3 相似论对内部表征形成机制的启示

　　有研究者提出问题解决环(Problem-solving Cycle)概念，把问题解决问题过程划为7个阶段：问题确认，问题界定、建构问题解决策略、组织关于问题信息、资源分配、监测问题、解决和评估问题解决。从这个问题解决环来看，问题表征并不是问题解决过程中一个完全独立的问题解决阶段，而是一个对有关信息进行不断地提取、编码、转换和修改的过程，它渗透于问题的界定、策略构建、信息组织等问题解决阶段，但从其形成机制来说，似乎没有形成明确的观点。邓铸对有关研究进行分析后认为：问题内部表征的形成机制主要有这样几种不同形式：样例类比、问题空间表象化、问题范畴化等。 样例(example)类比 有经验的问题解决者都有许多成功解决的问题样例，这些样例被储存在长时记忆系统中，具有完整的结构。当问题解决任务出现是，问题情景的线索会被知觉系统觉察和加工，并激活相应的样例，按照这一样例的表征模式快速形成对问题的表征。这一表征是否有效，看其是否成功地表征了问题的成分及其结构。

　　按照相似论的观点：当问题解决任务出现时，问题情景需要与样例的表征模式相似，此时问题情景的线索才能被知觉系统觉察加工，才能快速形成对新问题的表征。如果情况与已经储存的图式不存在任何的相似，或相似程度不够高，那么激活相应的图式就比较困难，也就不能顺利进行正确的表征。同样，如果问题呈现后对其表征时，过多的受到表面内容的影响，则也会激活错误的样例。所以人总是习惯性的按照脑中已有的图式对问题进行表征的，同时在表征过程中不停的搜寻两者之间的相似之处。 问题空间(Problem-Space)表象化 当一问题的表述比较复杂或抽象时，问题解决者常常借助于表象化的表征形式来理解问题成分和成分间的关系。比较复杂的问题表述，会涉及较多的问题成分及关系，超出短时记忆的容量，这时问题解决者就需要对问题进行简化，使形成比较清晰的问题结构表象，突出问题结构的主要方面;当问题表述较抽象时，问题解决者则需要把抽象的表述转换成具体的表象，使问题成分及关系直观地表现出来。问题空间表象化的直接证据就是很多问题解决者常常利用纸笔来帮助解决问题。

　　笔者认为问题空间表象化是一个问题解决者创造的过程。这种创造可以从相似论的相似创造过程中找到依据。不论是表述复杂的问题的表征还是表述简单的表象化表征，都是一个依照相似运动、相似联系的规律进行创造的结果。问题解决者依据问题情境，利用纸笔等工具，通过画图等方式来创造性的进行问题表征，其依据就是问题情境与表象化表征之间的相似。 相似论对内部表征影响因素的启示 从上述两种内部 表征形成机制看，问题内部表征的建立依赖于知觉系统对有关问题信息的觉察和过去知识经验对知觉信息的解释，特别是已有的问题样例，可以使问题得到快速表征。当然有一些表面特征相似的情况下也会导致错误的类化和范畴化。有关研究表明，问题内部表征建立的影响因素主要有以下几个方面。 问题情境 问题情境即问题呈现的方式、环境及其结构等，它决定了问题解决者所能感知到的信息和这些信息的时空结构，是表征的基本信息条件。傅小兰等的研究表明，信息遗漏是导致对问题错误或不完整表征的主要原因之一。

　　根据相似论我们就可以找到解释物优、物困生问题表征的原因。在例题这种样例呈现之后，在接下来的问题解决情境中，优生可以根据例题所包含的信息，找到问题情境与样例的相似之处，发现只是部分已知条件的改变，从而建立正确的表征，顺利解决问题。他们会说:“哈哈，这道题目跟例题是差不多的”。差生则相反，一旦改变问题的呈现方式，他们就很难发现问题情境跟哪些样例相似，从而不能建立正确的表征，也就造成了解题困难。由此，在我们的实际教学中，要提醒学生分析问题的已知条件，寻求与样例之间的相似。同时教学过程要遵循循序渐进的原则，从简到难，帮助学生正确理解问题情境，从而达到让学生正确解决问题的目的。

　　例如初三物理电学部分有一道这样的例题：“标有220V-100W灯泡，在200V的电压下工作，其实际功率是多少?”与练习题中有一道“标有220V-60W的两盏灯，若串接在220V的电压下工作，问每盏灯的实际功率是多少”。物优生一般能够准确的找到练习题与例题的相似之处，从而能够正确的表征，顺利解决问题。物困生则相反，会觉得练习题比较难，不知道如何下手，也看不到与例题的相似之处，最后没能解决问题。 问题解决者的知识经验 问题解决者的知识经验，特别是与要解决的问题相关的专门知识经验和解决同类问题的成功经验，这些经验直接影响知觉系统对问题的情境中信息的选择和对觉察到的信息的解释，也可以成为问题表征的类比样例。

　　从事物理教学工作一线的老师都会有这样的体会：“凡是喜欢勤动手、动脑、注意观察、数学基础扎实的学生，物理这门学科的学习就比较容易上手”。这是因为初中的物理学科刚开始时，以培养学生兴趣、养成良好的试验习惯为主，还不涉及非常抽象、复杂的物理问题解决情境时，生活经验是很重要的。生活经验与课堂知识的相似就是学生顺利过渡到学课学习的基础。

　　比如，初中二年级学习凸透镜成像的规律，有一个自己动手寻找凸透镜焦距的小实验，很多学生在学习书本知识之前，就有自己摸索用透镜点燃火柴，点燃黑纸团等这样的经历，因此到学习到这一知识的时候就会恍然大悟，也就能顺利解决问题了。根据这样类似的经验，再进一步学习凸透镜成像规律也就容易了，而不必去费尽心思去背那些看似毫无联系的结论了。因此，我们也可以想到，减轻课业负担，增加孩子们自由活动的时间和空间是多麽重要，知识不只来源于书本，不是只通过做作业就可以学会的，生活经历、体验都是很重要的。 思维品质 问题解决者的思维品质，特别是思维的变通性对问题表征有重要意义，当一个问题能得到正确的解决时，就是要看能否改变对问题的知觉，突破某些范畴或样例的约束，建立新的问题的内部表征。

　　众所周知，物理与数学、化学学科之间是存在内部联系的。笔者猜测：这个内部联系的核心就是思维方式的相似。但从学科层面上看，物理学科与数学学科在关于数量与数量之间关系的分析方式上是相似的。物理学科的有些问题也得用列方程、方程组才能解决。物理与化学学科，在微观理论上相似的。比如，物理学科中分子动理论的内容与化学的物质结构的内容是相似的。

　　因此，学做练习题的一个目标就是在练习某些思维方式，而且这些思维方式可能在不同学科之间迁移。比如思维的的变通性。初中三年级有关电学的计算题，最后有一问题是求解滑动变阻器的最大阻值，有些学生感到很挠头，认为自己这道题目不会做，但另外一些学生会想：“如果能求出滑动变阻器的1/2电阻，也就能求出最大阻值(当然题目的已知条件是可以求解出1/2阻值的)。因此我们可以看到，相似的思维变通性，是解决不同学科问题所必须的。

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