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問題解決的策略演示文稿目前一頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)問題解決的策略目前二頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)腫么辦嘞?一·要開一個(gè)四位數(shù)的密碼鎖,你通常會(huì)怎么做?二·自行車騎到半路上突然壞了,你通常會(huì)怎么辦?思考目前三頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)問題解決是思維的一種形式。由一定的問題情境引起,經(jīng)過一系列具有目標(biāo)指向性的認(rèn)知操作,使問題得以解決的心理過程。問題解決策略是人們?cè)诮鉀Q問題的過程中搜索問題空間、選擇認(rèn)知操作方式時(shí)運(yùn)用策略的總稱。知識(shí)框架:

(一)算法式策略

(二)啟發(fā)式策略

1.手段目標(biāo)分析法

2.爬山法

3.反推法

4.類比思維目前四頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)

定義:指的是為達(dá)到某一個(gè)目標(biāo)或解決某個(gè)問題而采取的一步一步的程序。特點(diǎn):如果解存在,就一定能找到解,而且能找出所有的解,選出最佳的解。缺點(diǎn):對(duì)所有的可能進(jìn)行嘗試,費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,有時(shí)根本辦不到。一.算法式策略

目前五頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)雞兔同籠,一共5個(gè)頭,16條腿,請(qǐng)問在籠子里有幾只雞,幾只兔?5雞0兔5×2+0×4=10>163雞2兔3×2+2×4=14<162雞3兔2×2+3×4=16=161雞4兔1×2+4×4=18>16目前六頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)

再例如,解一個(gè)6個(gè)字母的字謎(如source),假如確實(shí)有這樣的一個(gè)詞存在,你只要系統(tǒng)地改變這6個(gè)字母的次序,每次到詞典中去查字母構(gòu)成的排列,最終就能找到一個(gè)匹配的詞(如course或者source)。運(yùn)用這種策略,問題解決者可能需要作出720種排列。因此,算法式的最大缺點(diǎn)是很費(fèi)時(shí)間的。目前七頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)總結(jié):

對(duì)如何從初始狀態(tài)到達(dá)目標(biāo)狀態(tài),沒有任何線索、也沒有理論指導(dǎo)。只能盲目嘗試。使用要點(diǎn):對(duì)如何解決一無所知的情況下,常用;逐個(gè)嘗試每一種可能性;兒童在最初的問題解決中較多采用;隨著學(xué)習(xí)和成熟,逐漸減少目前八頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)二.啟發(fā)式策略

定義:即憑借經(jīng)驗(yàn)來解決問題的一種策略。優(yōu)點(diǎn):能提高問題解決的效率。缺點(diǎn):如果受到已有經(jīng)驗(yàn)的誤導(dǎo),走了錯(cuò)誤的途徑,往往導(dǎo)致解決問題的失敗。

啟發(fā)式策略

1.手段目標(biāo)分析

2.爬山法

3.反推法

4.類比思維目前九頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)基本思想:把總目標(biāo)分成子目標(biāo),消滅差別,最終達(dá)到總目標(biāo)。即將目標(biāo)劃分成許多子目標(biāo),將問題劃分成許多子問題后,尋找解決每一個(gè)子問題的手段。例如,寫一篇20頁的論文對(duì)一些學(xué)生而言是十分頭疼的問題,但如果將這個(gè)任務(wù)計(jì)劃分成幾個(gè)子任務(wù),如選題、查找信息資料、閱讀和組織信息、指定大綱等,他們就能感覺容易完成了。1.手段目標(biāo)分析法目前十頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)科考隊(duì)員登珠峰目前十一頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)

若用手段目的分析來解決河內(nèi)塔問題,就是把一個(gè)問題分成若干個(gè)比較小的問題,每個(gè)小問題都有自己的目標(biāo),通過子目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)使問題的當(dāng)前狀態(tài)達(dá)到最后的目標(biāo)狀態(tài)。首先要評(píng)估一個(gè)問題的當(dāng)前狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài),確定當(dāng)前狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間的差別,差別一旦弄清楚,就可評(píng)判能用來減少這種差異的操作;然后選擇一種操作把它應(yīng)用于當(dāng)前狀態(tài)(如把一個(gè)圓盤從一個(gè)柱移動(dòng)到另一個(gè)柱);接著把最新的狀態(tài)再同目標(biāo)狀態(tài)作比較,再鑒別差異、選擇操作,依此類推。通過這種重復(fù)加工,直到目標(biāo)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)為止,把三個(gè)圓盤從1柱移到3柱。手段目標(biāo)分析法是人類解決問題最常用的一種策略。目前十二頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)“傳教士與野人過河”問題:在河的同一邊,有三個(gè)傳教士和三個(gè)野人,他們都要過河,大家都會(huì)劃船;現(xiàn)在只有一條船,一次只能載兩人,任何時(shí)候野人多于傳教士時(shí)傳教士就會(huì)被吃掉,他們將怎樣渡過河去?起始狀態(tài):在河的同一邊,有三個(gè)傳教士和三個(gè)野人,他們都要過河,大家都會(huì)劃船;現(xiàn)在只有一條船,一次只能載兩人,任何時(shí)候野人多于傳教士時(shí)傳教士就會(huì)被吃掉;目標(biāo)狀態(tài):傳教士和野人都安全過河;策略:傳教士和野人怎樣搭配渡河?目前十三頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)基本思想:先設(shè)立一個(gè)目標(biāo)然后向目標(biāo)方向走到與起始點(diǎn)鄰近的某一節(jié)點(diǎn),逐步逼近目標(biāo)。也稱為局部最優(yōu)選法。即在問題解決的過程中,假定的目標(biāo)是山頂。人們不可能一下子爬到山頂。在探索達(dá)到山頂?shù)穆窂綍r(shí),只要遇到有岔道,我們就看幾條岔道中哪一條是向山上(而不是向山腰或山下)延伸的,就選擇哪一條道路,這也是局部最優(yōu)的定義。弱點(diǎn):只能保證爬到眼前山上的最高點(diǎn),而不一定是真正的最高點(diǎn),問題解決者常常會(huì)到達(dá)一個(gè)“小山丘”而不是真正的山頂。因此問題解決者在使用爬山法時(shí),最好選擇幾個(gè)不同的起點(diǎn)一起來嘗試,如果幾個(gè)起點(diǎn)到達(dá)的都是同一個(gè)點(diǎn),這一點(diǎn)才算是真正的目的地。2.爬山法目前十四頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)區(qū)別:

對(duì)問題空間認(rèn)知程度的差異。爬山法:限于條件,只能走一步說一步;手段目標(biāo)分析法:可以直接設(shè)計(jì)需要的方式。目前十五頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)基本思想:從目標(biāo)開始狀態(tài)出發(fā)倒退到達(dá)目標(biāo)所需的前一個(gè)中間狀態(tài),直到退至初始狀態(tài)。反推法是從目標(biāo)出發(fā),反方向推導(dǎo)。適合問題:從初始狀態(tài)出發(fā)有多種可能;但對(duì)目標(biāo)而言,只有一種可能方法的問題。[舉例]趕火車,下午14:50的火車,應(yīng)該幾點(diǎn)出發(fā)比較好?3.反推法

目前十六頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)

ABCD分析:如果我能證明三角形ACD等于三角形BDC,我就能證明AD=CB?!边@樣,學(xué)生就會(huì)證明線的全等推出要證明三角形全等。他進(jìn)一步還會(huì)推想,如果能夠證明兩條邊和夾角相等,那么,就能證明三角形ACD和三角形BDC全等。

例如,已知矩形ABCD,如圖所示,求證AD=CB。目前十七頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)區(qū)別:

手段目標(biāo)分析法:該分析要考慮目標(biāo)狀態(tài)與當(dāng)前狀態(tài)之間的差別,而反推法卻不考慮這一點(diǎn)。因此在搜索問題時(shí)受到的約束較大。

反推法:當(dāng)問題空間中從初始狀態(tài)可以引出許多途徑而從目標(biāo)狀態(tài)返回到初始狀態(tài)的途徑相對(duì)較少時(shí),用反推法就相對(duì)容易些。目前十八頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)基本思想:一般是先對(duì)問題進(jìn)行表征,然后去獲取與當(dāng)前情景相關(guān)或相似的熟悉領(lǐng)域的知識(shí),加以利用。例如蜻蜓——飛機(jī)魚刺——針木管——聽診器蝙蝠導(dǎo)航機(jī)制——聲納4.類比思維法

目前十九頁\總數(shù)二十一頁\編于十四點(diǎn)河內(nèi)塔問題如圖所示,在一塊木板上有1、2、3三個(gè)立柱,在1柱

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