摘要
问题解决既是一项创造性的实践活动，又是一个高级的学习过程。研究学生的问题解决过程，有利于帮助学生体验和理解科学探究的过程与方法，形成终身学习的能力，培养学生的批判性思维品质，形成“创新精神”和“实践能力”。
本文以江苏地区的高中学生为研究对象，以中学化学问题的解决为研究载体，利用文献分析法、问卷调查法、个案分析法、出声思维法等研究方法，了解中学生化学问题解决的现状，研究中学生化学问题解决的过程和特点，分析学生问题解决过程中的问题表征和问题解决策略应用中的行为。研究结果表明：
1．当代中学生在化学学习中，普遍存在着问题意识不强，问题表征水平不高，缺乏解决问题的策略性知识，问题解决中的自我监控能力不够等现象。我们迫切需要了解学生问题解决的特征、研究学生的问题解决过程，以培养和提高学生解决问题的能力。
2．正确的问题表征是成功地问题解决的前提条件和重要保证。在解决化学问题时，中学生通常以一种自己熟悉的表征方式表征问题(也常使用符号表征、数学表征、图文表征、言语表征等多种表征方式表征同一个问题)；学生在问题表征中存在着问题表征的层次和种类差异；问题的呈现方式和问题解决者的知识结构较大程度地影响着问题表征。
3．怎样选择问题解决策略和选择怎样的策略解决问题，对于快捷、正确地解决中学化学问题有着重要影响。中学生解决化学问题时，主要采用了模式识别策略、分析递归策略、探试搜索策略、有限试误策略、直觉思维策略等策略，其中模式识别策略使用频率最高，只有当学生对使用模式识别策略解决问题感到困难或没有把握时，才会选用其它解决问题的策略；这说明学生已有的问题解决的模式、解决问题的策略性知识在学生解决新的化学问题的过程中发挥着重要作用。研究还发现，中学生在解决化学问题时，也使用策略组合。每一个化学问题的解决，存在着一个“最佳策略”或“最佳策略组合”，策略或策略组合选用适当，则问题解决的酝酿期较短，反之则长。
4．学生的解决问题过程中，存在着“对问题解决的完全认识状态”(对问题及其持续下去的全部问题解决过程有一种清醒的认识，在思维上不存在任何障碍时的一种认识状态)。问题解决者解决同一个科学问题时到达“对问题解决的完全认识状态”的时间的长短可在一定程度上反应问题解决者解决问题能力的高低。
5．对学生问题解决的研究是一项系统工程，学生解决问题的过程受诸多因素的影响，还有许多问题有待进一步研究。如策略实施过程中的心理能量分配问题，学生的知识结构对问题解决的影响问题，表征与策略实施之间的距离问题，元认知对问题解决的监控影响问题等。
Problem solving is not only a productive activity process, but also an advanced learning process. The study on students' problem solving is beneficial to help the students experience and understand the process and method of scientific research, form the permanent learning ability, cultivate their critical thinking features and form their innovation spirits and practice abilities.
The objects of this article are high school students in Jiangsu province, and we've based on the high school chemical problem solving, using reference analysis, questionnaire investigation, sample analysis and think-aloud method etc to study the current situation of students' chemical problem solving, investigate the process and features of students' chemical problem solving and analyze the problem representation and the action in problem solving strategy application in the course of students' problem solving. Our results show:
1 .In the process of learning chemistry, we find that there are many problems existing universally, such as that their consciousness of problem solving is not strong, the level of representation is low, they are lack of the strategies of problem solving and that their self-control is not sufficient. Therefore, we need urgently to understand the characters of their problem solving, to study the process of students' problem solving, and to foster and improve their ability of problem solving.
2.Correct problem representation is the premise and guarantee of solving problem successfully. When high school students are solving chemical problems, they usually choose a familiar way to represent the problem, or sometimes may use several representation methods (symbol representation, mathematical representation, chart-word representation, words representation and so on) to represent the same problem. Problem representation has difference in levels and sorts. The appearance of the problem and the problem solver's knowledge structure largely affect the problem representation.
3.How to select problem solving strategy and which to select greatly affect high school students' chemical problem solving's quickness and accuracy. When high school students are solving chemical problems, they mainly adopt pattern-distinguish strategy, analysis-recursion strategy, detective-search strategy, try-mistake - strategy and intuition-thought strategy etc. And among them, the most frequently used strategy is pattern-distinguish strategy. Only when students feel difficult or have no confidence in solving problem by using pattern-distinguish strategy, will they use other strategies. It shows that students' formed pattern of problem solving and the strategic knowledge of problem solving play an important role in the process of solving new chemical problems. It also shows that when they are solving chemical problems, they use several strategies synthetically. There exists a best strategy or "best combined strategy" in the course of every chemical problem solving. The more suitable the strategy or combined-strategy they choose , the shorter time they will spend solving problem while the longer on the contrary.
4.In the process of students' problem solving, there exists a stage which is called "a stage fully know the problem solving "(a sober recognition of the problem and its complete solving of the continuous problem, a recognition without any obstacle in thought). The time taken to reach "a stage fully know the problem solving" in solving the same scientific problem, which to some degree can reflect the difference of the problem solvers' level.
5.It's a systematic project to study students' problem solving, since the process of problem solving may be affected by many factors, and many problem still need to be further studied, such as the distribution of psychological energy in the course of strategy's carrying out, the effect of students' knowledge structure on problem solving, the distance between representation and strategy's carrying out and the influence of metacognition on problem solving etc.
引文
[1]．联合国教科文组织教育发展委员会编著，华东师范大学比较教育研究所译，学会生存-教育世界的今天和明天，北京：教育科学出版社，1996，D36
[2]．马忠林编，郑毓信著，数学方法论，南宁：广西教育出版社，1996
[3]．戴再平著，数学习题理论，上海：上海教育出版社，1996
[4]．韩进之编，教育心理学纲要，北京：人民教育出版社，1989
[5]．John B．Best著，黄希庭等译，认知心理学，北京：中国轻工业出版社，2000，p366
[6]．皮连生等编著，现代认知学习心理学．打开有效学习之门的钥匙，北京：警官教育出版社，1998
[7]．李征坤、刘文君，试论科学问题的结构，华中师范大学学报(人文社会科学版)，1998(1)：51—54
[8]．陈元晖．，教育与心理辞典，福建教育出版社，1988
[9]．林钟敏编，大学生思维心理学，福建教育出版社，1992，p85
[10]．高文，一般的问题解决模式，外国教育资料，1999(6)，19—24
[11]．王甦，汪安圣著．认知心理学，北京：北京大学出版社，1992，288—289
[12]．卢家楣等编，心理学基础理论及其教育应用，上海：上海人民出版社，1998
[13]．司马贺著，荆其诚，张厚粲译，人类的认知-思维的信息加工理论，北京：科学出版社，1986
[14]．邵瑞珍主编，教育心理学，上海：上海教育出版社，1997，p131
[15]．廖伯琴、黄希庭，口语报告法比较研究物理问题解决中不同数理基础被试表征体系的动念差异，心理发展与教育，1999(4)，p31-34
[16]．梁宁建等，问题解决策略的元认知研究，心理科学．2001(3)，p280-282
[17]．李明振，数学问题解决策略及其训练研究，贵州师范大学学报(自然科学版)，1998(2)，p72-76
[18]．李广洲等，化学问题表征和解题策略之间关系初探，课程·教材·教法，2001(5)
[19]．乐国林、田建芬，影响问题解决的因素探析，赣南师范学院学报，2001(2)
[20]．傅会芝，初中学生问题解决能力发展的跨文化研究，心理科学，1998(3)
[21]．王延文、王光明，初中数学教育培养解决实际问题能力与创造能力的实验研究，数学教育学报，1999(2)
[22]．王磊，中学化学实验问题解决心理机制的初步研究，化学教育，2000(5)
[23]．王京、王磊，化学问题解决中模式识别机制的初步研究，全国化学学习研讨会论文集，2000、7
[24]．李广洲等，高中学生化学概念掌握和问题表征程度关系的实证研究，化学教育，2001(4)
[25]．林伟，培养数学问题意识和问题思维的教学实践，教学与管理，1997(11)：31～33
[26]．陈英和著，认知发展心理学，杭州：浙江人民出版社，1996：312-313
[27]．章世斌、张庆林．问题解决中的元认知研究．心理学动态，1997(1)：36-39，52
[28]．吴星等，化学问题解决策略研究，全国化学学习研讨会论文集，2000
[29]．刘电芝，问题解决中的模式识别探析，华东师范大学学报(教育科学版)，1996(2)，p79～82
[30]．李维编，认知心理学研究，杭州：浙江人民出版社，1998，p128
[31]．刘大椿编，科学哲学通论，北京：中国人民大学出版社，1998，p298
[32]．周治金、陈永明，灵感及其实质，心理学探新，2000(1)
[33]．张卫，问题解决中的内隐认知，心理学动态，1999(2)
[34]．程明治，论物理学家产生直觉、灵感的美学因素，安徽师大学报，1997(2)
[35]．张春莉，数学问题解决过程的内在心理机制，华东师范大学学报(教育科学版)．1998(2)：55～63
[36]．任洁、许尚侠，当代心理学对口语报告的研究评述，心理科学，1998(1)：77～78
[37]．孔企平，西方“问题解决”理论研究和数学课程走向，课程·教材·教法，1998(9)：54～58
[38]．纪桂萍、焦书兰、何海东，小学生数学问题解决与心理表征，心理发展与教育．1996(1)：29～32
[39]．石绍华、张梅玲，问卷编制的几个问题，心理学动态，2000(4)：69～76
[40]．傅小兰、何海东，问题表征过程的一项研究，心理学报，1995(2)：204-209
[41]．陈勃、申继亮，指向问题解决的教育思路，教育理论与实践，2000(5)：51～53
[42]．张卫，问题解决中的内隐认知，心理学动态，1999(2)：7～12
[43]．司继伟，论问题解决的内隐观，西南师范大学学报(人文社会科学版)，2000(7)：71～77
[44]．林崇德、沉德立编，董奇、周勇、陈红兵著，自我监控与智力，杭州：浙江人民出版社，1996
[45]．夸美纽斯著，傅任敢译，大教学论，北京：教育科学出版社，1999
[46]．孙绍荣著，教育信息理论，上海：上海教育出版社，2000
[47]．王文榉主编，信息学概论，北京：中国商业出版社，1995
[48]．邓铸、余嘉元，问题解决中对问题的外部表征和内部表征，心理学动态，2001(3)：193～200
[49].Ching-Tung Lung and Roger L.Dominowski. Effects of Strategy Instructions and Practice on Nine-Dot Problem Solving. Journal of experimental psychology: learning memory and cognition 1985,Vol. 11 .No.4,804-811
[50].R.Taconis,*~M.G.M. Ferguson-Hessler, H. Broekkamp. Teaching Science Problem Solving:An Overview of Experimental Work. Journal of Research Science Teaching VOL.38.NO.4.PP.442-468 (2001)