本章教学目的要求
要求学生了解和掌握问题解决的过程、策略及其计算机模型。
第二节 问题解决过程
一、问题空间与问题解决
人在解决问题过程中，所达到的全部这些状态（起始状态、中间状态、目标状态及算子）称为问题空间或状态空间。
1.问题行为图
2.树形图
二、问题解决的阶段
1.问题表征
2.选择算子
3.评价当前状态
三、问题表征对问题解决的影响
第三节 问题解决的策略
一、算法和启发法
算法是解题的一套规则，它精确的指明解题的步骤；启发法是凭借经验的解题方法，也可称为经验规则。
二、几种重要的启发式策略
1.手段－目的分析
2.逆向工作
3.计划
第四节 问题解决的计算机模型
一、《逻辑理论家》和《通用问题解决者》
二、计算机模拟的贡献与存在的问题
表象在思维中的作用
心理学家把借助于表象而实现的有思维活动称为形象思维，以区别于逻辑思维。
Shepard等的心理旋转实验也令人信服地表明，人在完成某种作业或解决某些问题，
主要领带于视觉表象过程。
那么知识对问题解决的影响机制是怎样的呢？认知心理学的研究逐渐揭示出，知识往往以图式影响问题表征的形式对问题解决发生作用。所谓图式，也被称为是知识图式或心理图式，它是指一组相关事件、知识或信念所构成的稳定的心理结构或网络。这种心理结构的形成主要依靠于后天习得，它是事件、客体、观念或概念在时间与空间上的接近、重复或语义联系的固定化、概括化。比如说“彗星”是一个概念图式，在这个概念图式中可能结合了这样一些相关的事件或观念：彗星是一种天体、一种天体现象、一条长长的“尾巴”、一种“不样之兆”等等。正因为这些要素具有稳定的结构性联系，一旦图式被激活就会有一系列联想，或者其中某些要素被知觉系统觉察，它就会激活图式。还比如要解决过河一类的问题，“过河”图式被激活，人们很自然的就会联想到湍急的河水、架桥、造船、泅渡等等事件或概念。由此看来图式具有激活、预测和引导的功能。也正因为如此，图式有助于问题的快速表征和解决。
问题表征是问题解决的关键甚至全部，它是指对问题初始条件、目标任务及其构成要素的觉察和理解，也是近来关于问题解决研究的核心。国内外有关数理化学科问题解决的研究报告很多，其内容多集中在问题表征方面。学科问题表征分外部表征和内部表征，外部表征指问题情境的成分和结构，包括物理符号、物体、维度，以及外部规则、约束条件或边界条件等，外部表征的信息只能被知觉系统觉察、分析和加工，它对问题的内部表征具有引导或定向作用；内部表征是问题解决者构建的关于问题的认知结构，是对觉察到的问题初始条件、约束条件的解释①，通俗或简单地说就是对问题及问题结构的理解。对问题的内部表征是能否解决问题的关键，而快速形成正确的内部表征需要以知识图式为基础，这些知识图式是通过样例学习建立起来的，往往结合了大量的专门领域知识和一般的问题解决的策略和方法，即也结合了大量的程序性知识，它可以使对问题的理解或表征类型化。正因为图式概念在问题解决研究中具有独到的意义，所以一些文献中把与问题解决有关的图式称为是问题图式。
有关研究表明，专家图式中的知识被良好组织、知识单元间高度联结，包含有关领域的陈述性知识，他们可以在问题解决中形成基于问题结构相似性的复杂的问题表征。新手的图式中知识很少组织、知识单元间的联结松散、包含较少相关领域的陈述性知识和程序性知识，往往只能形成基于问题表面相似性的简单的问题表征，较难发现有效的问题解决程序和方法。看来，知识图式对问题表征乃至问题解决具有重要作用，培养人的解决问题的能力，就不能脱离专门知识的学习，也必须在知识学习中促进其知识图式的形成与发展。
