图5奥苏伯尔问题解决模式奥苏伯尔以为，问题是由有意义的言语命题组成的，其中包括目标和条件。他认为，一组命题构成问题情境的原因，是由于从已知条件到问题之间包括了认知空隙，学生的已有知识结构中不存在现成可用来实现目标的步骤和方法。
2.明确问题目标与已知条件。
问题情境命题是客观存在的激发材料，可以刺激学生回忆相关的背景命题。将这两种命题聚在一起，从而知晓问题的条件和要实现的目标。
3.空隙填补过程。
这是解决问题的关键。学生明确已知条件与目标之间存在的空隙或差距，并试图填补空隙，这需要相应的知识和加工：
（1）提炼背景命题。所谓背景命题是学习者认知框架中目前问题解答相关的事实、定义和原理。学习者一定要按照目前问题的需要选择相关命题。它来自于学习者平日学习的累积。
（2）运用推理规则。所谓推理规则是结合结论的逻辑规则。在系统有序的学习过程中始终存在着各种外露的或暗隐的规则。
（3）采取一定策略。解决问题的策略通常指一系列挑选、组合、转变或操作命题，填补问题的原有空隙。策略的作用是为了降低尝试与错误的任意性，节省解决问题所需的时间，加强解答的概率。策略提出一系列步骤，从差距的一端至另一端，顺向、逆向都行。
4.解答后的检验。
一旦问题得以解决，往往需要一定形式的验证，查明推理过程有无疏漏，填补空隙的渠道是否最为简捷，及能否正式拿出来以作为交流之用等等。
奥苏伯尔通过考察发现，一些学科并未出现与数学及自然科学一样的问题解决过程，可是这个模式对于非自然科学方面的教师分析高层的任务是有帮助的。
（二）加工信息问题解决模式
加工信息论者将问题解决当做是信息加工系统（即大脑或计算机）进行加工信息，将初始的信息转变成最终状态的信息。这种最有名的是纽厄尔和西蒙（Newell& Simony）等人于1958年设计的“通用问题解决程序”（general problem solve）。它提出问题解决的过程就是通过一连串的操作完成目标的过程，问题解决者在过程中会在碰到多种问题情境，其总和就组成了问题状态。问题状态分成初始状态、中间状态和目标状态。问题解决的过程是由初始状态到中间状态最终实现目标状态的过程。由一种问题状态转换成另一种问题状态的操作称作为算子（Operator）。问题解决的过程便是通过算子由初始状态转换至目标状态的过程。由一连串问题状态和转换问题状态的算子就构成了问题空间（Problem Space）。想实现目标状态，需在问题空间寻找一连串算子。其途径有二：一是算法式（algo。rithm），它把能实现目标和所有可能的方案均计算出来。它可以确保获得成功但费时费力，现实中有可能无法实现。二是启发式（heurisitic），它仅依据目标的引导，不断地尝试将问题状态转变成与目标状态近似的状态，进而对成功趋向目标状态有价值的算子进行试探。简单省时，并不一定成功。
（三）格拉斯问题解决模式
1985年格拉斯（Class）将问题解决划分成互相区别又互相联系的四个阶段。
1.产生问题的初始表征。即理解问题阶段。首先将问题空间转变到工作记忆中，也就是在工作记忆中对组成问题空间的各种条件、对象、目标和算子等实行编码，建立表征。
2.计划的制定。从宽阔的问题空间中寻找出可以实现目标的解决方法，即从长时记忆中寻找出与相关的解决问题的方法的信息。若寻找到以前解决同样问题的办法，便可运用这种办法成功地解决目前问题，反之，便去寻找，就要探索其他方法方能解决问题。
3.重构问题的表征。若第一阶段构建的表征对执行计划来讲是不够的，则一定要重构问题表征。重构的问题表征与构建初始问题表征有很多近似之处，不过有时需摒弃原有的初始问题表征而构建新表征。
4.操作计划和检验结果。执行过程，就是实际地把解决问题的计划、方案进行操作、实施的过程，要评定或验证操作程序执行的结果验证，这是反馈过程。问题解决者将问题答案与初始问题表征相配匹，若是用操作可以让问题的初始状态转换变成目标状态，那么问题解决便成功了。之后将解题程序储藏在长时记忆中，便于解决其他同类问题。若未达到目标状态，需要返回修订计划，甚至抛弃原计划，采取新的解决问题的办法。
（四）基克问题解决模式
基克（M.L.Giek 1996）等人依据研究解决问题策略提出了解决问题的四阶段模式（见图6）。
（五）吉尔福特智力结构问题解决模式
1986年，在智力三维结构模型的基础上美国著名心理学家吉尔福特又研究了人类问题解决全过程。他在《创造性才能》一书中，提出了智力结构问题解决（SOIPS）模式（structure of imeUeetproblem-solving model）。
以贮存记忆为基础，由于记忆为解决问题的心理操作提供各类信息，再有贮存记忆记录解决问题过程中的各类状况，且对其进行地不断评价。在贮存记忆的基础上，环境和来自身体的信息经注意过滤器后，对进入头脑的信息利用记忆贮存进行认知，即辨认其存在和认知其性质。之后发现解决问题的方法，即运用求异与求同两种思维方式。由于来自记忆贮存的诸多信息在沿途中都会受到评定，所以，在获取理想的解决问题办法之前，会有一系列往复循环。其突出特点不仅在于它的基础是以智力结构模型，同时与信息加工过程相结合，而是在于它将解决问题和创造性有效地融合在一起，使其成为一种有独特价值的解决问题模式（见图7）。
图7吉尔福特智力结构问题解决模式从以上几个具有代表性的解决问题模式中可以了解到，早期的理论家，心理学家们所关注的问题解决大部分都把注意力集中在固定的问题或有明确答案的问题上，却未将问题解决看作是一种创造活动，而是当作了寻找固定答案的程序活动。所以，奥苏伯尔和鲁宾逊将解决问题列为有意义学习的第五级，位于创造性学习之下。许多人受此影响，忽略了问题解决过程中的创造性因素，好似二者关系不大，所以，在问题解决模式中过分注重记忆，特别是长时记忆的作用，而忽视思维的重要作用，只有吉尔福特的智力结构问题解决模式才对此种状况有所改变。因为问题解决者的固有偏见所形成的定势，使问题解决模式没能很好地表现出创造成分，没有发挥人的创造性的培养所该发挥的作用，应予以改变的。
最早由美国心理学之父威廉·詹姆斯界定问题解决。联结主义、格式塔学派和杜威五步模式为早期问题解决作出了很大贡献。现代问题解决模式主要有奥苏伯尔和鲁宾逊、信息加工、格拉斯、基克、吉尔福特问题解决模式等。这些模式大部分都集中于固定问题或有明确答案的问题解决方面，只有吉尔福特的智力结构问题解决模式才与创造联系起来。由此可见，创造性的问题解决还需要更深入研究。
关于问题解决的心理历程与教育
问题解决过程既是一种高智力要求活动，也是一种充满创造乐趣的活动。它包括彼此相互联系的四个环节。
认知课题
认知课题是解决问题的起始环节和基础，认知课题应全面了解课题中的所有有用信息，全面地把握课题，一般要经过整体—部分—整体的认知过程，认知课题的能力与解决问题者本身的知识视野、经验密切相关。
表征课题
表征课题是指对课题的认知与理解，在对课题进行编码的基础上，在头脑中形成课题的条件与问题的初步印象。课题表征是以变化的形式表示和记录面对的任务和环境信息。它对问题的解决有重要影响。因此，我们把对课题的表征归为两种类型：常规性和创造性。
准确无误是常规性表征的最起码要求，因此在表征问题的参照点和参照系上必须确保正确。例如：
两个火车站相距50千米，两列火车于某周六下午2：00分别从两站相同出发，当第一列火车驶出站时，有一只小鸟也与该列车同时出发飞向对面驶来的第二列火车，到达第二列火车后，又飞回到第一列火车，如此反复，直到两车相遇，如果两列火车的时速相同都为12.5千米，小鸟的飞行速度为每小时50千米，请问在两车相遇之间，小鸟飞行了多少千米？
在这个例子中，如果以距离作为问题表征的参照系，就会使问题复杂化，显得比较繁锁。而如果以时间作为问题表征的参照系则问题就简单多了。解决方法如下：
首先求出小鸟在火车相遇之前飞行的时间（就是火车相遇前行驶的时间）
小鸟飞行时间=两站距离÷（第一列火车的速度+第二列火车的速度）=50÷（12.5+12.5）=2（小时）
其次求出小鸟在两车相遇前飞行的距离
飞行距离=小鸟飞行速度×小鸟飞行时间=50x2=100（千米）
把握问题的关键信息是解决问题的关键，应该尽量做到不被无关信息和错误信息所误导，正确把握住有用的信息。例如：在一个装有一升溶液的容器中，酒精占90%，水占10%，请问需加多少水才能使酒精变成全部溶液的80％，而水变成20％。如果被试者能够抓住加水前与加水后的酒精总量不变，如图8（左）所示，则该题的答案就一览无疑。然而，如果对题目理解错误（见图8右），一个容器的液体含90％的酒精，一个含80％的酒精，则会认为该题无解。
图8酒精与水的问题创造性表征则不仅要求准确无误，还要求超常规地表征问题，必须运用超出个人或人类知识视野去表征问题，尤其是那些没有固定答案的开放性问题则更注重于新颖、独特的解答方法。
总而言之，在对常规性问题和创造性问题进行表征时，如果能加入图形表征则效果更佳。
联想与匹配
联想与匹配是问题能否成功解决的关键所在。因此，我们必须充分利用知识与信息，使其与目标相匹配，成功解决问题。要做到这一点，从心理学角度来讲，就必须充分发挥联想与想象，运用已有经验来解决问题。但是我们认为，这种对联想与匹配的理解过于狭窄，不利于对创造性问题的解释。因为人们通常运用两种信息来解答问题：一种是贮存于长时记忆中的内贮信息，还有一种是根据解决问题需要从外部所搜集来的外贮信息。特别是解决那些动态的、研究型的问题时，内贮的信息，即长时记忆中的信息总是有限的，人们常由于人的内贮信息是有限的，在解决那些动态的研究型问题时，则需要更多地借助外贮信息。要获得部题的匹配，不仅要靠记忆更要靠思维、判断、推理、求异思维、求同思维的共同参与。我们认为对于答案惟一且固定的闭锁性问题，对于开放性问题，联想与匹配主要用于寻找解决问题的途径与方法；需要发挥联想寻找匹配，给解决者更多的创意空间。因此，我们认为教师应当善于激发学生对于联想与匹配的各种创意，不拘泥于传统的解决问题就行的观念。要让学生敢想敢做，充分开拓智力，提升综合素质。
反思结果
反思即对原有的认识进行再思考。这一阶段不仅要对问题解决过程进行检查，也要对整个课题进行反思，总结经验、教训。反思的价值在教育教学中尚没有引起充分重视。人们常常认为，到反思阶段问题已经解决了，目前人们并不太重视反思的价值，认为反思只是在浪费时间和精力。然而我们认为，从创新素质教育角度来看，人们的许多创意，无论已成功或已失败的问题给我们提供的许多创新问题、创新思想，正是在问题反思阶段形成的。主要有：（1）获得解决问题的程序性知识。（2）寻求最佳方法。（3）经验总结。
认知课题、表征课题、联想与匹配、反思结果等步骤都可以培养创造力，认知课题是解决问题的几大步骤，每一个步骤，表征问题可以训练，可以对信息的主次作出分辨，联想与匹配，可以培养记忆和思维能力；反思结果对问题变化的应变力；可以得出程序性知识，寻求最佳方案，对经验进行总结。
