解决问题的策略与技能 · 读书笔记· 知识卡片
江丕权 · 李越 · 戴国强 编著 | 科学普及出版社 | 1992 年 6 月 | 全书 311 页
概念卡 · 01
什么是"问题"?
Definition of a Problem
问题是一种矛盾、一个情境 — 你没有直接明显的方法、想法或途径可遵循的情境。
三大关键特征:
- 相对性:对某人是问题,对他人可能不是;过去是问题,现在可能不是
- 情境性:总是在特定情境中呈现
- 障碍性:没有现成的解决路径
三种视角:
- 哲学:人没有认识而应该认识的东西
- 教育心理学:已有知识无法解决的情境
- 本书:矛盾 + 情境 + 无现成路径
概念卡 · 02
问题 vs 习题
Problem vs Exercise
习题是问题的特殊形式。两者有重要区别:
本书讨论的问题取材于教科书中的习题,但关注的焦点是解决问题过程而非结果。
即使是已有现存答案的读者,分析讨论也有启发意义。
结构卡 · 03
解决问题的 5 大组成成分
5 Components of Problem Solving
要提高解决问题的能力,需要把握:
⚠️ 策略不是解决问题的全部,还需要充足的知识、合理的知识结构、必要的交流与资源管理、严谨的思维、正确的动机和态度。
体系卡 · 04
问题的三大分类体系
Three Classification Systems
📘 布鲁姆 (Bloom) — 按思维深度
知识性领会性运用性分析性综合性评价性
📗 富勒 (Fuller) — 按信息特征
确定性探索性调查分析性分析性组合性评价性证明性革新改革性
📙 工程师日常 — 按任务性质
设计攻关预期可能研究开发
二、认识自己 · 思维与心理
实验卡 · 05
陆钦斯量水实验
Luchins' Water Jug Experiment
实验设计:给定 A、B、C 三个容器,要求量出定量的水 D。
前 5 题统一解法:D = B − A − 2C
第 6-10 题有更简便解法(如 D = A − C)。
定势(思维定式)客观存在,所谓"积习难改"正说明了定势的作用 — 潜移默化,甚至根深蒂固。
💡 启示:在创造性活动中,定势作用不容低估。它影响解决问题的好坏,甚至根本阻碍前进。
认知卡 · 06
短时记忆:7±2 与组块
Short-term Memory: 7±2 & Chunking
短时记忆(工作记忆)的特点:
- 容量小:7 ± 2 项目
- 时间短:1 秒至 1 分钟
- 处于意识之中
- 易受干扰 — 超容量时新信息挤走旧信息
- 以语意听觉编码为主,提取时系列搜寻
克服短时记忆限制的良策:
"复述或组块 — 使原本琐碎的较多信息联成较大的信息块,从而在头脑中形成较少的项目。"
- 复述:让信息进入长时记忆以备调用
- 组块:把分散信息组织成有意义的块
- 下象棋大师能预判棋局,靠的就是组块化
心理卡 · 07
影响解决问题的心理因素
Psychological Factors
- 定势:思维惯性。陆钦斯实验说明,过度依赖老方法会阻碍创新
- 动机强度:过强或过弱都不利。最佳动机水平因任务难度而异
- 短时记忆容量:7±2 是硬约束
- 情绪与情感:焦虑会降低认知效率
- 意志:持久解决问题的关键
- 兴趣与好奇心:驱动主动探索
⚠️ 虽然我们说明了定势的影响,克服它需要突破框框,但定势不会完全消失,因为它也给我们日常生活的稳定性和连续性。
方法卡 · 08
思维方法的 6 个维度
6 Dimensions of Thinking
本书将思维技能分为 6 项核心能力:
在解决没有范例的问题时,思维技能显得特别重要。其中分析、综合、概括、简化已融入各学科教育,而决策、创造则显得很薄弱。
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三、策略核心 · 五步策略
⭐ 核心卡 · 09
五步策略 — 解决问题的一般流程
The Five-Step Strategy
策略是作为某些人解决问题的一系列明确的或含蓄的步骤或活动。它可以减轻我们的紧张、情绪,帮助分解解决问题的活动,监控我们的进程。
1明确问题
2探索思考
3拟定计划
4实施执行
5回顾总结
初学者倾向
不估计行动可能效果 → 直接进入实施 → 失败即放弃 → 一系列激越跳跃式行动
熟练者倾向
自觉估计每种选择 → 完成部分任务时问"我学到了什么" → 不断估计所有活动 → 监控思维过程
💡 关键洞察:熟练者把更多时间花在"明确问题"和"探索思考"阶段,预先评估每步效果,而不是一头扎进实施。
价值卡 · 10
为什么用策略?
Why Use Strategies?
策略的 4 大作用:
- 减轻紧张情绪:把大问题拆成可处理的小步
- 分清思考阶段:不混淆不同环节
- 监控自己的进程:知道在哪儿、要去哪儿
- 易于交流与教学:共同的策略语言促进沟通
不同问题可用同一策略去解决,但策略中的各步所花时间和精力应是不同的。
决策卡 · 11
如何选择策略?
Choosing a Strategy
选择策略时考虑:
- 问题的类型与性质
- 自己熟悉的程度
- 可用资源与时间
- 对策略步骤理解的程度
提醒:大多数策略为 3-7 步。机械套用策略不可取 — 关键在于理解各阶段的不同特点。
四、创造力 · 突破定势
概念卡 · 12
创造力是可训练的能力
Creativity is Trainable
"对创造力的讨论紧紧围绕解决问题进行。创造性思维在某些教育形式下甚至受到某种程度的压抑。"
- 创造力不是天赋,是可以通过训练提升的能力
- 讨论创造力应聚焦于解决问题,而非纯艺术或纯流畅性
- 创造力的训练应与其他技能协同:分析、综合、决策等
方法卡 · 13
脑风暴法 4 大原则
Brainstorming Rules
- 自由思考:任何想法都欢迎,越古怪越好
- 延迟评判:不批评、不否定、不质疑
- 数量优先:先追求数量,再追求质量
- 组合改进:在他人想法上叠加、改造
⚠️ 注意事项:
初学者最易犯的错:在与自身专业关系太紧的问题上,无法跳出思维定势。最好用与自己专业无关的问题练手。
技巧卡 · 14
运用"引发物"激励思维
Using Stimuli for Ideas
引发物是外部刺激,用来打破思维僵局、激发新想法。
- 类比:从相似领域借思路
- 隐喻:用比喻把抽象问题具体化
- 随机词:任意词汇强制联想
- 反问:用"为什么不"挑战现状
- 属性列举:列出物体所有属性并重新组合
"即使我们不能直接使用的一些想法,也可以间接地利用它们的属性。所有的想法,不论如何稀奇古怪,都可以用来启发出很好的想象和适用的想法。"
警示卡 · 15
创造力的 4 大障碍
Barriers to Creativity
- 定势:思维惯性,看不到新视角(陆钦斯实验)
- 习惯:习惯成自然,积习难改
- 专业偏见:用自己学科的眼光看一切,反而局限
- 过早评价:想法刚冒头就被否定,再无后续
💡 应对:承认障碍存在 → 主动寻找反例 → 用脑风暴和引发物打破僵局 → 刻意练习"不评判"。
流程卡 · 16
脑风暴之后做什么?
After Brainstorming
创造性活动进行到一定时候,几乎每个人的"才思"都山穷水尽。此时应进入下一步:
- 选择最好的想法
- 决定如何实施
- 这是创造的归宿和目的,十分重要
"有些想法虽然不能直接使用,但可以间接利用它们的属性。所有想法都可用来启发出更好的想象和适用的想法。"
五、方法工具 · 分类、学习、交流
方法卡 · 17
分类 — 组织复杂问题
Classification
分类是组织复杂信息、识别典型解法的关键技能。
分类的原则:
- 分类标准应明确、互斥、穷尽
- 分类应服务于目标,不是形式
- 同一对象可按不同标准分类
常用技巧:
- 二分法 / 多分法
- 树状分类 / 矩阵分类
- 从熟悉到陌生逐步分层
方法卡 · 18
知识学习的 5 个维度
5 Dimensions of Learning
- 阅读:3 阶段 — 浏览、精读、回顾
- 听讲:主动聆听、记笔记、复述加工
- 善于发问:好的问题激发思考与探索
- 知识结构:把零散知识组织成体系
- 经验知识:与基础知识同等重要
"知识的记忆和掌握是重要的,但知识的运用则更为重要。有知识而不善于运用的情况在现实中也不罕见。"
方法卡 · 19
知识结构化:从"记住"到"会用"
Knowledge Structuring
三种知识:
💡 关键:把知识组织成易于调用的结构,比单纯记忆更重要。结构化才能灵活运用。
方法卡 · 20
学术交流:让成果被理解
Academic Communication
解决问题不只是得出答案 — 还要让答案被理解、被传播、被检验。
交流系统的 5 要素:
- 发送者:谁在说
- 接收者:对谁说
- 信息:说什么
- 媒介:怎么说(口头/书面/图表)
- 反馈:对方是否理解
💡 提醒:明确交流问题、拟定提纲、写作初稿、完善回顾 — 每一步都需要刻意练习。
技巧卡 · 21
阅读的 3 个阶段
Three Phases of Reading
浏览:看目录、序、章节标题、关键图表 — 把握整体框架
精读:逐段细读、做笔记、记疑问、联系已有知识
回顾:复述要点、画思维导图、写读后感、与他人讨论
工具卡 · 22
如何利用图书馆?
Using the Library
图书馆是知识基础设施,应学会系统利用:
- 检索系统:目录、索引、数据库
- 分类法:中图法、科图法、关键词
- 参考工具:百科全书、年鉴、手册
- 期刊论文:前沿研究的主要来源
- 馆际互借:获取馆外资源
对照卡 · 23
初学者 vs 熟练者:思维管理能力的差异
Novice vs Expert Thinker
初学者 (Novice)
• 不估计计划采取行动的可能效果
• 选取形式后不评估其可能
• 当完成部分任务不成功时,放弃它并着手做别的事情
• 没有明显理由就放弃有意义的活动
• 在没有估计的情况下完成一系列激越跳跃式的行动
• 不检查、不估计、不管理自己的思维过程
熟练者 (Expert)
• 估计每个计划采取行动的可能效果
• 自觉估计每种选择的可能性
• 问"我学到了什么"
• 不断地估计所有活动
• 通过持续性探索全面了解问题
• 估计困难程度、解决方法的有效性
• 把各阶段的转变作为思维过程关键决策
🎯 目标:从初学者模式进化到熟练者模式 — 关键在于管理自己的思维过程。
"每个人都会遇到各种问题,有的人善于解决它,有的人则对它束手无策;有的人知难而进,有的人畏缩不前;有的人冷静思考,有的人急躁冒进。千人千面,难于尽言。本书提出的策略值得大家一试。"
— 张维 · 1990.10.24(本书序言)