本研究有理论、方法和实践三方面的目标：一是研究和梳理国际上最新的问题解决理论和研究，辨析问题解决能力的结构和关键因素，运用PISA实证数据为理论研究提供证据和改进的依据。运用PISA计算机化问题解决数据，研究学生回答问题过程中计算机自动记录的日志文件数据，提出PISA问题解决过程的评价指标，并针对这些指标开展中国上海与其他国家（地区）学生问题解决过程的比较研究。......
2023-10-19
LOG数据揭示PISA问题解决能力分类
【摘要】：通用领域问题解决也称为一般问题解决，指不需要用某个领域专门知识的问题解决，可能涉及复杂的一般心理过程，不受特定领域的束缚[21]。然而，特定领域知识对问题解决结果的突出作用并不意味着不需要通用领域的技能。图2-2问题分类图Quesada[32]等学者从形式和心理过程两个方面对问题解决做了分类。下面就专门对简单问题解决和复杂问题解决作些辨析。
对于问题解决任务类别的划分有多样化的视角，常见的分类有：根据解决问题需要的知识类型，划分为通用领域问题（Domain-general Problem）和特定领域问题（Domain-specific Problem）解决，特定领域问题解决指某个学科领域范围内的问题，如数学、自然科学或技术的问题可能需要各领域特定的问题解决能力[19]，通常被认为是分析性问题解决（即所有需要解决问题的信息都可以在开始使用）[20]。通用领域问题解决也称为一般问题解决，指不需要用某个领域专门知识的问题解决，可能涉及复杂的一般心理过程，不受特定领域的束缚[21]。这些一般心理过程在许多情境中都有重要意义，它们会产生一般和抽象的表征图式[22]，对于理解新颖问题的结构更有用，因为这些一般模式不受特定内容影响[23]。通用领域问题由于不需要专门知识，很多时候又被称为知识贫乏（Knowledge-lean）问题，而特定领域问题一般又被称为知识丰富（Knowledge Rich）问题[24]。20世纪末，学者进行的大量研究强调了特定领域与通用领域问题解决能力相比的重要性[25]。因为：①专家与新手的比较研究表明，在某个领域熟练的问题解决者主要依赖特定领域的知识来解决问题，很少使用一般知识；②各种通用领域的问题解决课程和书籍都没有经验研究来证明其有效性；③通用领域的知识不能轻易转移到其他问题情境[26]。因此，特定领域的问题解决策略通常被称为“强方法”，而通用领域策略被标记为“弱方法”[27]。然而，特定领域知识对问题解决结果的突出作用并不意味着不需要通用领域的技能。因为人们遇到新的问题情况时，需要非常规的行动，就不能依赖已知的特定领域的战略，所以通用问题解决能力与创新有很大关联[28]。
此外，根据问题有没有明确的解决方法，可以区分为良构（Well-structured）问题和劣构（Ill-structured）问题[29]。根据问题的定义是否明确，是否提供了解决问题所需要的全部信息，可以区分为定义明确（Well-defined）的问题和定义不明确（Illdefined）的问题。根据问题解决者是否已经掌握现成的解决方法，可以把问题区分为常规（Routine）问题和非常规（Non-routine）问题。根据问题设计的变量和结构的复杂程度，可以区分为简单（Simple）问题和复杂（Complex）问题；根据是否需要问题解决者与问题情境的互动来了解问题情境，可以区分为静态（Static）问题、动态（Dynamic）问题和互动（Interactive）问题。Jonassen综合问题多方面的特点界定了11种问题类型：逻辑问题、运算问题、故事问题、规则应用/规则归纳问题、决策问题、故障排除问题、诊断问题、策略绩效问题、政策分析问题、设计问题和两难问题[30]。这些问题在结构性、抽象性、学习行为和成功的标准等方面均有不同的特点[31]，如图2-2所示。
图2-2 问题分类图（戴维·H·乔纳森）
Quesada[32]等学者从形式和心理过程两个方面对问题解决做了分类。首先是从问题的形式特征上，从时间、变量、系统行为3个方面9个类别来进行区分。与时间相关的类别有3个：按照任务中的变量是否随时间变化，分为动态任务和静态任务；按照时间变化是连续还是非连续的，分为连续时间和离散时间任务；按照时限要求，分为有时间压力的任务和无时间压力的任务。与变量相关的类别也有3个：按照变量的数量和类型，分为连续变量任务和离散变量任务；按变量之间关系的数量和模式，分为高度互联的任务和稀疏连接的任务；按输入和输出变量在整个测量范围内是否直接成比例，分为线性系统任务和非线性系统任务。与系统行为相关的类别又有3个：按照是否包含不直接受输入变量影响的隐藏变量，分为透明任务和不透明任务；按变量之间所有关系是确定的还是随机的，分为随机任务和确定性任务；按问题解决者是否可以获得即时反馈，分为延迟反馈任务和即时反馈任务。其次是从心理过程上将问题解决任务分为4个类别：按照任务的未来状态是否可以被预期，分为基于技能的任务和基于计划的任务，前者也被称为反应性任务，问题解决者要取得好成绩必须对即时情况做出反应，后者也被称为预测性任务，问题解决者不需要非常快地做出反应，而是要根据目标要求计划和设计行动的过程；按照解决问题是否需要特定领域的知识，分为知识贫乏型和知识密集型任务；按照是否需要学习才能解决问题，分为需要学习的任务和不需要学习的任务；按照问题解决的难点是理解和表征问题还是搜索解决办法，分为基于理解和基于搜索的问题。(www.chuimin.cn)
上述这些分类中，不同学者用同一个词表达的意思可能并不相同，这就造成了很多研究中的矛盾，最为突出的就是对什么是复杂问题理解，有的学者认为是复杂问题解决的任务在另一些学者看来并不是复杂问题解决。另外，不同学者用不同的词表达的可能是同一个意思，例如Quesada对基于理解的问题实际上与PISA研究的探究和理解、表征和构思问题是一致的。下面就专门对简单问题解决和复杂问题解决作些辨析。
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