本書是關於什麼的？（關於本書）
我認為在各種教育情境（公立的中小學校、大學特別是企業培訓組織）中，其教育（正式、非正式或者其它形式）唯一真正的認知目標就是解決問題。以下五個方面可以支持我的這一論點。
首先，問題解決是最真實的，因而也是學習者能夠投入的最相關的學習活動。Karl Popper(1999)寫了一本書，指出人生就是解決問題。在每天的工作和生活中，人們不斷地在解決問題。在個人環境或者職業領域，沒有一個人僅僅是因為記憶信息或者完成考試而得到回報的。問題解決是二十一世紀的一項基本技能，特別是采用傳統的和革新的方式解決各類陌生問題的能力，以及識別和詢問重要問題，以明晰各種觀點，尋找出更好解決方案的能力（http://www.21stcenturyskills.org）。
其二，研究表明在解決問題的情境下建構的知識更容易被理解、被保留，所以更易於轉化。
其三，問題解決要求有意義的學習。為了能夠有效解決問題，學習者必須有目的地去了解問題發生的繫統或者情境。隻有學習者具有學習的動機和意識，有意義的學習纔會發生。所有人類行為都是目標驅動的。我們的學習目標越明確，我們的學習就會越有意義。
其四，生命是短暫的。用於學習的時間是有限的。所以，為什麼不充分、高效地利用時間呢？
其五，如果知識隻是被回憶而沒有應用在一些真實的任務中很快就會被忘記，也不能被有效應用，並且大多數學科知識在很短的時間內就會過時。所以，教育的主要目的應該是使學習者投入問題解決的情境並支持他（她）們學會解決問題。
該書的組織結構是怎樣的？
這是一本手冊，不是一本小說，意思是說最好將它作為一種資源來使用，而不用把它作為一本需要通讀的書來用。裡面的內容是高度整合和相互關聯的，而不是線性排列的。在每一章中，為了說明某一觀點，大量參考了其它章節中的內容（如圖0x.1所示）。這些交叉引用主要是為了表達從相互關聯的多個方面考慮如何解決問題。這本手冊將比線性排列的文本更加有效。當然，印刷版的書是線性的，所以下面我簡單地介紹一下本書的結構。
第一章綜合敘述了我關於問題解決相關概念的觀點，這些觀點不同於問題解決的傳統模型。傳統模型假設對大多數問題的解決來說都可以歸納為一個一般流程，當然不是針對所有問題。在第一章中，我強調問題在很多方面都表現出不同，所以不同類型的問題需要不同的解釋和解決技能。第一章或許就是一個很好的開始。
基於問題間的差異，在第一部分，我重點闡述了以下幾種問題類型，包括故事問題、決策問題、故障排除與診斷問題、策略問題、政策問題和設計問題。其它方面，我還闡述了算法問題（很多學者認為這不算是一類問題）、規則運用/規則推理問題和左右兩難問題。對這些問題，因為缺乏一定的理論基礎和實證依據，所以我並沒有對它們做過多闡述。我想闡明的是，存在不同的問題類型，而不同的問題類型需要不同的解決技能，所以學習的方式方法也應是有所區別的。在圖0x.1中，清楚地表明了某類問題跟其它章節中概念有關聯的數量。
本手冊的第二部分問題解決學習環境中的“積木”（該術語表示問題解決的教學比基於問題的學習置於一種更加開放的方式下）。案例是問題解決學習環境（PSLEs）中的“積木”。在第二部分，我闡述了案例知識的功能以及它們是如何支持各類問題解決的。
在第三部分，我闡述了解決問題時所需的各種技能以及它們是如何嵌入在問題解決學習環境中的。對這些認知技能的實踐和轉化形成了解決問題的認知認知策略的基礎（見第二十一章）。
最後，第四部分隻包括了一章內容，這一章重點闡述了問題解決能力的多種評價方法和問題解決的多種認知能力。評價問題解決的能力正如同參與和支持一個設計問題的解決。
圖0x.1
不在本書討論範圍內的內容
本書本質上不是關於問題化學習的書。問題化學習（PBL）是國際上最早出現在醫學院的一種教學策略，在第8章Hung，Jonassen和Liu（2008）對之有詳細闡述。
和PBL的方法不同，本書主要是關於如何學會解決各類不同種類的問題的。根據與問題解決有關的心理和教育類的文獻綜述，它闡述了構建問題解決學習環境（PSLEs）的“積木”和過程。我采用該術語用以區別本書中PBL對於問題解決這一概念的一般性描述。大多數PBL的實施或許都會從本書描述的一些建議中獲得啟發，因為我們主要聚焦於學習者解決問題的能力。
本書的假設是什麼？
問題解決是一個復雜的過程。問題解決歷來最常用的一個模型（例如，Simon，1957）采用了手段-目的的概念構想。解決所有問題一般基於一個基本理論，問題解決者需要識別出目標狀態、當前狀態，然後推斷出從當前態到目標態的過程。格式塔心理學家Wolfgang Kohler寫了一本關於問題化學習的書，名叫《人猿的智慧》《The Mentality of Apes》（1917）。Kohler對人猿設計了一些智力問題，例如怎樣拿到超出可達範圍的香蕉。人猿會堆起木箱以便夠著香蕉或者也會用棍棒夠獎品。顯然，人類（和人猿）都善於進行手段-目的類的問題解決，雖然這種手段-目的類的分析是不可靠的，常常也是不容易轉化的。所以，關於學習解決問題，我的理論假設包括以下幾方面：
問題解決是一種基於圖式的活動。也就是說，為了解決問題，學習者必須建構問題圖式（見第15章）。構建問題模型（見第19章）大大有助於圖式形成。學習者建立了強大的各類問題的圖式後，能夠更好地使用他們的問題解決技能。
要學會如何解決問題需要在問題解決方面進行不斷地實踐練習，而不隻是了解一下問題解決的一些知識。問題解決學習環境假設學習者深入問題並且努力建構問題圖式（見第15章），了解問題的復雜性，並且從心理上形成各種解決方案。中小學和大學中的大多數教學都是關於某一主題的。我們教學生學習社會學、心理學、歷史和生物等等。我們很少教學生學習如何成為一位社會學家、心理學家、歷史學家或者生物學家，這意味著如何解決從各自學科出現的問題，但總是涉及其他學科的問題。本書的大部分內容是關於建構問題解決學習環境的，在這一環境中訓練學生通過練習解決問題學習如何解決問題，並為他們提供相關支持。
本書缺少了什麼？
因為我們每個人對於問題解決已形成了不同的心理模型，對於問題解決的學習也已形成了不同的劇本，你們中很多人或許會納悶為什麼我不單獨拿出一章來講這個問題。例如，很多讀者會問為什麼我不單獨拿出一章來講在很多種類的問題解決中，創造力與靈感的角色。我毫不懷疑創造力與靈感在問題解決中的重要角色。主要原因是因為我不是很理解創造力。我知道它確實存在。我相信成功的藝術家、音樂家、設計者、制造商和其它的問題解決者努力運用創造力，然而，創造力具體到人們解決問題的某一學科或所使用的媒介。我相信有些人比其他人確實擁有創新天賦，但是他們所擁有的這一創造能力恰恰是跟他們所解決問題的性質有關的。攝影家Edward Weston把這稱之為“一種更強的觀察方式”。我會將之理解為一種“敏銳的視覺感”。其它一些關於創造力的例子，例如阿基米德在澡盆洗澡時發現了浮力定律，化學家凱庫勒在夢境中發現了苯的環形結構，都可能解釋為是通過慣常的關聯推理。無可否認，這些關聯是不可預測和在無意識狀態下做出的，不過，這也是一種認知上的關聯。顯然創造力和靈感在問題解決中發揮了一定的作用。我隻是不確定這種作用是如何起到的，所以我選擇不去強調我的無知。他人已對創造力和問題解決做了廣泛地探討（de Bono,1992;VanGundy,1988）。我建議你們參考一下他們的研究。
還有一個有關話題，有讀者以及我在國際上演講時與我交流的很多學者都會問我為什麼我會忽略情感在問題解決中的作用。情感因素，比如自信、耐力、自我效能感、焦慮、壓力、疲勞、激素平衡和其它情感特性等在問題解決中起到了重要作用。我將這些情感因素嵌入在問題解決的學習情境中，而不是嵌入激勵機制輔助教學，比如ARCS模型（Keller，1983）所提出的。在本書，我主張設法讓學生加入解決重大的、有意義的和真實的問題中，這能使學生有效參與問題的解決並且令人有滿足感。我透過一套高折射率的鏡片觀測世界。我一直致力於認知和學習領域的研究，我們還有很多東西不是很清楚。我相信在問題解決過程中，認知和情感因素以重要的方式進行互動。認知和情感，就像認知和創造力，兩者是密不可分的。我鼓勵其他人去做問題解決中情感方面的研究。在我以後的職業生涯中，我將把精力主要集中於問題解決中認知方面的研究。
本書也沒考慮社會交互影響在問題解決中的作用，雖然我在第12章做了一些探討，並且在別處也做過討論（Jonassen，Lee，Yang，& Laffey，2005）。我毫不懷疑社會交互和知識的協同建構在大多數問題解決情境下所起到的重大作用。在日常生活世界裡，問題解決很少是個人獨立完成的，而是常常由多人共同分擔，每個人在其中扮演不同的角色，並且常常利用工具和標識繫統表達問題。不過，我在另一本書中，對各種各樣的社會角色和社會交互做了詳細闡述，我會將這一問題留給在這一方面比我更有研究的人來撰寫。
在第一章，我描述了問題解決的某些方面，包括問題性質以及問題發生的情境等。除此之外，Jonassen（2007）還界定了另一個很關鍵的維度即問題解決者的屬性。也就是說，個體認知、社會交互和個性差異必然會影響人們解決問題的方式方法。還有很多變量似乎有助於協調問題解決的認知過程，例如場獨立型。對於學生的學習能力，除了在第一章有個簡單介紹，在本書中不做討論。我建議你參考《Handbook of Individual differences, Learning and Instruction》（個體差異、學習與教學手冊）這本書（Jonassen & Grabowski,1993），書中包括大量關於個體差異和問題解決的引用。
本書中的實例傾向於關注高等教育中的科學學習。這些實例一般是我們承擔的基金項目研究的產物，所以對這一領域更熟悉一些。所以很多讀者毫無疑問會質疑為什麼沒有中小學或者人文和社會科學方面的實例。當寫書時，你不可能讓不同時間段內的讀者都滿意。你不可能提供所有可能的實例來滿足這一點。所以，我希望靠讀者自己的智慧對書中介紹的方法進行歸納總結，將它們應用到自己的學科和學段。如果你希望應用本書中學到的知識設計問題解決學習環境的話，這本身就是你必須要解決的一個設計問題。還有，我經常關於問題解決學習環境的設計給學生上課或者舉辦工作坊。
最後，我在本書中的所有觀點皆是基於我對於學與教的理解，以及試驗驗證的原則基礎上給出的。雖然我的想法都是經由經驗和研究合理得出的，但是仍然存在很多問題，書中的很多建議幾乎找不到證據支持它，當然不是因為這些問題不重要。相反地，簡單來說，本書中提出的幾百幾千條問題還未有任何研究成果。基於問題解決的研究是非常薄弱的。我的目的是提供一個條理分明的、有意義的問題解決模型；然而，模型的某些部分是有根有據的，而有些部分還是證據不足的。每一章都提出了無數的潛在研究問題。本書中，確實還存在成百上千的研究可能性需要去做。就像教學設計和科學技術中的大多數問題，跟經由實證過的問題相關，還有非常多的未得到回答的問題。這說明，對於進入該領域的研究者來說，即是好消息也是環消息。對於新技術，雖然幾乎沒有什麼現有的研究成果可以作為問題解決的研究基礎，但是看似有無限多的問題去問。比較許多學科，如英語文學，闡明一個初始研究的問題是非常困難的。
本書中缺少的內容也是我仍然要去學習和了解的內容。本書代表了我在2010年初提出的問題解決理論。就像大多數理論與心理模型一樣，這一理論也將隨著新知識和新觀點的出現不斷完善。
如何使用本書？
這本書是一本手冊，意味著它最好作為一種參考資源而不是一本書要從頭讀到尾。本手冊中到處可見各章內容之間交叉引用。這樣，當設計和建構問題解決學習環境時，它作為一種參考資源，縱橫交織在一起加以利用（詳述見第13章）。這是可能的。
每一年，我都會教授“設計問題解決學習環境”這門課。除了給學生講授問題解決的有關知識外，我還會讓學生跟學校裡希望在自己教授的課程應用問題解決方法的教授簽訂契約。然後，學生在教授的學期教學中，一直和他們合作，幫助他們搞清問題類型，並且開發一個問題解決的學習環境，使得學習者能夠投入到相關、真實的問題解決中並且提供相應支持。在課程學習中，學生一般（雖然不是經常）要完成下列設計任務：
1. 與教授互動交流，識別問題類型並且清晰地表述問題，或者提出與學科相關的問題（詳見後續事物的真實性探討）。
2. 分析問題，首先建立問題的因果模型空間（詳見第17章）。
3. 然後進行活動理論分析，鋻別出影響問題解決關於情境選擇方面的歷史的、文化的或經驗方面的因素（在本書中未做討論；詳見Jonassen，2000b；Jonassen & Rohrer – Murphy，1999）。
4. 確定其問題類型。
5. 應用表0x.1為每一類問題建構案例支持和認知支架。這些建議，但不是所有的建議都已得到過嚴格的實證研究。事實上，它們為數以百計的研究提供了潛在假設。
6. 建構的問題解決的學習環境應包括案例組件和認知策略，並且將兩者有機整合在一起。
7. 如果時間允許，實施與評價問題解決學習環境的應用效果。這一活動一般在隨後的學期裡完成，並且作為設計研究的第一輪研究。
問題解決需要何種類型的研究？
雖然本書的主要目的是針對不同類型的問題，幫助你設計更加有效的學習環境，但還有一個隱性目標是激勵對能決定有效問題解決的因素研究。關於如何學會問題解決，每一章都提出了無數研究問題。在我們的日常生活中，相對於問題解決的重要性來說，很少有對問題的類型進行討論的研究。在本書的四部分內容中，如果沒幾千條也有幾百條潛在的研究問題。我真誠地希望本書將會激勵和支持該類研究。
表0x.1
