信息加工心理学视角下的问题解决教学法

（一）问题

通常意义下，问题包括当前状态、目标状态以及实现从当前状态到目标状态的途径三个组成部分。首先是觉察问题，不得不说觉察问题比解决问题本身更加重要，比如森林中的火灾隐患，如果可以及早发觉的话可能会避免重大精神和物质损失，而清理火灾隐患这个问题就没有那么困难。由于人们的自我防卫心理因素和惰性思维一般不会及时觉察到问题存在，但是这种觉察问题的能力对于学生科学素养培养非常重要。也是人类本真的状态，就如最初人们会对周围的世界和自己不知道的事物有最原始的好奇，而我们教育需要做的就是不要扼杀学生的这种好奇心。比如：初中的学生会比较好奇为什么冬天窗户的玻璃上会结窗花？细心的学生也会观察这个窗花是在玻璃内部还是外部？坐长途汽车时乘务员会要求学生系好安全带，但是为什么要系安全带？或者说这样做有什么好处？学生会存在好奇心，而如果教师能够很好地把这些问题和教学结合起来，一般会吸引学生的兴趣，收到良好的效果。^[2]

（二）问题的分类

广义的问题包含的范围非常广泛，凡是根据目前的知识和经验不可以解决的事情都可以称为问题。根据构成问题的三个组成部分是否清晰明确可以分为结构良好的问题和结构不良的问题；根据问题解决者是否有足够的知识和经验来处理问题分为语义丰富的问题和语义贫乏的问题；按照是否需要考虑对手处理问题的进展和情况，则分为对抗性问题和非对抗性问题。

学生在学校接触到的一般是界定良好的问题（如果问题有一个明确定义的初始状态、目标状态及一系列可能被用来缩小和消除两种状态之间差异的操作过程，那么这个问题就是界定良好的问题），而且通常是在反复操练的过程中把语义贫乏的问题变成语义丰富的问题，在对抗性方面，在学校习题中接触到的问题一般不需要在解题的过程中考虑或者观察对手解决问题的进展情况。

学生用一纸毕业证书踏开求职大门的时候，每天面对的应该是形形色色的界定不良的问题，尤其是在公司工作的时候，最好可以做到知己知彼，百战不殆，即更多的时候需要的是对抗性的问题，所以说在校期间培养学生的问题意识和解决问题的能力非常重要。无论是初中还是高中，一道物理习题其实也是对于显示生活中的问题进行提升以后的问题表征，学生如何克服问题表征的过程中遇到的障碍，对习题进行良好的解读、领会以及后面需要的处理。这牵扯到学生的读题能力，是解决问题的第一步，即弄清已知条件和目标问题。

按照信息加工心理学的观点，问题解决过程模式可以分成问题表征、确定解决问题的策略、应用算子和评价当前状态四个阶段。在问题表征阶段，问题解决者从所面对的问题中提取有用的信息，根据自己以往的经验，形成问题空间。即使面对相同的问题，由于每个人的经验和所存储的知识不同，或者说由于个人价值观不同而对于某些答案或结果具有倾向性，因而所形成的问题空间也是不一样的。确定解决问题的策略，在实验中最常用的方法是控制变量法，比如，想研究加速度与外力的关系就先控制质量不变。当然，针对具体的问题还有顺推法和逆推法、归纳法和演绎法等。应用算子，即要达到使目前的状态逐渐接近于目标状态所采用的步骤。评价当前状态，即对于所采用的算子和策略能否有效解决问题做出一个评估，如果不能使得当前的状态和目标状态更加接近就应该尝试去改变策略，所以评价当前状态这一环节对于问题解决也是非常重要的。例如，在学习动量定理的时候有这样一个比较开放的题目，一个背包客被困在一个光滑并且结了很厚的冰的湖面中央，他想脱离困境，您能想出什么方法？

首先，提取有效的信息“背包”“结冰的湖面”“摆脱困境”，目前状态是“被困在结冰的湖面中央”，目标状态是“到达湖面边缘，摆脱困境”，而要实现从当前状态到达目标状态可能会有多种方法，所以学生的答案也五花八门，然后应用各自的算子去实现，这时候通过评价当前的状态，检验自己的策略能否有效，最后正确的方案浮现，即通过向一个确定的方向扔背包的方法，实现自身向湖面运动，从而脱险。在这个过程中问题解决的过程实际上就是信息加工理论的一个应用。在解决这个问题的过程中，教师对学生给出的多种多样的答案千万不要随便否定，那样会影响学生思考和回答的积极性，也会在一定程度上影响学生的自信心，久而久之，很多学生可能会过于追求一个完美的答案，不敢轻易回答，不敢轻易尝试，造成课堂比较冷清，学生不再积极参与到课堂中来。而且从情感态度和价值观方面来看，不利于学生形成勇敢、不屈不挠的性格。在未来的生活和工作过程中，如果等到万事俱备、秋风已有再去行动可能很多好的时机已经错过了。教师可以尝试把班级分成几个小组，每个小组选出一个代表来，限时抢答，然后对胜利的小组适当表扬和鼓励，对失败的小组给予小的惩罚。（注意不要让问题解决教学法成为学生的负担，不要让学生因为惩罚而对这种教学方法产生反感，甚至不再配合教师问题解决教学法开展。）

（三）问题解决的特征

并非所有的问题都可以称为问题，认知心理学家将问题归结为三个基本的特征，即目标指向性、操作系列性、认知性操作。所谓目标指向性是指目标要非常明确，而操作系列性是指问题要经过一系列的操作才能完成，并不是指回忆一个电话号码之类的通过一个信息提取就可以完成的情况，而认知性操作也是指对于操作方面的要求，因为问题解决是更加高级和复杂的思维活动，所以这里的操作只能是指心理活动方面的操作，像完成一个复杂的体育运动之类的不能包括在内。(www.xing528.com)

（四）解决问题的途径

专家由于积累了比较多的解决问题的图示，会从问题出发，按照已知条件进行推导，最后问题得以解决，而刚刚开始学习这部分基础知识的新手，则是从问题出发，看看哪些条件对于直接解决问题可以用得上，很显然第二种情况下需要花费的时间可能更加长一些。笔者不否定一定程度上题目的练习对于问题的理解以及经验积累有一定程度的帮助，但即便是加强训练，让学生们多做题目也要根据实际的情况做合理安排，不能给学生们增加不必要的负担。因为有效的题海战术也是有一定技巧的。比如：①同一类型的题目可以联系实际不断进行总结，以免总是重复做无用功。②做题目要“走进去”，“走进去”才能深刻理解，又要“走出来”，不要把思维仅仅局限题目里面，还要把题目和书本联系起来，才能做到万变不离其宗。

从心理学的角度来讲，解决问题的途径可以分为通用问题解决法、假设尝试法、启发式、手段目标分析法四种途径，其中问题解决法一般会按照固定的步骤，这样解决问题的方法对于传统的问题比较有效而且比较节约时间，但是对于培养学生的科学思维以及应对社会问题的能力无益，因为以后遇到的问题不一定会严格按照这样一个步骤出现；假设尝试法对于全新的问题是有效的，但是不得不说如果面对一个问题把所有可能的情况都尝试一遍是非常耗时、低效的。而启发式从相关的经验入手寻找解决问题的捷径，不但适用于绝大多数的问题而且相对来说也是比较节约时间的。手段目标分析法把一个目标分解为许多小目标来解决和实施，也是一种比较好的解决问题的策略，这对于难度比较大的问题有其独到的优势。

（五）问题解决教学法

多年来，问题解决教学法在国际上是比较盛行的，当然，不同的学派有不同的认识，行为主义认为“试误”就是问题解决，格式塔心理学认为顿悟是问题解决，加涅更认为它是具有创造性的本质特征。

根据奥苏贝尔意义学习理论，学习的过程实际上就是现有信息与学习者认知结构中已有信息相互作用，一致的就相互补充形成完整的认知结构，不同的就会产生认知冲突。在同化的过程中，如果现有的知识和原有的知识之间不完全衔接或者不符合就会产生问题，比如学生在学习影响惯性的因素这样一个知识点时就会产生疑惑：对于一个正在前进的小车，如果用比较大的力去往后拉小车就会迅速停下来，而如果用较小的力去拉小车会缓慢停下来，这就在惯性和力之间建立了联系。而速度比较大的小车比速度小的小车停下来更加困难，所以说速度越大，惯性越大。种种这些疑惑说明：认知结构中原有的知识与现在的知识产生矛盾，所以问题就产生了。

问题解决一般分为创设问题情景、提出问题、解决问题三个过程。首先中学物理中接触到的问题一般是结构良好的问题，而显示生活中遇到的物理问题不一定是结构良好的问题。所以说尽量创设一个逼真的问题情境是首要的前提。其次是提出问题，提出一个有意义的问题往往比解决问题更加重要。最后是解决问题，考察人们对问题的真正理解等。问题解决的三个过程符合人们对于一个物理现象或者物理问题认识的客观规律，所以问题解决教学法如果运用得当将会收到更好的效果，对于培养学生提出问题、分析和解决问题的能力都大有裨益。所谓“课题教学”即是以教问题解决为特征的数学课，特别强调创造能力、探究能力、解决非常规问题能力，与一般教学法相比，其显著特征在于问题的设计，其特点有：有明确的实际应用背景，少了解题工具的暗示；去掉了问题的标准化，允许条件的开放性可多可少；有更多的解决问题的方法，少了解题模式的桎梏；去掉了结论的绝对性，引入美学原理增强了批判性。

虽然问题解决教学法有其独到之处，但是其他教学法也有各自的优点，所以最好的方法是结合不同教学法的优点，综合使用，比如分层教学法就有其独特的优势。根据多元智能理论，学生的智能可表现在不同的方面，分层教学法通过显性分层和隐形分层，把学生分为不同的层次，根据学生的层次进行教学，低层学生重视基础，多加鼓励、关照；中层学生多练习，小步走；高层学生小综合、多变化，利用高层学生对解题思路的分析为中低层复习学习。不得不说，每一种教学方法都有其优势和劣势，就比如分层教学法，理论上是可以操作可行的，但是实际上在操作的过程中，分层可能会造成处于低层的学生产生自卑心理。笔者认为分层的目的是因材施教，出于力求促进每一位学生在原有的基础上得到较好发展，在观念上平等对待，在方法上因材施教。