问题解决心理学的研究模式及研究取向的演变，本文主要内容关键词为：取向论文,心理学论文,模式论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：B841文献标识码：A文章编号：1000-5455(2008)06-0103-09
在心理学研究中，问题及问题解决是一个愈益受到重视的研究领域。当代的认知心理学(广义的)基本上是把问题及问题解决，作为自己研究的根本价值取向与方法论特征的。
一、问题与问题解决的本质
(一)问题与问题本质。心理学认为，问题是指个体面临的、不能直接用已有的知识、经验和方法加以处理，而必须重组自己已有的知识信息或认知结构才能使之得到解决的疑难情境。格式塔心理学家邓克尔(Karl Dunker)的观点：“所谓问题就是当一个有机体有个目标，但又不知道如何达到目标时，就产生了问题。”[1]当代认知心理学对问题的基本定义是：“问题是给定信息和目标之间有某些障碍需要被克服的刺激情境”。因此，问题具有3个主要组成部分：当前状态、目标状态、从当前状态向目标状态转化所需要的一系列操作。
问题的本质是主体对客体之间的认知差距，是环境与思维之间的失调状态。从结构上讲，问题可能包含两个主要的成分：客体的性质与主体暂时的无解。它具有以下特征(R.Hastie，2001)：1.问题状态是清晰、简洁的；2.问题状态的描述是通过直观的、有意义的符号表现的；3.问题是有一定难度的，但又是可以解答的——有挑战性，并非不可解答；4.被试的解答可以评价为正确的或错误的；5.对问题的回答与具有的知识有联系。
(二)问题解决及其心理操作。问题解决即为：认知操作的一切目标定向过程。它需要问题解决者运用并重组已有的信息、知识、经验，寻找新的策略方法，制订实施的方案，朝着问题的目标状态进行内隐性操作(思维)和外显性操作(动作)。[2]这是认知心理学家基本上公认的问题解决定义。该定义主要包括了以下三点：首先，问题解决具有目的指向性；其次，问题解决是一系列的操作；最后，这种操作是一种认知操作。
1.问题解决本质是一种重要的思维活动，遵循逻辑推理、设想证明。问题是一种从当前状态向目标状态进行建构的过程，是指个体面临的、不能直接用已有的知识、经验和方法加以处理，而必须重组自己已有的知识信息或认知结构才能使之得到解决的疑难情境。它需要问题解决者运用自己已有知识经验和当前环境下的情景经验去不断地尝试证明、论证自己问题解决方法的可行性，是一种重要的思维活动，包含着概念、判断、推理等是问题解决者创造能力的表现。
2.问题解决是认知加工，包含算式的认知操作与运行。问题解决过程是问题解决者对一系列算子进行加工、组合、运算使其从初始状态向目标状态转化的过程。这里认知加工的算子有两种表现形式即实物的和符号的。如在河内塔问题解决过程中，问题解决者是根据问题当前状态而凭感觉去移动，主要运用试误法来实现对圆盘的操作，这是对实物算子的运算表现。而在高级知觉策略、符号算子的运算操作中，被试把任务目标分解为多个子目标，将问题的当前状态与储存于工作记忆中的预期子目标进行比较，根据被执行的子目标顺序来决定移动操作。[3]
二、问题解决心理学研究的基本模式
考察心理学研究的发展，可以发现有关问题解决的研究，大抵可归结为以下几种研究模式。
(一)问题解决的外部行为研究。主要有3个方面。
1.专注环境和行为之间的联系，排斥意识在问题解决中的作用，只考察外部行为的过程及结果。此时，研究者认为问题解决者在问题解决过程中无主动性可言，只能被动地适应环境。问题解决过程就是不断接受环境刺激，而改变行为达到目标的过程。其主要代表人物有俄国的心理学家巴甫洛夫(IvanP.Pavlov)和美国的行为主义创始人华生。如他们对动物所作的一系列的“刺激—反应”试验及华生提出的“S—R”理论公式。
2.以动物为研究对象，提出了“试误说”与“顿悟说”解释问题解决内在心理机制。如最早用实验方法进行问题解决研究的行为主义学派的美国心理学家桑代克(Thorndike，1874-1949)，他在1898年做了迷笼实验，根据这种实验，桑代克认为动物解决问题的过程，就是不断尝试错误的渐进过程，并由此提出了著名的“试误说”理论。同时期的斯金纳等人在随后的研究中意识到了心理在问题解决中的作用，提出了S-O-R公式。
格式塔学派在承认外在环境作用的同时，强调意识、心理等中介作用，强调经验的整体性质，并以各种组织原则来解释知觉、学习、记忆和思维等认识过程，注重人们对感觉信息输入的组织和解释的主动性，强调中枢过程的积极性和能动性，重视大脑内的知觉和思维等主观心理因素对当前认知任务的影响作用。
苛勒(Khler，1887-1967)在黑猩猩摘香蕉的实验中，发现黑猩猩并不是通过试误逐渐学会摘香蕉的，而往往是突然间学会解决这类问题的。有时候，黑猩猩无法用它熟悉的方法取到香蕉时就蹲在那里好像在思考，然后突然领悟到问题解决的方法，把问题解决了。这便是对问题情景的一种“顿悟”，通过对问题情景知觉的重新组合，突然领悟了手段和目的之间的关系，使问题得到解决。
由此可以看出格式塔心理学家强调思维的不连续性，即认为问题解决是由一些在性质上互不相同的过程来完成的。主张由顿悟而获得解决问题的方法。在他们看来顿悟的结果使个体形成新的认知结构，强调了问题情境的结构的重要性。
3.以问题解决的行为模式探讨问题解决的过程与阶段。格式塔学派认为问题解决非常类似知觉，在注视某一物体时，作为知觉者的任务是将视觉场中分离的成分排列为一个连贯的整体，作为问题解决者，我们的任务是心理上一次又一次重新结合问题中的成分直到获得稳定的格式塔。
格式塔学派的代表人物苛勒、惠特海默以动物为对象对问题解决进行了专门的研究，在他看来，对情境、目的和解决问题的途径等各方面的相互关系的新的理解是创造性地解决问题的根本要素，而过去的经验也只是在一个有组织的知识整体中才能获得意义和得到有效的使用。[4]
格式塔学派通常认为问题解决按固定的顺序进行。根据Walls的观点，这些加工过程为：(1)准备：在问题解决的阶段，解决者认识到问题的存在，并做出理解和解决问题的初步尝试。(2)酝酿：如果初步尝试失败，问题解决者可能将问题搁置一段时间，至少在意识水平上，思考者不再对任务进行加工，然后在某种潜意识水平上，加工继续进行。(3)豁朗：豁朗是顿悟的闪现，这种顿悟是潜意识工作的结束，并把答案带到意识层面上来。(4)验证期：确认顿悟，通常只是检查以确信顿悟的工作。[5]
(二)问题解决的主体内在知识与经验研究。主要有2个方面。
1.从知识贫乏领域向知识丰富的任务领域转变，探讨在知识丰富的任务领域中的问题解决。起初，行为主义心理学与格式塔心理学主要以动物为研究对象，去探讨无需任何知识、经验的问题的解决，如“迷笼”实验、“黑猩猩摘香蕉”实验，而信息加工心理学对问题解决的研究也大多数集中在知识贫乏领域中的问题上，如算术迷题、智力游戏等。在这些领域的任务中，被试解决问题所需知道的内容都包含在一个简单的指导语中。[6]
1958年Newell、Shaw和Simon提出了“通用问题解决者程序”(Gerenal Problem Slover，GPS)来模拟人的问题解决行为，通过将GPS解决逻辑问题的行为与人类被试的行为进行比较，表明对于那些规定知识贫乏的任务领域转移到知识丰富的任务领域。在知识丰富领域的问题中，为了提供解决问题所必需的知识，往往需要许多页纸的指导语，甚至要求有更大的知识背景。根据所需知识的类型，在信息加工心理学中已经研究过的知识丰富问题所涉及的领域主要有：代数、几何、物理、棋类、医疗诊所、公共政策制定以及计算机程序设计等。
2.以专家与新手为研究对象，探讨知识经验及知识结构在问题解决中的作用。这种研究主要是考察专家与新手在知识上的差异对问题解决的影响，也研究专长的形成。早在20世纪60年代早期，迪格鲁特(DeGroot)就做过专家与新手比较研究，他发现象棋大师与缺乏经验的新手在选择每一步时搜索的深度和广度并没有多少区别，但是他们在迅速观看一个真实的棋局后复现棋局的能力有很大差别。这是因为专家是根据实战棋局的特点复现棋位，而新手仅孤立回忆个别棋位。蔡思(Chase)和西蒙后来重复了这个实验，发现大师与新手回忆棋局的水平不同，大师的记忆组块远大于新手，但是当回忆随机摆放的棋局时，二者的差异就消失了。[7]
奇(Chi)等人曾研究过已经获得物理学博士学位的专家与刚读完大学物理学一学期课程的新手在知识结构上的差异。研究者发现，专家主要根据解决物理问题所使用的原理，而新手则更多地根据问题陈述中包含的事物分类。这些经典的研究都表明了知识基础或内部图式在问题记忆和表征中的重要作用。
(三)问题解决的信息加工研究。问题解决的外在行为指标研究曾经推动了问题解决的研究，他们的一些看法也得到了研究结果的支持，但他们都未能成功地解释整个问题解决过程，问题解决的信息加工研究出现后弥补了其中的不足。
1.信息加工功能与计算机模拟。以信息加工为理论基础的研究范式其特点是将人脑与计算机进行类比，把人脑看成是类似于计算机的信息加工系统，把人的认知过程看成是系列的物理符号的运算过程，用符号表征对象世界。信息加工功能主义有两个基本观点：计算机类比和计算机模拟。前者认为计算机和人脑一样具有目的通用性；能进行序列重组并发出新指令；能把任何特殊变量符号化；具有贮存和处理程序的递归能力；因而二者在功能上是可以进行类比的。后者则把计算机当作实验工具，把人类认知活动的结果编成计算机程序语言，然后将计算机的输出与人的实际行动对照，这样，既可以检验、修正以前的理论假设，又能得到以前没有注意到的信息，增加了我们对输入与输出之间认知过程的了解与兴趣。[8]
2.信息加工符号模型与信息加工符号系统的表征。在认知活动中，符号依据一定的规则得到储存、提取和变换，将问题解决看作是对问题空间的搜索，并用计算机来模拟人的问题解决过程，以此来检验和进一步发展对人的问题解决的研究。符号加工范式一般是以语义网络来说明表征。同时，表征是在不同层次上互相渗透和来回运动变化的，因此人类不能随意操作，必须通过相应的计算机程序来计算出这些内部表征之间的关系。[8]这一研究模式建立起了完善的研究手段、概念体系和应用技术。在20世纪70年代，这一研究模式被当成了认知科学本身，有一系列重要研究成果发表，如米勒(Miller，1956)对短时记忆容量的研究，纽维尔和西蒙(Newell& Simon，1956)用计算机程序对人类启发式搜索的问题解决过程的模拟研究等。
但是，随着研究的深入发展，信息加工的研究模式逐渐暴露出些许多不足。它以计算机比拟人类大脑的功能，认为人的智能也是计算性的，是串行加工的，这些基本假设受到了很大的挑战。正如我国心理学家朱智贤、林崇德指出：“信息加工心理学无法说明人的心理，意识是人的社会实践活动的产物，是完整的主体和客体相互作用的产物，是认识和情感意志辩证统一的产物，因而也不能真正说明人心理的社会性、能动性和创新性。”[9]实际上，人是一个可以生长的有智慧的组织系统，人类的智慧来源于知识经验的积累和创造性应用。换句话说，我们人类智能的本质与其说是“信息加工”，还不如说是“知识建构与智慧生成”。[7]
(四)问题解决的信息加工与建构主义相结合的研究。信息加工的建构主义比信息加工论又前进了一步，它仍然坚持信息加工的基本模式，但完全接受了建构主义学者Von Glasersfeld的第一条原则，即知识是由个体建构而成的，这不仅是对外部信息的加工，而且意味着外来信息与已有知识之间存在双向的、反复的相互作用，新经验意义的获得要以原有的知识经验为基础，从而超越所给的信息，而原有经验又会在此过程中被调整或改造。但这种观点并不接受Von Glaseisfeld的第二条原则，即知识是对经验世界的适应，它并不说明事物本来怎样。所以Emest称信息加工的建构主义为“轻微的建构主义”。[10]我们称之为信息加工与建构主义相结合的研究模式。例如，瑞斯尼克(Resnick)指出：近年来，在认知发展心理学中，关于儿童知识和数学学习的研究一直是最为活跃的领域之一。这方面的研究者包括认知的、发展的、教育心理学等方面的专家以及数学教育家，关于如何学习数学，他们基本上都接受一个建构主义假定，认为如同所有的知识一样，数学知识并不是被直接吸收的，而是个体建构的。这种建构主义的观点与皮亚杰的理论一致，但有所变化，而且这不暗示必然要接受皮亚杰的阶段论与逻辑决定论。
然而，建构主义主要是一种哲学思想，因而比较空泛。它虽然是正确的，却不能对知识获得问题的细节和技术层面做出详细的说明和解释，而信息加工思想却可以弥补这一不足。因此，今后应该在哲学上吸纳建构主义，并利用信息加工思想和技术详细说明问题解决的本质和过程，使二者有机整合起来。[7]
三、问题解决心理学研究取向的变化及特点
在问题解决研究的深入发展、研究模式的变化过程中，问题解决研究的取向也发生了变化，问题解决研究也越来越具体化、系统化、科学化，研究取向越来越重实践性、应用性。
(一)问题解决研究从动物实验转向电脑模拟实验、人类实验，进而重视个体差异性对问题解决的影响性，其研究取向出现了由动物到机器到人类，人类性到人类个体差异性研究的变化。在行为主义学派和格式塔学派研究问题解决时，桑代克和苛勒分别是通过猫和黑猩猩得出了“试误说”和“顿悟说”。那时，以人类作为问题解决研究被试的实验甚为少见。后来，认知心理学家又以电脑比作人脑，进行模拟实验，提出问题解决的阶段说，如Ausubel & Robonson把问题解决分为呈现问题情境命题、明确问题的目标和已知条件、填补空隙、检验4个阶段；Glass把问题解决分为形成问题的初步表征、制定问题解决的计划、重构问题表征、执行计划和检验结果等，充分反映了当时研究者们把问题解决看成是个体程序化地对问题进行步骤性、分解加工的过程，认为人脑等同于电脑是一种程序性、自动化操作系统，完全忽视了人脑的能动性、个体的差异性。
只有进入20世纪80年代后期，问题解决研究者们才逐渐在对人类进行问题解决研究的基础上，把人类个体的差异性纳入问题解决研究范围，重视到个体差异在问题解决中的重要性。狄格鲁特(De Groot)曾做过此类最早的研究：“专家—新手比较研究”。他发现象棋大师与缺乏经验的新手在选择每一步时搜索的深度和广度并没有多少区别，但是他们在迅速观看一个真实的棋局后复现棋局的能力有很大差别。我国胥兴春、刘电芝等人也做过“数学学习障碍儿童问题解决的表征研究”，[11]左银舫认知风格对不同类型几何问题解决的影响研究等[12]，这展现了问题解决研究内容的综化脉络，反映了问题解决研究者们研究价值取向的变化与发展。
(二)从知识匮乏性问题，纯粹信息加工问题转向知识丰富性问题、具体学科领域问题的研究，其研究取向越来越重视实践性、应用性，特别是教育教学指导性。所谓知识匮乏性问题，目前研究者尚未达成共识，主要是因为不同的界定间有很大的差距，这可能和研究者长期对问题解决领域内的基本概念的不同理解有关。[13]但对知识匮乏性问题解决的最初研究，开始于格式塔心理学家在德国的早期实验研究，在20世纪六七十年代相继得到了发展，如Duncker的“x射线”问题、Ewert和Lambert的“盘”的问题，以及后来著名的“河内塔”问题。[14]在我国有些研究者将其命名为“纯粹信息加工问题”。这些问题的研究在最初对人们了解、认识人类在面对问题、解决问题时的过程及解决模式有一定的帮助，但随着人们对问题解决研究领域的深入和扩展，特别是问题解决研究者们逐渐将研究深入到不同学科领域、工业领域、教育行业领域，这使心理学家、教育学家们联合在一起，使心理学的问题解决研究走向与学科教育研究相结合的道路，研究数学、自然科学等学科问题解决中的心理学问题，成为一种趋向。
其中，最成功的是数学心理学方面的研究。著名的认知和数学心理学家Mayer在1986年探讨认知心理学和教育的关系时指出：它们之间的关系，“并不总是那么积极，在20世纪中期，心理学家们倾向于用那些与学校学习无关的范式研究理论问题，而教育研究者则从非常专门的教学路线出发研究那些非理论问题，然而在过去20年中，发生了变化：心理学家最终开始注意学校中的学习问题，教育者也给心理学带来了更大的挑战，他们开始共同努力发展数学心理学。”[15]
目前，对以专业知识为基础的学科问题研究也越来越丰富，如在我国有部分人对平面几何问题，数学应用题表征，物理、化学问题解决的不同方面的研究。他们取得了丰硕的研究成果，使问题解决研究走出知识贫乏领域，逐渐揭示出基于知识的问题解决的复杂机制与影响因素，使研究成果具有更大的可解释性和生态效度，对社会实践活动尤其是对教育产生了直接而又深远的影响，[16]促进了教育、教学的发展，体现了问题解决研究的应用性价值取向。
(三)从对问题解决的外显观研究转变为对问题解决内在机制的研究，体现了问题解决研究的趋内在、本质化的取向。问题解决研究在其刚兴起时，传统心理学就分别从两条不同的路线出发，对其进行了研究。问题解决外显观主要对问题解决过程进行了静态的、经验的描述。如詹姆斯把问题解决描述为通向结局的一种探索；杜威和华莱士经验而直观地把问题解决的过程描述为循序渐进的分阶段的程序；联想主义则将问题解决过程看作一种联想过程。而问题解决的内隐观认为问题解决是对问题情境的整体理解，是旧结构的豁然改组成新结构，以及新结构的豁然形成，强调问题解决内在“酝酿”“顿悟”的性质。[17]
特别是随着20世纪60年代认知心理学兴起，认知心理学从信息加工观点出发，对人类问题解决的内部心理过程及其机制进行逐步深入探讨。例如，H.L.Swamson[18]通过研究得出，高元认知能力的被试，其问题解决成绩较低元认知能力组高，这证明了问题解决过程中元认知的存在。Ericcson和Simon[19]也曾对问题解决的内在影响因素进行过研究。结论表明在问题解决过程中“出声的思维”仅是对短时记忆中已经存在的信息的一种表达，其不会影响问题解决的过程和结果。但是，被试在解决问题的过程中如果“说出理由”时则会影响问题解决的过程和结果。同时，Dominowski通过研究也提出，要求学生在解决问题时自己向自己解释理由，能够引发执行加工过程，如调节、计划、注意问题特征，这一切能使解决问题的成功率更高。[20]
此时，对问题解决内在机制的研究也取得了一定成果，如，问题解决信息加工机制模型认为问题解决是以知觉启动为基础，在概念预期驱动下，经过一系列意义整体性、连续性渐增的概念转换，形成适当的心理表征，并在头脑中对这一表征执行认知操作的信息加工过程。这一研究取向随着内隐研究的发展，也逐步在深化，并表现出了新的蓬勃发展气象。
(四)问题解决研究由最初热衷于静态的问题解决“通用模型”的建立到专注于动态的问题解决阶段化模型的探讨，体现了问题解决研究的精细化、从静态走向动态的取向。回溯问题解决研究发展的历程，我们发现问题解决研究者由最初对问题解决过程的粗略模式的静态探讨，已经发展、演变到对问题解决过程中每个阶段内在机制模式的动态研究。
在研究之初，沃伦斯1926年提出了至今仍被广泛采用的问题解决过程的一个粗略模式，认为问题解决可以分解为一系列的4个阶段：准备阶段——酝酿阶段——顿悟阶段——验证阶段。安德森1936年总结问题解决的3条标准：即它必须具有目的性，运算序列和显著的认知成分的参与。其中，1972年著名的心理学家纽维尔和西蒙在问题解决的理论和实践研究中取得了重要突破。他们在“人类是怎样解决问题的？”这个问题的刺激下提出了一种可以应用多种不同问题的理论，简称“通用问题解决法”。他们把问题解释为是由问题空间、问题的初始状态、目标状态、中间状态和所有合法的算子及步骤构成的。这是问题解决研究初期研究者们热衷于静态的“问题解决通用模型”建立的最佳证明。该理论强调个体在解决非专门领域问题所使用策略的相对不变性。他们认为人们所用策略的相似性反映了人们的信息加工系统并不是非常复杂的，在处理很多问题时人们往往只使用几个基本的通用启发式；同时还强调形成正确表象的重要性，因为搜索模式通常是相当有限的，因而构建合适的问题空间可能成为解决过程中最重要的行动。
问题解决研究进入20世纪50年代，其研究取向逐渐走向动态化、阶段化、精细化。研究者仅仅在问题表征阶段就提出了3种观点：“基于知识”观点、“由下向上”观点、“由上向下”观点，并形成了问题解决中的交互建构模型。[15]在问题解决执行阶段，我国江琦等人提出了问题解决中的执行操作模型。
综上所述，以后问题解决的研究将会在心理学整个学科发展的大环境下，逐步建立在以信息加工与建构主义相结合的基础上，去实现问题解决由外显观研究向内在本质，由通用模型探讨到分阶段细化研究的转变，形成问题解决研究更加重视学科领域知识，更加重视问题解决者个体经验、知识，个体差异性的研究，更加重视与学科教学、实际应用相结合的实践指导性研究。
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