第二節(jié)  問(wèn)題解決的認(rèn)知過(guò)程與條件

一、問(wèn)題解決的信息加工現(xiàn)點(diǎn)

信息加工觀點(diǎn)認(rèn)為，問(wèn)題解決就是搜索問(wèn)題空間，尋找一條從起始狀態(tài)通向目標(biāo)狀態(tài)的通路，或應(yīng)用算子使起始狀態(tài)逐步過(guò)渡到目標(biāo)狀態(tài)。問(wèn)題解決過(guò)程可分為問(wèn)題表征、選擇操作、實(shí)施操作和評(píng)價(jià)當(dāng)前狀態(tài)四個(gè)階段。

(一)問(wèn)題表征

問(wèn)題表征將任務(wù)范圍或作業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為問(wèn)題空間，實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題的表征和理解。問(wèn)題空間就是人對(duì)問(wèn)題的內(nèi)部表征，包含三種狀態(tài)，即初始狀態(tài)、中間狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)。初始狀態(tài)指問(wèn)題被認(rèn)識(shí)時(shí)所處的情境；目標(biāo)狀態(tài)指要尋求的最終結(jié)果。問(wèn)題解決的任務(wù)就在于要找出一種能把初始狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)狀態(tài)的操作(或稱算子)序列。中間狀態(tài)指在實(shí)現(xiàn)從初始狀態(tài)向目標(biāo)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程中，由操作引起的種種狀態(tài)。在問(wèn)題解決中，狀態(tài)一詞常常是指認(rèn)知狀態(tài)。中間狀態(tài)的數(shù)量多少，取決于問(wèn)題情境的復(fù)雜程度和操作系列是否合理。

(二)選擇操作

操作就是問(wèn)題解決者把一種問(wèn)題狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N問(wèn)題狀態(tài)的認(rèn)知活動(dòng)，也叫算子。有些算子可隨問(wèn)題空間的形成而獲得，有些則需進(jìn)行選擇。當(dāng)問(wèn)題空間較小時(shí)，正確的算子易于選擇；當(dāng)問(wèn)題空間較大時(shí)，則難于選擇正確的算子，需應(yīng)用一定的問(wèn)題解決策略來(lái)進(jìn)行。問(wèn)題解決策略就是人們?cè)诮鉀Q問(wèn)題過(guò)程中所運(yùn)用的方案、計(jì)劃或辦法，它決定著問(wèn)題解決的具體步驟。選擇操作和確定問(wèn)題解決策略密不可分，問(wèn)題解決總是由一定策略來(lái)引導(dǎo)搜索的，可以將選擇操作階段同時(shí)看作是確定問(wèn)題解決策略階段。

問(wèn)題解決策略主要有兩類：一是算法策略，指解題的一套規(guī)則，它精確地指明解題的步驟。如果一個(gè)問(wèn)題有算法，那么只要按照其規(guī)則進(jìn)行操作，就能得到問(wèn)題的解。它往往是在缺乏具體目標(biāo)的情況下進(jìn)行的。二是啟發(fā)式策略，指憑借個(gè)體已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，采取較少的操作來(lái)解決問(wèn)題的方法。啟發(fā)式策略應(yīng)用最為廣泛的有手段一目的分析策略(正向工作法)和目標(biāo)遞歸策略(逆向工作法)。手段一目的分析指從問(wèn)題的當(dāng)前狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)的差距出發(fā)，首先將需要達(dá)到的問(wèn)題的總目標(biāo)分成若干子目標(biāo)；然后以問(wèn)題的當(dāng)前狀態(tài)為起點(diǎn)，通過(guò)采取一定的手段或方法來(lái)逐步實(shí)現(xiàn)這一系列的子目標(biāo)，以最終達(dá)到總目標(biāo)。手段一目的分析是一種有明確方向、通過(guò)設(shè)置子目標(biāo)來(lái)逐步縮小起始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)之間差距的策略。目標(biāo)遞歸策略指從問(wèn)題的目標(biāo)狀態(tài)出發(fā)，按照子目標(biāo)組成的邏輯順序逐級(jí)向初始狀態(tài)遞歸。如果從起始狀態(tài)達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)的途徑有多種，手段一目的分析策略能較好地解決問(wèn)題；如果從起始狀態(tài)達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)只有少數(shù)幾條途徑，宜用目標(biāo)遞歸策略。

(三)實(shí)施操作

問(wèn)題解決者實(shí)際運(yùn)用算子來(lái)改變問(wèn)題的起始狀態(tài)或當(dāng)前的狀態(tài)，使之逐步接近并到達(dá)目標(biāo)狀態(tài)，也叫執(zhí)行策略階段。簡(jiǎn)單的問(wèn)題只需少量操作，選定的策略就能順利實(shí)施，復(fù)雜的問(wèn)題則需要一系列操作才能完成，有時(shí)甚至選定的策略也無(wú)法實(shí)施。

(四)評(píng)價(jià)當(dāng)前狀態(tài)

對(duì)算子和策略是否合適，當(dāng)前狀態(tài)是否接近目標(biāo)狀態(tài)，問(wèn)題是否已經(jīng)得到解決等作出評(píng)價(jià)。當(dāng)前狀態(tài)被評(píng)價(jià)為目標(biāo)狀態(tài)，則問(wèn)題得到解決，否則需進(jìn)一步選擇算子和改變策略，甚至需重新表征問(wèn)題空間。

二、問(wèn)題解決的一般認(rèn)知過(guò)程

(三)提出假設(shè)

提出假設(shè)就是提出解決問(wèn)題的可能途徑、方法和策略。提出假設(shè)是具有創(chuàng)造性的階段，也是解決問(wèn)題的關(guān)鍵步驟。對(duì)同一個(gè)問(wèn)題，往往會(huì)提出多種假設(shè)，這就需要進(jìn)行選擇，以確定最佳方案。最佳方案的產(chǎn)出不在于假設(shè)的數(shù)量，而在于假設(shè)的合理性即假設(shè)的質(zhì)量。良好的假設(shè)常常是從眾多的假設(shè)中挑選出來(lái)的。提出假設(shè)的數(shù)量和質(zhì)量取決于兩個(gè)條件：①個(gè)體思維的靈活性。思維越靈活，越能多角度地分析問(wèn)題，就越能提出眾多的合理的假設(shè)。②個(gè)體已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。與問(wèn)題解決相關(guān)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)越豐富，就越有利于擴(kuò)大假設(shè)的數(shù)量并提高其質(zhì)量。

(四)檢驗(yàn)假設(shè)

檢驗(yàn)假設(shè)就是通過(guò)一定的方法來(lái)確定假設(shè)是否合乎實(shí)際、是否符合科學(xué)原理。檢驗(yàn)假設(shè)的方法有兩種：①直接檢驗(yàn)，即通過(guò)實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)。一個(gè)假設(shè)在付諸實(shí)施之后如獲得預(yù)期的結(jié)果，就是正確的。②間接檢驗(yàn)，即通過(guò)推論來(lái)檢驗(yàn)。有些假設(shè)不可能或不允許采取實(shí)踐檢驗(yàn)的策略，需要在頭腦中用推論的方式進(jìn)行。通過(guò)推論，淘汰錯(cuò)誤的假設(shè)，保留合理的假設(shè)，選擇最佳的假設(shè)，這是解決問(wèn)題過(guò)程中最常用的檢驗(yàn)方法。間接檢驗(yàn)的結(jié)果是否正確，最終還是要由直接檢驗(yàn)的結(jié)果來(lái)證明。