第九章問題解決與創(chuàng)造性思維

第九章問題解決與創(chuàng)造性思維第1頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三

請根據(jù)已有知識判斷：下列現(xiàn)象是否為問題?為什么？1.你吃早飯了嗎？2.兩個人要過河，只有一條船且只能坐一人，怎么過？3.證明下圖中兩個三角形全等。已知：如果兩個三角形的兩條邊及其夾角對應(yīng)相等，則這兩個三角形全等。第2頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)問題解決教學(xué)目標(biāo)掌握問題與問題解決的概念理解問題解決的過程理解問題解決的一般方法掌握影響問題解決的因素掌握提高學(xué)生問題解決的能力的教學(xué)方法第3頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)問題解決一、什么是問題和問題解決二、問題解決的過程三、解決問題的一般方法四、提高學(xué)生問題解決的能力的教學(xué)五、影響問題解決的主要因素六、問題解決的過程第4頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三一、什么是問題與問題解決（一）問題不能用現(xiàn)成經(jīng)驗直接面對的情景構(gòu)成要素給定（起始狀態(tài)）目標(biāo)（終極狀態(tài)）障礙第5頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三(二)問題解決請思考：我把散開的鞋帶系好了，是不是屬于問題解決，為什么？（1）定義應(yīng)用一系列認(rèn)知操作，將問題從起始狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)狀態(tài)。（2）特點目的指向性認(rèn)知性序列性第6頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三（三）問題的分類（1）結(jié)構(gòu)良好的問題問題有明確性解法確定性（只存在唯一正確答案）（2）結(jié)構(gòu)不良問題請思考：舉例說明結(jié)構(gòu)良好和結(jié)構(gòu)不良問題。第7頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三課堂練習(xí)：判斷以下問題的類型1.你買了兩個25美分一個的蘋果和一個40美分的梨子。你付了一美元，應(yīng)該找你多少零錢？2.你要建造一個樹屋。你需要買一塊木板來造一個斜屋頂。這些木板要有多長才能從樹屋的一邊搭到另一邊？3.你想說明即使金屬比水的密度大（因而比水重），但金屬造的戰(zhàn)艦還是能漂浮在水面上。你沒有任何用金屬造的玩具船。你能用什么來代替，說明里面是空心的金屬物體能夠漂浮在水上的原理？4.每天大約有75，000公頃的熱帶雨林消失。應(yīng)該采取什么步驟來遏止這種濫伐森林的驚人速度？第8頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三二、問題解決的一般方法幫助學(xué)生學(xué)習(xí)解決問題的一種方法就是教會他們更好的定義定義不明問題的技術(shù)。（一）算法式（二）啟發(fā)式手段-目的分析法反推法簡化法類比法第9頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三（1）啟發(fā)式舉例以最快的速度解決下面的加法問題：你在商店買了三樣?xùn)|西，下面是它們的價格：＄19.95＄39.98＄29.97你一共花了多少錢？解決這個問題最快的方法就是四舍五入得出一個概數(shù)。第10頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三（2）啟發(fā)式思維步驟1.確定子目標(biāo)2.逆向操作3.進行類推第11頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三1.確定子目標(biāo)把一個問題分解成兩個或更多的更好定義、更容易解決的子問題。舉例：學(xué)生在解決消失的熱帶雨林的問題的時候可以確定幾個小問題：當(dāng)?shù)鼐用裨愀獾慕?jīng)濟環(huán)境適宜耕種的農(nóng)業(yè)用地的缺乏政府缺乏對采伐森林活動的監(jiān)管然后他們就可以討論解決每一個子問題的可能辦法。第12頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三2.逆向操作從問題的目標(biāo)（如所需的解決方案）開始，逆向操作,一次一步，直到問題的最初陳述。舉例：給學(xué)生一個這樣的問題：證明：如果a+b=c，那么直線PQ和RS平行為了證明這個結(jié)論，學(xué)生決定從兩條直線是平行的這個事實開始，然后逆向操作，一步一步的推導(dǎo)出a+b必須等于c。a°c°d°PQRS第13頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三3.進行類推找到一個與所需解決問題情境相類似的情境然后從這種類比中得出解決問題的可能方案。舉例：一個學(xué)生想要計算出一個不規(guī)則形狀物體的體積，她認(rèn)識到就像她自己走進浴缸以后她的體積就會代替掉浴缸里水的體積一樣，如果把這個物體浸沒在水里面，那么它的體積就是它所代替的水的體積。于是她把這個物體放進了一個裝滿水的容器里面，把溢出來的水收集起來然后計算這些水的體積。第14頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三四、提高學(xué)生問題解決的能力的教學(xué)（一）形成有組織的知識結(jié)構(gòu)，以提高學(xué)生知識儲備的數(shù)量與質(zhì)量（二）教授學(xué)生運用策略（三）提供各種聯(lián)系的機會以促使能達(dá)到自動化水平（四）培養(yǎng)思考問題的習(xí)慣主動發(fā)現(xiàn)問題多角度提出假設(shè)自我評價與反思第15頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三（二）教授學(xué)生運用策略（1）講授算法來說：描述并說明特定的算法以及他們能使用這些算法的情境提供成功應(yīng)用了算法的例子幫助學(xué)生理解為什么特定的算法是與特定的情境相關(guān)并且是有效的如果學(xué)生在應(yīng)用一個算法的時候得出了錯誤的結(jié)論，仔細(xì)檢查學(xué)生所采取的每一個步驟直到找出產(chǎn)生問題的地方第16頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三（二）教授學(xué)生運用策略（2）對于既講授算法也講授啟發(fā)式法來說：在某個學(xué)科領(lǐng)域的情境范圍之內(nèi)（而不是把問題與學(xué)科內(nèi)容分離開來）講授問題解決策略為學(xué)生解決困難問題提供幫助比如，把困難問題分解成小的簡單的問題，給出可供使用策略的提示，或者提供部分的問題解決方案要求學(xué)生在解決問題的過程中解釋他們到底在做什么讓學(xué)生以小組的形式解決問題，分享問題解決策略的知識，互相模仿不同的解決問題途徑，然后討論每個途徑的優(yōu)缺點。第17頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三五、影響問題解決的因素（一）問題特征（二）知識經(jīng)驗（三）定式與功能固著第18頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三（二）知識經(jīng)驗老馬后院里全是豬和雞。后院里一共有21個頭和60條腿（不算老馬自己的頭和腿）。在后院里一共有多少頭豬和多少只雞在跑？你能夠算出答案嗎？如果你覺得有困難的話，試著用下面的方面思考這個問題：假設(shè)所有的豬都用兩條后腿直立起來；它們的兩條前腿舉過頭頂。那么，所有的動物—豬和雞一樣—都是用兩條腿站立。那么你現(xiàn)在能算出有多少條腿在地上有多少條腿在空中嗎？從這里出發(fā)，你能算出豬和雞的具體數(shù)目嗎？第19頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三（二）知識經(jīng)驗參考答案因為一共有21個頭，所以豬的數(shù)量加上雞的數(shù)量等于21；因為每只動物有2條腿在地止，而且在地上的腿的數(shù)量應(yīng)該是頭的數(shù)量的兩倍，所以一共有42（21*2）條腿在地上；因為有42條腿在地上，所以一共有18（60-42）條豬腿在空中；因為每頭豬有2條前腿，所以一共有9（18/2）頭豬；因為有9頭豬，所以有12（21-9）只雞。第20頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三（三）定式與功能固著（1）蠟燭問題你在一間屋子里，一塊公告牌很牢固的貼在墻上，距離地面4英尺高。你的任務(wù)就是讓一支蠟燭筆直的豎立在公告牌的前面。但你不能讓蠟燭與公告牌有任何接觸，因為蠟燭的火苗會燒焦公告牌。相反，你必需把蠟燭放在距離公告牌一厘米以外的地方。你如何通過使用下面的材料來完成這個任務(wù)？小蠟燭金屬編織針火柴一盒圖釘12英寸長的塑料尺第21頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三（三）定式與功能固著參考答案尺子和編織針在解決這個蠟燭問題的時候是沒有用的（如果你想用編織針刺穿蠟燭，那么蠟燭可能會碎裂；如果你想讓尺子在幾顆大頭針上保持平衡，那么尺子可能會掉下來）。最簡單的解決辦法是用圖釘把圖釘盒固定在公告牌上，然后用一顆圖釘或融化的蠟燭把蠟燭固定在圖釘盒的上部。第22頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三（三）定式與功能固著（2）如何避免心理定式的影響用一種具體的方式呈現(xiàn)問題。如，提供學(xué)生能夠操作的真實物體，或者一個問題組成部分的示意圖（A.S.Luchins&Luchins,1950;Mayer,1992）。鼓勵學(xué)生自己使問題具體化；如，鼓勵學(xué)生畫出一個問題的圖示或圖表（Anzai,1991;Mayer,1986;Prawat,1989;K.Schultz&Lochhead,1991）。指出學(xué)生所能解決問題的任何特征，當(dāng)這些特征在不同的問題中出現(xiàn)的時候，提示學(xué)生能夠應(yīng)用相同的信息或者使用相同的問題解決方案（Prawat,1989）。給學(xué)生提供表面上看起來完全不同，但實際上要求使用相同或相似的問題解決程序的各種問題（Z.Chen,1999）。在所有實踐環(huán)節(jié)把學(xué)生所需要解決的各種問題混合在一起（E.J.Langer,2000）。讓學(xué)生以合作小組的形式學(xué)習(xí)，以找到呈現(xiàn)相同問題的不同方法—可以是一個公式，或一個表格，或者是一個圖表（Brenneretal.,1997;J.C.Turner,Meyeretal.,1998）。第23頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三走進課堂：促進成功的遷移和問題解決深入的講授某些主題并確保學(xué)生完全學(xué)會：一個第二年的西班牙語課老師只在秋季學(xué)期講授兩種動詞時態(tài)（過去式和未完成式），而其它時態(tài)（如一般過去時，一般將來時）則稍后再教。把課堂材料與學(xué)生已經(jīng)知道的知識聯(lián)系起來：在講授了水結(jié)冰以后會膨脹的知識點以后，一個科學(xué)課的老師解釋說公路上的很多汽車相撞是由于水結(jié)冰以后所產(chǎn)生的凍脹引起的。讓學(xué)生練習(xí)處理定義不明的問題并告訴他們?nèi)绾问惯@些問題的定義更明了：在一堂綜合課上，一個老師要求學(xué)生解決減少的熱帶雨林問題。他這樣啟發(fā)學(xué)生：“努力保護的最終目標(biāo)是什么？”“在你們解決這個問題的時候需要考慮哪些生物的、社會的、政治的因素？”第24頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三走進課堂：促進成功的遷移和問題解決講授問題解決所需的基本信息和技巧，并達(dá)到自動化的水平。一個小學(xué)老師在講授長除法之前，先保證讓他的學(xué)生完全掌握了基本的乘除運算。提供讓學(xué)生在新情境和新問題中應(yīng)用所學(xué)知識的機會：一個地理老師要求學(xué)生運用他們所學(xué)的關(guān)于人類定居模式的知識來解釋不同國家的人口分布狀況。要求學(xué)生在測驗和其它測試活動中應(yīng)用所學(xué)知識：一個科學(xué)老師要求學(xué)生運用物理原理描述他們?nèi)绾螁为毎岩粋€500磅重的物體移到一個二十英尺以外的地方。使學(xué)校里的任務(wù)與學(xué)生將在外部世界遇到的任務(wù)更為相似：一個英語老師要求學(xué)生給校報寫評論，以此來傳授有說服力的寫作技巧。第25頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三六、問題解決的過程（一）發(fā)現(xiàn)問題（二）理解與表征問題（三）提出假設(shè)（四）檢驗假設(shè)第26頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三預(yù)習(xí)思考創(chuàng)造性可以培養(yǎng)嗎？請舉例說明。第27頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三思考討論如果讓你設(shè)計一個保護動物的短片，你會怎么設(shè)計，請說說你的思路。第28頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)創(chuàng)造性思維創(chuàng)造性及其特征影響創(chuàng)造性的主要因素創(chuàng)造性的培養(yǎng)第29頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)創(chuàng)造性思維教學(xué)目標(biāo)掌握創(chuàng)造性概念、類型掌握創(chuàng)造性思維的主要成分理解創(chuàng)造性的影響因素理解創(chuàng)造性的培養(yǎng)第30頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三一、創(chuàng)造性及其特征創(chuàng)造：根據(jù)一定目的，運用一切已知信息，產(chǎn)生出某種新穎、獨特、有一定價值意義產(chǎn)品的活動或過程。（一）創(chuàng)造的類別真創(chuàng)造：人類歷史首創(chuàng)性成品類創(chuàng)造：對個體而言具有獨創(chuàng)性（二）創(chuàng)造性德雷福達(dá)爾：人產(chǎn)生任何一種形式的思維結(jié)果的能力，而這些結(jié)果在本質(zhì)上是新穎的，是產(chǎn)生他們?nèi)耸孪人恢赖摹５?1頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三（三）創(chuàng)造性的兩個主要成分（1）創(chuàng)造性想象根據(jù)一定的目的和任務(wù)，在頭腦中創(chuàng)造出新形象的心理過程。（2）創(chuàng)造性思維人們在創(chuàng)造性活動過程中，所具有的思維方式，是一種高度靈活，新穎獨特的思維方式。特征：1.流暢性2.變通性3.獨特性第32頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三1.流暢性不同觀念的數(shù)量。詞聯(lián)想表達(dá)觀念請思考：1.請說出帶有“心”的成語。2.請說出“幸福”的同義詞。3.學(xué)校即將申報“AAA”景區(qū)，為了能順利申請該資格，你能提出哪些好的建議嗎？第33頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三2.變通性靈活性，比如對信息重新分類，對意義進行修正，改變熟悉物體的用途。請思考：請列舉出“鋼筆”的作用。第34頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三3.獨特性想出不同尋常的，新奇性的答案。第35頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三幼兒創(chuàng)造力表現(xiàn)舉例問題：鉛筆有什么用？請從發(fā)散思維的三個特征進行評分。幼兒甲：1、畫圖畫2、寫字3、寫信4、寫數(shù)學(xué)5、做筆記6、簽名參考答案流暢性：6分；（一共回答了6項）變通性：1分；（因為這6項都是用于書寫）獨特性：0分；（因為這6項全班幼兒40％以上都提出）第36頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三幼兒創(chuàng)造力表現(xiàn)舉例問題：鉛筆有什么用？請從發(fā)散思維的三個特征進行評分。幼兒乙：1、畫圖畫2、寫字3、獎品4、點數(shù)5、禮物6、武器參考答案流暢性：6分；（一共回答了6項）變通性：5分；（因為1、2，3，4，5，6屬于不同種類的用途）獨特性：1分；（因為只有第6項是全班幼兒5％以下的人提出）第37頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三幼兒創(chuàng)造力表現(xiàn)舉例問題：鉛筆有什么用？請從發(fā)散思維的三個特征進行評分。幼兒丙：1、畫圖畫2、寫字3、獎品4、表達(dá)感情5、作尺子6、武器參考答案流暢性：6分；（一共回答了6項）變通性：5分；（因為1、2，3，4，5，6屬于不同種類的用途）獨特性：3分；（因為4、5、6項全班幼兒只有5％以下的人提出）第38頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三青少年創(chuàng)造力表現(xiàn)舉例問題：請描述這個圖形第39頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三青少年創(chuàng)造力表現(xiàn)舉例請從發(fā)散思維的三個特征進行評分。甲：1、七個由大到小排列的圓圈2、七個由大到小排列的雞蛋3、七個連續(xù)發(fā)出的乒乓球參考答案：流暢性：3分；（一共回答了3項）變通性：1分；（因為這3項都是從形狀上聯(lián)想）獨特性：0分；（因為這3項全組人40％以上都提出）第40頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三青少年創(chuàng)造力表現(xiàn)舉例請從發(fā)散思維的三個特征進行評分。乙：1、七個由大到小排列的圓圈2、七個連續(xù)發(fā)出的乒乓球3、一個快速運動的乒乓球的軌跡參考答案：流暢性：3分；（一共回答了3項）變通性：2分；（因為前2項是從靜態(tài)，第3項從動態(tài)聯(lián)想）獨特性：1分；（因為第3項全組只有5％的人提出）第41頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三青少年創(chuàng)造力表現(xiàn)舉例請從發(fā)散思維的三個特征進行評分。丙：1、七個連續(xù)發(fā)出的乒乓球2、一張連續(xù)拍攝的運動著的球的照片3、一句古詩：離愁漸遠(yuǎn)漸無窮參考答案：流暢性：3分；（一共回答了3項）變通性：2分；（因為后兩項從不同的角度進行聯(lián)想）獨特性：2分；（因為第3項全組只有這個人提出）第42頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三二、影響創(chuàng)造性的主要因素（一）環(huán)境家庭、社會、學(xué)校（二）智力關(guān)系：有一定相關(guān)的非線性關(guān)系低智商不可能有創(chuàng)造性高智商創(chuàng)造性可高可低低創(chuàng)造性智商可高可低高創(chuàng)造性具有高智商（三）個性第43頁，共51頁，2023年，2月20日，星期三（三）個性好奇動機強幽默愛幻想