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第二节  问题解决的认知过程与条件

一、问题解决的信息加工现点

信息加工观点认为，问题解决就是搜索问题空间，寻找一条从起始状态通向目标状态的通路，或应用算子使起始状态逐步过渡到目标状态。问题解决过程可分为问题表征、选择操作、实施操作和评价当前状态四个阶段。

(一)问题表征

问题表征将任务范围或作业领域转化为问题空间，实现对问题的表征和理解。问题空间就是人对问题的内部表征，包含三种状态，即初始状态、中间状态和目标状态。初始状态指问题被认识时所处的情境；目标状态指要寻求的最终结果。问题解决的任务就在于要找出一种能把初始状态转变为目标状态的操作(或称算子)序列。中间状态指在实现从初始状态向目标状态的转变过程中，由操作引起的种种状态。在问题解决中，状态一词常常是指认知状态。中间状态的数量多少，取决于问题情境的复杂程度和操作系列是否合理。

(二)选择操作

操作就是问题解决者把一种问题状态转变为另一种问题状态的认知活动，也叫算子。有些算子可随问题空间的形成而获得，有些则需进行选择。当问题空间较小时，正确的算子易于选择；当问题空间较大时，则难于选择正确的算子，需应用一定的问题解决策略来进行。问题解决策略就是人们在解决问题过程中所运用的方案、计划或办法，它决定着问题解决的具体步骤。选择操作和确定问题解决策略密不可分，问题解决总是由一定策略来引导搜索的，可以将选择操作阶段同时看作是确定问题解决策略阶段。

问题解决策略主要有两类：一是算法策略，指解题的一套规则，它精确地指明解题的步骤。如果一个问题有算法，那么只要按照其规则进行操作，就能得到问题的解。它往往是在缺乏具体目标的情况下进行的。二是启发式策略，指凭借个体已有的知识经验，采取较少的操作来解决问题的方法。启发式策略应用最为广泛的有手段一目的分析策略(正向工作法)和目标递归策略(逆向工作法)。手段一目的分析指从问题的当前状态与目标状态的差距出发，首先将需要达到的问题的总目标分成若干子目标；然后以问题的当前状态为起点，通过采取一定的手段或方法来逐步实现这一系列的子目标，以最终达到总目标。手段一目的分析是一种有明确方向、通过设置子目标来逐步缩小起始状态和目标状态之间差距的策略。目标递归策略指从问题的目标状态出发，按照子目标组成的逻辑顺序逐级向初始状态递归。如果从起始状态达到目标状态的途径有多种，手段一目的分析策略能较好地解决问题；如果从起始状态达到目标状态只有少数几条途径，宜用目标递归策略。

(三)实施操作

问题解决者实际运用算子来改变问题的起始状态或当前的状态，使之逐步接近并到达目标状态，也叫执行策略阶段。简单的问题只需少量操作，选定的策略就能顺利实施，复杂的问题则需要一系列操作才能完成，有时甚至选定的策略也无法实施。

(四)评价当前状态

对算子和策略是否合适，当前状态是否接近目标状态，问题是否已经得到解决等作出评价。当前状态被评价为目标状态，则问题得到解决，否则需进一步选择算子和改变策略，甚至需重新表征问题空间。

二、问题解决的一般认知过程

(三)提出假设

提出假设就是提出解决问题的可能途径、方法和策略。提出假设是具有创造性的阶段，也是解决问题的关键步骤。对同一个问题，往往会提出多种假设，这就需要进行选择，以确定最佳方案。最佳方案的产出不在于假设的数量，而在于假设的合理性即假设的质量。良好的假设常常是从众多的假设中挑选出来的。提出假设的数量和质量取决于两个条件：①个体思维的灵活性。思维越灵活，越能多角度地分析问题，就越能提出众多的合理的假设。②个体已有的知识经验。与问题解决相关的知识经验越丰富，就越有利于扩大假设的数量并提高其质量。

(四)检验假设

检验假设就是通过一定的方法来确定假设是否合乎实际、是否符合科学原理。检验假设的方法有两种：①直接检验，即通过实践来检验。一个假设在付诸实施之后如获得预期的结果，就是正确的。②间接检验，即通过推论来检验。有些假设不可能或不允许采取实践检验的策略，需要在头脑中用推论的方式进行。通过推论，淘汰错误的假设，保留合理的假设，选择最佳的假设，这是解决问题过程中最常用的检验方法。间接检验的结果是否正确，最终还是要由直接检验的结果来证明。