40. Problemløsning og Ekspertise med udgangspunkt i teorier om problemløsning.

Problemløsning er karakteriseret ved at 1) være målorienteret, 2) involvere kognitive processer frem for automatiske, 3) et problem eksisterer kun hvis man ikke har den viden der skal til for at løse det med det samme.

Der findes veldefinerede og dårligt definerede problemer:

Veldefinerede problemer (well-defined): Mulighederne for at løse problemerne forelægger i selve situationen. Disse slags problemer bruges i psykologiske forsøg, fx labyrinter. Der er et klart mål.

Dårligt definerede problemer (ill-defined): Mulighederne er upræcise. Der er ikke nogen ’korrekt’ måde at løse problemet på, dvs. der er ikke noget klart mål og vi ved ikke hvornår vi har nået målet. De fleste hverdagsproblemer er af denne slags.  

Representational change theory: af Ohlsson og trækker i høj grad på gestaltpsykologiens principper, dog med mere specificitet.

  • Den måde en person anskuer et problem på, knytter an til viden i langtidshukommelsen. Når man skal løse problem genkalder man relateret viden ved brug af sprednings-aktiverings princippet.
  • Der sker en blokering hvis der ikke findes frem til noget relevant viden i langtidshukommelsen. Blokeringen kan igen brydes hvis den mentale repræsentation af problemet ændres eller omstruktureres, således at nye informationer i langtidshukommelsen kan findes frem.
  • Forandring i repræsentationen kan ske ved 1) at ny information bliver tilgængelig, 2) tvunget lempelse af ens forudindtagede tanker (constraint relaxation) og 3) re-encoding, hvor man genfortolker problemet. Indsigt sker således ved at man genkalder noget fra langtidshukommelsen der er tilstrækkelig til at løse problemet.

De gestaltpsykologiske principper Ohlsson trækker på er:

Indsigt: frem for at bevæge os nærmere og nærmere en løsning på et problem (som Thorndikes trial-and-error), mener gestaltpsykologerne at man ved problemløsning opnår en pludselig indsigt, idet man anskuer problemet fra en anden vinkel, dvs. omstrukturerer det. F.eks.: Köhlers forsøg med aber på Tenerife: hvor aben mentalt skal omstrukturere problemet for at løse det (produktiv tænkning) frem for blot at genbruge tidligere erfaring (reproduktiv tænkning). Köhlers abe opnår pludselig indsigt: ah-haaaa.

Evidens for:

Der fremkommer ofte en løsning når vi ændrer repræsentationen af et problem. Bl.a. forsøg med tændstikker underbygger dette. Tændstikkerne er sat op som regnestykker af romertal, og forsøgspersonens opgave er at gøre ligningen sand ved at rykke på én pind. I nogle opgaver skal man bare lave om på talværdier, hvilket er noget vi er vant til, så det er nemt for os. I andre opgaver skal der laves om på de matematiske tegn (operatørerne?) for at løse opgaverne. Fx skal man ændre et = til et minus-tegn, og i en anden opgave skal man ændre et V til et X. Disse opgaver tager langt længere tid at løse fordi forsøgspersonerne skal give slip på deres forudindtagede tanker à De er bevis for constraint relaxation. Dette underbygges yderligere ved at man optagede deres øjenbevægelser og så at de i begyndelsen fokuserede mere på talværdierne frem for de matematiske tegn.

Teorien giver en mere præcis forklaring på hvordan indsigt foregår end tidligere set hos gestaltpsykologerne.

Kritik:

The nine-dot problem, hvor der er ni prikker stillet op i et firkantet gitter og man skal tegne en figur der kun kan lade sig gøre ved at man tegner streger ud over de ni prikker. At tegne ud over den ”gode” figur kræver constraint relaxation. Ohlssons teori ville forudsige at hvis fp får hints til at løse opgaven, ved man fx tegner en streg der går ud over de ni prikker for fp, vil gøre fp i stand til at løse opgaven. Men: selvom folk får dette hint, er der ikke mange flere der formår at løse opgaven. Der er således flere faktorer i spil, og derfor er en enkelt-faktor teori som Ohlssons ikke tilstrækkelig.

Ohlsson tager ikke hensyn til individuelle faktorer i problemløsning, fx hvorvidt højtbegavede personer har lettere ved at opnå indsigt end lavtbegavede.

Teorien forklarer bedst ”kreative” problemer, eller i hvert fald ikke simple matematiske problemer, der nemlig løses bedst ved en systematisk og metodisk tilgang. 

Newell og Simons computer simulationer: De udvikler et computerprogram, General Problem Solver, der kan simulere menneskelig problemløsning af veldefinerede problemer. De går ud fra at informationsprocessering er seriel (en proces ad gangen), man har en begrænset kapacitet i korttidshukommelsen og man kan genkalde relevant information fra langtidshukommelsen. I programmet er problemerne repræsenteret som et problem space som indeholder alle de mulige tilstande i problemsituationen og dens stadier.

Newell og Simon mener at vi løser problemer heuristisk – via tommelfingerregler – frem for algoritmisk. Den vigtigste heuristiske metode er means-ends analyse (midler-mål): vi sammenligner hvor langt vi er nået i forhold til målet, vi skaber delmål, vi vælger en strategi. En anden analysemetode er hill-climbing, hvor vi ændrer problemets tilstand til at være tættere på vores mål, om end vi forbliver i problemet og ikke løser opgaven på trods af ændringen. Metoden bruges når vi ikke har nogen forståelse af problemets struktur.

Evidens for:

Der er evidens for at vi løser opgaver ved hjælp af forskellige heuristiske metode. Fx ser man at fp i Tower of Hanoi opgaven gør brug af means-ends analyse. I opgaven er der 3 piller. På den første pille lægger fem ringe formet som et tårn. De fem ringe skal rykkes over på den tredje pille uden at en større ring lægges oven på en mindre. Man laver sig et undermål der hedder at den største ring skal placeres på den sidste pille.

Fordelen ved teorien er at den giver os mulighed for at se hvornår og hvordan fp afviger fra idealet.

Kritik:

Computerprogrammet kan løse forskellige slags problemer, men gør det ikke altid på samme måde som mennesker. Folk oplever vanskeligheder i deres problemløsning når det er nødvendigt midlertidigt at forøge distancen mellem det nuværende stadie og målstadiet. Her kan folk ikke blot bruge heuristik. Pc-programmet oplever ikke problemer i sådan en situation.

Der behandles med veldefinerede problemer. Den virkelige verden ser mere kompleks ud.

Modellen kan ikke forklare situationer hvor der opstår problemer med indsigt.

Der tages heller ikke i denne teori hensyn til individuelle forskelle i form af processeringshastighed og individuel strategi. Fx har ens spatiale arbejdshukommelseskapacitet indflydelse på hvor godt man klarer sig i Tower of Hanoi forsøget.

Progress monitoring theory: Der er to heuristiske metoder i centrum:

1)      Maksimeringsheuristik: man forsøger at gøre så stor fremgang som muligt ved hvert træk.

2)      Vi fører kontrol med vores fremskridt (progress monitoring). Hvis man ikke oplever det forventede fremskridt opstår kriteriumsnederlag (criterion failure), der fungerer som en wake-up call til at man skal skifte strategi.

I forhold til representational change theory, påstår denne teori at indsigt opnås nemmere når man kombinerer lempelse af forudindtagethed (constraint relaxation) med det at man oplever et kriteriumsnederlag. Constraint relaxation er ofte en nødvendighed, men ikke tilstrækkelig à kritik af Ohlssons teori. Dvs. når vi oplever et rigtigt nederlag, er der større sandsynlighed for at vi skifter tilgang til problemet.

Teorien lægger sig op ad Newell og Simons General Problem Solver, men formår også at inddrage motivationsfaktorer..

Evidens for:

Nine-dot problemet: Man hjælper forsøgspersonen ved at fortælle at der skal tegnes udenfor de ni punkter. Fp der har fået lov til at prøve uden hjælp først og således opnået criterion failure, har nemmere ved at lempe deres forudindtagethed og klarer sig således bedre.

Eight-coin problemet: Underbygger det samme som nine-dot øvelsen. Dem der har oplevet nederlag i forsøget, gør bedre brug af de efterfølgende hints.

Kritik:

Car-park problemet: Resultaterne støtter mere op om representational change theory end progress monitoring theory. Man skal forsøge at manøvrere en taxi ud af en parkeringplads, men alle exits er blokeret af biler. Løsningen opstår idet fp flytter taxien. Opgaven kan ikke løses ved at man forsøger at mindske forskellen mellem målstadiet og problemet. Til gengæld, hvis fp ikke fanger at taxien skal flyttes før der kommer en exit, vil de ikke kunne løse problemet à Man kan ikke lave hillclimbing eller mean end. Støtter op om Ohlssons teori om indsigt og constraint relaxation (slippe forudindtagethed). (se s. 445)

Andre faktorer end blot criterion failure er vigtige. Fx inddrager teorien ikke tidligere erfaringer.

En eventuel kombination af progress monitoring theory og representational change theory kunne være mulig. Førstnævnte fortæller noget om hvornår vi løser problemer (when) og sidstnævnte om hvordan (how) vi løser problemer. 

Diskussion: forskellige karakteristika ved problemløsning:

Transfer of training: effekterne af noget man tidligere har lært på løsningen af et nuværende problem, dvs. hvordan hukommelse spiller ind. Der findes henholdsvis positiv og negativ overføring. Overføringen er positiv hvis den hjælper en med at løse problemet og negativ hvis den forstyrrer, ligesom ved funktionel fikserethed.

Funktionel fikserethed: vi kan ikke løse et problem fordi vores tidligere erfaringer har lært os at bestemte objekter har et begrænset antal måder at blive brugt på. Fx sætte et stearinlys fast på væggen, de færreste tænker på at man kan bruge knappenålsæsken som en platform til lyset frem for en beholder til nåle

Fjern overføring: tidligere erfaringer overføres positiv til en anden kontekst. Fx viden i skolen. De mest valide undersøgelser laves over lang tid, hvor man først indlærer noget og senere (fx 7 mdr. senere) skal bruge denne viden i en anden kontekst. Nær overføring: positiv overføring til en lignende kontekst. Flest forsøg bygger på dette.

Analogisk problemløsning: Når personen trækker på ligheder mellem det nuværende og en eller flere problemer der før er blevet løst. Der er tre typer af ligheder:

1)      Overfladisk lighed: begge problemer deler nogle løsnings-irrelevante detaljer (fx objekter)

2)      Strukturel lighed: problemerne deler kausale relationer

3)      Procedural lighed: proceduren for problemløsningen er fælles

Hvis to problemer på overfladen ikke ligner hinanden, dvs. ikke indebærer nogle lignende objekter, har folk sværere ved at opdage de strukturelle ligheder der er mellem to problemer. En bias ved disse forsøg er, at i virkeligheden danner folk selv deres analogier, i forsøg bliver de givet dem.   

Perspektivering:

Neurologisk bevis for indsigt: funktionel billeddannelse hvor man ser en pludselig stigning i neural aktivitet lige før løsningen af et problem (i højre temporallap). Den øgede aktivitet er lige når vi får en indsigt. Der ses ikke en sådan øget aktivitet ved almindelige/lette regnestykker.

Arbejdshukommelsen

Langtidshukommelse à semantisk hukommelse

Skriv et svar

Udfyld dine oplysninger nedenfor eller klik på et ikon for at logge ind:

WordPress.com Logo

Du kommenterer med din WordPress.com konto. Log Out / Skift )

Twitter picture

Du kommenterer med din Twitter konto. Log Out / Skift )

Facebook photo

Du kommenterer med din Facebook konto. Log Out / Skift )

Google+ photo

Du kommenterer med din Google+ konto. Log Out / Skift )

Connecting to %s