学会解决问题：支持问题解决的学习环境设计手册 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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编辑推荐

　　聚焦教学 – 《学会解决问题》不仅仅是研究综述，它同时对问题解决的学习环境提供了具体的基于研究的设计建议。
　　典型案例 – 采用丰富的案例展示了如何建构问题解决的学习环境。第二部分介绍了7种不同的案例功能，并且描述了每一种案例的属性。
　　章间整合 – 关于理论与概念会跨章陈述，但彼此间的衔接清晰明了。这一做法主要为了说明不同类型的问题、案例、技能和评估方法是浑然一体的。
　　作者专长 – 《学会解决问题》作者是领域内多产的研究者和作者，在过去的15年里，做了大量的关于学会解决问题的研究，并且撰写了大量的书和文章。

内容简介

　　《学会解决问题：支持问题解决的学习环境设计手册》对15年来关于问题解决的研究与实践做了全面的探讨。
　　 第一章描述了不同的问题类型、问题解决者之间的个体差异以及解决问题时所处的情境。第一部分描述了6种不同的问题类型以及解决它们的方式方法。第二部分超过案例设计的传统探讨，介绍了7种不同的案例应用目的或者说7种不同的功能，以及问题解决学习环境的基本构成，还描述了为支持问题解决而需建构案例的方法。第三部分介绍了多种解决问题和研究案例时所需的认知技能。第四部分描述了几种评估问题解决的方法。

目录

图录
致读者
前言
致谢
缩写词表

第一章 有哪些类型的问题？ 7
什么是问题？ 7
什么是问题解决？ 8
问题解决的因素有哪些？ 9
影响问题解决的外因 9
什么是问题结构？ 10
什么是问题语境/背景？ 11
什么是问题的复杂性？ 11
什么是问题的动态性？ 12
什么是问题领域（范围）和语境（环境）特异性？ 12
有哪几种不同的问题类型？ 13
什么是逻辑问题？ 14
什么是运算问题？ 14
什么是故事问题？ 15
什么是规则应用/规则归纳问题？ 15
什么是决策问题？ 15
什么是故障排除问题？ 16
什么是诊断问题？ 16
什么是策略绩效问题？ 16
什么是政策问题？ 17
什么是设计问题？ 17
什么是两难问题？ 17
分散问题如何聚合？ 18
问题解决者有何不一样？ 18
专业知识对问题解决的影响 19
先前经验对问题解决的影响 19
影响问题解决的思考/推理技能 19
认知发展对问题解决的影响 20
各类问题的设计模型 21
第一章 故事问题 22
学生是如何解决故事问题的？ 22
学生应该如何解决故事问题？ 23
如何支持故事问题的解决? 24
什么是问题分类和分类学？ 24
问题的概念模型是如何工作的？ 25
如何利用工作实例解决故事问题？ 28
如何利用训练项目解决故事问题？ 29
故事问题学习环境有哪些组成部分? 30
我们如何评价故事问题的解决技能？ 32
我们如何评价问题解决技能的迁移？ 33
第三章 决策问题 34
为什么要研究决策？ 34
决策和其它问题的关系 35
应该如何做出决策？ 36
人们是如何利用赌博的心态进行决策的？ 37
人们在日常生活和职业环境中是如何做出理性决策的？ 38
人们能真正地做出理性选择吗？ 43
人们现实情况下是如何做出决策的？ 44
内容和情境在决策中扮演什么角色？ 44
故事在决策中扮演什么角色？ 45
因果在决策中扮演什么角色？ 46
论证在决策中扮演什么角色？ 49
关于决策我们学到了什么? 50
决策学习环境的组件有哪些？ 50
如何表征需解决的决策问题？ 52
第四章 诊断与故障排除问题 54
什么是故障排除问题？ 54
故障排除需要什么样的知识与技能？ 55
什么样的知识状态支持故障排除？ 55
需要具备什么程度的领域知识？ 56
需要具备哪些类型的系统或设备知识？ 56
需要具备哪些绩效或过程性知识？ 58
需要具备什么样的策略性知识？ 58
体验性知识与故障排除的关联关系 59
什么样的心理能力支持故障排除？ 59
工作记忆与故障排除是如何关联的？ 60
因果推理与故障排除是如何关联的？ 60
分析推理与故障排除是如何关联的？ 60
以往大家是如何教授故障排除问题的？ 60
程序演示是如何被应用的？ 61
概念（内容）教学是如何被应用的？ 61
基于规则的方法是如何被应用的？ 62
仿真系统是如何被应用的？ 62
智能导师系统是如何被应用的？ 63
人们应如何进行故障排除？ 63
如何建构一个故障排除的问题空间？ 64
如何识别故障症状？ 65
如何诊断故障？ 65
我们是如何生成和验证解决方案的？ 66
我们应该记住故障排除经验吗？ 67
故障排除学习环境有哪些组成部分？ 67
什么是系统模型？ 68
模拟器是如何运作的？ 69
案例库是什么？它有何帮助？ 70
故障排除学习环境（TLE）中有什么样的学习支持？ 71
如何使用工作案例？ 71
需要什么样的实践？ 71
TLE的有效度是怎样的？ 72
第5章 策略绩效问题 73
什么是策略绩效问题？ 73
人们是如何解决策略绩效问题的？ 74
我们如何分析策略绩效问题？ 76
如何执行关键决策？ 77
1.引出事件 78
2. 时间表核查与决策点识别 78
3.逐渐深化，找出故事背后的故事 78
策略绩效问题的学习环境有哪些组成部分？ 79
如何将模拟应用在策略绩效问题解决中？ 80
第六章 政策问题 82
什么是政策问题？ 82
如何解决政策问题？ 83
第七章 设计问题解决 94

精彩书摘

本书是关于什么的？（关于本书）
我认为在各种教育情境（公立的中小学校、大学特别是企业培训组织）中，其教育（正式、非正式或者其它形式）唯一真正的认知目标就是解决问题。以下五个方面可以支持我的这一论点。
首先，问题解决是最真实的，因而也是学习者能够投入的最相关的学习活动。Karl Popper(1999)写了一本书，指出人生就是解决问题。在每天的工作和生活中，人们不断地在解决问题。在个人环境或者职业领域，没有一个人仅仅是因为记忆信息或者完成考试而得到回报的。问题解决是二十一世纪的一项基本技能，特别是采用传统的和革新的方式解决各类陌生问题的能力，以及识别和询问重要问题，以明晰各种观点，寻找出更好解决方案的能力（http://www.21stcenturyskills.org）。
其二，研究表明在解决问题的情境下建构的知识更容易被理解、被保留，所以更易于转化。
其三，问题解决要求有意义的学习。为了能够有效解决问题，学习者必须有目的地去了解问题发生的系统或者情境。只有学习者具有学习的动机和意识，有意义的学习才会发生。所有人类行为都是目标驱动的。我们的学习目标越明确，我们的学习就会越有意义。
其四，生命是短暂的。用于学习的时间是有限的。所以，为什么不充分、高效地利用时间呢？
其五，如果知识只是被回忆而没有应用在一些真实的任务中很快就会被忘记，也不能被有效应用，并且大多数学科知识在很短的时间内就会过时。所以，教育的主要目的应该是使学习者投入问题解决的情境并支持他（她）们学会解决问题。

该书的组织结构是怎样的？
这是一本手册，不是一本小说，意思是说最好将它作为一种资源来使用，而不用把它作为一本需要通读的书来用。里面的内容是高度整合和相互关联的，而不是线性排列的。在每一章中，为了说明某一观点，大量参考了其它章节中的内容（如图0x.1所示）。这些交叉引用主要是为了表达从相互关联的多个方面考虑如何解决问题。这本手册将比线性排列的文本更加有效。当然，印刷版的书是线性的，所以下面我简单地介绍一下本书的结构。

第一章综合叙述了我关于问题解决相关概念的观点，这些观点不同于问题解决的传统模型。传统模型假设对大多数问题的解决来说都可以归纳为一个一般流程，当然不是针对所有问题。在第一章中，我强调问题在很多方面都表现出不同，所以不同类型的问题需要不同的解释和解决技能。第一章或许就是一个很好的开始。
基于问题间的差异，在第一部分，我重点阐述了以下几种问题类型，包括故事问题、决策问题、故障排除与诊断问题、策略问题、政策问题和设计问题。其它方面，我还阐述了算法问题（很多学者认为这不算是一类问题）、规则运用/规则推理问题和左右两难问题。对这些问题，因为缺乏一定的理论基础和实证依据，所以我并没有对它们做过多阐述。我想阐明的是，存在不同的问题类型，而不同的问题类型需要不同的解决技能，所以学习的方式方法也应是有所区别的。在图0x.1中，清楚地表明了某类问题跟其它章节中概念有关联的数量。
本手册的第二部分问题解决学习环境中的“积木”（该术语表示问题解决的教学比基于问题的学习置于一种更加开放的方式下）。案例是问题解决学习环境（PSLEs）中的“积木”。在第二部分，我阐述了案例知识的功能以及它们是如何支持各类问题解决的。
在第三部分，我阐述了解决问题时所需的各种技能以及它们是如何嵌入在问题解决学习环境中的。对这些认知技能的实践和转化形成了解决问题的认知策略和元认知策略的基础（见第二十一章）。
最后，第四部分只包括了一章内容，这一章重点阐述了问题解决能力的多种评价方法和问题解决的多种认知能力。评价问题解决的能力正如同参与和支持一个设计问题的解决。

图0x.1


不在本书讨论范围内的内容
本书本质上不是关于问题化学习的书。问题化学习（PBL）是国际上最早出现在医学院的一种教学策略，在第8章Hung，Jonassen和Liu（2008）对之有详细阐述。
和PBL的方法不同，本书主要是关于如何学会解决各类不同种类的问题的。根据与问题解决有关的心理和教育类的文献综述，它阐述了构建问题解决学习环境（PSLEs）的“积木”和过程。我采用该术语用以区别本书中PBL对于问题解决这一概念的一般性描述。大多数PBL的实施或许都会从本书描述的一些建议中获得启发，因为我们主要聚焦于学习者解决问题的能力。

本书的假设是什么？
问题解决是一个复杂的过程。问题解决历来最常用的一个模型（例如，Simon，1957）采用了手段-目的的概念构想。解决所有问题一般基于一个基本理论，问题解决者需要识别出目标状态、当前状态，然后推断出从当前态到目标态的过程。格式塔心理学家Wolfgang Kohler写了一本关于问题化学习的书，名叫《人猿的智慧》《The Mentality of Apes》（1917）。Kohler对人猿设计了一些智力问题，例如怎样拿到超出可达范围的香蕉。人猿会堆起木箱以便够着香蕉或者也会用棍棒够奖品。显然，人类（和人猿）都善于进行手段-目的类的问题解决，虽然这种手段-目的类的分析是不可靠的，常常也是不容易转化的。所以，关于学习解决问题，我的理论假设包括以下几方面：
问题解决是一种基于图式的活动。也就是说，为了解决问题，学习者必须建构问题图式（见第15章）。构建问题模型（见第19章）大大有助于图式形成。学习者建立了强大的各类问题的图式后，能够更好地使用他们的问题解决技能。
要学会如何解决问题需要在问题解决方面进行不断地实践练习，而不只是了解一下问题解决的一些知识。问题解决学习环境假设学习者深入问题并且努力建构问题图式（见第15章），了解问题的复杂性，并且从心理上形成各种解决方案。中小学和大学中的大多数教学都是关于某一主题的。我们教学生学习社会学、心理学、历史和生物等等。我们很少教学生学习如何成为一位社会学家、心理学家、历史学家或者生物学家，这意味着如何解决从各自学科出现的问题，但总是涉及其他学科的问题。本书的大部分内容是关于建构问题解决学习环境的，在这一环境中训练学生通过练习解决问题学习如何解决问题，并为他们提供相关支持。
本书缺少了什么？

因为我们每个人对于问题解决已形成了不同的心理模型，对于问题解决的学习也已形成了不同的剧本，你们中很多人或许会纳闷为什么我不单独拿出一章来讲这个问题。例如，很多读者会问为什么我不单独拿出一章来讲在很多种类的问题解决中，创造力与灵感的角色。我毫不怀疑创造力与灵感在问题解决中的重要角色。主要原因是因为我不是很理解创造力。我知道它确实存在。我相信成功的艺术家、音乐家、设计者、制造商和其它的问题解决者努力运用创造力，然而，创造力具体到人们解决问题的某一学科或所使用的媒介。我相信有些人比其他人确实拥有创新天赋，但是他们所拥有的这一创造能力恰恰是跟他们所解决问题的性质有关的。摄影家Edward Weston把这称之为“一种更强的观察方式”。我会将之理解为一种“敏锐的视觉感”。其它一些关于创造力的例子，例如阿基米德在澡盆洗澡时发现了浮力定律，化学家凯库勒在梦境中发现了苯的环形结构，都可能解释为是通过惯常的关联推理。无可否认，这些关联是不可预测和在无意识状态下做出的，不过，这也是一种认知上的关联。显然创造力和灵感在问题解决中发挥了一定的作用。我只是不确定这种作用是如何起到的，所以我选择不去强调我的无知。他人已对创造力和问题解决做了广泛地探讨（de Bono,1992;VanGundy,1988）。我建议你们参考一下他们的研究。
还有一个有关话题，有读者以及我在国际上演讲时与我交流的很多学者都会问我为什么我会忽略情感在问题解决中的作用。情感因素，比如自信、耐力、自我效能感、焦虑、压力、疲劳、激素平衡和其它情感特性等在问题解决中起到了重要作用。我将这些情感因素嵌入在问题解决的学习情境中，而不是嵌入激励机制辅助教学，比如ARCS模型（Keller，1983）所提出的。在本书，我主张设法让学生加入解决重大的、有意义的和真实的问题中，这能使学生有效参与问题的解决并且令人有满足感。我透过一套高折射率的镜片观测世界。我一直致力于认知和学习领域的研究，我们还有很多东西不是很清楚。我相信在问题解决过程中，认知和情感因素以重要的方式进行互动。认知和情感，就像认知和创造力，两者是密不可分的。我鼓励其他人去做问题解决中情感方面的研究。在我以后的职业生涯中，我将把精力主要集中于问题解决中认知方面的研究。
本书也没考虑社会交互影响在问题解决中的作用，虽然我在第12章做了一些探讨，并且在别处也做过讨论（Jonassen，Lee，Yang，& Laffey，2005）。我毫不怀疑社会交互和知识的协同建构在大多数问题解决情境下所起到的重大作用。在日常生活世界里，问题解决很少是个人独立完成的，而是常常由多人共同分担，每个人在其中扮演不同的角色，并且常常利用工具和标识系统表达问题。不过，我在另一本书中，对各种各样的社会角色和社会交互做了详细阐述，我会将这一问题留给在这一方面比我更有研究的人来撰写。
在第一章，我描述了问题解决的某些方面，包括问题性质以及问题发生的情境等。除此之外，Jonassen（2007）还界定了另一个很关键的维度即问题解决者的属性。也就是说，个体认知、社会交互和个性差异必然会影响人们解决问题的方式方法。还有很多变量似乎有助于协调问题解决的认知过程，例如场独立型。对于学生的学习能力，除了在第一章有个简单介绍，在本书中不做讨论。我建议你参考《Handbook of Individual differences, Learning and Instruction》（个体差异、学习与教学手册）这本书（Jonassen & Grabowski,1993），书中包括大量关于个体差异和问题解决的引用。
本书中的实例倾向于关注高等教育中的科学学习。这些实例一般是我们承担的基金项目研究的产物，所以对这一领域更熟悉一些。所以很多读者毫无疑问会质疑为什么没有中小学或者人文和社会科学方面的实例。当写书时，你不可能让不同时间段内的读者都满意。你不可能提供所有可能的实例来满足这一点。所以，我希望靠读者自己的智慧对书中介绍的方法进行归纳总结，将它们应用到自己的学科和学段。如果你希望应用本书中学到的知识设计问题解决学习环境的话，这本身就是你必须要解决的一个设计问题。还有，我经常关于问题解决学习环境的设计给学生上课或者举办工作坊。
最后，我在本书中的所有观点皆是基于我对于学与教的理解，以及试验验证的原则基础上给出的。虽然我的想法都是经由经验和研究合理得出的，但是仍然存在很多问题，书中的很多建议几乎找不到证据支持它，当然不是因为这些问题不重要。相反地，简单来说，本书中提出的几百几千条问题还未有任何研究成果。基于问题解决的研究是非常薄弱的。我的目的是提供一个条理分明的、有意义的问题解决模型；然而，模型的某些部分是有根有据的，而有些部分还是证据不足的。每一章都提出了无数的潜在研究问题。本书中，确实还存在成百上千的研究可能性需要去做。就像教学设计和科学技术中的大多数问题，跟经由实证过的问题相关，还有非常多的未得到回答的问题。这说明，对于进入该领域的研究者来说，即是好消息也是环消息。对于新技术，虽然几乎没有什么现有的研究成果可以作为问题解决的研究基础，但是看似有无限多的问题去问。比较许多学科，如英语文学，阐明一个初始研究的问题是非常困难的。
本书中缺少的内容也是我仍然要去学习和了解的内容。本书代表了我在2010年初提出的问题解决理论。就像大多数理论与心理模型一样，这一理论也将随着新知识和新观点的出现不断完善。
如何使用本书？
这本书是一本手册，意味着它最好作为一种参考资源而不是一本书要从头读到尾。本手册中到处可见各章内容之间交叉引用。这样，当设计和建构问题解决学习环境时，它作为一种参考资源，纵横交织在一起加以利用（详述见第13章）。这是可能的。
每一年，我都会教授“设计问题解决学习环境”这门课。除了给学生讲授问题解决的有关知识外，我还会让学生跟学校里希望在自己教授的课程应用问题解决方法的教授签订契约。然后，学生在教授的学期教学中，一直和他们合作，帮助他们搞清问题类型，并且开发一个问题解决的学习环境，使得学习者能够投入到相关、真实的问题解决中并且提供相应支持。在课程学习中，学生一般（虽然不是经常）要完成下列设计任务：
1. 与教授互动交流，识别问题类型并且清晰地表述问题，或者提出与学科相关的问题（详见后续事物的真实性探讨）。
2. 分析问题，首先建立问题的因果模型空间（详见第17章）。
3. 然后进行活动理论分析，鉴别出影响问题解决关于情境选择方面的历史的、文化的或经验方面的因素（在本书中未做讨论；详见Jonassen，2000b；Jonassen & Rohrer – Murphy，1999）。
4. 确定其问题类型。
5. 应用表0x.1为每一类问题建构案例支持和认知支架。这些建议，但不是所有的建议都已得到过严格的实证研究。事实上，它们为数以百计的研究提供了潜在假设。
6. 建构的问题解决的学习环境应包括案例组件和认知策略，并且将两者有机整合在一起。
7. 如果时间允许，实施与评价问题解决学习环境的应用效果。这一活动一般在随后的学期里完成，并且作为设计研究的第一轮研究。

问题解决需要何种类型的研究？
虽然本书的主要目的是针对不同类型的问题，帮助你设计更加有效的学习环境，但还有一个隐性目标是激励对能决定有效问题解决的因素研究。关于如何学会问题解决，每一章都提出了无数研究问题。在我们的日常生活中，相对于问题解决的重要性来说，很少有对问题的类型进行讨论的研究。在本书的四部分内容中，如果没几千条也有几百条潜在的研究问题。我真诚地希望本书将会激励和支持该类研究。
表0x.1

前言/序言

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