维，即由分析、判断、比较和评价等问题解决活动构成的思维；创造性思维，即在创新、发现、想象和猜想等问题解决活动中表现出的思维；实践性思维，即在实践中处理具体问题时所运用的思维。后来他把这三种思维细化为七项思维(或认知)技能。它们是：（1） 问题识别，指能认识到问题的存在；（2） 解释问题，即明确问题究竟是什么；（3） 信息表征，指能有效地再现所获得的信息，使问题易于解决；（4） 策略形成，创造或者选择问题解决的策略；（5） 资源分配，指合理地分配时间、信息等各种资源；（6） 监控，指在解决问题过程中，监控自身的行为，以保证解决过程按计划顺利进行；（7） 评价，指对解决效果作出评价，为行动提供反馈信息，从而进一步调整行动方案。

 

2.思维能力培养的方法

 

（1）四步启思教学法。该教学法是陈勃、申继亮在《指向问题解决的教育思路》中提出来的。（陈勃、申继亮：《指向问题解决的教育思路》，载《教育理论与实践》，2000（5）。）它是一种鼓励学生在与教师、同学的不断对话中提高思维水平的教学方法。该方法的基本思路是：要提高学生的分析性思维，就应多给他们提供分析、评价、解释和比较事物的机会；要提高其创造性思维，就应多给他们提供创新、发明、想象和猜想的机会；要提高其实践性思维，就应多给他们提供运用所学，利用条件，解决实际问题的机会。具体教法如下。①熟悉化。此步包含一系列传授思维技能的教学方式。教师同学生一道去发现问题、分析问题、提出策略和解决问题，并鼓励学生将已经学会的方法应用于发现和解决新的问题。如此，学生对发现、分析和解决问题的有关事项愈益熟悉。②群体内问题解决。教师将学生分为若干小群体。鼓励学生和小群体中的其他同学一道去探讨、分析和解决问题。在这个过程中，学生一方面学会了跟他人的合作与交流，另一方面通过与他人的交流启发了自己的思路。③群体间问题解决。把多个小群体合在一起分析、探讨问题的解决方式。通过比较不同小群体的解决方案，学生以新的眼光重新评价自己所处小群体提出的方案，进而扩展自己的思路。④个人问题解决。通过上述三步，学生逐渐将他人授予的思维技能内化为自己的思维技能。此时，教师应给学生充分的机会去独自解决问题。

 

（2）显性思路教学法。学生问题解决思路的获得常常是盲目的或者是走了许多弯路才最终领悟到。提炼出具体的解题思路，明确地、有意识地交给学生，并适时地要求学生自己概括、总结，让学生在学习知识的同时，也领悟到认识问题、解决问题的方法，进而发展学生的解题能力。弗里德曼（R. Friedman）和斯滕伯格分别给我们提供了七条措施。

 

弗里德曼的七步法：①教给学生问题的全部有用信息，不管他们是陈述性的还是程序性的；②形成问题的类型并简要说明；③确定问题中最重要的、最有效的信息；④处理信息，寻求问题的各部分相互关联的种种方法；⑤就问题解决的不同假设形成相应的解答方式；⑥在最大程度上实施最满意的解决方式；⑦将解决问题程序上的有效标准进行对照。

 

斯滕伯格的七步法如下。①鉴别问题的存在。教师要强调这一步骤的重要性，如果学生不理解教学的东西，在需要帮助的时候则无法得到帮助。②解释问题。知道有问题是一回事，领会到问题是什么又是另一回事。教师可以通过提供一些解释主题的问题来帮助学生。③表达和组织问题信息。表达和组织信息对每一领域的问题解决都是重要的：如果一些学生首先用提纲组织他们的思维，他们便会发现组织自己的论文写作很容易。④创造或者选择问题解决的策略。研究显示，问题解决能力强的学生在问题解决前花较多时间来计划；相反，问题解决能力差的学生直接进入问题，直到他们后来发现自己正在做无用功，不得不重新开始。计划对教师来说也是重要的，计划好的课比那种没有充分准备的课总是更成功。当然，过分计划，尽量预测各种可能的意外事件将会使教学变得无效。⑤问题解决的资源分配。这里的资源包括时间、努力、金钱、空间、装备和材料等。就时间而言，优秀的问题解决者能决定一个问题花多少时间才是值得的，然后在那个时间范围内工作。特别是在标准化的检测中，那种花太多或是太少时间的学生往往比有效分配时间的学生做得差，而不依赖于他们的实际知识或是对具体检测的理解。就努力而言，有能力的学生不但能迅速而正确地理解事情，而且知道自己什么时候应该向教师寻求帮助。能力差的学生经常在一个问题上没有足够的努力就立即寻求帮助，或者即使当他们的努力很明显地没有任何作用时也不会寻求帮助。⑥监控问题解决。专家型教师鼓励学生去阐明甚至写出他们解决问题的每一步骤。当学生得到一个不正确的答案时，专家型教师可以和学生一起回顾他们得到这个答案的步骤。⑦评估一个问题的解决办法。学生需要通过测试来检查他们的学习，问自己解决问题的答案是否有意义。同样，教师需要问自己“这节课是否进行得很好”，如果这节课进行得不好，下一次就要想办法改进。

 

小结

 

问题解决者的知识量、图示、模式识别或匹配方式是影响问题解决的主要心理因素。

 

问题解决的思维策略，按结构的不同可分为特殊策略、一般策略和核心策略，按思维的搜索方式可分为算法式策略和启发式策略。

 

通用思维策略和学科思维策略是思维策略教学的主要内容，前者较有影响的训练教程包括德波诺的学的思维教程、弗尔斯坦的工具强化教程、利普曼等人编制的儿童哲学训练方案、布卢姆的授予新手以专家思维策略的训练方案，后者主要包括波利亚的专门培养数学思路的启发式教程、应用题解题策略训练教程、几何思维策略训练教程。

 

学生的思维能力可以通过具体的教学得到提高，四步启思教学法和显性思路教学法是思维能力训练的重要方法。四步启思教学法包括熟悉化、群体内问题解决、群体间问题解决、个人问题解决四步，显性思路教学法中最有影响的是弗里德曼的七步法和斯滕伯格的七步法。