Λύση προβλημάτων ΠΕΤΡΟΣ ΡΟΥΣΣΟΣ Οι πρώτες απόπειρες μελέτης Edward Thorndike (1898) Animal Intelligence Puzzle box Δοκιμή και λάθος Συνδετισμός (Connectionism) Συνειρμικές θεωρίες σκέψης (Associationism) Η σκέψη γίνεται αντιληπτή ως μάθηση αντιδράσεων 1
Το κλουβί του Thorndike Edward Thorndike (1874 1949) Animal Intelligence (Νοημοσύνη των Ζώων, 1898) 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 2
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» 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. 3
Μορφολογική Ψυχολογία: Οι θεωρητικές θέσεις Ο Kohler (1925) διαφώνησε με την προσέγγιση περί δοκιμής και 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 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. 4
Το πείραμα του Kohler με τη λύση προβλημάτων από πιθήκους (1927) Παραγωγική σκέψη (productive thinking) Ενόραση (Insight) A χα βίωμα (A ha experience) 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; 5
Metcalfe & Weibe (1987) Holyoak (1990): «Τα αποτελέσματα της Metcalfe παρέχουν την εμπειρική επιβεβαίωση ότι η ενόραση είναι ένα πραγματικό ψυχολογικό φαινόμενο» Θεωρία Ελέγχου Προόδου (1) MacGregor, Ormerod και Chronicle (2001) Πρόκειται για θεωρία σχετική με την ενορατική λύση προβλημάτων Ευρετική της μεγιστοποίησης (maximisation heuristic) Σύμφωνα με τους ερευνητές, κατά τη διαδικασία της λύσης ελέγχεται ο βαθμός προόδου προς τον στόχο. Έτσι, ο αργός ρυθμός προόδου θεωρείται κριτήριο αποτυχίας (criterion failure). 6
Θεωρία Ελέγχου Προόδου (2) Η ενόραση συνέβαινε πιο γρήγορα σε εκείνες τις περιπτώσεις όπου η διάταξη των νομισμάτων δεν επέτρεπε στον λύτη να κάνει καμία κίνηση στις δύο διαστάσεις, οπότε αναγκαζόταν να αναζητήσει εναλλακτικές στρατηγικές. 7
Φαινόμενα ακαμψίας Το πρόβλημα των δοχείων (Luchins, 1942) 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 8
Πρόβλημα του κεριού (Duncker, 1926, 1945) Χρησιμοποιώντας τα υλικά που βρίσκονται πάνω στο τραπέζι, στηρίξτε το κερί πάνω στον τοίχο Πρόβλημα του κεριού (Duncker, 1926, 1945) Προηγούμενη εμπειρία (past experience) Λειτουργική ακαμψία (functional fixedness) Περιορισμένος αριθμός χρήσεων των αντικειμένων (limited number of uses) 9
Πρόβλημα του εκκρεμούς (Maier, 1931) Αναδόμηση προβλήματος (problem restructuring / insight) Eπίδραση υπαινιγμού (νύξης unconscious cue effect) Βοηθήματα για την κατανόηση του προβλήματος Στη Μορφολογική προσέγγιση, η αναπαράσταση του προβλήματος έχει εξαιρετικά μεγάλη σημασία για την επίλυσή του. Για παράδειγμα 10
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 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 11
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! 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 12
Η αναπαράσταση του προβλήματος Ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες της ευκολίας με την οποία μπορεί να λυθεί ένα πρόβλημα, ή ακόμη και να μη λυθεί καθόλου, είναι ο τρόπος με τον οποίο ο λύτης κατασκευάζει τη νοητική αναπαράσταση του προβλήματος. Αναλογική λύση προβλημάτων Η διαδικασία κατά την οποία η λύση σε ένα παρόμοιο πρόβλημα (πηγή) καθοδηγεί την αναζήτηση της λύσης σε ένα νέο πρόβλημα (στόχος). Αναγνώριση της αναλογίας Χαρτογράφηση των αντιστοιχιών 13
Το πρόβλημα της σκακιέρας Hayes (1978) Το πρόβλημα του προξενητή Hayes (1978) Ας υποθέσουμε ότι είστε ένας προξενητής και έχετε προσκληθεί σε ένα μακρινό χωριό που έχει ακριβώς 64 ανύπαντρους νέους, 32 άνδρες και 32 γυναίκες. Το έργο σας είναι να ζευγαρώσετε όλους αυτούς τους νέους ώστε να πραγματοποιηθούν και οι 32 γάμοι σε δύο ημέρες, ένα πρωί Σαββάτου. Εργάζεστε συνεχώς και τις δύο αυτές ημέρες έως το βράδυ της Παρασκευής, οπότε και καταφέρνετε να ταιριάξετε τα ζευγάρια έτσι ώστε να είναι όλοι ευχαριστημένοι. Εκείνο το βράδυ όμως, κατά τη διάρκεια του γλεντιού που προηγείται των γάμων, δύο από τους άνδρες τσακώνονται, αρχίζουν να παλεύουν και αλληλοσκοτώνονται. Μπορούν όλα τα υπόλοιπα 62 νεαρά άτομα να παντρευτούν το επόμενο πρωί έτσι όπως είναι προγραμματισμένο; 14
Η αναπαράσταση του προβλήματος (2) Το ζήτημα της αναπαράστασης του προβλήματος μελετήθηκε από τους Simon και Hayes (1976), οι οποίοι ερεύνησαν τις συνέπειες διαφορετικών προφορικών διατυπώσεων ενός προβλήματος, προκειμένου να κατανοήσουν κάπως τον τρόπο με τον οποίο οι λύτες αντιλαμβάνονται αρχικά τις εκφωνήσεις των προβλημάτων. Οι παραλλαγές των προβλημάτων επηρέασαν σημαντικά τις αναπαραστάσεις που έκαναν τα υποκείμενα στην προσπάθειά τους να λύσουν τα προβλήματα (όπως αποκαλύφθηκε από τα σχόλιά τους κατά τη διάρκεια της επίλυσης του προβλήματος). Μια αναπαράσταση των προβλημάτων που χρησιμοποίησαν θα βρείτε στη διεύθυνση: http://www.gocognitive.net/demo/monsters and globes problem Η λύση προβλημάτων από τους ειδήμονες (1) Οι ειδήμονες συνήθως διατυπώνουν την καλύτερη λύση στο πρόβλημα, ακόμη και κάτω από περιορισμούς χρόνου (degroot, 1965) Είναι ταχύτεροι και πιο ακριβείς από τους μη ειδικούς (Klein, 1993) Μπορούν να εντοπίσουν χαρακτηριστικά του προβλήματος που οι μη ειδικοί δεν είναι σε θέση να εντοπίσουν (Lesgold et al., 1988) όπως και τη βαθύτερη δομή ενός προβλήματος (Chi, Feltovich & Glaser, 1981) Αφιερώνουν συγκριτικά περισσότερο χρόνο στην ανάλυση του προβλήματος και στην κατασκευή της αναπαράστασής του (Simon & Simon, 1978. Voss, Greene, Post & Penner, 1983) Έχουν πιο ακριβείς δεξιότητες αυτεπίβλεψης και, έτσι, μπορούν ευκολότερα να εντοπίσουν σφάλματά τους καθώς και τον βαθμό της κατανόησης του προβλήματος (Chi, Glaser & Rees, 1982) 15
Η λύση προβλημάτων από τους ειδήμονες (2) Είναι καλύτεροι στην επιλογή της κατάλληλης κάθε φορά στρατηγικής επίλυσης ενός προβλήματος (Larkin, McDermott, Simon & Simon, 1980) Χρησιμοποιούν τις στρατηγικές αυτές με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα (Lemaire & Siegler, 1995) Είναι καλύτεροι στο να χρησιμοποιούν κάθε πρόσφορο μέσο ή διαθέσιμη πληροφορία για την επίλυση του προβλήματος (Gilhooly et al., 1997). Μπορούν να ανασύρουν από τη μνήμη τους πληροφορίες και στρατηγικές σχετικές με το πεδίο της ειδίκευσής τους με την ελάχιστη γνωστική προσπάθεια (Alexander, 2003), να εκτελούν ένα έργο με μεγαλύτερο αυτοματισμό (Schneider, 1985), και να ασκούν μεγαλύτερο γνωστικό έλεγχο σε εκείνες τις διαστάσεις της επίδοσης στο γνωστικό έργο όπου ο έλεγχος είναι περισσότερο απαραίτητος (Ericsson, 2006) Είναι πάντοτε πλεονέκτημα η ειδίκευση; Οι ειδήμονες έχουν την τάση να υπερεκτιμούν τις ικανότητές τους ή τις κρίσεις τους σχετικά με θέματα που αφορούν στο πεδίο της ειδίκευσής τους (Chi, 1978. Glenberg & Epstein, 1987. Oskamp, 1965). Αν και οι ειδήμονες υπερτερούν στην κατανόηση και στην ανάσυρση πληροφοριών που αφορούν στη βαθύτερη δομή ενός προβλήματος, ορισμένες φορές δείχνουν να μη συγκρατούν τόσες λεπτομέρειες ή επιφανειακά χαρακτηριστικά του προβλήματος όσα οι μη ειδικοί (Adelson, 1984. Schmidt & Boshuizen, 1993. Voss, Vesonder & Spilich, 1980), σαν να αδιαφορούν για λεπτομέρειες που δεν είναι συναφείς με τα λιγότερο σημαντικά χαρακτηριστικά του προβλήματος. Επίσης, φαίνεται πως οι σημαντικότερες αδυναμίες των ειδημόνων είναι η ακαμψία, δηλαδή η δυσκολία να προσαρμόζονται στις διαφορές μεταξύ του προβλήματος που έχουν να λύσουν και των τυπικών προβλημάτων της γνωστικής περιοχής (Sternberg & Frensch, 1992), καθώς και η προκατάληψη, η τάση, δηλαδή, να εκδηλώνουν σε μεγαλύτερο βαθμό λειτουργική παγίωση με αποτέλεσμα να προτείνουν λιγότερες δημιουργικές λύσεις από τους μη ειδικούς (Wiley, 1998). Ίσως αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο νεότεροι και λιγότερο έμπειροι επιστήμονες είναι αυτοί που κάνουν τις πιο επαναστατικές ανακαλύψεις (Simonton, 1984). 16