（一）什么是问题解决

问题解决指人们在日常生活和社会实践中，面临新情境、新课题，发现它与主客观需要的矛盾而自己却没有现成对策时，按照一定目标，运用各种心智操作，使问题获得解决的过程。问题解决通常是经过思维的中介作用而达到的。

问题解决的历程固然因问题的难易与问题解决的人数等的不同而有一定的差异，但不论学习的领域如何，也不论问题的情境怎样，仍有相同之处。换言之，问题解决具有四个基本特点：第一，是指解决初次遇到的新问题。如果不是第一次试行解答而是第二次、第三次甚至多次解答过，就称不上问题解决，只能说是一种“练习”。第二，目的指向性。问题解决具有明确的目的性，它总是要达到某个特定的终结状态。第三，一系列的心智操作过程。问题解决的过程必须将以前的知识重新组织，经过一系列的心智操作过程才能完成。如果仅仅是照搬学习过的原理就能解答，则只是一个原理和概念的具体运用，不能算作问题解决。第四，问题一旦解决，人的能力将有所提高，能获得新概念、新规则（包括高级规则）或新的问题解决策略，它们在以后的问题解决或学习中可以直接加以运用而不需再重复其证明过程。可见，问题解决是一种高级形式的学习。

（二）问题解决的理论

1910年，杜威（J.Dewey）在其名著《思维术》一书中，按逻辑分析提出了解决问题的五步模式：第一步，困惑。开始意识到问题的存在，产生困惑感。第二步，诊断。识别出问题，确定疑难的关键之所在，并将之进行界定。第三步，假设。搜集材料并对之整理，提出各种解决问题的可行方案，形成种种假设。第四步，推断。对各种假设分析评鉴，推断种种假设可能出现的结果，接受和拒绝试探性的假设，并从中选择最佳方案。第五步，验证。进行验证，证实、驳斥或改正假设，形成和评价结论。杜威的“五阶段落说”是从人类特别是学生的问题解决的实验与教学中概括出来的，虽然受到一些学者的中肯批评，不过，其在当时冲击了以知识传授为主的教育模式，强调让学生行动起来，在做中学，从而受到教育界人士的广泛重视。同时，“五阶段说”描述了问题解决的一般过程，且简便易行，具有较强的可操作性，产生了巨大、持久的影响。正如奥苏贝尔所说：“六十多年来并没有人对杜威1910年的描述做过明显的改进。”^[1]至今仍被人们看作是一种经典的问题解决的方法。

在许多心理学家看来，问题解决的过程实际上也就是学习的过程，这样说来，桑代克所主张的“尝试错误说”和柯勒所主张的“顿悟说”都可看作问题解决的模式。英国心理学家华莱士在1926年提出了与杜威见解类似的四阶段模式，经常被引用于创造性问题解决的过程中。

1986年，美国著名心理学家吉尔福特在智力三维结构模型的基础上探讨了人类问题解决全过程。他在《创造性才能》一书中提出了智力结构问题解决模式（structure of intellect problem-solvingmodel）。这一模式是以记忆储存为基础，因为记忆为问题解决的心理操作提供各种信息，记录问题解决过程中的各种情况，并且对其不断进行评价。在记忆储存的基础上，来自环境和来自身体的信息经注意过滤器后，利用记忆储存对进入头脑的信息进行认知，即辨别其存在和认识其性质。然后找出问题解决的办法，即运用求异与求同两种思维形式。来自记忆储存的许多信息沿途都在受到评价，因此，在获得理想的问题解决办法之前，可能会有一系列循环往复。这个模式的突出特点不仅在于它以智力结构模型为基础，结合信息加工过程，而且在于它将问题解决和创造性有机地联在一起，使其成为一种有独特价值的问题解决模式。

（三）问题解决的影响因素

1.问题情境

问题情境是个体面临的刺激模式与其已有知识结构所形成的差异。一般而言，如果呈现的刺激模式能直接提供适合于解决问题的线索，就有利于找到解决问题的方向、途径和方法；反之，如果刺激模式掩蔽或干扰了问题解决的线索，那就会增大解决问题的困难。如图7-2中的a、b两图，已知圆的半径为2厘米，求圆外切正方形的面积。这两个图的已知条件是相同的，但图b比图a的问题较容易解决。这是因为在图b中人们很容易发现圆的半径为正方形的边长的1/2，而在图a中由于半径和正方形分开，人们便不易发现圆的半径和正方形的关系。这里的难易差别是由呈现的刺激模式造成的。在学习和日常生活中，也经常出现本来是简单而熟悉的问题，由于问题呈现的方式有了改变，而干扰或阻碍问题解决的情况。

图7-2　刺激呈现模式对问题解决的影响

2.原型启发

在问题解决过程中，原型启发具有很大作用。所谓启发，是指从其他事物上发现解决问题的途径和方法。对解决问题产生启发作用的事物叫原型。自然现象、日常用品、机器、示意图、文字描述、口头提问等，都可以作为原型，对问题的解决产生启发作用。据说，鲁班就是被丝茅草割破手后，才灵机一动，发明了锯子；贝尔从耳朵的生理结构受到启示，发明了电话受话器；莱特兄弟从飞鸟和一架装有螺旋桨的玩具中受到启发，发明了飞机。科学上的许多创造发明都得益于原型启发。原型之所以能起到启发作用，是因为原型与要解决的问题之间存在着某些共同点或相似处。通过联想，人们可以从原型中找到解决问题的新方法。现在发展的仿生学，目的就是为了向生物寻找启发，通过模拟实现新的技术突破。当然，某种事物对问题的解决者是否具备原型启发作用，一是看原型与要解决的问题有无特征上的联系或相似之处，相似性越强，启发作用越大；另一是看主体是否处于积极的思维状态，如果主体能积极主动地联想和类比推理，对原型与要解决问题之间的相似性进行移植和改造，那就可能导致解决问题的新方案的形成。假若问题的解决者思维状态过于紧张，可能他就不太容易发现原来可以发现的相似点。需要指出的是，原型有时也可能限制人的思维的广阔性。所以，要辩证看待原型在问题解决中的作用。(www.daowen.com)

3.知识经验

任何问题解决都离不开一定的知识、策略和技能，知识经验的不足常常是不能有效解决问题的重要原因。有些问题的解决需要专门领域的知识、技能和策略，专门的知识经验对于解决问题至关重要。这方面的研究集中体现在专家（具备某一领域的丰富知识经验并经过长期专业训练的人）和新手（具备某一领域的必要知识经验但未经过长期专业训练的人）差异的研究上。研究发现，专家和新手的知识结构特征不同。专家记忆中的知识是经过很好地组织的，在搜寻解决问题的途径时能很好地得到运用。在解题策略上，专家运用的是从已知条件前进到目标的策略；新手则倾向于从要求解的问题倒退到已知条件的策略来解题。同时，专家更多地利用直觉即生活经验的表征来解决问题；而新手则更多地依赖正确的方程式来解题。同时研究还发现，专家不仅具有丰富的陈述性知识，而且他们的心智技能和认知策略的特点也不同于新手。在解题方式上，专家常常以更抽象的方式表征问题，他们一般不需要中间过程就能很快地解决问题；而新手需要很多中间过程，并且需要有意识地加以注意。格拉泽（R.Glaser）和齐（M.T.H.Chi）对有关的研究做了系统的概括，他们认为，专家与新手解决问题的能力差异表现在六个方面：第一，有意义的知觉模式的差异。专家具有较大的有意义的知觉模式。如围棋高手一眼能看出多个棋子的位置，而新手或许一眼只能看到一两个棋子的位置。第二，短时记忆与长时记忆的差异。专家在他熟悉的领域，其短时记忆的容量大，也有较优越的长时记忆的能力，新手则相反。第三，技能执行速度的差异。专家在基本技能方面的掌握已达到高度熟练的程度，甚至达到自动化水平，故而解决问题时需要的时间短，新手则相反。第四，用于表征问题的时间差异。在解决常规问题时，专家比新手快得多。但在解决困难的新问题时，专家用于表征问题的时间比新手要长一些。原因是他们有更多可利用的知识，他们需要思考与当前问题最有关的是什么知识。第五，表征的深度差异。当遇到一个新问题时，专家能很快抓住问题的实质，根据问题的内在结构表征问题。第六，自我控制技能的差异。专家倾向于更频繁地检查自己对问题的解答，而且这种检查的效果比新手好。可见，专家与新手解决问题能力的差异可以归结为他们在掌握的结构化、组成图式的知识、熟练的技能和灵活的解题策略上的差异，换言之，可以归结为解题者在掌握的陈述性知识和作为程序性知识的智力技能与作为特殊程序性知识的认知策略上的差异。既然如此，某个领域内的新手若想尽快成为此领域的专家，就必须按专家的知识特点对自己进行训练。

同时，知识的表征方式也能影响问题的解决。例如，九点连线图问题（图7-3）。

图7-3　九点连线图

实验时要求将图中的9个点用不多于4条的直线一笔连在一起。人们常常不能成功地解决这一问题，其原因在于，9个点在知觉上组成了方形，人们总是试图在这个方形的轮廓中连线，这样，知识的表征方式阻碍了问题的解决。如果在实验前告诉被试，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。

4.定式与功能固着

人在解决一系列相似的问题之后会出现一种易于以惯用的方式方法解决问题的倾向，这就是定式。定式作用有时可以促进问题的解决，因为借助于它可以减少尝试错误的过程。不过，定式作用也往往阻碍问题的顺利解决，尤其是当前后两次遇到的问题情境类似，但解决问题的方式却恰好相反时更是如此。例如，“两个1组成的最大数字是11，三个1组成的最大数字是111，问：4个1组成的最大数字是多少？”若回答是“1111”，那说明就受到了定式的影响，正确回答是“11的11次方”。可见，当一个人连续用同样的方法解决某类问题并屡获成功之后，在解决与之相类似的新问题时，便会习惯地采用原先的方法而不去做别的尝试。顺便指出，定式作用造成的思维惰性有时是颇顽固的，假若一个人发现自己在解决问题时钻入了“牛角尖”，那么他就应该努力使自己挣脱出来，寻求新的解决方案。

功能固着是一种从物体的正常功能的角度来考虑问题的定式。也就是说，当一个人熟悉了一种物体的某种功能时，就很难看出该物体的其他功能，而且最初看到的功能越重要，就越难看出其他的功能。在邓克尔（Duncker）的著名“蜡烛问题”实验中，桌子上有三个硬纸盒，盒里分别装着图钉、火柴和蜡烛。要求被试用桌子上的这些物品，将蜡烛垂直地竖立在木板墙上。解决的方法很简单：把硬纸盒钉在墙上，再以它为台基竖立蜡烛。但许多被试不会如此解决问题，因为他们看到的是装着东西的纸盒，于是他们把纸盒只当作容器而看不出纸盒还有别的用途。而当问题情境稍微进行变更，把纸盒里的图钉、火柴和蜡烛等倒出来，把它们和空纸盒一起放在桌子上，则绝大多数被试能正确地解决问题，因为他们看到的是空纸盒，于是对纸盒的其他功能做了更广泛的思考与理解。

5.酝酿效应

当一个人长期致力于某一问题解决而又百思不得其解的时候，如果他对这个问题的思考暂时停下来去做别的事情，几小时、几天或几周之后，他可能会忽然想到解决的办法，这就是酝酿效应。例如法国著名数学家庞加莱（Henri Poincare）为了解决不定三元二次方程式的算术转换问题，曾经夜以继日地思考，但未获得成功。后来他干脆丢下这个问题不想，到海边小住。一天早上他在散步时心中顿起一个念头，认为不定三元二次方程式的算术转换跟非欧几何上的转换是相同的，于是，问题得到了解决。酝酿之所以有利于问题的解决，可能与对定式的克服有关。在解决问题的初期，人们往往以某种方式或依靠某种知识结构进行思维。如果最初的这种心理状态是适当的，被试就可能解决问题；假若不适当，被试的解决步骤将始终是不恰当的，问题就不能解决。如果暂时停止对那个问题的思考，人们有可能打破原来不恰当的思路，导致解决问题的合理步骤出现。

6.情绪状态

情绪状态影响问题解决的效果。就情绪强度而言，在一定限度内，情绪强度与问题解决的效率成正比，但情绪过于高昂或过于低沉，都会降低问题解决的效率。相对平和的心境有利于问题的解决。同时，情绪的性质也影响到问题解决。一般地，积极的情绪状态有利于问题解决，消极的情绪状态不利于问题解决。