الگوهای حل مسئله در آموزش بر مبنای ایده های جان دیویی (۱۹۱۶) شکل‌گرفته‌اند. در میان تمامی کمک‌های او به آموزش‌وپرورش، طرفداری او از برنامه تحصیلی بر مبنای مسائل اهمیت خاصی دارد. ازنظر او مسئله عبارت از هر موردی است که باعث ایجاد شک و تردید شود. دیویی می‌گوید مسئله‌ای که بتواند به عنوان یک موضوع موردمطالعه ارزشمند باشد، باید دو معیار دقیق و جدی را در برگیرد: اول آن مسئله باید برای فرهنگ مهم باشد و دوم باید برای دانش‌آموز نیز مهم بوده و به او مربوط باشد. (دونالدسی،۱۳۷۹: ۳۲۲)

۲-۱-۷- ساختار الگوی حل مسئله

مراحل اجرای الگوی حل مسئله به ترتیب زیر می‌باشد:

الف- طرح مسئله‌یا بازنمایی مشکل

مسئله را از راه‌های مختلفی می‌توان در ذهن شاگردان ایجاد کرد. انتخاب مسئله مناسب برای شروع تدریس یکی از مهم‌ترین مراحل انجام کار به شمار می‌آید. اگر مسئله توجه شاگردان را به خود جلب نکند یا برای آنان ‌به اندازه کافی برانگیزاننده نباشد. کاربرد این الگو بسیار مشکل خواهد شد.

ب -جمع‌ آوری اطلاعات:

شاگرد پس از مواجه‌شدن با مسئله و تعریف آن باید با کمک و هدایت معلم به دنبال اطلاعات موردنظر بورد. منابع گردآوری اطلاعات باید ازنظر علمی معتبر باشد.

ج- ساختن فرضیه:

منظور از فرضیه‌سازی پیش‌بینی راه‌ حل ‌های احتمالی و حدسی برای حل مسئله است

د- آزمایش فرضیه

فرضیه حدسی است که بر اساس اطلاعات پیشین و شواهد موجود در برخورد با دنیای خارج در ذهن شاگرد، شکل می‌گیرد. به‌این‌ترتیب در اکثر موارد، فرضیه راه‌حل نهایی محسوب نمی‌شود. برای قبول یا رد فرضیه باید آن را بیازماییم.

هـ نتیجه‌گیری

فرایند حل مسئله باید به نتیجه‌گیری منتهی شود. بدون نتیجه‌گیری مسئله حل نخواهد شد. اساس این الگو آن است که شاگرد مشکلی را که با آن مواجه می‌شود به نحوی قابل‌قبول برای خود حل کند و مفاهیم تازه‌ای را یاد بگیرد. (شعبانی،۱۳۹۳پاییز: ۲۹۶ تا ۲۹۹)

۲-۱-۸- محاسن و محدودیت‌های الگوی حل مسئله

الگوی حل مسئله به علت فعال و سهیم بودن شاگردان در فعالیت‌های آموزشی، یکی از بهترین الگوهای تدریس به‌حساب می‌آید. البته اجرای چنین الگویی بدین معنی نیست که مسئولیت کلیه امور با شاگردان باشد، بلکه آنان در فرایند آموزش نقش فعال دارند و بیشتر مفاهیم و نکته هایی را می‌آموزند که بر نیازهایشان منطبق باشد. در این الگو، شاگردان احساس مسئولیت بیشتری می‌کنند و رضایت خاطر بیشتری به دست آورند و هنگام موفقیت یا شکست، خود را مسئول می‌دانند، نه معلم را. در این الگو، رشد شاگرد هدف است، نه محتوا و مفاهیم آموزشی؛ ‌بنابرین‏، تمام جنبه‌های روان، اجتماعی و سرانجام کل شخصیت شاگردان را موردتوجه قرار می‌گیرد. شاگردان مطالب آموزشی را برای نمره گرفتن و امتحان دادن نمی‌آموزند، بلکه کاربرد معلومات خود را می‌دانند و به هنگام مواجهه با مسئله جدید، توانایی حل آن رادارند. آنان احساسات منفی و ضعف‌های خود را قبول می‌کنند و از مسئولیت‌های آموزشی و اجتماعی خودآگاهی بیشتری دارند؛ اما اجرای چنین الگویی بسیار مشکل است؛ زیرا احتیاج به معلمان قوی و باتجربه و پژوهشگر دارد. در چنین الگویی، فعالیت‌های آموزشی به امکانات و تجهیزات فراوان و فعالیت‌های آموزشی به مکان باز نیازمندند. تعداد شاگردان بسیار محدود باشد اگرچه به‌طورقطع نمی‌توان گفت که وجود چند نفر در کلاس کافی است. این تعداد بستگی به توانایی معلم، امکانات مالی، وسایل و روش‌ها و هدف‌های آموزشی دارد؛ ولی به‌طورکلی، تعداد شاگردان در هر کلاس نباید از ۲۰ نفر تجاوز کند. (شعبانی، ۱۳۹۳پاییز: ۳۰۱ تا ۳۰۲)

۲-۱-۹-راهکارهای موفقیت در حل مسئله

سه مجموعه عوامل تعامل با فرایند مسئله گشایی در ارتباط‌اند:

الف نگرش (علاقه، انگیزه و اعتمادبه‌نفس)

از دیدگاه افرادی که در حل مسئله ضعف دارند مسئله ها ناخوشایند و هراسناک‌اند. آن‌ ها در اکثر مواقع خود را از مشکلات عقب می‌کشند و از تفکر راجع به آن‌ ها اجتناب می‌کنند. آن‌ ها خودشان را به عنوان مسئله گشا قبول ندارند. این افراد احتمالاً قادر به تشخیص این حقیقت نیستند که مسائل بخشی عادی از زندگی ما هستند. در زندگی همه‌ ما انسان‌ها موانعی وجود دارد که باید بر آن‌ ها غلبه کنیم و شکاف‌هایی هست که بدون هیچ ابزار حمایتی باید از روی آن‌ ها رد شویم. (فیشر، ۱۳۸۵، ۱۹۰)

1. توانایی شناختی و حل مسئله (دانش، حافظه و مهارت‌های فکری)

تفکر مفهومی، متضمن گسترش عظیم در صُوَر حاصل از فعالیت شناختی است. فردی که قادر است به اندیشه انتزاعی بپردازد جهان خارجی را عمیق‌تر و کامل‌تر منعکس می‌کند و از پدیده‌های مورد ادراک خود، به استنتاج‌ها و استنباط‌هایی دست می‌یازد. این استنتاج‌ها و استنباط‌ها تنها بر اساس تجربه شخصی او صورت نمی‌پذیرند، بلکه بر مبنای طرح‌واره‌های تفکر منطقی که به طور عینی در مرحله کاملاً پیشرفته رشد و تحول فعالیت شناختی او شکل می‌گیرند نیز استوار می‌شوند.

حل مسئله از بسیاری جهات، مُدلی از فرایند‌های پیچیده عقلانی، فراهم می‌آورد. هر مسئله آشنا‌ی دوران مدرسه، عبارت است از ساختار پیچیده روان‌شناختی که در آن، هدف نهایی (که به عنوان پرسش مطرح‌شده در مسئله، صورت‌بندی می‌شود)، به وسیله شرایط خاصی، تعیین می‌گردد. تنها از طریق تجزیه‌و تحلیل این شرایط است که دانش‌آموز قادر می‌شود روابط ضروری بین اجزای ساختار موردنظر را، برقرار کند؛ و بعد، این روابط را جدا سازد و روابط غیرضروری را کنار بگذارد.

وقتی شرایط حل مسئله، در مقام تعارض باتجربه‌ی عملی و واقعی فرد قرار می‌گرفت، در اکثر مواقع، حل مسئله به طور کامل از محدوده قابلیت‌های گروه اصلی ازمودنی‌های ما فراتر می‌رفت. به‌محض شنیدن فرضی که متفاوت باتجربه‌ی عملی آن‌ ها بود و یا آن را نقض می‌کرد، معمولاً با بی‌اعتنایی از کوشش برای حل مسئله، سرباز می‌زدند و اظهار می‌داشتند که این شرط، غلط است و این‌که ((این‌طور نیست)) و یا نمی‌تواند چنین مسئله‌ای را حل کنند.

یادداشت‌ها نشان می‌دهند که مسائلی که شرایط آن‌ ها منطبق با واقعیت باشد تا چه حد راحت، حل ‌می‌شوند و تا چه میزان، برای آزمودنی‌ها دشواراست که شرایط ناهمخوان باتجربه خود را بپذیرند و به عملکردهای منطقی و صوری مرتبط با آن بپردازند. چندین آزمایش نشان می‌دهند که آزمودنی‌ها در حل مسائل همخوان باتجربه‌ی عملی موفق‌اند، اما برعکس در حل مسائلی که شرایط ذکرشده در آن‌ ها با این نوع تجربه ناهمخوان است، از خود ناتوانی نشان می‌دهند. همچنین این داده ها نشان می‌دهند که ترغیب آزمودنی‌ها برای انجام استدلال منطقی و صوری مستقل از محتوا، به‌هیچ‌وجه کارساز نیست. (لوریا؛ ۱۳۸۲: ۱۴۷و ۱۶۸تا ۱۸۳)

ج ) تجربه– نقطه شروع برای حل مسئله (آشنایی با مضمون، محتوا و راهبردها)