解决过程的理解和显著改进问题解决的技能，学习者应当自我询问：最终结果是最好的解决方法吗？有没有其它我们未曾考虑到的方法？问题解决得怎么样？怎样提高问题解决的技能？??
对一般问题解决过程的上述分析使我们看到：识别问题是自己对问题的意识、发现或者应用语言学知识和事实性知识达到对问题表述的字面理解；表征问题是将问题中的具体情境内化到相应的专业知识领域范畴，使问题的外在表征转化为内在表征；策略选择是在问题表征基础上应用陈述性知识、程序性知识和策略性知识对问题解决的方向、计划、原则等进行宏观规划调控 (是问题解决最为重要的一步)；策略应用是应用陈述性知识和程序性知识对问题做出定性的判断或进行定量的分析；结果评价是对问题解决结果和问题解决过程的概括性反省和调控，对促进学生问题解决能力的发展具有特别重要的意义。
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2.2一般问题解决策略的心理学研究
在问题解决过程中，策略、方法、技巧都是问题解决的手段，它们都属于方法的范畴。但是，问题解决策略是从宏观的角度来考虑问题解决的途径，因而是最高层次的解决问题方法，它所涉及的是问题解决的方向、原则、目标等，是对问题解决途径的概括性认识。
现代认知心理学认为，人们解决问题一般有两种搜索策略：算法式和启发式。算法式，即指按照解决问题的各种可能性逐个尝试、最终找到问题答案的方式。这种不依赖已有的问题解决经验、通过排除错误的逐个尝试方法能够保证获得正确的答案，但它费时费力，是解决问题的弱方法。相反，启发式是指人们根据规律或根据已有的知识、经验和窍门去解决问题，这种方式冒着不能解决问题的风险，但可以把尝试的次数减到最少，而且能快速、经济地解决问题。这种利用经验迅速地找到答案的方式是解决问题的强方法，也是我们最为关心的问题解决策略。根据对一般问题解决过程的心理学分析和前人已有的研究成果，可以总结概括出以下启发式问题解决策略。
2.2.1识别问题的策略——模式识别
心理学家认为，学生不能解决问题的一个重要原因可能是他们缺乏问题识别的能力。由于大脑工作记忆的容量有限，加之在问题解决中人们又倾向于把注意力集中在问题新的方面，因此，在认知结构中储存一定数量和质量的问题结构图式（问题原型及问题解决方法），对使用模式识别策略——程序性知识的产生条件与问题情境之间的合理匹配、并应用已经熟悉的问题解决经验来解决新问题无疑是有益的。为此，在解决问题时我们可以经常向自己问这样一些问题：
我能够将问题重新叙述，使之更像一个熟悉问题吗？ ① 孙立仁：《谈物理学习中问题解决能力的培养》，《学科教育》，1998年第4期，pp.30——32。 ② 郑青岳：《提高物理解题能力的根本措施》，《课程 教材 教法》，1999年第5期，pp.40——45。 ③ 刘电芝：《学习策略（八）》，《学科教育》，1997年第8期，pp.40——43。
④ 张庆林：《解决学科问题的有效思维策略刍议》，《课程、教材、教法》，1994年第8期，p.16。
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④
③
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我能够发现与眼前问题有关的一个曾经解决过的问题吗？ 我能够找到一个与眼前问题类似的但更简单点的问题吗？ 眼前问题与已有问题结构图式相比较，在哪些方面表现不同？ ??
一些问题之所以觉得困难，常常是由于并未搞清楚究竟要解决什么问题。一旦能把陌生的问题转化为自己熟悉的问题，我们不仅完成了问题识别的任务，而且能运用已有的问题解决经验来解决眼前的新问题；或者在问题模式不能被识别时，有限的心理能量也便于集中到问题新的方面。 2.2.2表征问题的策略——图解表征
心理学家通过对专家与新手的问题解决比较研究显示：专家比新手花更多的时间、并在更深水平上来表征问题。对于模糊问题，专家要用更多的时间来表征问题；对于清晰问题，专家也花大量时间来表征问题。与新手易受问题表面和无关特征的影响相比，专家的问题表征则集中于问题的内在结构。
问题的外在表征方式多种多样。当问题中给出的信息可被归入不同类别时，可采用方阵的形式表征；当所要解决的问题相当复杂，每一步还需要额外几步，可以用树状图加以表征；当问题涉及一系列的安置操作时，可以建立具体实在的操作模型；而最容易做到的则是将问题一个一个写下来。无论对专家还是新手，运用视觉或书面的外在问题表征对于问题的解决总是有用的。没有外在的问题表征形式，要解决复杂问题一般是很困难的。
在问题的外在表征方面，图解表征策略通过图形把问题具体化、直观化，从而使人们容易把握整体关系，并搜寻到问题解决的途径。图形不仅直观、形象，利于思考，而且其信息量大，概括性强，通常一个简单的图形可以表示出需要长长文字才能表达清楚的信息，图形成了帮助思考的拐杖。因此，教会学生根据问题性质画出草图或示意图，既有助于使问题明朗化，也是提高学生一般问题解决能力的重要内容。
2.2.3策略选择的策略——联想搜索和双向推理
策略选择的过程即是制定问题解决计划的过程，它牵涉到问题解决的方向和思路，是问题解决的核心和关键，也是人们感到最为困难的部分。常识的观察已经发现：我们不可能成为所有领域的问题解决专家；成为任何一个领域的专家都要花很多时间；通过解决问题的实践可以提高问题解决的能力；形成问题解决一般过程和一般策略的意识能够有效地改善人的问题解决技能。启发式问题解决策略集中表现在制定问题解决计划的过程中，概括起来主要有双向推理策略（手段——目的分析法、顺向推理法、逆向反推法、双向逼近法）和联想搜索策略（联想法、相似思考法、提取类比物法）。
应用逻辑推理的方法解决问题，人们思考的方向有顺向和逆向两种情形。在顺向推理时，思 ① 皮连生：《现代认知学习心理学》，警官教育出版社，1998年8月第1版，p.219。
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维的方向从已知向未知前进，它既可以使信息增殖——由已知条件推断出更多新的已知条件，还可以使问题的起始状态更容易被我们注意到，从而缩短起始状态和目标状态的距离。相反，在逆向推理时，思维的方向从未知向已知靠近，它方向明确——始终把问题的目标状态作为思维的出发点进行逆推。当然，两种推理都存在自身的不足。顺向推理的思维方向不明确，并且容易使我们一旦走上错误的思维方向而迷途难返；为免于此，顺向推理时一定要“充分”使用已知条件，并学会从多角度去推断新的已知条件。逆向推理的困难在于未知和已知相距甚远、目标状态和起始状态不易接通；为免于此，逆向推理时一定要在确定现有子目标的前提下尽可能多的产生其它子目标，防止定势的产生。在多数情况下，实际的问题解决最好采用双向推理——利用顺向思维推理能知道更多的供选择使用的已知条件；使用逆向思维推理能更加明确思维的方向；双向推理则结合了两方面的优势，它起始状态和目标状态的相互逼近。
与逻辑推理方法不同，应用联想搜索策略解决问题实质上是利用原有的问题解决经验、选择和启用合适的（相应或相近）问题图式（有时也需要对问题图式加以变化或调整以适应新的情况）以解决较为常规、较为熟悉问题的方法，它基于问题的相似性，并通过联想、类比和模式识别等途径来解决问题，也是产生解决问题思路最重要的方法之一。
事实上，在实际确立问题解决思路和制定问题解决计划过程中，双向推理策略和联想搜索策略是同时起作用的，两者相互渗透、相互促进。 2.2.4策略应用的策略——过度练习和克服定势
策略的应用过程亦即实施问题解决计划的过程。在某一领域内，专家由于经过长时间的练习，执行一些基本技能会比一般人快。这一事实说明，适当的过度练习有助于提高问题解决技能的自动化水平。当然，应用过度练习策略不仅要注意数量的多少，而且还必须考虑质量的要求。在最初阶段，问题解决者只需对相似情景问题进行接触和反应，而随着知识的渐趋稳定和巩固，问题解决者应能够解决与原先问题情景完全不同的新问题，通过具体操练以实现问题解决技能的迁移。目前，人们对过度练习在数量上如何最佳还没有具体的实验，但过度练习肯定有助于使知识组块（chunking）和运算的自动化，而有关记忆、复述的研究结果也具有一定的参考意义。
在实施问题解决计划过程中，人们还必须学会克服定势障碍。一般地说，当某些知识结构较之其他知识结构更容易为人想起时，就会发生定势效应。这些知识可以是问题解决的步骤或是问题解决所必须的，它就会促进问题的解决；如果不是必须的，那就会阻碍问题的解决。因此，在实施问题解决计划过程中，你必须学会放弃自己不合适的想法，并且尝试其他新的方法。 2.2.5结果评价的策略——反思总结
问题解决的目的不仅仅是为了获得问题的答案，更重要的是从中学到新的东西。通过问题解决过程的反思完成陈述性知识的结构化、程序性知识的条件化和问题解决方法的策略化，促进自 ① 张建伟：《基于问题解决的知识建构》，《教育研究》，2000年第10期，pp.58——62。
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身在解决问题方面的认知结构的构建，这是进行反省认知的高级活动，是提高解决问题能力的关键。然而，在现实生活中，人们十分关心问题是否得以解决，而往往忽视了对问题解决过程的回顾和问题解决方法的概括，因此，我们有必要特别强调问题解决后反思总结策略的作用。
一般说来，对于非常顺利解决的问题没有必要过多反思；但对于那些费了很大周折才解决或经人指点才解决的问题，反思总结具有重要的意义。事实上，反思总结应当贯穿于问题解决全程中的任一时刻：我正在做什么？我已经做了什么？我下一步将准备做什么？在问题解决之后，这种思路总结可从以下几个方面来进行：
回忆自己问题解决的结果和过程，找出其中出错的地方，明确正确解决问题的思路和方法。例如：自己在哪些地方走了弯路？什么地方是思维的关键？这种关键在什么条件下可以运用于其它什么类型的问题？力图概括出条件化和策略化的问题解决思路。
分析问题解决过程中出现障碍或错误的原因，提出改进措施，防止以后类似问题再次发生。例如：对问题中所涉及的专业知识是否理解？问题解决的依据是科学原理、直觉经验还是胡乱猜测？是否缺乏一定数量的问题结构图式以识别问题？在问题的表征方面是否还不够具体化等。
思考还有没有更简捷、更佳的问题解决办法，或思考变换问题条件将如何影响问题的解决。例如：在问题解决中自己的思路是否混乱？在实施问题解决计划过程中是否能灵活放弃无效的思路？是否能坚持虽不太明确但却是正确的思路？在与他人比较和讨论中，能否确定最佳、也是最简单的问题解决方法？
反思自己是否通过问题解决学到了什么新的东西，与问题有关的认知结构是否得到了改善，例如：知识的条件化组织程度如何？问题解决方法的策略化水平如何？是否别人一说就明白、就是自己想不到等。这是反思总结过程的最为核心内容，也是应用反思总结策略的终极目标。
此外，当我们在不熟悉的领域遇到问题，使用请教专家策略非常有效。专家都在各自的领域内积累了大量的知识，有丰富的解决实际问题的经验，因此，听取专家的分析和建议使我们能够较为科学合理地解决问题。当然，从某种意义上说，请教专家本身并不是问题解决的方法，但在现代信息社会，“知道谁有知识——获取信息和使用信息的知识”同样是十分重要的。
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2.3物理问题解决的学科教学研究
从根本上来说，问题解决活动是一种个体的行为，同一问题对于不同的人常常有不同的解决方法。但作为一种心理活动，它仍然有着一些普遍的规律和共同特征。上述关于一般问题解决过程和策略的心理学讨论对于我们开展物理问题解决过程的学科教学研究具有一定的启发意义。 2.3.1物理学科问题解决的一般过程
物理问题的形式很多，根据评卷方式可分为客观性问题和主观性问题，而按照问题的文字结构及其组织情况又可将物理问题分为选择题、填空题、作图题、实验题、计算题、推理论证题等 ① 黎加厚：《现代教育技术与教育改革》（专题报告），上海师范大学教育技术系教授，2001年5月。
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形式。各种不同形式问题都有其独特的价值，也有其各自独特的问题解决特点，但在问题解决的思维程序上存在着共同的规律性。我们可以将这一规律性概括为物理问题解决的几个基本环节（如图所示），它规定了我们解决物理问题时的一般思维方向①。
●读题与审题
读题，就是读题目，以发觉问题表达的字面意义；审题，就是审察问题的条件和目标。读题与审题的过程就是对问题信息的发现、辨认、转译的过程，它是主体的一种有目的、有计划的知觉活动，并伴有思维的积极参与。
从本质上看，读题与审题的目的是为了识别问题。通过读题与审题不仅要寻找问题解决的有关信息，更重要的是要为问题解决确立明确的目标，这是物理问题解决的起点。为完成识别问题的任务，首先要读题——对问题的文字和附图要阅读几遍；审题时要先粗后细，由整体到局部、再回到整体，即先对问题全貌有一个粗糙的认识、然后再细致地考察各个细节、最后对问题整体建立起一幅比较清晰的物理图象。在这一系列活动中，具体的要求是：
理解问题叙述中关键词语的意义；
辨别问题中所给的有用信息和干扰信息，知道哪些不利信息可以变成有用信息； 弄清问题中明显给出的已知条件是什么。挖掘问题中隐含的已知条件是什么； 明确问题的目标状态是什么；
弄清问题研究的对象是什么，它可看作什么模型； 研究对象与外界有哪些联系，经历了什么变化；
在问题涉及的各个物理变化过程中，哪些量是不变的，哪些量是随别的量的变化而变化的，问题中给出了哪些隐含信息，如何根据物理意义进行转译；
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在读审这一环节，不要急于猜测问题解决方向和盲目解题；利用认知结构中原有的问题结构图式虽然有助于识别问题，也一定要注意问题新的方面。 ●理解与建构
理解与建构的过程是物理图景的形成和建立过程，它实质上是物理问题的表征过程。 所谓问题图景，是指经过简化和纯化之后的物理对象，在一定的规则联系下按照一定的时间顺序和空间联系，在研究者头脑中形成的静态或动态形象。相对于一般图景的建构——知觉的直 ① 查有梁：《物理教学论》，广西教育出版社，1996年12月第1版，pp.362——367。
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读题审题 理解建构 制定计划 实施计划 回顾反思 图2——2 物理问题解决的一般过程