书城教材教辅心理学
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第25章 问题与问题解决

人在生活和工作中总要面对许多问题。问题解决是一种重要的思维活动,它在人们的实际生活中占有特殊的地位。问题解决早就得到心理学的重视和研究,曾经提出过不同的学说,也进行了大量的实践研究。本节将介绍问题与问题解决。

一、问题与问题的类别

(一)问题与问题解决

问题是指需要解决的某种疑难。具体指当一个人希望达到某一目标,但又没有可供使用的现成方法时,这个人就面临一个问题。包括四个方面的内容:(1)目标,问题解决的终极状态;(2)已知条件,可能内隐,可能外显;(3)转换状态的手段,是指解决问题的具体方法;(4)障碍,阻碍目标实现的因素。

问题解决是目的指向性的认知操作序列。问题解决有三个基本特征:(1)目的指向性。问题解决具有明确的目的性,问题解决活动必须是目的指向的活动,它总是要达到某个特定的终结状态。(2)操作序列。问题解决必须包括心理过程的序列。有的活动虽然也具有明确目的性,如回忆朋友的电话号码,但是这种活动只需要简单的记忆提取,因此,不被认为是问题解决。(3)认知操作。问题解决的活动必须由认知操作来进行。有些活动,如打领结、分扑克牌等,虽然也含有目的和序列操作,但这些活动基本上没有重要的认知操作的参与,因而也不属于问题解决之列。

(二)问题的类别

根据不同的标准,可以把问题划分成不同的类别。

1.明确限定性问题与非明确限定性问题

在问题解决研究中,常对问题进行分类。其中特别重要的一种分类是把问题分成明确限定性问题和非明确限定性问题。明确限定性问题对起始状态和目标状态作了明确规定,同时将要解决问题所必须具备的信息也作了详细说明,这类问题总存在一个正确的答案。非明确限定性问题则完全不同。

明确限定性问题包括三种常见的类型,它们是归纳结构问题、转换问题和重新排列问题。归纳结构问题要求解决者必须对问题中成分之间的关系作出鉴定,并在它们之间构造出一种新关系。类比就是最好的例子。例如,对照“拍与篮球”,乒乓球前面应放什么词呢?这个问题可表征为:“拍,篮球,乒乓球”,第一对是动宾关系,因此,保持那种结构(关系)的正确反映,对乒乓球则用“打”。转换问题要求问题解决者运用一系列的算子或者说移动,把初始状态转换成目标状态。例如传教土与野人问题就是一个转换问题的好例子:3个野人与3个传教士要通过一条河,而只有一条能容纳2个人的船,没有其他办法可以过河,不管在岸的哪一边,假如野人比传教士多,则野人就会吃掉传教土,什么是最有效的方法使6个人不受伤害都能平安到达河的另一边呢?重新排列问题要求问题解决者对问题成分重新排列,或者以满足某一标准的方式重新组合。例如字谜游戏就是一个好例子,成分并没有变化,只是重新排列了。

非明确限定性问题的特点是,虽有问题空间的成分(或有最初状态,或有目标状态,或有算子,或者有某种结合),但对问题空间未作详细说明,还可能问题没有“正确”答案。例如,买一辆汽车或者租一套公寓就是非明确限定性问题的例子。在这种问题中,目标状态(最后买的车或者所租的公寓)在问题一开始并不知道,虽然在人内心可能有一个理想的汽车或者公寓,但经常人们最后所买或所租的并非理想,因为人们往往要对许多因素加以考虑才能最后作出选择。在实验室中研究的许多问题是明确限定的,而人们日常面临的许多问题是非明确限定的。

2.限定型问题与开放型问题

限定型问题是指问题本身就限定了解决问题的范围,有准确的答案,评价是比较标准化的。比如这样的题目:一件衬衣的单价是50元,一套西服的单价是衬衣的5倍,西服的单价是多少?这道题有这样的几个特征:(1)解决问题的范围比较固定,只能是用乘法或加法,没有更多的思考范围;(2)只有一个正确答案250元;(3)答案正确就得分,错误则不得分,老师不可能凭主观评分。

开放型问题没有限定解决问题的范围,允许人自由发挥,不是只有唯一答案,评价标准相对较主观。如:现在西部许多地方严重缺水,想想可以怎样解决这些地方的缺水问题?这个问题有多种思路、多种角度和多种可能性,更特别的是它们的答案都不是唯一的,当然对答案的评价也不可能是标准化的,会涉及评价者的主观意愿。

限定型问题和开放型问题的划分也不是绝对的。有很多问题可能是半限定型的,这些问题有多种思路,多种角度,但答案却是唯一的。比如老师经常讲的一题多解。这两类问题有各自鲜明的特色,因此在解决的时候涉及的思维策略就有一些差异。我们可利用它们的特色对不同的思维策略进行训练。

3.常规问题与非常规问题

问题还可分类为常规问题与非常规问题。当问题解决者以一种预知的、系统的方式来选用算子时,此问题对该解决者而言则是常规问题。例如两个四位数相乘,对一般人而言是个常规问题,只要运用数字乘法规则就可以解决。非常规问题则需要问题解决者按一种新的方法来运用算子,或者要运用一种解决者并不很了解的程序。大多数心理学研究选用的是非常规问题,从非常规问题解决的研究中,可以使我们了解问题解决过程的进展。

4.结构良好型问题与结构不良型问题

结构良好型问题是指问题的初始状态和目标状态都是明确交代的。也就是说,我们很清楚这个问题的已知条件有哪些(初始状态),要求我们解决问题后最终达到什么目的(目标状态)。

结构不良型问题中,初始状态和目标状态两者或有一个没有清楚界定。比如我们在生活中遇到的这样的问题:“我的学习成绩不好,要想提高学习成绩,应该怎样做呢”、“我对数字很敏感,将来我能做什么呢”。前一个问题只有目标,没有已知条件(不知道成绩不好的原因有哪些);而后一个问题,则只有已知条件,没有目标(不知道要发挥优势,应该努力的方向是什么)。

二、问题解决的阶段

通过解决问题过程的分析,也可以研究思维过程。思维过程总是体现在一定的活动(主要是解决问题的活动)中,对解决问题过程中的思维过程的分析研究。现代认知心理学认为,问题解决是人或系统寻找操作序列以达到目的的过程。心理学家对人们在问题解决中如何一步步达到目标进行了研究,从不同的问题类型中总结出了几种问题解决的阶段模式。例如,杜威认为问题解决的思维过程可以划分为如下5个不同的阶段。

第一步,问题起于认知冲突。即产生一种怀疑、认知的困惑,或对困难的意识状态。

第二步,发现并分析问题。即尝试从问题的情境中识别出问题。包括所寻找目标的一般标记、要填补的空隙以及要达到的目的。

第三步,借助已有知识找到解决问题的办法。即使问题情景中的命题与认知结构联系起来,以激活有关背景观念和先前所获得的解决问题的方法,从而以解决问题的命题或假设的形式重新进行组织或转换。

第四步,验证假设。即必要时,需对假设作连续的体验,并对问题再作明确的阐述。

第五步,产生迁移,即将成功的答案组合到认知结构中,然后把它用于手边的问题或同类问题的新的例子中。

一般来讲,解决问题的过程可以划分为四个阶段:提出问题,明确问题,提出假设,检验假设。

(一)提出问题

问题就是矛盾,提出问题的过程也是发现矛盾的过程。在日常管理工作中,处处有矛盾。不断地解决这些矛盾,是人类社会生活发展的需要。社会需要之所以转化为个人思维任务(即问题的提出),与人对活动的积极态度、认识兴趣和知识水平有关。人对活动的态度越积极,就越易发现活动中的问题。有求知欲的人能在别人不能发现问题的地方,能在一些熟知的、已有公认解释的事实中提出问题,他们不满足于对事物的通常解释,要进一步追求现象内部的原因与结果。认识兴趣也在提出问题中起着重大作用。此外,提出问题在一定程度上也取决于已有的知识,知识不足既会刺激人提出一些他所不了解的问题,又会妨碍问题的提出。缺乏某方面知识,就会因看不出这方面事物的复杂性而提不出问题。

(二)明确问题

若说提出问题就是发现矛盾的过程,那么,明确问题就是分析问题、暴露矛盾、找出主要矛盾的过程。明确问题就是从知道有问题到知道哪里有问题、有什么问题等等,明确问题之所在,也就抓住了问题的核心。明确问题就要把问题分解为局部问题,暴露出具体的矛盾,在具体问题中找出主要问题,在具体矛盾中找出主要矛盾。

明确问题还要全面、系统地掌握感性材料。矛盾及问题是由具体的事实材料组成的,只有在具体材料真实而丰富的情况下,才可通过对其的综合分析,抓住关键问题、主要矛盾。此外,明确问题也离不开知识经验,丰富的知识经验可以帮助人们分析问题,找出问题关键和主要矛盾。

(三)提出假设

提出假设就是从当前问题的分析出发,首先假设解决问题的原则、途径和方法,在对之进行分析论证之后,再进行实施的过程。假设的提出离不开已有的知识经验、必要的实际行动和直观的感性。

知识经验能否在解决当前问题中顺利运用,与掌握知识的程度有关,也与已有的知识跟当前问题的关系有关。已有的知识掌握不够,受具体情景所束缚,运用起来就困难。当任务比较困难,不易用言语表达的时候,尝试性的实际行动对假设的提出是有帮助的,特别是解决一些技术任务的时候,更是如此。另外,我们还常常借助具体事物、等来解决问题。不过要避免形象材料的运用与问题不相应的情况。

(四)检验假设

这是解决问题的最后一步。检验假设有两种方法:一是进行推论,即用思维活动来检验假设。这种方式常用在不能立即用实际行动来检验的问题上。另一种方式是实际行动,即按照假设去具体解决问题。若实际行动成功,问题顺利解决,就证明了假设的正确。这样,既检验了假设,又解决了问题。若实际行动失败,则证明假设是错误的,这就需要我们具体分析原因,重新提出假设,直到问题顺利解决为止。

三、问题解决的影响因素

问题解决的思维过程受多种心理因素的影响,有些因素能促进思维活动对问题的解决,有些因素则妨碍思维活动对问题的解决。

(一)个人的背景知识

有关的背景知识,能促进对问题的表征和解答(这一点将在有关专家与新手的讨论中作详细说明)。只有依据有关的知识才能为问题的解决确定方向、选择途径和方法。探索的技能在解决问题中不能替代实质性的知识。

(二)智慧水平

智慧水平是影响解决问题的极其重要的因素。智慧水平高的学生,解决问题较易取得成功,智慧水平低的学生,解决问题较容易遭受失败。这是因为智力中的推理能力、理解力、记忆力、信息加工能力和分析能力等成分都影响着问题解决。研究表明,智商高不但与顿悟式解决问题成正相关,而且与尝试错误式解决问题也成正相关。

聪明的程度还影响解决问题的方法,聪明的儿童善于检验暂时提出的解决方法,他们在解决比较复杂的问题时,更喜欢设想这样那样的假设。

(三)认知特性

认知特性如灵活机动,作出多种新假设的能力,对问题的敏感性、迁移能力,都相当明显地影响问题的解决。认知方式如场独立性和场依存性,冲动性和反省性都与解决问题的一般策略有关。所谓解决问题的一般策略,是指问题解决者用来调节他们自己的注意、学习、回忆和思维的技能。有人认为,解决问题的能力随不同领域的兴趣、经验和能力倾向而变化。

(四)动机的强度

勃尔奇(H.G.B rich)的实验表明:在动机的强弱和解决问题的成效之间存在着一种曲线的关系。勃尔奇的实验是使人猿解决用竿子取得食物的问题。实验发现,当人猿受饿不到6小时的时候,由于取得食物的驱力(即人的动机)太弱,它们就很容易被各种和实验任务不相干的因素分散注意力;当人猿受饿超过24小时的时候,由于取得食物的驱力太强,它们就会把注意力集中于食物这个目标,而解决问题的各种必要情况则被忽视;当人猿受饿在6~24小时之间的时候,由于驱力强度适中,它们的行动才会是灵活的,而且它们才不易被分散注意力,因而问题就会比较迅速地被解决。同样,对人类而言,若解决问题者对于问题的解决,或者急于求成,或者积极性不高,都不利于问题的顺利解决。所以,为了顺利解决问题,组织领导既要镇静从容,同时又要保持积极振奋的态度。

(五)气质性格等个性特征

气质、性格等个性差异也影响着解决问题的效率。理想远大、意志坚强、情绪稳定、谦虚勤奋、富有创造精神等优良个性品质都会提高解决问题的效率。缺乏理想、意志薄弱、情绪不稳定、骄傲懒惰、墨守成规等消极的个性品质都将有碍于问题的解决。好动、果断、大胆、自信和自我评价能力等个性特征,如果处于中等程度,可以促进问题的解决,但当大胆果断近乎冲动、自信近乎专横独断与自命不凡、自我批评变成自我贬低时,结果将会适得其反。此外,成功的经验会提高自信心,促使大胆勇敢。重大的失败则会导致相反的结果。但轻微的失败则可能反而有益。

(六)问题的刺激特点

当你解决某一个问题时,这个问题中的事件和物体将以某种特点呈现在你面前,如空间位置、距离、时间、时间顺序以及物体当时表现出的特定的功能。这些特点以及它们之间的关系将影响你对问题的理解和表征。某些呈现方式能直接提供解决问题的线索,便于寻找解答的方向、途径和方法。某些呈现方式则可能掩蔽或干扰了解决问题的线索,增加解答的难度,甚至导入歧途。

(七)功能固着

功能固着这个概念是由德国心理学家邓克尔(Dunker.K,1945)提出的。它是指一个人看到某种物品有一种惯常的用途后,就很难再看出它的其他用途。曾有这样的一个双索问题实验就很能说明这一点:在一间房屋的天花板上悬着两根绳子,实验者要求你将绳子的两端系在一起。实验者在附近的桌子上放了一些诸如钳子、螺丝刀等工具。但是,当你抓住绳子的一端走向另一根绳子的一端试图系起来时,才发现这根绳子的终端无论如何也无法达到另一根绳子的一端。即使是你用钳子夹住绳子的终端延长这根绳子,也终归无济于事。那么你究竟怎么来解决这个问题呢?对于这样的问题,就应该摆脱功能固着的影响,以不平常的方法使用物品,问题就很容易解决。如你可将钳子系在一根绳子的终端并使它像钟摆一样摆动,这时你再抓住另一根绳子的终端走过来,你就能很顺利地完成这个任务。解决这个问题的关键就是凭借工具的重量使一根绳子摆动而不是借用工具延伸绳子。人们通常不能解决这个问题是由于他们很少考虑具有特定功能的物品的不平常的用途。在日常生活中经常碰到类似现象:一个螺丝松了,我们非得用螺丝刀,而往往想不到一个卡片或小刀就能解决问题。这种功能固着使我们倾向于以习惯的方式运用物品,从而妨碍以新的方式来解决问题。

(八)反应定势

反应定势是指以最熟悉的方式作出反应的倾向。定势有时有助于问题的解决,有时会妨碍问题的解决,定势使解决问题的思维活动刻板化。迈尔(N.R.F.M aier)是最初研究解决问题中的定向作用的。在他的实验中,他对部分被试给予了有指向性暗示的指导语,其他的则没有这样的指导语,实验结果表明:前者中的多数被试都解决了问题,而后者绝大多数被试都不能解决问题。

有如下一个实验,就说明了定向在问题解决中的妨碍作用。实验者告知被试有三个大小不同的杯子,要求被试利用这三个杯子量出一定量的水。比如:三个杯子的容量分别为21毫升、127毫升和3毫升,要求量出100毫升的水。如此要127-21——2×3。用此法做如下序列实验。实验结果表明,通过1-5的实验被试可能形成了B—A—2 C的公式的定向,受此影响,对序列6和序列7,他们仍会用同样方式解决问题。其实,后两序列完全可用更简便的方法(A-C和A C)来解决。

(九)酝酿效应

当人们反复探索一个问题而长时期无结果时,往往要将问题暂时搁置几个小时、几天或数周后,再回来解决往往能获得成功。许多科学家在研究工作中都报告过许多类似经历。这种现象被称为酝酿效应,它打破了解决问题不恰当思路的定势,从而促进了新的思路的产生。

(十)联想效果

联想的效果,实质上也就是启示的效果。姜德生(A.J.J udson)等人在一个实验内,让被试们去解决“双索问题”。在这个实验中,被试被分成两组:一组须先识记一个表单上的词,其中除了其他的词外,还包括“绳索”、“摆动”和“钟摆”等词;另一组则先识记一些和双索问题并无关系的词,然后让他们去解决问题。结果发现,第一组比第二组更迅速地解决了问题。之所以会这样,完全是因为第一组的被试们从所识记的词表中某几个特殊的词得到了启示或引起了联想。因此,从这一方面来说,善于解决问题的人也就是善于随时随地感受启示或进行联想的人。总之,影响问题解决的心理因素是多种多样的,它们不是孤立地起作用,而是互相关系、互相影响,综合地影响着问题解决的效率。

四、问题解决的策略

问题解决的策略主要是指问题解决的一般途径与方法。现代认知心理学认为,人们解决问题一般有两种策略:启发式策略和算法式策略。

算法式是指按照解决问题的各种可能性逐个去尝试,最终找到答案的方式。这种通过尝试错误找到答案的方法费时,但保险,能保证获得答案。由于算法式是逐个尝试,没有什么技巧可言,因此,没有必要多介绍算法式策略。

启发式是指人们根据规律或根据已有的知识、经验和窍门解决问题的方式。该种方式只是进行选择性的搜索。虽然冒着不能解决问题的风险,但可把尝试的次数减到最小,从而迅速、经济地解决问题。启发式策略包括如下一些具体的问题解决策略。

(一)搜索策略

搜索策略的特点是,问题解决者在到达目标状态的进程中要通过许多决策点。下棋就是一个例子,每走一步都要作出决策,必须连续成功地作出正确的决策,沿着正确的途径前进,才是成功的解决办法。这是一个解8瓦问题的图解。

图中只是从起始状态向目标状态移动的搜索树的一部分。深黑色线条表示五条向目标状态移动的通道。讨论搜索树时常用广度(每一步可选择的移动数目——分支数)和深度(每个分支能成功延伸的数目)这两个概念。图中这个问题的任一决策点最多有三个分支,每一次都做正确移动的成功线路的深度是五步。在棋类游戏中,如果面临许多可选择的移动时,对各种可能有效的移动都要尽量考虑,即是广度第一的策略;另一种策略是选择某种走法,检验由此导致的途径,这就是深度第一的策略。在每一个决策点(或图解中的节点)选择一条通路向前移动,假如此通道不通目标,就返回到该节点选择另一条可选择的途径。

(二)目的—手段分析

目的—手段分析是指人们认识到当前问题与所要达到的目标存在着差异,把解决的问题划分为一系列子目标,通过逐个解决子目标而缩小问题空间,减小差异,从而最终解决问题。这个策略一开始是鉴别目标状态,并详细地列出它与当前状态的差别。利用旅行作比喻,即当前状态是指一个人现在在什么地方,目标状态是指一个人最终应该在什么地方,试图采取的行动,目的是要能减少目标状态与当前状态之间的差距。可以通过采取一个会使当前状态与目标状态更相似的步骤来做,也可以通过采取一个会把目标状态更靠近当前状态(反向工作)的步骤来做。如某人第一次要从重庆到北京图书馆,他要解决问题的第一步是如何到重庆火车站,然后再解决从重庆火车站到北京火车站(如买票、等车等等),到北京火车站再解决如何到北京图书馆。再比如河内塔问题的解决也很好地应用了这条策略。

表示运用目的——手段策略来解决河内塔问题。任务是把三个圆盘从A柱移到C柱,一次只能移动一片,大圆盘不能压在比它小的圆盘上。这个问题可分成几个子问题,第一个子目标是把最大的圆盘移到C柱,完成后下一个子目标是把第二大的圆盘移到目标柱上,最后是把最小的圆盘移到C柱。

(三)爬山法

当一个人的目标是要到达山顶而又没有清楚标记的通路时常用的一个策略,就是总选择向上走的路,而假如发现自己下降了就转换走另外的路。把这运用到问题解决上,就意味着只走使你向目标靠近的路,这种策略称为爬山法。它的主要不足之处是可能会把一个小山坡当作希望爬到的大山顶。正如同大家所知,爬山有时必须往下走几步,在解决问题时,有时为了最后到达目标状态也必须采取一些似乎方向偏离了目标的步骤,但人们很难接受这样的做法,所以常常不能达到真正的山顶。

(四)逆向推理法

逆向推理法就是从目标出发逐步反推。如果用旅行来比喻问题解决,即一个人可以从A点(起始状态)开始试图到达B点目标状态,即要找到一条把人从起点带到终点的通路,而有时候当发现从A点到B点取得进展很困难时,可以反过来设想,从B点到A点的通路,这样可能会有帮助。也就是说,可以从最后的目标状态反向思考,也可以从中间的子目标状态反向思考。但这个策略只能在目标状态规定得相当具体时才有效,例如河内塔问题、水罐问题等,就属于这种问题类型。再比如,平面几何问题的反证法就是逆向推理法,即从求证的问题出发,寻找需要的条件。人们在解决问题时,若顺向推理歧路较多,逆向推理则往往有效,这就是逆向推理法的作用。

(五)类似法

有时候人们发现,一个类似的但更容易些的问题的解决,会有助于手头上问题的解决,这是一种根据事物间的相似解决问题的方法,如鲁班从丝茅草割手而发明了锯子,这就是类似的方法。这些类似的问题可能是几何相似、动态相似、功能相似、结构相似等。

类似法的另一种方式是根据与目标的相似性找解决问题的步骤。8张牌放在3×3的方格中,一共有九个方格,八格中都有牌,只有一格是空的,牌可以移到空格,也可由空格移出。

解决这个问题的第一步有4种可能。第一种可能是移动8号牌,第二种可能是移动1号牌,第三种可能是移动4号牌,第四种可能是移动5号牌。而大多数人首先是移动4号牌,这就是由于受到相似性的影响,移动4号牌最接近最后的目标。

类似法的一个极端情况是问题解决的个体直接从头脑中调用相关的知识经验来解决当前问题,这种情况依赖于问题解决者对问题有充分深刻的理解,从问题的阐述中就能够构造出一个正确的具体的问题表征。专家比新手更可能运用这种方法,而新手更可能运用诸如目的—手段分析的策略和逆推的策略。因为专家具有能解决特定类型问题方法的知识,从而使他们有可能按基本原则将问题分类,直接运用类似法解决问题。

(六)其他的一些方法

特殊化和普遍化也是问题解决的一种策略,特别是在算术问题的解决中有重要意义。特殊化意味着对一个抽象问题想出一些具体的例子。假如要解决的是必须运用平行四边形特性的问题,则用一个或几个具体的特定的平行四边形开始考虑会有帮助。从特定的例子开始思考,可能容易找到一个普遍适用的解决方法,因为从几个有趣的特例的解决中,人们可能受到一些原则的启发,发现可用作一般解决的模式。

简化问题也是问题解决的一种常用策略。通过运用简单形式的类比来解决复杂的问题,叫简化问题。不少心理学家认为,有效地解决问题,应该暂时离开那个问题,去解决与那个问题有关的另一个简单描述的问题。通过简单的问题解决,我们了解了它的基本特性,这种认识的迁移有利于解决复杂的问题。当然,简化问题时,问题的特征必须保持。