學會解決問題：支持問題解決的學習環境設計手冊 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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編輯推薦

　　聚焦教學 – 《學會解決問題》不僅僅是研究綜述，它同時對問題解決的學習環境提供瞭具體的基於研究的設計建議。
　　典型案例 – 采用豐富的案例展示瞭如何建構問題解決的學習環境。第二部分介紹瞭7種不同的案例功能，並且描述瞭每一種案例的屬性。
　　章間整閤 – 關於理論與概念會跨章陳述，但彼此間的銜接清晰明瞭。這一做法主要為瞭說明不同類型的問題、案例、技能和評估方法是渾然一體的。
　　作者專長 – 《學會解決問題》作者是領域內多産的研究者和作者，在過去的15年裏，做瞭大量的關於學會解決問題的研究，並且撰寫瞭大量的書和文章。

內容簡介

　　《學會解決問題：支持問題解決的學習環境設計手冊》對15年來關於問題解決的研究與實踐做瞭全麵的探討。
　　 第一章描述瞭不同的問題類型、問題解決者之間的個體差異以及解決問題時所處的情境。第一部分描述瞭6種不同的問題類型以及解決它們的方式方法。第二部分超過案例設計的傳統探討，介紹瞭7種不同的案例應用目的或者說7種不同的功能，以及問題解決學習環境的基本構成，還描述瞭為支持問題解決而需建構案例的方法。第三部分介紹瞭多種解決問題和研究案例時所需的認知技能。第四部分描述瞭幾種評估問題解決的方法。

目錄

圖錄
緻讀者
前言
緻謝
縮寫詞錶

第一章 有哪些類型的問題？ 7
什麼是問題？ 7
什麼是問題解決？ 8
問題解決的因素有哪些？ 9
影響問題解決的外因 9
什麼是問題結構？ 10
什麼是問題語境/背景？ 11
什麼是問題的復雜性？ 11
什麼是問題的動態性？ 12
什麼是問題領域（範圍）和語境（環境）特異性？ 12
有哪幾種不同的問題類型？ 13
什麼是邏輯問題？ 14
什麼是運算問題？ 14
什麼是故事問題？ 15
什麼是規則應用/規則歸納問題？ 15
什麼是決策問題？ 15
什麼是故障排除問題？ 16
什麼是診斷問題？ 16
什麼是策略績效問題？ 16
什麼是政策問題？ 17
什麼是設計問題？ 17
什麼是兩難問題？ 17
分散問題如何聚閤？ 18
問題解決者有何不一樣？ 18
專業知識對問題解決的影響 19
先前經驗對問題解決的影響 19
影響問題解決的思考/推理技能 19
認知發展對問題解決的影響 20
各類問題的設計模型 21
第一章 故事問題 22
學生是如何解決故事問題的？ 22
學生應該如何解決故事問題？ 23
如何支持故事問題的解決? 24
什麼是問題分類和分類學？ 24
問題的概念模型是如何工作的？ 25
如何利用工作實例解決故事問題？ 28
如何利用訓練項目解決故事問題？ 29
故事問題學習環境有哪些組成部分? 30
我們如何評價故事問題的解決技能？ 32
我們如何評價問題解決技能的遷移？ 33
第三章 決策問題 34
為什麼要研究決策？ 34
決策和其它問題的關係 35
應該如何做齣決策？ 36
人們是如何利用賭博的心態進行決策的？ 37
人們在日常生活和職業環境中是如何做齣理性決策的？ 38
人們能真正地做齣理性選擇嗎？ 43
人們現實情況下是如何做齣決策的？ 44
內容和情境在決策中扮演什麼角色？ 44
故事在決策中扮演什麼角色？ 45
因果在決策中扮演什麼角色？ 46
論證在決策中扮演什麼角色？ 49
關於決策我們學到瞭什麼? 50
決策學習環境的組件有哪些？ 50
如何錶徵需解決的決策問題？ 52
第四章 診斷與故障排除問題 54
什麼是故障排除問題？ 54
故障排除需要什麼樣的知識與技能？ 55
什麼樣的知識狀態支持故障排除？ 55
需要具備什麼程度的領域知識？ 56
需要具備哪些類型的係統或設備知識？ 56
需要具備哪些績效或過程性知識？ 58
需要具備什麼樣的策略性知識？ 58
體驗性知識與故障排除的關聯關係 59
什麼樣的心理能力支持故障排除？ 59
工作記憶與故障排除是如何關聯的？ 60
因果推理與故障排除是如何關聯的？ 60
分析推理與故障排除是如何關聯的？ 60
以往大傢是如何教授故障排除問題的？ 60
程序演示是如何被應用的？ 61
概念（內容）教學是如何被應用的？ 61
基於規則的方法是如何被應用的？ 62
仿真係統是如何被應用的？ 62
智能導師係統是如何被應用的？ 63
人們應如何進行故障排除？ 63
如何建構一個故障排除的問題空間？ 64
如何識彆故障癥狀？ 65
如何診斷故障？ 65
我們是如何生成和驗證解決方案的？ 66
我們應該記住故障排除經驗嗎？ 67
故障排除學習環境有哪些組成部分？ 67
什麼是係統模型？ 68
模擬器是如何運作的？ 69
案例庫是什麼？它有何幫助？ 70
故障排除學習環境（TLE）中有什麼樣的學習支持？ 71
如何使用工作案例？ 71
需要什麼樣的實踐？ 71
TLE的有效度是怎樣的？ 72
第5章 策略績效問題 73
什麼是策略績效問題？ 73
人們是如何解決策略績效問題的？ 74
我們如何分析策略績效問題？ 76
如何執行關鍵決策？ 77
1.引齣事件 78
2. 時間錶核查與決策點識彆 78
3.逐漸深化，找齣故事背後的故事 78
策略績效問題的學習環境有哪些組成部分？ 79
如何將模擬應用在策略績效問題解決中？ 80
第六章 政策問題 82
什麼是政策問題？ 82
如何解決政策問題？ 83
第七章 設計問題解決 94

精彩書摘

本書是關於什麼的？（關於本書）
我認為在各種教育情境（公立的中小學校、大學特彆是企業培訓組織）中，其教育（正式、非正式或者其它形式）唯一真正的認知目標就是解決問題。以下五個方麵可以支持我的這一論點。
首先，問題解決是最真實的，因而也是學習者能夠投入的最相關的學習活動。Karl Popper(1999)寫瞭一本書，指齣人生就是解決問題。在每天的工作和生活中，人們不斷地在解決問題。在個人環境或者職業領域，沒有一個人僅僅是因為記憶信息或者完成考試而得到迴報的。問題解決是二十一世紀的一項基本技能，特彆是采用傳統的和革新的方式解決各類陌生問題的能力，以及識彆和詢問重要問題，以明晰各種觀點，尋找齣更好解決方案的能力（http://www.21stcenturyskills.org）。
其二，研究錶明在解決問題的情境下建構的知識更容易被理解、被保留，所以更易於轉化。
其三，問題解決要求有意義的學習。為瞭能夠有效解決問題，學習者必須有目的地去瞭解問題發生的係統或者情境。隻有學習者具有學習的動機和意識，有意義的學習纔會發生。所有人類行為都是目標驅動的。我們的學習目標越明確，我們的學習就會越有意義。
其四，生命是短暫的。用於學習的時間是有限的。所以，為什麼不充分、高效地利用時間呢？
其五，如果知識隻是被迴憶而沒有應用在一些真實的任務中很快就會被忘記，也不能被有效應用，並且大多數學科知識在很短的時間內就會過時。所以，教育的主要目的應該是使學習者投入問題解決的情境並支持他（她）們學會解決問題。

該書的組織結構是怎樣的？
這是一本手冊，不是一本小說，意思是說最好將它作為一種資源來使用，而不用把它作為一本需要通讀的書來用。裏麵的內容是高度整閤和相互關聯的，而不是綫性排列的。在每一章中，為瞭說明某一觀點，大量參考瞭其它章節中的內容（如圖0x.1所示）。這些交叉引用主要是為瞭錶達從相互關聯的多個方麵考慮如何解決問題。這本手冊將比綫性排列的文本更加有效。當然，印刷版的書是綫性的，所以下麵我簡單地介紹一下本書的結構。

第一章綜閤敘述瞭我關於問題解決相關概念的觀點，這些觀點不同於問題解決的傳統模型。傳統模型假設對大多數問題的解決來說都可以歸納為一個一般流程，當然不是針對所有問題。在第一章中，我強調問題在很多方麵都錶現齣不同，所以不同類型的問題需要不同的解釋和解決技能。第一章或許就是一個很好的開始。
基於問題間的差異，在第一部分，我重點闡述瞭以下幾種問題類型，包括故事問題、決策問題、故障排除與診斷問題、策略問題、政策問題和設計問題。其它方麵，我還闡述瞭算法問題（很多學者認為這不算是一類問題）、規則運用/規則推理問題和左右兩難問題。對這些問題，因為缺乏一定的理論基礎和實證依據，所以我並沒有對它們做過多闡述。我想闡明的是，存在不同的問題類型，而不同的問題類型需要不同的解決技能，所以學習的方式方法也應是有所區彆的。在圖0x.1中，清楚地錶明瞭某類問題跟其它章節中概念有關聯的數量。
本手冊的第二部分問題解決學習環境中的“積木”（該術語錶示問題解決的教學比基於問題的學習置於一種更加開放的方式下）。案例是問題解決學習環境（PSLEs）中的“積木”。在第二部分，我闡述瞭案例知識的功能以及它們是如何支持各類問題解決的。
在第三部分，我闡述瞭解決問題時所需的各種技能以及它們是如何嵌入在問題解決學習環境中的。對這些認知技能的實踐和轉化形成瞭解決問題的認知策略和元認知策略的基礎（見第二十一章）。
最後，第四部分隻包括瞭一章內容，這一章重點闡述瞭問題解決能力的多種評價方法和問題解決的多種認知能力。評價問題解決的能力正如同參與和支持一個設計問題的解決。

圖0x.1


不在本書討論範圍內的內容
本書本質上不是關於問題化學習的書。問題化學習（PBL）是國際上最早齣現在醫學院的一種教學策略，在第8章Hung，Jonassen和Liu（2008）對之有詳細闡述。
和PBL的方法不同，本書主要是關於如何學會解決各類不同種類的問題的。根據與問題解決有關的心理和教育類的文獻綜述，它闡述瞭構建問題解決學習環境（PSLEs）的“積木”和過程。我采用該術語用以區彆本書中PBL對於問題解決這一概念的一般性描述。大多數PBL的實施或許都會從本書描述的一些建議中獲得啓發，因為我們主要聚焦於學習者解決問題的能力。

本書的假設是什麼？
問題解決是一個復雜的過程。問題解決曆來最常用的一個模型（例如，Simon，1957）采用瞭手段-目的的概念構想。解決所有問題一般基於一個基本理論，問題解決者需要識彆齣目標狀態、當前狀態，然後推斷齣從當前態到目標態的過程。格式塔心理學傢Wolfgang Kohler寫瞭一本關於問題化學習的書，名叫《人猿的智慧》《The Mentality of Apes》（1917）。Kohler對人猿設計瞭一些智力問題，例如怎樣拿到超齣可達範圍的香蕉。人猿會堆起木箱以便夠著香蕉或者也會用棍棒夠奬品。顯然，人類（和人猿）都善於進行手段-目的類的問題解決，雖然這種手段-目的類的分析是不可靠的，常常也是不容易轉化的。所以，關於學習解決問題，我的理論假設包括以下幾方麵：
問題解決是一種基於圖式的活動。也就是說，為瞭解決問題，學習者必須建構問題圖式（見第15章）。構建問題模型（見第19章）大大有助於圖式形成。學習者建立瞭強大的各類問題的圖式後，能夠更好地使用他們的問題解決技能。
要學會如何解決問題需要在問題解決方麵進行不斷地實踐練習，而不隻是瞭解一下問題解決的一些知識。問題解決學習環境假設學習者深入問題並且努力建構問題圖式（見第15章），瞭解問題的復雜性，並且從心理上形成各種解決方案。中小學和大學中的大多數教學都是關於某一主題的。我們教學生學習社會學、心理學、曆史和生物等等。我們很少教學生學習如何成為一位社會學傢、心理學傢、曆史學傢或者生物學傢，這意味著如何解決從各自學科齣現的問題，但總是涉及其他學科的問題。本書的大部分內容是關於建構問題解決學習環境的，在這一環境中訓練學生通過練習解決問題學習如何解決問題，並為他們提供相關支持。
本書缺少瞭什麼？

因為我們每個人對於問題解決已形成瞭不同的心理模型，對於問題解決的學習也已形成瞭不同的劇本，你們中很多人或許會納悶為什麼我不單獨拿齣一章來講這個問題。例如，很多讀者會問為什麼我不單獨拿齣一章來講在很多種類的問題解決中，創造力與靈感的角色。我毫不懷疑創造力與靈感在問題解決中的重要角色。主要原因是因為我不是很理解創造力。我知道它確實存在。我相信成功的藝術傢、音樂傢、設計者、製造商和其它的問題解決者努力運用創造力，然而，創造力具體到人們解決問題的某一學科或所使用的媒介。我相信有些人比其他人確實擁有創新天賦，但是他們所擁有的這一創造能力恰恰是跟他們所解決問題的性質有關的。攝影傢Edward Weston把這稱之為“一種更強的觀察方式”。我會將之理解為一種“敏銳的視覺感”。其它一些關於創造力的例子，例如阿基米德在澡盆洗澡時發現瞭浮力定律，化學傢凱庫勒在夢境中發現瞭苯的環形結構，都可能解釋為是通過慣常的關聯推理。無可否認，這些關聯是不可預測和在無意識狀態下做齣的，不過，這也是一種認知上的關聯。顯然創造力和靈感在問題解決中發揮瞭一定的作用。我隻是不確定這種作用是如何起到的，所以我選擇不去強調我的無知。他人已對創造力和問題解決做瞭廣泛地探討（de Bono,1992;VanGundy,1988）。我建議你們參考一下他們的研究。
還有一個有關話題，有讀者以及我在國際上演講時與我交流的很多學者都會問我為什麼我會忽略情感在問題解決中的作用。情感因素，比如自信、耐力、自我效能感、焦慮、壓力、疲勞、激素平衡和其它情感特性等在問題解決中起到瞭重要作用。我將這些情感因素嵌入在問題解決的學習情境中，而不是嵌入激勵機製輔助教學，比如ARCS模型（Keller，1983）所提齣的。在本書，我主張設法讓學生加入解決重大的、有意義的和真實的問題中，這能使學生有效參與問題的解決並且令人有滿足感。我透過一套高摺射率的鏡片觀測世界。我一直緻力於認知和學習領域的研究，我們還有很多東西不是很清楚。我相信在問題解決過程中，認知和情感因素以重要的方式進行互動。認知和情感，就像認知和創造力，兩者是密不可分的。我鼓勵其他人去做問題解決中情感方麵的研究。在我以後的職業生涯中，我將把精力主要集中於問題解決中認知方麵的研究。
本書也沒考慮社會交互影響在問題解決中的作用，雖然我在第12章做瞭一些探討，並且在彆處也做過討論（Jonassen，Lee，Yang，& Laffey，2005）。我毫不懷疑社會交互和知識的協同建構在大多數問題解決情境下所起到的重大作用。在日常生活世界裏，問題解決很少是個人獨立完成的，而是常常由多人共同分擔，每個人在其中扮演不同的角色，並且常常利用工具和標識係統錶達問題。不過，我在另一本書中，對各種各樣的社會角色和社會交互做瞭詳細闡述，我會將這一問題留給在這一方麵比我更有研究的人來撰寫。
在第一章，我描述瞭問題解決的某些方麵，包括問題性質以及問題發生的情境等。除此之外，Jonassen（2007）還界定瞭另一個很關鍵的維度即問題解決者的屬性。也就是說，個體認知、社會交互和個性差異必然會影響人們解決問題的方式方法。還有很多變量似乎有助於協調問題解決的認知過程，例如場獨立型。對於學生的學習能力，除瞭在第一章有個簡單介紹，在本書中不做討論。我建議你參考《Handbook of Individual differences, Learning and Instruction》（個體差異、學習與教學手冊）這本書（Jonassen & Grabowski,1993），書中包括大量關於個體差異和問題解決的引用。
本書中的實例傾嚮於關注高等教育中的科學學習。這些實例一般是我們承擔的基金項目研究的産物，所以對這一領域更熟悉一些。所以很多讀者毫無疑問會質疑為什麼沒有中小學或者人文和社會科學方麵的實例。當寫書時，你不可能讓不同時間段內的讀者都滿意。你不可能提供所有可能的實例來滿足這一點。所以，我希望靠讀者自己的智慧對書中介紹的方法進行歸納總結，將它們應用到自己的學科和學段。如果你希望應用本書中學到的知識設計問題解決學習環境的話，這本身就是你必須要解決的一個設計問題。還有，我經常關於問題解決學習環境的設計給學生上課或者舉辦工作坊。
最後，我在本書中的所有觀點皆是基於我對於學與教的理解，以及試驗驗證的原則基礎上給齣的。雖然我的想法都是經由經驗和研究閤理得齣的，但是仍然存在很多問題，書中的很多建議幾乎找不到證據支持它，當然不是因為這些問題不重要。相反地，簡單來說，本書中提齣的幾百幾韆條問題還未有任何研究成果。基於問題解決的研究是非常薄弱的。我的目的是提供一個條理分明的、有意義的問題解決模型；然而，模型的某些部分是有根有據的，而有些部分還是證據不足的。每一章都提齣瞭無數的潛在研究問題。本書中，確實還存在成百上韆的研究可能性需要去做。就像教學設計和科學技術中的大多數問題，跟經由實證過的問題相關，還有非常多的未得到迴答的問題。這說明，對於進入該領域的研究者來說，即是好消息也是環消息。對於新技術，雖然幾乎沒有什麼現有的研究成果可以作為問題解決的研究基礎，但是看似有無限多的問題去問。比較許多學科，如英語文學，闡明一個初始研究的問題是非常睏難的。
本書中缺少的內容也是我仍然要去學習和瞭解的內容。本書代錶瞭我在2010年初提齣的問題解決理論。就像大多數理論與心理模型一樣，這一理論也將隨著新知識和新觀點的齣現不斷完善。
如何使用本書？
這本書是一本手冊，意味著它最好作為一種參考資源而不是一本書要從頭讀到尾。本手冊中到處可見各章內容之間交叉引用。這樣，當設計和建構問題解決學習環境時，它作為一種參考資源，縱橫交織在一起加以利用（詳述見第13章）。這是可能的。
每一年，我都會教授“設計問題解決學習環境”這門課。除瞭給學生講授問題解決的有關知識外，我還會讓學生跟學校裏希望在自己教授的課程應用問題解決方法的教授簽訂契約。然後，學生在教授的學期教學中，一直和他們閤作，幫助他們搞清問題類型，並且開發一個問題解決的學習環境，使得學習者能夠投入到相關、真實的問題解決中並且提供相應支持。在課程學習中，學生一般（雖然不是經常）要完成下列設計任務：
1. 與教授互動交流，識彆問題類型並且清晰地錶述問題，或者提齣與學科相關的問題（詳見後續事物的真實性探討）。
2. 分析問題，首先建立問題的因果模型空間（詳見第17章）。
3. 然後進行活動理論分析，鑒彆齣影響問題解決關於情境選擇方麵的曆史的、文化的或經驗方麵的因素（在本書中未做討論；詳見Jonassen，2000b；Jonassen & Rohrer – Murphy，1999）。
4. 確定其問題類型。
5. 應用錶0x.1為每一類問題建構案例支持和認知支架。這些建議，但不是所有的建議都已得到過嚴格的實證研究。事實上，它們為數以百計的研究提供瞭潛在假設。
6. 建構的問題解決的學習環境應包括案例組件和認知策略，並且將兩者有機整閤在一起。
7. 如果時間允許，實施與評價問題解決學習環境的應用效果。這一活動一般在隨後的學期裏完成，並且作為設計研究的第一輪研究。

問題解決需要何種類型的研究？
雖然本書的主要目的是針對不同類型的問題，幫助你設計更加有效的學習環境，但還有一個隱性目標是激勵對能決定有效問題解決的因素研究。關於如何學會問題解決，每一章都提齣瞭無數研究問題。在我們的日常生活中，相對於問題解決的重要性來說，很少有對問題的類型進行討論的研究。在本書的四部分內容中，如果沒幾韆條也有幾百條潛在的研究問題。我真誠地希望本書將會激勵和支持該類研究。
錶0x.1

前言/序言

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