邊玉芳+等

〔關(guān)鍵詞〕相似性；類比策略；問(wèn)題解決；心理實(shí)驗(yàn)

一、引言

我們已知的事物與未解決問(wèn)題的相似之處可以幫助我們解決難題。著名生理學(xué)家哈維的經(jīng)歷可以給我們這方面的啟迪：在17世紀(jì)以前的歐洲醫(yī)學(xué)界盛行著一種理論，認(rèn)為人的血液產(chǎn)生于肝臟，存在于靜脈中，進(jìn)入右心室后滲入左心室，經(jīng)動(dòng)脈遍布全身后，在體內(nèi)完全消耗干凈。這是公元2世紀(jì)羅馬醫(yī)學(xué)家蓋侖提出來(lái)的。蓋侖是羅馬皇帝的御醫(yī)，據(jù)說(shuō)寫過(guò)78本著作，他的理論保持了上千年的權(quán)威，是醫(yī)學(xué)界頂禮膜拜的偶像。此時(shí)一位年輕的醫(yī)學(xué)院學(xué)生在就學(xué)期間生病回家休養(yǎng)，母親請(qǐng)來(lái)了民間醫(yī)生為他治療，當(dāng)時(shí)歐洲醫(yī)生治療疾病的常用方法是“放血”。這位學(xué)生在多次接受放血治療時(shí)，產(chǎn)生了這樣一個(gè)問(wèn)題：血液為什么能不停地流出來(lái)？它在體內(nèi)是怎樣流動(dòng)的？這些問(wèn)題伴隨了他一生，成為他主要的研究?jī)?nèi)容。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀察與實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)血管在心臟處張力加大，血液應(yīng)該是在全身不斷循環(huán)的。但是這些事實(shí)有著怎樣的聯(lián)系呢？問(wèn)題的突破來(lái)自于想象，他認(rèn)為心臟好像一個(gè)“水泵”，在“瓣閥”的控制下把血壓提高，通過(guò)“泵”的搏動(dòng)將血液打入動(dòng)脈，從大動(dòng)脈到小動(dòng)脈，流到全身，然后由較小靜脈流向較大靜脈，最后流回心臟。這就是17世紀(jì)英國(guó)著名生理學(xué)家哈維創(chuàng)建“血液循環(huán)理論”的故事。他最具創(chuàng)造性的思想——把心臟想象成“水泵”，在心理學(xué)問(wèn)題解決研究中被稱為“類比策略”。

“類比策略”是利用事物的相似性，發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題的途徑，是解決問(wèn)題經(jīng)常使用的一種策略。著名的哲學(xué)家培根曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“獨(dú)創(chuàng)常常在于發(fā)現(xiàn)兩個(gè)或者兩個(gè)以上研究對(duì)象或設(shè)想之間的聯(lián)系或相似之點(diǎn)。”哈維正是看到了心臟與水泵的相似之處，才能把諸多的科學(xué)事實(shí)聯(lián)系起來(lái)，并創(chuàng)造性地提出“血液循環(huán)理論”，實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究的重大突破。 類比策路問(wèn)題的研究一直是問(wèn)題解決領(lǐng)域重要的研究問(wèn)題，并且取得了很多突破。吉克與霍利約克（Gick & Holyoak）在1980年進(jìn)行的研究是一個(gè)典型的代表。

二、實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

探討類比策略在問(wèn)題解決中的重要作用

2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

在他們的研究中使用的問(wèn)題叫輻射問(wèn)題，它首先被鄧克（Dunker， 1945）使用，可以表述如下：

假如你是醫(yī)生，面對(duì)著一個(gè)胃內(nèi)有惡性腫瘤的病人。腫瘤不切除，病人就會(huì)死去，但是在腫瘤上又不能動(dòng)手術(shù)。有一種輻射能摧毀腫瘤。如果輻射以足夠高的強(qiáng)度立刻到達(dá)腫瘤，腫瘤會(huì)被摧毀。但不幸的是，其他的健康組織同時(shí)也會(huì)被摧毀。而輻射強(qiáng)度較低時(shí)，射線對(duì)健康肌體無(wú)害，但對(duì)腫瘤也就不起作用。那么，我們應(yīng)該用什么類型的輻射去摧毀腫瘤同時(shí)又能避免傷害健康的組織呢？

解決這個(gè)難題的思路有三條（見(jiàn)下頁(yè)圖）。一是避免放射線與健康組織的接觸。這種做法雖然保護(hù)了健康組織，但是操作上難以實(shí)現(xiàn)，因而不可取。二是降低健康組織的敏感性。這種做法仍不能實(shí)現(xiàn)治療的目的。三是使放射線經(jīng)過(guò)健康組織時(shí)強(qiáng)度減弱，當(dāng)它到達(dá)癌體組織時(shí)再提高強(qiáng)度。這種做法不僅保護(hù)了健康組織，同時(shí)也能殺死癌癥細(xì)胞。參加實(shí)驗(yàn)的都是大學(xué)生。鄧克的結(jié)果表明，40%的被試選擇了第一條思路，19%的被試選擇了第二條思路，只有5% 的被試選擇了第三條思路。

在實(shí)驗(yàn)中，吉克和霍利約克研究了三種情況下被試對(duì)輻射問(wèn)題的解決：在解決輻射問(wèn)題之前，被試閱讀過(guò)類似于《指揮官》的包含類比推理的故事（實(shí)驗(yàn)條件） ；沒(méi)讀過(guò)任何其他的故事（控制條件） ；或閱讀過(guò)不相關(guān)的故事（控制條件） 。然后比較了不同條件下被試的問(wèn)題解決情況。

在一個(gè)叫《指揮官》的故事中，一支坦克部隊(duì)的指揮官要向敵軍司令部發(fā)起攻擊。如果使用很多坦克，他贏的機(jī)會(huì)就很大，但他的部隊(duì)必須經(jīng)過(guò)一個(gè)又窄又不牢固，且僅能通過(guò)少數(shù)坦克的橋；而如果使用少量的坦克發(fā)起襲擊則易被敵方擊退。為了取得勝利，這支坦克部隊(duì)的指揮官制定了一個(gè)讓坦克分別通過(guò)每座小橋，進(jìn)而包圍敵司令部的計(jì)劃。這樣，所有坦克都能同時(shí)過(guò)橋攻擊和占領(lǐng)敵司令部。

顯然，這個(gè)故事中指揮官解決運(yùn)輸坦克難題與癌癥問(wèn)題有著某種相似性，而指揮官解決這個(gè)問(wèn)題的方法對(duì)解決如何讓放射線在不傷害其他健康組織的條件下安全到達(dá)癌癥機(jī)體有很強(qiáng)的啟發(fā)性?？梢灶A(yù)期在實(shí)驗(yàn)條件下，被試正確解決的幾率會(huì)顯著大于控制條件。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)，那些在解決輻射問(wèn)題前沒(méi)有閱讀故事或閱讀無(wú)關(guān)故事的被試中僅有大約 10%使用了最有效的方法來(lái)解決問(wèn)題，而解決輻射問(wèn)題之前閱讀過(guò)類比故事的被試中有大約75%在時(shí)間限度內(nèi)使用“匯聚解決法”（不同方向發(fā)射射線）解決了輻射問(wèn)題。這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說(shuō)明人們對(duì)問(wèn)題的解決能從類比中受益。

三、實(shí)驗(yàn)應(yīng)用

類比策略不論在一般的學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中，還是在偉大的科學(xué)研究中都發(fā)揮著重大的作用。從學(xué)生學(xué)習(xí)與教師教學(xué)的角度來(lái)看，運(yùn)用類比思維可以把陌生的對(duì)象和熟悉的對(duì)象進(jìn)行類比，把未知的東西和已知的東西類比，可以啟發(fā)思路、提供線索，幫助學(xué)生有效地學(xué)習(xí)知識(shí)、發(fā)展智力、培養(yǎng)能力，提高自身的素質(zhì)。

1.有助于新舊知識(shí)的橋梁作用

類比法是一種推理方法，為了把要表達(dá)的問(wèn)題說(shuō)清楚，往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來(lái)類比要說(shuō)明的那些抽象的、無(wú)形的、陌生的事物，通過(guò)借助于一個(gè)比較熟悉的對(duì)象的某些特征，去理解和掌握另一個(gè)有相似性的新對(duì)象的某些特征。例如，在研究通電螺線管的磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)中，為準(zhǔn)確記憶通電螺線管的北極與電流方向的關(guān)系，以緊握的右拳頭類比為螺線管，四指為線圈并指向電流的方向，則大拇指所指的一端為北極，通過(guò)這樣形象、直觀的教學(xué)使學(xué)生很容易理解、記憶所學(xué)的知識(shí)。

2.有助于提高課堂教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)效率

在平常的學(xué)習(xí)中，學(xué)生往往會(huì)覺(jué)得這些知識(shí)看得懂，也聽(tīng)得懂，但做起題來(lái)就是容易出錯(cuò)。究其原因，學(xué)生缺乏知識(shí)的系統(tǒng)化，所學(xué)的知識(shí)是零散的，沒(méi)有融會(huì)貫通，所以學(xué)習(xí)效果并不好。要解決這種“一看就懂，一做就錯(cuò)”的問(wèn)題，教師就要在平時(shí)的課堂教學(xué)中，有意識(shí)地運(yùn)用類比方法，讓學(xué)生的知識(shí)成為一個(gè)有機(jī)的整體。有經(jīng)驗(yàn)的物理教師不難發(fā)現(xiàn)，在物理知識(shí)中有很多內(nèi)容具有相似性，具有相同的物理規(guī)律，所以解決問(wèn)題的思路、處理問(wèn)題的方法與手段也是一致的。例如，物體在重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與帶電粒子在勻場(chǎng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)相比較可知它們間只是物體的加速度不同，但它們間有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即當(dāng)勻場(chǎng)電場(chǎng)一旦確定，它們各自的加速度都保持不變；將垂直磁場(chǎng)方向的帶電粒子在勻場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)比較可知帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖慈力提供向心力，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與圓周運(yùn)動(dòng)相同。作了這樣的類比之后，抽象晦澀的電磁運(yùn)動(dòng)就和直觀地一般物理運(yùn)動(dòng)一樣清晰起來(lái)，只要前面的學(xué)習(xí)扎實(shí)，電磁運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題只要“照葫蘆畫(huà)瓢”就可以了。這樣的學(xué)習(xí)與教學(xué)會(huì)大大提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

3.有助于培養(yǎng)與提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

在教學(xué)中，應(yīng)盡量為學(xué)生提供多種相似情境的機(jī)會(huì)，指導(dǎo)他們逐步形成運(yùn)用類比推理尋找相似性的思維方法，即培養(yǎng)學(xué)生的類比思維。這樣的教學(xué)會(huì)給學(xué)生創(chuàng)造發(fā)散思維與想象的條件，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性的培養(yǎng)。教師在教學(xué)中不僅要在本學(xué)科內(nèi)進(jìn)行類比，如果能進(jìn)行跨學(xué)科，甚至在跨文理學(xué)科進(jìn)行類比，就會(huì)極大地拓展學(xué)生的視野。

（選自董奇、邊玉芳教授主編的《經(jīng)典心理學(xué)實(shí)驗(yàn)書(shū)系》之《教育心理學(xué)》）

（作者單位：北京師范大學(xué)心理健康與教育研究所，北京，100875）

編輯 / 楊 怡 終校 / 于 洪