Alcuni problemi possono essere risolti con successo seguendo specifici, step-by-step istruzioni — vale a dire, usando un algoritmo. Siamo in grado di assemblare correttamente i pezzi di un nuova libreria seguendo le indicazioni per il montaggio che vengono con il pacchetto. Possiamo calcolare la lunghezza di un tetto inclinato utilizzando il teorema di Pitagora. Quando seguiamo fedelmente un algoritmo, abbiamo sempre arriva ad una corretta solution.Download Articolo
Tuttavia, il mondo presenta molti problemi per i quali non esistono algoritmi. Non ci sono regole che possiamo seguire per identificare una nave di metallo sostituto, nessun elenco di istruzioni per aiutare a risolvere la distruzione delle foreste pluviali. In assenza di un algoritmo, gli studenti devono invece utilizzare una euristica, una strategia generale di soluzione dei problemi che possono o non possono produrre un risultato positivo. Per esempio, una euristica che potremmo usare per risolvere il problema della deforestazione è questo: Identificare un nuovo comportamento che sostituisce adeguatamente il comportamento problema (cioè, individuare un altro modo che i contadini possano soddisfare le loro esigenze di sopravvivenza). Per un altro esempio di euristica, prendere in considerazione il problema aggiunta nell'esercizio che segue
sperimentando in prima persona e toro.; Grocery Shopping-
risolvere questo problema, oltre il più rapidamente come è possibile:
si acquista tre elementi al negozio, a questi prezzi: $ 19.95 $ 39,98 $ 29,97
A proposito di quanti soldi stai spendendo? (Don ’ t preoccuparsi di una possibile tassa di vendita.)
Il modo più veloce per risolvere questo problema è quello di arrotondare e approssimativa. Il primo elemento costa circa $ 20, il secondo circa $ 40, e il terzo circa $ 30; di conseguenza, si stanno spendendo circa $ 90 sul tuo shopping. Arrotondamento è spesso un ottimo euristica per arrivare rapidamente a risposte approssimative ai problemi matematici.
A scuola, gli studenti in genere ottenere molto più pratica la soluzione di problemi ben definiti di quelli mal definiti, e viene loro insegnato molte più algoritmi di euristico. Ad esempio, è probabile che passare più tempo scuola imparare strategie di problem-solving utile per determinare la lunghezza delle tavole necessarie per un tetto casa sull'albero di strategie applicabili al problema della deforestazione. E sono inclini a passare più tempo con le leggi della fisica per prevedere quando corazzate galleggia di lottare con modi per prevenire i conflitti che richiedono queste corazzate, in primo luogo. Ma molti problemi del mondo reale non possono essere risolti con algoritmi cut-and-secchi. Inoltre, esistono alcuni algoritmi per risolvere problemi al di fuori dei campi della matematica e della scienza.
Problem-solving strategie, algoritmi e euristica allo stesso modo, sono spesso specifici a particolari ambiti di contenuto. Ma qui ci sono diverse euristiche generali di problem-solving, che gli studenti possono trovare utile in una varietà di contesti:
Identificare sotto-obiettivi. Rompere un grande, compito complesso e in due o più specifici compiti secondari che possono essere più facilmente affrontato.
Usa carta e matita. Disegnare un diagramma, elencare un problema ’ s componenti, o annotare possibili soluzioni o approcci
tracciare un'analogia.. Identificare una situazione analoga alla situazione problema, e derivano possibili soluzioni per l'analogia.
Brainstorm. Genera una grande varietà di approcci possibili o soluzioni — compresi alcuni che potrebbe inizialmente sembrare stravagante o assurda — senza valutare inizialmente nessuno di loro. Una volta che un lungo elenco è stato creato, valutare ogni elemento per il suo potenziale rilevanza e l'utilità
“. Incubare ” la situazione. Lasciate un problema rimane irrisolto per alcune ore o giorni, dando il tempo per una vasta ricerca di memoria a lungo termine per gli approcci potenzialmente produttive (JR Anderson, 1990;. JE Davidson & Sternberg, 1998, 2003; HC Ellis & Hunt, 1983; Halpern, 1997a)
Insegnamento Problem-solving strategie
a volte gli studenti a sviluppare strategie di problem solving per conto proprio. Per esempio, molti bambini inventano strategie semplici di addizione e sottrazione molto tempo prima che essi incontrano l'aritmetica a scuola (Carpenter & Moser, 1984). Ma senza qualche istruzione formale strategie efficaci, anche il più inventiva degli studenti possono a volte ricorrere a processo improduttivo ed errori per risolvere i problemi.
Per essere veramente efficace risolutori di problemi, gli studenti devono avere una solida base in — cioè una comprensione concettuale di — l'oggetto in questione (più su questo punto tra breve). Ma hanno anche beneficiare di istruzioni esplicite nell'uso di entrambi gli algoritmi ed euristiche. Di seguito sono alcune strategie che potremmo usare:
Per gli algoritmi di insegnamento:.
Descrivere e dimostrare le procedure specifiche e le situazioni in cui si possono usare
Fornire esempi pratici-out di algoritmi applicati, e chiedere agli studenti di spiegare ciò che sta accadendo in ogni passaggio.
Aiuta gli studenti a capire il motivo per cui gli algoritmi particolare sono pertinenti ed efficaci in certe situazioni.
Quando uno studente &rsquo ; s applicazione di un algoritmo produce una risposta sbagliata, guardare da vicino ciò che lo studente ha fatto, e individuare il punto guai
Per euristiche di insegnamento:
dare agli studenti la pratica nel fare male . problemi -defined più specifico e ben definito
Insegna euristica che gli studenti possono utilizzare in situazioni in cui non si applicano algoritmi specifici; per esempio, incoraggiare l'arrotondamento, individuando sotto-obiettivi, e drawinganalogies
Per insegnare entrambi gli algoritmi ed euristiche:.
Teach strategie di problem solving nel contesto di aree tematiche specifiche (
non
come un argomento a parte dal contenuto accademico) e, idealmente, nel contesto delle attività di autentici
Impegnarsi in attività di problem-solving con gli studenti, modellando le strategie efficaci e guidare gli studenti e rsquo comuni.; sforzi iniziali.
Fornire ponteggi per problemi difficili (per esempio, li rompono in problemi più piccoli e più semplici, dare suggerimenti sulle possibili strategie, o fornire soluzioni parziali).
Chiedi agli studenti di spiegare che cosa sono facendo come funzionano attraverso un problema.
agli studenti di risolvere i problemi in piccoli gruppi, la condivisione di idee sulle strategie di problem-solving, la modellazione diversi approcci per l'un l'altro, e parlano i meriti di ciascun approccio. (RK Atkinson, Derry, Renkl, & Wortham, 2000; Barron, 2000; Chinn, 2006; Crowley & Siegler, 1999; Gauvain, 2001; Kirschner et al, 2006;. Mayer, 1985; Reimann & Schult 1996 ; Renkl & Atkinson, 2003; Rogoff, 2003)