《思维》问题思维导图

2022-11-10

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思维

解决问题

问题

如何解决思维的问题

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思维导图大纲

五、问题解决

桑代克通过猫的迷笼实验：

认为动物解决问题的过程是尝试错误的过程

柯勒对黑猩猩进行的研究：

认为动物解决问题的过程是对问题情境的一种顿悟

即通过对原来知觉情景的改造，突然找到问题解决的方法

问题解决的概念

概念：

定义：

是由一定情景引起的，按照一定的目标，应用各种认知活动，技能等，经过一系列的思维操作，使问题得以解决的过程

纽维尔和西蒙：通用问题解决者模型

其用问题空间的概念说明问题解决的过程

问题空间：

指问题解决者对所要解决的问题的一切可能的认识状态

包括对问题的初始状态和目标状态的认识，以及如何由初始状态转化为目标状态的认识

他们认为，问题解决就是对问题空间进行搜索，以找到一条从问题的初始状态到达目标状态的通路

种类：

界定清晰的问题和界定含糊的问题

根据问题的明确程度

对抗性问题和非对抗性问题

在问题解决中，问题解决者是否有对手

语义丰富的问题和语义贫乏的问题

根据在问题解决时，解题者具有的相关知识的多少

问题种类的划分是相对的，而非彼此割裂的

问题解决的脑机制

大脑皮层额叶对问题解决活动具有重要的作用

额叶与大脑皮层的其他部位及皮下组织具有紧密的联系

由大脑皮层其他部位加工过的信息，都要传递到额叶进行更复杂的加工，编织成行为的程序，进而调节和控制人的行为和心理过程

同时还要将行为的结果和最初的目的进行对照，以保证活动的完成

腹侧前额叶：

与判断和决策有关

背侧前额叶：

在观念形成，注意分配，计划制定，目标的确立和执行等方面发挥着重要作用

损伤这一区域会导致人的计划性减弱，分心，工作记忆受损

罗劲（2003）研究了问题解决过程中顿悟的脑机制

实验材料：谜语

让被试在百思不得其解的情况下通过提供谜语的答案引发顿悟

结果发现：

人脑在顿悟的过程中有广泛的脑区被激活：双侧的额上回，额中回，额下回，扣带前回，双侧的颞上回，颞下，楔前叶，海马等脑区

邱江（2010）

发现顿悟时激活了：楔前叶，左侧的额中回和额下回，枕下回，小脑等脑区

作者认为：左侧额中回，额下回与新异连结的形成和思维定势的打破有关

问题解决中的策略

算法

定义：

即在问题空间中随机搜索所有可能的解决问题的方法，直至选择一种有效的方法解决问题

就是把所有解决问题的方法一一尝试，最终找到解决问题的答案

优点：

能够保证问题的解决

缺点：

采用这种策略需要大量的尝试，因此有时费时费力，且当问题复杂，问题空间很大时，人们很难依靠这种策略来解决问题

有些问题可能没有现成的算法或者尚未发现其算法，这是算法策略无效

启发法

定义：

是人根据一定的经验，在问题空间内进行较少的搜索，以达到问题解决的一种方法。

评价：

无法保证问题解决的成功，但比较省时省力

手段—目的分析

即将需要达到的问题的目标状态分成若干子目标，通过实现一系列的子目标最终到达总目标

基本步骤：

比较初始状态和目标状态，提出第一个子目标

找出完成第一个子目标的方法或操作

实现子目标

提出新的子目标，如此循环往复，直至问题的解决

汉诺塔问题为例：P306

手段—目的分析是一种不断减少当前状态与目标状态之间的差别而逐步前进的策略，但有时也不得不暂时扩大目标状态和初始状态的差异，以便达到最终目标

逆向搜索

即从问题的目标状态开始搜索直至找到通往初始状态的通路或方法

逆向搜索适用于解决那些从初始状态到目标状态只有少数通路的问题，一些几何类型的问题较适合采用这一策略

爬山法

类似手段—目的分析的一种解题策略

它采用一定的方法逐步降低初始状态和目标状态的距离，以达到问题解决的一种方法

与手段—目的分析的区别：

手段—目的分析有时会为了达到目的，不得不暂时扩大目标状态和初始状态的差异，以便最终达到目标

影响问题解决的因素

知识在问题解决中的作用

专家与新手在知识数量上的差别

De Groot 对国际象棋大师和新手的差别

实际比赛

给象棋大师和新手看实际比赛的棋局各五秒钟

然后打乱棋子位置，让他们重新恢复棋局

发现专家正确恢复的棋子数量是20~25个，普通棋手只有六个

随机排列的棋局

专家和新手恢复的棋子数量没有差别，都是6个

彻斯等人用组块的概念解释了上述结果

棋局随机排列，专家和新手把每个棋子当做一个组块，因此恢复出妻子的数量没有差别

棋局是实际比赛的棋局时，专家的组块包含更多的棋子，所以恢复出棋子的数量比新手要多

专家与新手在知识组织方式上的差别

蔡（1982）对专家和新手的知识组织方式进行了研究

实验中要求专家（物理学博士）和新手（学过一学期力学的大学生）对24个物理问题进行分类

结果发现：

新手往往根据问题的表面结构特征进行分类（把插图中有斜面的分为一类）

专家则根据问题的深层结构进行分类，即把解题时运用相同定理的问题归为一类

蔡的另一项研究：

让专家和新手对40道物理题进行归类

实验程序：

被试只需对这些问题进行分组

对原来的分组再划分为亚组

对划分出的亚组在进行详细的划分

被试重新检查最初划分的组，并应用合适的原则把它们合并起来

结果表明：

两位专家都能运用某种一致性的原则对40个问题进行分组

两位新手中，只有一位能确定出上位类别，而且只能解释40个问题中的14个

这表明专家的知识是按层次结构的方式组织起来的，这种组织方式是专家长期解题经验积累的结果

无关信息的影响

有些信息与要解决的问题没有关系，但人们容易受到这种无关信息的影响从而妨碍问题的解决

有效的问题解决首先需要考虑，哪些信息相关，哪些信息无关

问题表征的方式

九点连线图P310

要求被试用四条直线把九个点连在一起，人们常常不能解决这个问题，原因在于九个点在知觉上组成了正方形，总是在这个正方形的轮廓中连线

这样，问题表征的方式阻碍了问题的解决

若在实验中告诉被试，连线时可以突破方形的限制，被试的成绩就会得到很大的提高

定势

定义：

指重复先前的心理操作引起的对活动的准备状态

影响：

积极：在条件不变的情况下快速解决问题

消极：用旧的方法解决新的问题，妨碍新方法或者简单方法的发现和运用

陆钦斯的实验（1942）

要求被试用大小不同的容器量出一定量的水，用数字进行计算

分为两组：

实验组：第一题做到第八题

控制组：6.7.8三题

结果实验租在解1~8题时，大多用B-A-2C的方法进行计算（间接法）

控制组在解6.7.8题时，采用了直接法：A-C/A+C

这说明实验租再做6.7.8时，受到了前面定势的影响，只有0.17的人不受影响，而采用了直接法

突破思维定势的脑机制：

发现，突破思维定势时，显著激活了：右半球负责前额叶，左半球背侧前额叶

成功突破思维定势和未成功突破相比，激活了：右半球腹侧前额叶，左半球额中回，左侧额极

结果表明，双侧的前额皮层在突破思维定势方面发挥着重要的作用

功能固着

定义：

人们把某种功能赋予某种物体的倾向（盒子是装东西的，笔是写字的）

Duncker（1945）

要求被试使用五个熟悉的工具解决五个新的问题

实验组：在解决问题之前对工具的习惯用法进行练习，增加功能固着的倾向

控制组：直接解决问题

结果表明，控制组的成绩大大超出了实验组

形成功能固着与经验有很大的关系

研究表明：

儿童比成人较少的受到功能固着的影响，因为儿童有关物体用途的知识比成年人少

功能变通：灵活机智的使用已有的工具或者材料，使之服务于解决问题的目的

具有功能变通的能力的前提：

拥有丰富的知识，熟悉不同物体的不同功能

进行思维灵活性的训练

动机和情绪

在一定限度内，动机的强度和解决问题的效率成正比，但动机太强或者太弱都会降低解决问题的效果

消极情绪影响问题解决，积极情绪有助于问题解决

人际关系

团体内的相互协作和相互帮助，可以使问题得以迅速解决

互不信任，人际关系紧张则会妨碍问题的解决

有利于问题解决的十种方法：知识之窗

增加相关领域知识

使问题解决中的一些成分自动化

制定比较系统的计划

做出推论：解决问题以前，根据问题中给定的条件做出适当的推论

建立子目标

逆向工作

寻找矛盾点：在回答“有可能……”或“有什么方法……”此类问题时，可采用寻找矛盾点的方法

寻找当前问题与过去相关问题的联系性

发现问题的多重表征

多多练习

光和影思维导图

小包卡麻麻

4.33

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数学如何解决问题？思维导图

U575789758

0.46

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