Γνωστική Ψυχολογία ΙΙ (ΨΧ 05) Λύση Προβλημάτων (1)

Transcript

1 Γνωστική Ψυχολογία ΙΙ (ΨΧ 05) Λύση Προβλημάτων (1)

2 Σκέψη Σκέφτομαι: Ονειροπολώ, προσπαθώ να ανακτήσω πληροφορίες από τη μνήμη, να κατανοήσω ή να λύσω ένα πρόβλημα, κ.λπ.

3 Σκέψη Η σκέψη περιλαμβάνει πολλές διαφορετικές μεταξύ τους νοερές διεργασίες, οι οποίες όμως έχουν ορισμένα κοινά στοιχεία: Εδρεύουν στον εγκέφαλο (φυσιολογικό υπόβαθρο) Σχετίζονται με γνώσεις για πράγματα που δεν είναι παρόντα τη στιγμή εκείνη Αφορούν συμπερασμούς από υπάρχουσες γνώσεις Επιτρέπουν την επίλυση προβλημάτων Αιτιακός χαρακτήρας της σκέψης σε σχέση με τη δράση Υπάρχει ενσυνειδησία των σκέψεων και ίσως των διαδικασιών που εφαρμόζουμε για την επίλυση ενός προβλήματος 3

4 Η σκέψη για τη γνωστική ψυχολογία Δεν υπάρχει ομοφωνία μεταξύ των ψυχολόγων σχετικά με το τι είναι σκέψη Σε γενικές γραμμές, ένας ορισμός της σκέψης περιλαμβάνει τρεις βασικές ιδέες: Η σκέψη είναι «γνωστική» (άρα εσωτερική, μη παρατηρήσιμη διεργασία), αλλά συμπεραίνεται από τη συμπεριφορά. Συμβαίνει εσωτερικά, στο νου ή σε ένα γνωστικό σύστημα, και συμπεραίνεται έμμεσα. Η σκέψη είναι μια διαδικασία, η οποία περιλαμβάνει το χειρισμό της γνώσης στο γνωστικό σύστημα. Η σκέψη είναι κατευθυνόμενη και έχει ως αποτέλεσμα τη συμπεριφορά που λύνει ένα πρόβλημα ή στοχεύει στη λύση 4

5 Η σκέψη για τη γνωστική ψυχολογία Η σκέψη είναι μια νοητική εμπειρία, ένα από τα περιεχόμενα της συνείδησης. Η σκέψη είναι οι γνώσεις που διαθέτει κανείς και οι οποίες προσδιορίζουν το νόημα της νοητικής εμπειρίας. Η σκέψη είναι μια ακολουθία νοερών διαδικασιών που κατευθύνεται προς ένα στόχο. Η σκέψη μεσολαβεί και προσδιορίζει τη δράση. Η σκέψη επηρεάζει τη δράση και μέσω της μεταγνωστικής παρακολούθησης και ρύθμισης. Επομένως, η σκέψη είναι γνώση και διαδικασίες αλλά και εμπειρία ιδεών και νοερών διεργασιών. Είναι λύση προβλημάτων αλλά και μεσολαβητικές έννοιες και διεργασίες. Είναι ρυθμιστής της δράσης μέσω της μεταγνώσης. 5

6 Θεμελιώδη ερωτήματα (1) Η σκέψη είναι μια ενιαία, εγγενώς προσδιορισμένη ικανότητα ή είναι μια επίκτητη, σύνθετη δεξιότητα, η οποία μπορεί να ακολουθεί διάφορους τρόπους κανόνες, στρατηγικές για την επίτευξη ορισμένου στόχου; Piaget (1950, 1952): Η σκέψη είναι ταυτόσημη με τη νοημοσύνη Η σκέψη είναι μια ενιαία ικανότητα με λογικομαθηματική δομή Η δομή, η λειτουργία και η ανάπτυξη της σκέψης είναι καθολική στους ανθρώπους (προσδιορίζεται από γενετικούς παράγοντες) Το περιβάλλον συνεισφέρει στην ανάπτυξη της σκέψης (προσφέροντας το αναγκαίο υλικό), αλλά η υφή, οι τρόποι λειτουργίας ή η πορεία ανάπτυξης της σκέψης δεν μπορεί να αλλάξουν Bartlett (1958), Nickerson et al. (1985): Η σκέψη είναι μια σύνθετη δεξιότητα (οργανωμένο πρότυπο συμπεριφορών που εκτελούνται με ένα συνεπή τρόπο) υψηλού επιπέδου. 6

7 Θεμελιώδη ερωτήματα (2) Κατά τον Bartlett, η σκέψη δεν έχει ενιαία λογική υφή ούτε υπόκειται σε γενετικούς περιορισμούς. Η σκέψη είναι μια τάση του ανθρώπινου νου να «γεμίζει κενά». Αυτό το επιτυγχάνει με τη συμπλήρωση στοιχείων που λείπουν, την επέκταση (ανακάλυψη κανόνων), και την επανερμηνεία των μαρτυριών. Υπονοείται εξάσκηση Κατά τον Sternberg (1981, 1982), η νοημοσύνη είναι ένα σύνολο δεξιοτήτων Οι δύο αυτές προσεγγίσεις (ικανότητα vs. δεξιότητα) δίνουν διαφορετικές απαντήσεις στα ερωτήματα που αφορούν στη φύση της σκέψης (είναι ενιαία ή όχι;) και αν υπάρχει δυνατότητα παρέμβασης ώστε να υπάρξει βελτίωσή της. 7

8 Θεμελιώδη ερωτήματα (3) Η σκέψη είναι μια ενιαία ή μη ικανότητα; Αν είναι ενιαία, τότε ποιες αρχές διέπουν τη λειτουργία της; Είναι η σκέψη εφαρμογή λογικών κανόνων ή όχι; Σύμφωνα με τον Piaget, η νοημοσύνη είναι μια ενιαία δομή που ελέγχει κάθε εκδήλωση της σκέψης. Οι νεοπιαζετιανοί (π.χ., Δημητρίου & Ευκλείδη) υποστηρίζουν ότι η νοημοσύνη δεν είναι μια ενιαία δομή, αλλά διαφοροποιείται σε εξειδικευμένα δομικά συστήματα (ΕΔΟΣ, π.χ., αιτιότητα) και πιο γενικές δομές (όπως είναι η μεταγνώση). Άλλοι, όπως ο Gardner (1983), διακρίνουν τομείς της σκέψης ή «νοημοσύνες» (π.χ., λογικομαθηματική, μουσική κ.ά.). Αντίστοιχη διαφοροποίηση μπορεί να διακρίνει κανείς και στην ψυχομετρική προσέγγιση (η έννοια της γενικής ικανότητας vs. ιδέα των επιμέρους παραγόντων) 8

9 Θεμελιώδη ερωτήματα (4) Η πειραματική μελέτη της σκέψης για τη λύση προβλημάτων στα πλαίσια της Γνωστικής Ψυχολογίας έκανε φανερή τη διαφοροποίηση των γνωστικών διεργασιών ανάλογα με το είδος του προβλήματος και τον τύπο της αναπαράστασης. Η έρευνα στο χώρο της τεχνητής νοημοσύνης (π.χ., Simon, 1980) έδειξε ότι υπάρχουν δύο τύποι διαδικασιών: Γενικές διαδικασίες ή στρατηγικές για το χειρισμό δεδομένων ανεξάρτητα από το ειδικό πλαίσιο αναφοράς Διαδικασίες που ισχύουν για ένα πολύ ειδικό πεδίο γνώσης Συνοψίζοντας, η σκέψη ως ικανότητα παίρνει πολλές μορφές: γνωστικές και μεταγνωστικές, γενικές ή εξειδικευμένες. Αν δώσουμε έμφαση στις γενικές μορφές, δημιουργείται η ιδέα της ενιαίας δομής, ενώ αν η έμφαση δοθεί στις ειδικές, δημιουργείται η εικόνα της πολλαπλής δομής. 9

10 Θεμελιώδη ερωτήματα (5) Η σκέψη είναι μόνο διαδικαστική ή επηρεάζεται από το περιεχόμενο των γνώσεων; Ποια η σχέση μεταξύ του περιεχομένου της σκέψης με το εκτελεστικό μέρος της, δηλαδή τις διαδικασίες; Πολλοί είναι αυτοί που τονίζουν το διαδικαστικό μέρος της σκέψης: Ο Piaget θεωρούσε ότι οι λογικοί κανόνες εφαρμόζονται ανεξαρτήτως του ειδικού πραγματολογικού περιεχομένου των πραγμάτων. Μάλιστα, η τυπική λογική σκέψη, είναι αυτή που στηρίζεται στον τύπο των πραγμάτων, τη μορφή, και όχι στο περιεχόμενο. Έμφαση στο διαδικαστικό μέρος δίνουν και οι ερευνητές της σκέψης στα πλαίσια της τεχνητής νοημοσύνης. Οι ερευνητές αυτοί περιγράφουν διαδικασίες (αλγόριθμοι, ευρετικοί τρόποι) που δεν είναι λογικής υφής, αλλά στρατηγικές. Ωστόσο, οι έρευνες σχετικά με την εξειδίκευση δείχνουν ότι οι τρόποι επίλυσης προβλημάτων είναι συνάρτηση της ειδικής γνώσης στη συγκεκριμένη περιοχή (π.χ., Chi, Feltovich & Glaser, 1985). Αντίστοιχα ευρήματα έχουν και οι έρευνες πάνω στην εννοιολογική ανάπτυξη και αλλαγή (π.χ., Kail, 1989). Η σκέψη είναι και περιεχόμενο και διαδικασία. 10

11 Θεμελιώδη ερωτήματα (6) Η σκέψη υπόκειται σε άσκηση και αλλαγή ή όχι; Η απάντηση στο ερώτημα αυτό εξαρτάται από το αν θεωρούμε τη σκέψη εγγενή ικανότητα η οποία εκτυλίσσεται υπό την επίδραση της ωρίμανσης ή δεξιότητα (η οποία υπόκειται σε άσκηση) Όσοι δέχονται την πρώτη άποψη (π.χ., Piaget) μιλούν για γνωστική επιτάχυνση (χωρίς ωστόσο να μπορούν να παραβιαστούν οι αναπτυξιακές ακολουθίες προσδιορίζονται από παράγοντες ωρίμανσης). Για τους Πιαζετικούς ο μηχανισμός αυτός είναι η γνωστική σύγκρουση Για τους υποστηρικτές της θεωρίας της κοινωνικής αλληλεπίδρασης (π.χ., Vygotsky) είναι να τεθεί το άτομο σε συνθήκη λύσης προβλημάτων με άτομα που διαθέτουν ήδη το στοχευόμενο στάδιο σκέψης. Οι οπαδοί της άποψης ότι η σκέψη είναι δεξιότητα θεωρούν ότι αν εντοπιστούν τα κρίσιμα χαρακτηριστικά που διαθέτει η αποτελεσματική σκέψη μπορούμε στη συνέχεια να τα διδάξουμε σε άλλους. Τα πειράματα μεταβίβασης δείχνουν ότι η μεταβίβαση είναι δύσκολη, αλλά μπορεί να υπάρξει αρκεί να ασκηθεί κανείς για αυτό. 11

12 Θεμελιώδη ερωτήματα (7) Η σκέψη υπόκειται σε περιορισμούς; Αναμφίβολα, ΝΑΙ! Ωρίμανση Μνημονικοί περιορισμοί Περιορισμοί γνωστικού ύφους (π.χ., εξάρτηση από το πεδίο, παρορμητικότητα-αναλογισμός) Ύπαρξη ή όχι των κατάλληλων γνώσεων και διαδικασιών Κίνητρα και συναισθήματα του ατόμου Φύλο Κοινωνικο-οικονομικό επίπεδο Πολιτισμικό πλαίσιο 12

13 Ιστορικοί σταθμοί της Ψυχολογίας της Σκέψης 1879 Ο Wundt δημιουργεί το πρώτο εργαστήριο ψυχολογίας, αλλά η σκέψη δεν αποτελεί αντικείμενο μελέτης 1900 Μια ομάδα Γερμανών ψυχολόγων στην πόλη της Wurzburg μελετούν πειραματικά (με τη μέθοδο της ενδοσκόπησης) τη σκέψη 1913 Ο Selz διατυπώνει την πρώτη μη συνδετιστική θεωρία για τη σκέψη στην ιστορία της ψυχολογίας 1920 Ο συμπεριφορισμός αναπτύσσεται στην Αμερική και ημορφολογική ψυχολογία στη Γερμανία 1930 Ο συμπεριφορισμός κυριαρχεί και «πνίγει» κάθε προσπάθεια μελέτης της σκέψης στην Αμερική 1956 Η γνωστική ψυχολογία αναγεννάται 13

14 Η μελέτη της σκέψης Ενδοσκοπική μέθοδος Πειραματική μέθοδος Λεκτικές αναφορές/πρωτόκολλα Νευροεπιστήμες Τεχνητή νοημοσύνη υπολογιστική προσέγγιση 14

15 Η σκέψη ως μάθηση μέσω ενίσχυσης

16 Δοκιμάστε να λύσετε τον αναγραμματισμό: GANRE RANGE (8 secs) ANGER (114 secs) Ή TARIL TRAIL (7 secs) TRIAL (240 secs) Με 5 γράμματα έχουμε 120 πιθανούς συνδυασμούς. 5!

17 Οι πρώτες απόπειρες μελέτης Edward Thorndike (1898) Animal Intelligence Puzzle box Δοκιμή και λάθος Συνδετισμός (Associationism) Συνδετιστικές θεωρίες σκέψης Η σκέψη γίνεται αντιληπτή ως μάθηση αντιδράσεων

18 Το κλουβί του Thorndike Edward Thorndike ( ) Animal Intelligence (Νοημοσύνη των Ζώων, 1898)

19 Συνδετιστικός ορισμός της σκέψης Σύμφωνα με τη συνδετιστική προσέγγιση, η σκέψη μπορεί να περιγραφεί ως η εφαρμογή προϋπαρχουσών τάσεων (συνηθειών) μέσω της μεθόδου της δοκιμής και λάθους Ερέθισμα -S(ένα πρόβλημα) Αντιδράσεις R(συγκεκριμένες συμπεριφορές) Συνδέσεις μεταξύ ερεθίσματος και αντίδρασης

20 Νόμος της εξάσκησης Αντιδράσεις που έχουν συμβεί στο παρελθόν πολλές φορές είναι πιθανότερο να συμβούν όταν μια κατάσταση παρουσιαστεί πάλι ή «η εξάσκηση τείνει να αυξάνει τη σύνδεση μεταξύ Ε και Α»

21 Νόμος του αποτελέσματος Οι αντιδράσεις σε ένα πρόβλημα που δεν οδηγούν στη λύση του τείνουν να χάνουν σε ισχύ και υποβιβάζονται στην ιεραρχία, ενώ αυτές που οδηγούν στη λύση ισχυροποιούνται και ανεβαίνουν στην ιεραρχία έως ότου, μετά από πολλές προσπάθειες, φτάσουν στην κορυφή.

22 Συγκαλυμμένη αντίδραση Παρόμοια ευρήματα της Μορφολογικής Ψυχολογίας: Ενόραση Μερικές φορές, η δοκιμή και το λάθος μπορεί να είναι συγκαλυμμένη!! Συγκαλυμμένη αντίδραση (Covert responding) Επίσης, οι Guthrie & Horton (1946) έδειξαν ότι οι γάτες επιδείκνυαν στερεοτυπικές συμπεριφορές μέσα στο κουτί. Παρόμοια ευρήματα έχουμε και για τους ανθρώπους (Ruger, 1910).

23 Μεσολάβηση (Mediation) Διαμεσολαβητική θεωρία - Berlyne (1965): Το ερέθισμα προκαλεί μια ελάχιστη εσωτερική αντίδραση (μεσολαβητική αντίδραση mediational response), η οποία δημιουργεί μια νέα εσωτερική κατάσταση κ.ο.κ. Την περίοδο των δεκαετιών του 1920 και 1930 η άποψη που κυριάρχησε ήταν αυτή της συγκαλυμμένης αντίδρασης (καθώς ήταν πιο συνεπής με τον ριζοσπαστικό συμπεριφορισμό)

24 Μορφολογική Ψυχολογία: Η σκέψη ως αναδόμηση προβλημάτων

25 Το πρόβλημα των 6 ξύλων Τοποθετήστε τα 6 ξυλάκια έτσι ώστε να σχηματίζουν 4 ισόπλευρα τρίγωνα. Η πλευρά του κάθε τριγώνου θα πρέπει να έχει μήκος όσο το μήκος του ξύλου.

26

27 Μορφολογική Ψυχολογία: Οι θεωρητικές θέσεις Ο Kohler (1925) διαφώνησε με την προσέγγιση περί δοκιμήςκαι-λάθους καθώς και τη σύνδεση των τυχαίων αντιδράσεων με αντιδράσεις επίλυσης του προβλήματος Εφαρμογή των αρχών της αντιληπτικής οργάνωσης στην επίλυση προβλημάτων Για τους μορφολογικούς ψυχολόγους η λύση προβλημάτων είναι τόσο αναπαραγωγική (επανάληψη ήδη γνωστών συνηθειών) όσο και παραγωγική (δημιουργία νέων οργανώσεων) Η αναπαραγωγική λύση προβλημάτων περιλαμβάνει την επαναχρησιμοποίηση της προγενέστερης εμπειρίας και μπορεί να οδηγήσει σε μια επιτυχημένη λύση

28 Οι θεωρητικές θέσεις (συνέχεια) Μια «what you do when you don t know what to do» γνωστική διαδικασία (Rayne, 2003) Παραγωγική σκέψη ως συνολική αναδόμηση του προβλήματος Ξαφνική «από το πουθενά» επίλυση - Ενόραση (insight) Η θεωρία τους είναι πιο ασαφής από το συνδετισμό και, άρα, πιο δύσκολο να επαληθευτεί πειραματικά.

29 Το πείραμα του Kohler με τη λύση προβλημάτων από πιθήκους (1927) Παραγωγική σκέψη (productive thinking) Ενόραση (Insight) A-χα βίωμα (A-ha experience)

30 Το πρόβλημα του παραλληλόγραμμου Wertheimer (1959) διάκριση μεταξύ παραγωγικής και αναπαραγωγικής σκέψης Υπολογίστε το εμβαδόν του σχήματος ABCD

31 Στάδια της επίλυσης προβλημάτων Dewey (1910) (έμφαση στη συνειδητή προσπάθεια): Αισθανόμενη δυσκολία Εντοπισμός και ορισμός του προβλήματος Πρόταση για πιθανή λύση Ανάπτυξη μέσω συλλογισμών των συνεπειών της προτεινόμενης λύσης Περαιτέρω παρατήρηση και πειραματισμός που οδηγεί στην αποδοχή ή απόρριψη της λύσης Wallas (1926) (έμφαση στη μη συνειδητή προσπάθεια): Προετοιμασία Επώαση/εκκόλαψη Φωτισμός Επαλήθευση Polya (1957, 1965): έρευνα πάνω στην επίλυση μαθηματικών προβλημάτων επιβεβαιώνει την ύπαρξη 4 σταδίων

32 Λειτουργικές λύσεις και αναδομήσεις Duncker (1945) Το πρόβλημα του 13: Γιατί όλοι οι αριθμοί της μορφής ( κ.ο.κ.) διαιρούνται με το 13; Οι σημαντικές αναδομήσεις ενός προβλήματος ακολουθούν ξαφνικές και απροσδόκητες ενοράσεις * Η απάντηση του προβλήματος βρίσκεται στην τελευταία διαφάνεια

33 Metcalfe & Weibe (1987) Το πρόβλημα του φθηνού κολιέ: Φτιάξτε ένα κολιέ που κοστίζει 15 ή λιγότερο Κοστίζει 2 να ανοίξετε έναν κρίκο και 3 να τον κλείσετε Πόσο κοντά στη λύση βρίσκεστε;

34 Metcalfe & Weibe (1987) Holyoak (1990): «Τα αποτελέσματα της Metcalfe παρέχουν την εμπειρική επιβεβαίωση ότι η ενόραση είναι ένα πραγματικό ψυχολογικό φαινόμενο»

35 Φαινόμενα ακαμψίας Το πρόβλημα των δοχείων (Luchins, 1942)

36 Το πρόβλημα των δοχείων (Luchins, 1942) Προσδιοριστική τάση (Einstellung) ή νοητική τάση (Mental set) Συνήθεια (habituation) «δεν αντιμετωπίζουμε το κάθε πρόβλημα σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του αλλά καθοδηγούμαστε από τη μηχανική εφαρμογή μιας αποτελεσματικής μεθόδου» «Τυφλή» συμπεριφορά απέναντι στο πρόβλημα

37 Πρόβλημα του κεριού (Duncker, 1926, 1945) Χρησιμοποιώντας τα υλικά που βρίσκονται πάνω στο τραπέζι, στηρίξτε το κερί πάνω στον τοίχο

38 Πρόβλημα του κεριού (Duncker, 1926, 1945) Προηγούμενη εμπειρία (past experience) Λειτουργική ακαμψία (functional fixedness) Περιορισμένος αριθμός χρήσεων των αντικειμένων (limited number of uses)

39 Πρόβλημα του εκκρεμούς (Maier, 1931) Αναδόμηση προβλήματος (problem restructuring / insight) Eπίδραση υπαινιγμού (νύξης - unconscious cue effect)

40 Βοηθήματα για την κατανόηση του προβλήματος Στη Μορφολογική προσέγγιση, η αναπαράσταση του προβλήματος έχει εξαιρετικά μεγάλη σημασία για την επίλυσή του. Για παράδειγμα

41 Maier & Burke (1967) Ένας άνθρωπος αγόρασε ένα άλογο για $60 και το πούλησε $70. Στη συνέχεια, το αγόρασε πάλι για 80$ και το ξαναπούλησε για $90. Πόσα χρήματα συνολικά έβγαλε από τις αγοραπωλησίες; Έχασε $10 Ούτε έχασε ούτε κέρδισε Κέρδισε $10 Κέρδισε $20 Κέρδισε $30

42 Maier & Burke (1967) (συνέχεια) Ένας άνθρωπος αγόρασε ένα άσπρο άλογο για $60 και το πούλησε $70. Στη συνέχεια, αγόρασε ένα μαύρο άλογο για 80$ και το πούλησε για $90. Πόσα χρήματα συνολικά έβγαλε από τις αγοραπωλησίες; Έχασε $10 Ούτε έχασε ούτε κέρδισε Κέρδισε $10 Κέρδισε $20 Κέρδισε $30

43 Το πρόβλημα των 9 σημείων (MacGregor) Ενώστε όλα τα σημεία Τραβήξτε μόνο 4 ευθείες γραμμές Μη σηκώσετε το μολύβι σας από το χαρτί όταν αρχίσετε να τραβάτε τις γραμμές Πρέπει να μάθουμε να βλέπουμε το πρόβλημα με ένα νέο τρόπο!

44 Το πρόβλημα των 9 σημείων (MacGregor) Scheerer (1963): H «καλή» φιγούρα - θεώρηση τετραγώνου - δυσκολία στην επίλυση Weisberg & Alba (1981): νύξεις για σχεδιασμό και εκτός «τετραγώνου» - επίλυση από 20% των συμμετεχόντων

45 Αξιολόγηση της μορφολογικής προσέγγισης + κατέδειξε ότι η διεργασία της λύσης προβλημάτων συχνά εμπεριέχει τόσο παραγωγική σκέψη όσο και αναπαραγωγική + τόνισε εμφατικά την αντίληψη περί αναδόμησης του προβλήματος ως μιας αιτίας ενόρασης + κατέδειξε την προηγούμενη εμπειρία και ως ανασταλτικό παράγοντα της λύσης προβλημάτων λόγω της λειτουργικής ακαμψίας - έννοιες όπως η αναδόμηση & η ενόραση είναι δύσκολο να μετρηθούν - οι διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα κατά την ενόραση και την αναδόμηση δεν είναι ξεκάθαρες - η ενόραση αρχικά φαίνεται να «έρχεται από το πουθενά», αλλά μπορεί να εξαρτάται και από τη σταδιακή συσσώρευση πληροφοριών - οι Μορφολογικοί εστίασαν σε περιορισμένο είδος προβλημάτων ενώ αγνόησαν άλλα (π.χ., σκάκι), στα οποία η συστηματική συσσώρευση γνώσης έχει θετικές επιδράσεις

46 Η απάντηση στο πρόβλημα του «13»: Όλοι οι αριθμοί αυτής της μορφής διαιρούνται με το 1001 Το 1001 = 7 x 11 x 13 46