一开始是行为观察，比如科勒的顿悟，以及桑代克的尝试错误，都是通过观察来研究问题解决的过程的，当然这里还分为是数据分析的还是行为指标的。后面还有一种方法叫做出声思维，要使用经过充分练习的被试，能够把自己关于一个问题的思考过程完全一步一步讲出来，然后主试可以根据被试的出声思维，来构建被试的问题行为图。当然还有心理学逃不掉的实验方法，比如构建出一种假象的思维框架，然后设计实验来验证，比如茹什的原型理论，并且他通过实验验证了这种理论的心理可操作性。除此之外，还有专门研究内隐思维的，这就可以研究出声思维所不能涉及的领域了，因为有时候被是对自己的思维过程不能察觉。还有更为高级的人工智能，用计算机来模拟人的思维过程，以此来验证问题解决的理论正确性。
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