過去培養一個質優生要靠若干年才能摸索到一定的方法。如今，隨著腦科學，心理學，人工智能科學及數學教育的逐步發展，如何更大面積，更富有成效地培養質優生這個課題便顯得更有現實意義。
“問題解決”是近幾年來的熱門話題，那麼，如何通過問題解決進行智力開發便顯得很有實際意義。
一．智力的含義
智力在心裡學史上是一個長期爭論的問題，心裡學家從不同的側面對智力---這種人腦的功能界定不下百種。比較全面的看法是：智力是人類特有的現象，它是個體孕育，成長實踐過程中，在先天遺傳因素的基礎上，以環境信息為中介，形成的主體認識功能及其調節行為能力水平的一種表現。它是人類認識世界及改造世界的本質力量。
一個人的認識功能及其調節行為能力的水平，當客觀上已經具備但尚未表現出來，這種潛在的智能我們稱為潛智力。當這個人在認識世界和改造世界的活動中，利用語言或操作將這種頭腦中潛在的智能表現出來時，在哲學上稱為物化智力，我們不妨稱之為顯智力。可以說，人類創造的一切財富都是人的“智力的物化”。
二．智力的結構
智力結構問題是指智力的各個構成要素之間相互依存，相互制約的辯證關係及其構成形式。對這方面的研究將有助於對智力本質的深入瞭解。在近一百年以來，心理學家提出過智力的單因素理論，智力的多因素理論，智力的層次理論和智力的結構理論。每一種理論都是關於智力模型的一種假說，都從某個側面揭示了智力的特性。從認識智力為單因素到多因素，從智力的因素理論到智力的結構理論，其發展過程反映了人們對智力問題認識的深化。
智力也是有層次的，自下而上，由低到高，大體可分為基礎部分，主體部分與昇華部分，如下表：
可見，智力是人在認知方面各種能力組成的一個有機整體，它不是基本要素或能力的簡單總和，而是個體以思維為核心組成的心理活動最一般的綜合能力，具有整體性。
基於對智力結構的探索和教育科學研究的需要，我國系統論專家運用集合，“乘法”，數學思想及化學反應式的思想方法綜合概括提出瞭如下的智力模型：
智力=（知識，心理能力）|知識X心理能力 <=>分析問題和解決問題的能力
這表明智力是關於知識和心理能力的二元函數，其中知識包括直接知識與間接知識，理論知識與實用知識，自然知識與社會知識等，而心理能力指觀察力，注意力，記憶力，想象力，思維能力等。其中，思維能力是心理能力的核心。
由智力模型表明，構成智力的要素是知識和心理能力，它們之間的關係是“乘法關係”。換言之，若知識趨於零，而心理能力總有一個“上限”，則智力必然趨於零。如人工智能機，未儲存知識時，智力等於零。這表明知識量大是智力水平高的必要條件，無知無智便是這個道理。若心理能力趨於零，智力也趨於零這是不言而喻的。若知識與心理能力的關係趨於零則智力也是趨於零的。比如一個昏睡的科學家，儘管他的知識量很大，雖然心理能力也很強，但心理能力不能對知識發生作用，也就不能充分表現出他的智力來。
然而，僅僅“知識X心理能力”還只是潛在智力，需要通過與“分析問題與解決問題的能力”成動態平衡時，才能充分顯示其智力，即：
知識X心理能力=潛智力（潛在智能）
分析問題解決問題的能力=顯智力（物化智力）
“<=>”表示動態平衡
“知識X心理能力=分析問題與解決問題的能力”之意義是“顯智力”與“潛智力”的動態平衡，即二者相互轉化，互相促進，協調同步發展。這表明，提高知識量，培養心理能力這兩個單項因素會有利於智力發展，而知識與心理能力關係的發展更有利於智力的發展與提高。通過知識的運用進行問題解決教學，促進模型中動態平衡水平的提高，對全面開發智力，提高智力水平更是有益的。這正符合讀書是學習，使用也是學習，而且是更重要的學習的道路，這表現出智力是具有發展性的。
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