pytania na egzamin magisterski SWPS

anka · Dołączył: 07 Paź 2008 Posty: 16 Przeczytał: 0 tematów

48. przeszkody w rozwiązywaniu problemów.
Strelau, t.2.
Myślenie jest dochodzeniem do wniosków, które wcześniej człowiekowi nie były znane. Sposobów, które to umożliwiają jest bardzo wiele. Można, posługując się regułami logiki, wyprowadzać (tautologiczne) wnioski z podanych przesłanek (rozumowanie dedukcyjne). Można, wychodząc od obserwacji faktów, wyprowadzać z nich ogólniejsze konkluzje lub sprawdzać, na ile potwierdzają one nasze wcześniejsze oczekiwania (wykrywanie zależności i sprawdzanie hipotez). Można w świecie niepewnych zdarzeń przewidywać szanse zajścia niektórych z nich (rozumowanie statystyczne). Można wreszcie rozwiązywać łamigłówki i starać się znajdować wyjście z trudnych sytuacji (rozwiązywanie problemów).
Rozwiązywanie problemów.
Człowiek staje przed problemem wówczas, gdy zna cel (punkt dojścia), nie zna jednak sposobów jego realizacji (drogi dojścia). Punkt dojścia może być mniej lub bardziej dokładnie określony. Cel szachisty jest ogólny („pokonać przeciwnika”), cel osoby badanej w eksperymencie Dunckera („przymocuj zapaloną świeczkę do ściany”) jest określony precyzyjnie. Również sposób dojścia do celu może być jeden lub może być ich wiele. W zależności od tego, jak precyzyjnie zdefiniowane są cel i sposoby jego realizacji, wyróżniamy problemy zamknięte („dobrze zdefiniowane”), na przykład stawianie diagnozy lekarskiej, oraz problemy otwarte („źle zdefiniowane”), na przykład napisanie dobrej pracy magisterskiej. W zależności od tego, czy rozwiązanie jest tylko jedno (jak w wielu zadaniach-łamigłówkach), czy też może być ich wiele (jak w zadaniach typu twórczego), dzielimy problemy na konwergencyjne i dywergencyjne.
Problemy dzieli się też według tego, w jakim stopniu wymagają one uwzględnienia udziału innych osób. Wyróżniamy zatem problemy typu łamigłówki, czyli sytuacje, w których rozwiązujący problem sam mocuje się z materią zadania, oraz gry, w których rozwiązujący musi – obok reguł gry – uwzględniać też ruchy przeciwnika (np. w grze w szachy czy w grze z inteligentnym komputerem). Rozwiązywanie łamigłówek najczęściej badano u osób, które z tego typu zadaniami nigdy przedtem nie miały do czynienia (były „nowicjuszami”), strategie rozgrywania gier (przede wszystkim gry w szachy) – u wytrawnych graczy („ekspertów”).
STRATEGIE ROZWIĄZYWANIA PROBLEMÓW.
Strategie rozwiązywania problemów przyjęło się dzielić na dwie klasy: na algorytmy i heurystyki. Algorytm to sekwencja kroków, która zawsze doprowadza do rozwiązania zadania, ale w wielu wypadkach jest bardzo czaso- i energochłonna (wymaga pobrania ogromnej ilości informacji). Heurystyka jest bardziej zawodna i nie zawsze pozwala rozwiązać zadanie. Jej zawodność jest jednak kompensowana znaczną oszczędnością czasu i energii.
Algorytmy.
Algorytmy mogą być różnego rodzaju. Psychologowie decyzji wyróżniają algorytmy typu „drzewa decyzyjnego” oraz „dekompozycji problemu”.
Drzewo decyzyjne. Reprezentacja zadania w postaci drzewa decyzyjnego wymaga wyobrażenia sobie stanu wyjściowego, możliwych do wykonania kroków oraz oceny konsekwencji każdego kroku (porównaniem ze stanem pożądanym). Takie drzewo rośnie niejako do góry nogami, to znaczy korzeń drzewa (sytuacja wyjściowa) znajduje się na górze rysunku, a kolejne gałęzie (kolejne kroki) rozgałęziają się w dół, przy czym jedna z tych gałęzi sięga upatrzonego stanu docelowego (rozwiązania). [przykład: zadanie – „kanibale i misjonarze”, które rozwiązuje się w 11 krokach].
Dekompozycja problemu. Algorytm służący rozwiązaniu „Wieży Hanoi” ma inną postać i polega na dekompozycji problemu, czyli na jego rozłożeniu na problemy bardziej szczegółowe. Te z kolei dają się rozłożyć na problemy jeszcze bardziej szczegółowe itd. Zadanie polegające na przeniesieniu czterech kółek z jednego kołka na drugi należy najpierw rozłożyć na trzy podproblemy: przeniesienia dwa razy trzech kółek i raz jednego kółka. Z kolei każdy problem trzech kółek da się rozłożyć na dwa problemy, polegające na przeniesieniu dwa razy dwóch kółek i raz jednego kółka, a każdy problem dwóch kółek – na trzy (już zupełnie proste) problemy, polegające na przeniesieniu trzy razy po jednym kółku. Ogólna zasada usprawniająca rozwiązanie problemu głosi, że gdy wieża składa się z nieparzystej liczby kółek, wówczas pierwsze kółko należy umieścić na tym kołku, na którym znaleźć się powinna docelowo cała wieża, gdy zaś liczba kółek jest parzysta – należy zacząć od kołka drugiego.
Heurystyki.
Algorytmy to strategie rozwiązywania problemów, które są czasochłonne, a często po prostu nie dają się zastosować, gdyż liczba wszystkich możliwych działań lub kroków dekompozycyjnych jest nazbyt duża. Aby zatem problem mógł zostać rozwiązany w sensownym czasie i przy rozsądnym nakładzie sił, ludzie stosują heurystyki. Do najczęściej wymienianych (Hunt, 1994, Nickerson, 1994) należą:
Heurystyka „byle bliżej” – polega na wybieraniu zawsze takiej drogi (kroku postępowania), która w największym stopniu przybliża nas do celu. Jeżeli więc wybieramy się w podróż z Warszawy do miejscowości X w Teksasie, do której nie mamy bezpośredniego połączenia, powinniśmy wybrać samolot do miejscowości położonej możliwie najbliżej niej (np. Chicago), następnie samolot, który przybliży nas jeszcze bardziej (np. do Austin) itd. Heurystyka „byle bliżej” sprawdza się w wielu wypadkach, czasami jednak może nas zaprowadzić w ślepy zaułek (obrana droga tylko pozornie zbliżyła nas do celu, ponieważ możemy np. znaleźć się w miejscowości, która wprawdzie na mapie położona jest blisko punktu docelowego, ale nie ma z nim bezpośredniego połączenia).
Wytrawni gracze wiedzą, że czasem trzeba podjąć kroki pozornie oddalające ich od celu, aby potem móc do niego dotrzeć. Przegranie bitwy jest niekiedy warunkiem wygrania wojny, a oddanie nawet cennych kart – warunkiem wygrania partii brydża.
Postępowanie wstecz. Często stosowaną heurystyką jest zaczynanie „od tyłu” – od wyobrażenia stanu końcowego, a następnie konstruowania kolejnych kroków prowadzących wstecz do stanu wyjściowego. Wiele konkretnych zadań (podróż w przestrzeni geograficznej, „Wieża Hanoi”) można w ten sposób przedstawić. W wypadku zadań bardziej abstrakcyjnych (np. matematycznych) taka heurystyka jest jednak mało użyteczna.
Ukonkretnianie problemu. Strategią użyteczną przy rozwiązywaniu problemów abstrakcyjnych (np. geometrycznych) jest konkretyzacja problemu, jak choćby wyobrażenie sobie konkretnej figury geometrycznej, na której rozwiązuje się problem, a następnie sprawdzenie, czy można go uogólnić również na inne figury tego rodzaju.
Rozumowanie przez analogię. Czasami problem można rozwiązać, przenosząc rozwiązanie z innej, zbliżonej formalnie, klasy problemów. Posłużmy się popularnym problemem, zaproponowanym przez Dunckera (1945). Pacjent cierpi na guz niekwalifikujący się do operacji. Guz ten można zniszczyć za pomocą naświetlań. Silne promieniowanie zniszczy guz, ale zniszczy też okoliczną tkankę, do czego nie należy dopuścić. Słabe promieniowanie zachowa tkankę, ale nie zniszczy guza. Rozwiązanie polega na skierowaniu skupionej wiązki słabych promieni na guz – ich skoncentrowane działanie zniszczy nowotwór, podczas gdy ich rozproszone działanie w okolicy guza pozwoli zachować zdrową tkankę.
Gick i Holyoak (1983) zaproponowali odpowiednik tego problemu: należy zniszczyć twierdzę, która otoczona jest zaminowanymi polami. Do zniszczenia twierdzy potrzebna jest duża armia. Przejście armii przez pole spowoduje jednak detonację min. Przejście mniejszej liczby żołnierzy nie wywoła detonacji, lecz do wysadzenia twierdzy nie wystarczy. Rozwiązanie polega na wysłaniu małych grup żołnierzy z kilku stron i koordynowaniu ich przybycia w tym samym czasie do twierdzy. Gick i Holyoak stwierdzili, że osoby, które rozwiązały zadanie „Twierdza”, szybciej niż pozostałe osoby rozwiązywały zadanie „Nowotwór”. Działo się tak zwłaszcza wtedy, gdy zostały poinformowane, że zadania te mają analogiczną strukturę.
CZYNNIKI UTRUDNIAJĄCE I UŁATWIAJĄCE ROZWIĄZYWANIE PROBLEMÓW.
Łamigłówka często dlatego jest łamigłówką, że wymaga od rozwiązującego przełamania utrwalonych nawyków. Destrukcyjną rolę rutynowych skojarzeń i nastawień w rozwiązywaniu problemów zajmowali się między innymi psychologowie postaci.
Przełamanie wytworzonego nastawienia a tym samym – rozwiązanie problemu ma często charakter nagły, przypomina gwałtowną restrukturyzację pola percepcyjnego i nosi nazwę „wglądu”. Analizę zjawiska wglądu i jego roli w myśleniu twórczym przeprowadzał znany psycholog postaci, Max Wertheimer. Spektakularne obserwacje zjawiska wglądu u słynnego szympansa Sułtana prowadził inny przedstawiciel tej szkoły, Wolfgang Köhler.
Od czego zależy łatwość rozwiązywania problemów? Psychologowie i pedagodzy, zwłaszcza ci, którzy zajmują się kształceniem umiejętności poznawczych swoich uczniów, wyróżniają kilka czynników (Nickerson, 1994).
1. Wiedza szczegółowa, czyli ekspertyza w danej dziedzinie. Umiejętność rozwiązania wielu problemów zależy od wiedzy w danej dziedzinie. Problemu chemicznego czy matematycznego nie rozwiąże laik. Eksperci, poza konkretną wiedzą, wykazują też większą niż nowicjusze umiejętność dekompozycji problemu oraz łatwość dostrzegania analogii między aktualnym problemem a innymi znanymi im zadaniami. Mają również lepszą reprezentację samego zadania. Wiele badań nad rolą doświadczenia w rozwiązywaniu problemów prowadzono na wytrawnych graczach w szachy. Stwierdzono (Chase i Simon, 1973), że doświadczeni gracze zapamiętywali więcej układów planszowych niż gracze początkujący. Ekspertyza przejawiała się też lepszym planowaniem kolejnych kroków.
2. Opanowanie reguł poprawnego myślenia. Czy znajomość logiki i reguł wnioskowania pomaga w rozwiązywaniu problemów? Zdania na ten temat są podzielone. Spektakularne przykłady profesjonalnych fizyków, którzy w takim samym stopniu jak zwykli laicy padali ofiarą błędu konfirmacji, wydają się przeczyć takiemu twierdzeniu. Z drugiej strony inni badacze nagromadzili wiele dowodów na to, że systematyczny trening w określonego rodzaju myśleniu (statystycznym, logicznym) poprawia zdolność badanych do rozwiązywania zadań tego samego typu (Nickerson, 1994).
3. Znajomość heurystyk. O roli heurystyk w rozwiązywaniu problemów wspomniano wcześniej. Wiadomo, że osoby o większej wprawie w rozwiązywaniu problemów (eksperci) posługują się heurystykami częściej niż nowicjusze. Wydatną pomocą w rozwiązywaniu problemów jest też umiejętność właściwej reprezentacji zadania (w postaci formuły chemicznej, diagramów fizycznych, diagramów Venna czy Eulera w logice, tablic kontyngencji itd.).

Niżej przedstawiono 2 zadania ilustrujące destrukcyjną rolę rutynowych skojarzeń w rozwiązywaniu problemów.
Problem świeczki Dunckera. Masz pudełko zapałek wypełnione pinezkami, zapałki i świeczkę. Twoim zadaniem jest przymocować zapaloną świeczkę do drzwi tak, żeby nie zgasła. Rozwiązanie zadania polega na przezwyciężeniu nawyku traktowania pudełka jedynie jako pojemnika. Należy zatem opróżnione pudełko umocować pinezką do ściany, zapalić świeczkę, a następnie umieścić ją w pudełku lub na nim. Duncker zaobserwował, że badani przejawiali znacznie więcej kłopotów z rozwiązaniem zadania, gdy pudełko zostało im podane jako pojemnik do pinezek i świeczki, niż wówczas, gdy poszczególne przedmioty były podawane oddzielnie. Tę nieumiejętność przełamania nastawienia Duncker nazwał fiksacją funkcjonalną.
Problem trzech dzbanków Luchinsa. Utrudniający wpływ eksperymentalnie wytworzonego nastawienia bada kolejne zadanie. Na stole stoją trzy dzbanki, A, B i C, o pojemności – odpowiednio – 18, 43 i 10 jednostek wody. Zadaniem badanego jest odmierzenie 5 jednostek wody przy pomocy owych dzbanków. Rozwiązanie zadania: formuła B-A-2C. Należy zatem odmierzyć 43 jednostki wody dzbankiem B, potem ująć 18 jednostek dzbankiem A, a następnie dwukrotnie po 10 jednostek dzbankiem C. pozostałość to wymaganych 5 jednostek.
Luchins eksponował osobom badanym serię takich zadań, z których wszystkie można było rozwiązać jedynie przy użyciu formuły B-A-2C. Następnie podawano zbliżone zadanie, które można było rozwiązać zarówno „starym” sposobem, jak też sposobem znacznie prostszym (A-C). okazywało się, że zdecydowana większość badanych miała kłopoty z przełamaniem wytworzonego nastawienia.