在日常生活中，人們會遇到各種各樣的問題。例如:學生要完成老師留的作業(yè);技術人員要解決生產(chǎn)過程中遇到的難題;科研人員要完成高水平的論文。解決這些問題都需要思維的直接參與。

　　用實驗方法研究問題解決，是從研究動物的學習開始的。19 世紀末，美國心理學家桑代克(E. L. Thorndike, 1874一1947)用貓進行了著名的迷籠實驗。將一只餓貓關入籠內(nèi)，籠外放著食物。貓為了吃到食物，起初在籠內(nèi)亂沖亂撞。偶爾一次，貓碰到了扳動裝置，打開門吃到了食物。以后再將它關入籠內(nèi)，經(jīng)過多次這樣的練習，貓的錯誤行為越來越少，最后學會了開門。根據(jù)實驗，桑代克認為，動物對問題的解決是一個嘗試錯誤(trial and errort)的過程。

　　第一次世界大戰(zhàn)期間，德國心理學家苛勒對黑猩猩的思維進行了長達7年的研究。

　　他認為，動物解決問題的過程并不是嘗試錯誤的過程，而是對問題情景的一種頓悟(insight)，即通過對原來知覺情景的改造，突然找到問題解決的方法。

　　20世紀60年代以后，由于受認知心理學的影響，人們把人類問題解決的過程和計算機問題解決的過程進行類比，并用計算機模擬了人類問題解決的行為。這些觀點和方法為問題解決的研究注人了新的活力，也大大加深了人們對問題解決的認識。下面介紹當代心理學對問題解決的看法和一些研究成果。

　　一、問題解決的概念

　　(一)什么是問題解決

　　問題解決(problem solving)是由一定的情景引起的，按照一定的目標，應用各種認知活動、技能等，經(jīng)過一系列的思維操作，使問題得以解決的過程。例如，證明幾何題就是一個典型的問題解決的過程。幾何題中的已知條件和求證結果構成了問題解決的

　　情景，而要證明結果，必須應用已知的條件進行一系列的認知操作。操作成功，問題得以解決。

　　20世紀70年代，紐厄爾和西蒙(Newell & Simon, 1972) 通過對問題解決的計算機模擬，提出了“通用問題解決者模型”(general problem solver mode)，這一模型對向題解決的過程做出了詳細的闡述。

　　紐威爾和西蒙用問題空間(problemspace)的概念說明問題解決的過程。問題空間是指問題解決者對所要解決的問題的一切可能的認識狀態(tài)，包括對問題的初始狀態(tài)和目標狀態(tài)的認識，以及如何由初始狀態(tài)轉化為目標狀態(tài)的認識等。他們認為，問題解決就是在問題空間進行搜索，以找到一條從問題的初始狀態(tài)到達目標狀態(tài)的通路。

　　(二)問題的種類

　　1.界定清晰的問題(well一defined problem)和界定含糊的問題(ll一defined problem)界定清晰的問題是指初始狀態(tài)(initia state)、 目標狀態(tài)(goal state)以及由初始狀態(tài)如何達到目標狀態(tài)的一系列過程都很清楚的問題。例如，已知A>B, B<C,問A與C哪個大。界定含糊的問題是指對問題的初始狀態(tài)或目標狀態(tài)沒有清楚的說明，或者對兩者都沒有明確的說明，這些問題具有很大的不確定性。例如“如何寫一篇論文”，這個問題的初始狀態(tài)和目標狀態(tài)都是不清楚的。

　　2.對抗性問題(adversary problem)與非對抗性問題(non adversary problem)在解決對抗性問題時，人們不僅要考慮自己的解題活動，而且這種活動還要受對手解題活動的影響。例如，象棋、圍棋、橋牌、撲克等游戲都屬于對抗性問題。非對抗性問題是指在解決問題時沒有對手參與的問題。例如，解決代數(shù)問題、幾何問題等都屬于非對抗性問題。

　　3.語義豐富的問題(semantic rich problem)和語義貧乏的問題(semantic impoverished problem)如果解題者對所要解決的問題具有很多相關的知識，這種問題稱為語義豐富的問題。例如，物理學家解決物理學方面的問題，這種問題對他們來說是語義豐富的問題。

　　如果解題者對要解決的問題沒有相關的經(jīng)驗，這種問題稱為語義貧乏的問題。例如，初學物理的人解決物理學的問題，這種問題對于他們來說便是語義貧乏的問題。

　　問題種類的劃分是相對的，而不是絕對割裂的。例如，下象棋屬于對抗性的問題;對于初學者來說，它是語義貧乏的問題;對于象棋專家來講，它是語義豐富的問題。

　　二、問題解決中的策略

　　采用什么樣的策略解決問題，是影響問題解決效率的一個很重要的心理因素。好的策略，有利于問題的解決。例如，9+3+2+ 7+8+ 1=?人們可以按順序進行加法運算，但用這種方法解決問題的效率較低，且易出現(xiàn)錯誤。如果采用湊10的辦法，就能迅速準確地解決問題了。

　　紐厄爾和西蒙(1972) 認為，在問題解決過程中，有如下幾種通用的解決問題的策略:

　　(一)算法

　　算法策略(algorithmstrategy)就是在向題空間中隨機搜索所有可能的解決問題的方法，直至選擇一種有效的方法解決問題。簡而言之，算法策略就是把解決問題的方法一進行嘗試，最終找到解決問題的答案。例如，一只密碼箱有3個轉鈕，每一轉鈕有0~9十位數(shù)字，現(xiàn)要采用算法策略找出密碼打開箱子，就要逐個嘗試3個數(shù)字的隨機組合，直到找到密碼為止。采用算法策略的優(yōu)點是它能夠保證問題的解決，但是采用這種策略在解決某些問題時需要大量的嘗試，因此費時費力。當問題復雜、問題空間很大時，人們很難依靠這種策略來解決問題。另外，有些問題也許沒有現(xiàn)成的算法或尚未發(fā)現(xiàn)其算法，對這種問題算法策略將是無效的。

　　(二)啟發(fā)法

　　啟發(fā)法(heuristic method)是人根據(jù)一定的經(jīng)驗，在問題空間內(nèi)進行較少的搜索，以達到問題解決的一種方法。啟發(fā)法不能完全保證問題解決的成功，但用這種方法解決問題較省時省力。下面是幾種常用的啟發(fā)性策路:

　　1.手段一目的分析

　　所謂手段一目的分析(meanendanalysis)就是將需要達到的問題的目標狀態(tài)分成若干子目標，通過實現(xiàn)一系列的子目標最終達到總目標。它的基本步驟是:①比較初始狀態(tài)和目標狀態(tài)，提出第一個子目標;②找出完成第一個子目標的方法或操作;③實現(xiàn)子目標;④提出新的子目標。如此循環(huán)往復，直至問題的解決。以河內(nèi)塔問題為例:

　　在一塊板上有3根柱子，在柱1上有自上而下大小漸增的三個圓盤A、B、C。要求被試將圓盤移到柱3上，且仍保持原來放置的大小順序。移動的條件是每次只能移動一個圓盤，大盤不能放在小盤上，在移動時可利用柱2。解決這一問題， 目前最重要的差異是C盤不在柱3上，要消除這一差異,選擇的操作是把C盤移到柱3上,但根據(jù)條件，當C盤上沒有其他圓盤時C盤才可移動，現(xiàn)在C上有B和A,因此建立的第二個子目標是先移動B。由于移動B的條件不成熟，因此另一個子目標是先移動A?，F(xiàn)在,移動A的條件成熟，因此把A移到柱3, B移到柱2，再將A移到柱2B的上面，此時即可將C移到柱3上。這時當前狀態(tài)與目標狀態(tài)的差別是B不在柱3上，要消除這一差別，需建立另一個子目標，即先將A移到柱1,完成這一操作后，再將B移到柱3上，最后把A移到柱3上。至此達到了問題所要求的目標狀態(tài)。

　　在日常生活中，手段一目的分析是人們比較常用的一種解題策略，它對解決復雜的問題有重要的應用價值。

　　2.逆向搜索

　　逆向搜索(backwardsearch)就是從問題的目標狀態(tài)開始搜索直至找到通往初始狀態(tài)的通路或方法。例如，人們要去城市的某個地方，柱往是在地圖上先找到目的地，然后查找一條從目的地退回到出發(fā)點的路線。

　　逆向搜索更適合于解決那些從初始狀態(tài)到目標狀態(tài)只有少數(shù)通路的問題，一些幾何問題較適合采用這一策略。例如，“已知長方形ABCD,求證對角線AD= BC。運用逆向搜尋解決這一問題的思路是: 要證明AD= BC,必須首先證明OACD=OBDC;要證明兩個三角形為全等三角形，必須證明∠ACD =∠BDC，AC= BD, CD=CD。由于已知ABCD為長方形，這些條件都滿足，所以AD= BC。

　　3.爬山法

　　爬山法(hill climbing method)是類似于手段一目的分析法的一種解題策略。它是采用一定的方法逐步降低初始狀態(tài)和目標狀態(tài)的距離，以達到問題解決的一種方法。這就好像登山者，為了登上山峰，需要從山腳一步一步登上山峰一樣。

　　爬山法與手段一目的分析法的不同在于后者包括這樣一種情況， 即有時人們?yōu)榱诉_到目的，不得不暫時擴大目標狀態(tài)與初始狀態(tài)的差異，以有利子最終達到目標。

　　三、知識在問題解決中的作用——專家與新手的區(qū)別

　　在日常生活中，各個領域都有自己的專家(expert)， 如數(shù)學家、物理學家、醫(yī)學專家、律師、象棋大師等。這些具有專門知識(domain一specific knowledge)的人，比新手(novice)或者專門知識較少的人，解決相應的問題要容易得多。是什么原因使得專家的問題解決更為容易呢?研究表明，專家和新手在知識的數(shù)量以及知識的組織方式上有所不同，可能是造成問題解決效率不同的主要原因。

　　(一)專家與新手在知識數(shù)量上的差異

　　德格魯特( De Groot, 1965) 在一系列著名的實驗中，比較了國際象棋大師和普通棋手的差異。在一項研究中,給象棋大師和新手看實際比賽的棋局各5秒鐘，然后打亂棋子的位置，讓他們重新恢復棋局。結果發(fā)現(xiàn)，象棋專家正確恢復棋子的數(shù)量是20個~25個，而普通棋手只有6個。但當專家和新手所看的棋局為隨機排列的棋局時,他們恢復棋子的數(shù)量沒有差別，都是6個。徹斯等人(Chase etal., 1973)利用“組塊”的概念解釋了上述結果。他們認為,專家與新手相比，記憶存貯的信息量大，存貯熟悉的棋局模式多，這些差別決定了專家與新手棋藝水平的差別。

　　有人(McKeithen et al, 1981)以計算機程序專家和新手為被試，要求他們記憶有意義的程序和無意義的程序(把有意義的程序隨機混亂)。結果表明，在回憶有意義的程序時，專家的成績好于新手，但在回憶無意義的程序時，專家的成績并不比新手好。

　　這同樣說明，專家存貯的計算機程序的知識多于新手。

　　(二)專家與新手在知識組織方式上的差異

　　專家與新手不僅在知識的數(shù)量上存在差別，而且在知識的組織方式上可能也存在差別。

　　蔡等人(Chi etal., 1982)對專家和新手的知識組織方式進行了研究。在實驗中,他要求專家(物理學博士研究生)和新手(學過一學期力學的大學生)對24個物理問題進行分類。結果發(fā)現(xiàn)，新手往往根據(jù)問題的表面結構特征進行分類。例如，把插圖中有斜面的問題分為一類，而專家則根據(jù)問題的深層結構進行分類,即把解題時運用相同定理的問題歸為一類。

　　在蔡等人的另一項研究中，讓專家和新手對40道物理題進行分類。實驗過程分四步:第一步，被試只需對這些問題分組;第二步,將原來的分組再分為亞組;第三步,對劃分出的亞組再進行詳細的劃分;第四步，被試重新檢查最初劃分的組，并應用合適的原則把它們合并起來。

　　圓形代表最初分的組;正方形和六邊形代表亞組;三角形代表合并的結果;圖形中的數(shù)字代表歸入該組問題的數(shù)量。

　　結果表明:兩位專家都能運用某種一致性的原則對40個問題進行分組。例如，專家C. D.把20道題合并為守恒定律的問題，把另20道題合并為運動方程的問題。而在兩位新手中，只有一位能夠確定出上述類別，而且只能解釋40個問題中的14個。這表明，專家的知識是按層次結構的方式組織起來的，這種組織方式是專家長期解題經(jīng)驗的結果。

　　四、影響問題解決的其他心理因素

　　問題解決除受策略、知識等因素影響外，還受到其他心理因素的影響。

　　(一)知識表征的方式

　　知識的表征方式能影響問題的解決。

　　實驗時要求將圖中的9個點用不多于四條的直線一筆連在一起。人們常常不能成功地解決這一問題，其原因在于，9個點在知覺上組成了方形，人們總是試圖在這個方形的輪廓中連線，這樣，知識的表征方式阻礙了問題的解決。如果在實驗前告訴被試，連線時可以突破方形的限制，被試的成績就會得到很大的提高。

　　再如，在下面例子中，已知一個圓的半徑是2cm，問圓的外切正方形的面積有多大。

　　(二)定勢

　　定勢(set)是指重復先前的心理操作所引起的對活動的準備狀態(tài)。它的影響有積極的，也有消極的。陸欽斯( Luchins, 1942) 在一個實驗中，要求被試用大小不同的容器量出一定量的水，用數(shù)字進行計算。實驗分兩組，實驗組從第1題做到第8題，控制組只做6, 7, 8三題。結果實驗組在解1題~8題時，大多用B-A-2C的方法進行計算，稱間按法。而控制組在解7, 8題時，采用了簡便的計算方式: A-C或A+C,稱為直接法。這說明實驗組在做7, 8題時，受到了前面定勢的影響，只有19%的人不受影響，而采用了直接法。

　　(三)功能固著

　　人們把某種功能賦予某種物體的傾向稱為功能固著(functional fixation)， 如盒子是裝東西的，筆是寫字的等等。在解決問題的過程中，人們能否改變事物固有的功能以適應新的問題情景的需要，常常成為解決問題的關鍵。在功能固著的影響下，人們不易擺脫事物用途的固有觀念，因而直接影響到人們靈活地解決問題。杜克(Duncker, 1945)的實驗證實了這種影響。實驗要求被試使用五種熟悉的工具解決五個新的問題。實驗組在解決問題前對工具的習慣用法進行了練習，增加了功能固著的傾向?？刂平M直接解決問題。結果控制組的成績大大超過了實驗組。

　　克服功能固著需要人們靈活機智地使用已有的工具或材料，使之服務于解決問題的目的，這稱之為功能變通。功能變通與功能固著的作用相反。要具有這種能力，一方面需要有豐富的知識，要熟悉物體的不同功能，另一方面也要具有思維的靈活性。

　　(四)動機

　　人們對活動的態(tài)度、社會責任感、認識興趣等，都可以成為發(fā)現(xiàn)問題的動機，影響到問題解決的效果。動機的強度不同，影響的大小也不同。心理學家的實驗表明，在一定的限度內(nèi)，動機的強度和解決問題的效率成正比，但動機太強或太弱都會降低解決問題的效果。動機太強使人的心情過于緊張，不易發(fā)現(xiàn)解決問題的重要因素。動機太弱容易被無關因素引到問題之外。動機強度與解決問題效率之間的關系可以用一條倒U形曲線來說明。它表明在一定的泡圍內(nèi)解決問題的效率，隨動機強度的增高而上升，中等強度是解決問題的最佳水平。超過一定的限度，提高動機的水平，反而會降低解決問題的效率。

　　(五)情緒

　　情緒對問題解決有一定的影響，緊張、惶恐、煩躁、壓抑等消極的情緒會阻礙問題解決的速度，而樂觀、平靜、積極的情緒將有助于問題的解決。如學生考試時，由于情緒過分緊張，會使其思路阻塞，有時甚至面對容易的問題而束手無策。如果學生能以積極的情緒迎接考試，就將有利于思考，打開思路，使問題得以解決。

　　(六)人際關系

　　人處在一個復雜的社會中，解決問題不僅受個人心理因素的影響，也要受到人們之間相互關系的影響。例如，人在解決問題時，往往要求與周圍的人方式一致,這種現(xiàn)象稱從眾現(xiàn)象(conformity)。團體內(nèi)的相互協(xié)作和互相幫助，是使問題得以迅速解決的積極因素;相反，互不信任、人際關系緊張則會妨礙問題的解決。

　　五、創(chuàng)造性

　　創(chuàng)造性是問題解決的一個領域。它和其他類型的問題解決一樣，都要從問題的開始狀態(tài)向目標狀態(tài)轉變。但是創(chuàng)造性活動較一般的問題解決更為復雜。

　　(一)什么是創(chuàng)造性

　　創(chuàng)造性(creativity) 是指人們應用新穎的方式解決問題，并能產(chǎn)生新的、有社會價

　　值的產(chǎn)品的心理過程。例如，作家創(chuàng)作一部新的作品，工程師設計一臺新機器，科學家

　　發(fā)明一項新技術都屬于創(chuàng)造性活動。創(chuàng)造性總是體現(xiàn)在問題解決的活動中，因此屬于問題解決的一個研究領域。

　　(二)創(chuàng)造性的心理成分及創(chuàng)造性的測量

　　1.輻合思維與發(fā)散思維

　　吉爾福特(Guilford, 1967) 把思維分為輻合思維和發(fā)散思維兩種，并認為發(fā)散思維是創(chuàng)造性的主要成分。他還設計了發(fā)散生成測驗(divergent production test)來測量創(chuàng)造性。在測驗中，用發(fā)散思維的流暢性、變通性、獨特性的好壞來衡量創(chuàng)造性的高低。

　　流暢性(fluency) 是指單位時問內(nèi)發(fā)散項目的數(shù)量。創(chuàng)造性高的人，能在短時間內(nèi)想出數(shù)量較多的項目，亦即反應迅速而眾多。例如，用漢字組詞，要求用最后一個字組成下一個新詞，如從“國家”這個詞開始，可以自由回憶為家庭、庭院、院落、落雨、雨水、水果、果樹、樹木、木材、材料、料理、理想、想像等。再如，在規(guī)定的時間內(nèi)，寫出所有偏旁為“1”的漢字。寫出的漢字越多，說明流暢性越好。

　　變通性(flexiblity) 是指發(fā)散項目的范圍或維度。范圍越大、維度越多，變通性越強。創(chuàng)造力高的人，其思維的變通性較強，他們在解決問題時能觸類旁通，舉一反三。

　　吉爾福特通過《非常用途測驗〉來測量人的變通性。例如，他要求被試在8分鐘之內(nèi)列出紅磚的用途。結果一類被試只能列舉出局限在建筑材料范圍之內(nèi)的例證，如蓋房子、建教堂、筑圍墻、蓋教室、鋪路面、修爐灶等，這些例證的變化范圍極小，說明被試的變通性較差。而另一類被試則表現(xiàn)出較大的變通性，能列舉出紅磚的各種非常用途，如壓紙、打狗、支書架、釘釘子、磨紅粉等，他們表現(xiàn)出一定的創(chuàng)造性。

　　獨特性(originality) 是指對問題能提出超乎尋常的、獨特新穎的見解。吉爾福特采用《命題測驗〉來測試人的思維的獨特性。這種測驗方式是提出一段故事情節(jié)要求被試按照自己的意思給予一個適當?shù)念}目，題目越奇特越好。例如，有這樣一個故事，大意是: 一對夫妻，妻子本是啞巴，經(jīng)醫(yī)生治療后能像常人一樣說話，但是妻子說話太多,整天與丈夫吵，丈夫非常痛苦，最后只好要求醫(yī)生設法把他自己變成了聾子，家中才又恢復了安寧。對這樣的一段故事，一類被試命題為《丈夫與妻子》、《醫(yī)學的奇跡〉、《永遠不滿意》;另一類被試命題為《聲夫啞妻》、《無聲的幸?！贰ⅰ堕_刀安心》。吉爾福特認為，后一類被試比前一類被試的命題獨特。

　　除發(fā)散思維外，輻合思維也是創(chuàng)造性的一個組成部分。因為僅有發(fā)散思維，人們不可能從眾多的方案中選擇到最合理的方案。在解決問題時，人們必須把發(fā)散思維的結果與原有的思維任務相對照，并利用輻合思維從各種不同的方案中作出正確的選擇。所以輻合思維也是創(chuàng)造性的構成成分。在一項創(chuàng)造活動中，人們需要從發(fā)散思維到輻合思維，又從輻合思維到發(fā)散思維，經(jīng)過多次循環(huán)往復才能完成。

　　2.遠距離聯(lián)想能力

　　遠距離聯(lián)想(remote association)能力是在彼此相距很遠的觀念間看出其關系的能力。它也是創(chuàng)造性的一種構成成分。遠距離聯(lián)想能力高的人能夠根據(jù)某些標準把互不相關的概念聯(lián)系起來，形成一種新的聯(lián)想。

　　梅德尼克等人(Mednick etal., 1967) 采用遠距離聯(lián)想測驗(remote association test)來測量創(chuàng)造性的高低。在測驗中，給每個被試呈現(xiàn)由三個詞或短語組成的測驗項目，要求被試說出第四個詞,并和已呈現(xiàn)的三個詞或短語聯(lián)系起來。例如，測驗項目的三個單詞為food (食物)、catcher (捕捉器)、hot (熱)。被試可想出dog (狗)和它們聯(lián)系起來，即dog food (狗食)、dog catcher (捕狗器)、hot dog (熱狗)。

　　梅德尼克等的一系列研究說明,遠距離聯(lián)想能力能有效地測量人的創(chuàng)造性。但是有的研究發(fā)現(xiàn)，遠距離聯(lián)想分數(shù)與創(chuàng)造性只有較低的相關。這說明，僅僅用遠距離聯(lián)想分數(shù)測量創(chuàng)造性是不夠的。

　　在創(chuàng)造性測量方面，近年來有人(Amabile, 1994) 提出了一致性評估技術(consensual asessent technique)。這種技術通過對創(chuàng)造出的產(chǎn)品的評估，來評價人的創(chuàng)造性。根據(jù)這一理論，一項產(chǎn)品如果被熟悉此領域的人認為具有創(chuàng)造性，那么它就具有創(chuàng)造性。研究發(fā)現(xiàn)，不同的人對一項產(chǎn)品的創(chuàng)造性水平的評價具有很高的一致性(Amabile1982)。

　　3.與創(chuàng)造性相關的人格因素

　　創(chuàng)造性不僅受智力因素的影響，而且還受一系列人格因素的影響。例如，人的堅持性、自信心、意志力等對創(chuàng)造性有重要的作用。此外，責任感、勤奮、熱情、善于想像、興趣廣泛、獨立性等也是創(chuàng)造性的重要心理成分。

　　(三)影響創(chuàng)造性的因素

　　1.醞釀(incubation) 與創(chuàng)造性

　　在解決問題的過程中，時常遇到這樣的情景，即經(jīng)過長時間的緊張的思索之后，仍未找到向題解決的答案，但是當你稍稍休息(take a break)后，突然找到了答案。這種情景有人稱之為醞釀(Smith, 1995b)。

　　一些研究表明，醞釀有助于問題的解決(Houtz et al., 1992)。 究其原因可能是,在問題解決時，定勢或功能固著等心理因素在某一時刻可能阻礙著問題的解決，這些因素在短時間內(nèi)是難以排除的。然而，當你休息一會兒后，這些因素的干擾就可能消除了。醞釀還有助于重新形成問題的表征，進而創(chuàng)造性地解決問題。

　　2.社會因素與創(chuàng)造性人們生活環(huán)境中的社會因素也影響著創(chuàng)造性。例如，Amabile (1990)的研究表明，當人們知道他人會對自己的成果作出評估時，人的創(chuàng)造性的程度會降低。在她的一項研究中，把大學生分成兩組，讓他們創(chuàng)作一首詩歌。實驗者告訴其中的一組被試，實驗目的是考查他們書法的好壞，詩的內(nèi)容無關緊要。告訴另一組被試，實驗目的是評估他們寫詩的水平，專家會對他們寫的詩作出評價。兩組被試又各分為一半:一半單獨完成任務;一半集體在一起完成任務。最后對被試創(chuàng)作的詩歌的水平，采用一致性評估技術，由詩人作出評價。結果表明，無論單獨完成任務,還是集體完成任務,被試知道他人會對自己的成果作出評估時，他們的創(chuàng)造性程度都大大降低。

　　研究還發(fā)現(xiàn)，人們在工作時，如果有他人在旁觀看，或者創(chuàng)造者為了競爭某種獎勵，或者在創(chuàng)造過程中，他人限制了人們的創(chuàng)造性，這些因素都會在一定程度上影響創(chuàng)造性的水平(Amabile, 1990, 1994)。