H9: 9.1 Problemen oplossen Flashcards
Het denken
Denken is een cognitief proces waarbij cognitieve representaties gemanipuleerd worden om de wereld te begrijpen en problemen op te lossen.
Denken maakt gebruik van verbeelding, taal en symbolen. We gebruiken ons denken om problemen op te lossen, om te redeneren en om beslissingen te nemen.
Problemen oplossen
We lossen een probleem op wanneer we hindernissen moeten overwinnen om een vraag te beantwoorden of een doel te bereiken.
Als we de oplossing al weten (we hebben het voordien al opgelost) moeten we enkel nog de oplossing uit onze geheugen oproepen.
Experts hebben veel meer oplossingen in hun geheugen opgeslagen dan novicen (niet-experts).
Probleemruimte metafoor:
Het oplossen van een probleem is als de weg vinden in een doolhof. Sommige wegen leiden naar het juiste doel, anderen monden uit in een impassen, in een verkeerd doel of laten je in cirkels rondgaan tot je terug bij het begin bent. De verschillende paden in de probleemruimte staan voor alle mogelijke opeenvolgingen van acties die uitgevoerd kunnen worden om een probleem op te lossen.
Om een probleem op te lossen moet men de taak opsplitsen in een reeks van tussenstappen en bij elk tussenstap de juiste actie kiezen. Om dit te doen kan men 3 strategien gebruieken:
- algoritmen toepassen
- heuristieken toepassen
- een analogie zoeken
Algoritmen
Een algoritme is een reeks van operaties die in theorie een oplossing van het probleem garanderen. (bv in meetkunde: de stelling van Pythagoras)
Vaak vereist dit een herhaaldelijke toepassing van een relatief eenvoudige operatie (bv. een algoritme toepassen op een kruiswoordraadsel; 3 kotjes en in de eerste de letter M en met beschrijving: een vogel; je past het volgende algoritme toe: je maakt een lijst met al de vogelnamen uit 3 letters en dan probeer je een per een om te zien welk met een M beginnen - dat een per een proberen is het herhaaldelijk toepassen van een simpele operatie)
Om een algoritme toe te passen moet men zicht hebben op de volledige probleemruimte zodat men weet welk pad tot de juiste oplossing leidt. Maw men moet met een volledig gestructureerd probleem te maken hebben.
Een volledig gestructureerd probleem is een probleem waarvan de oplossing vastligt en waarvan met zekerheid bekend is dat een oplossingspad bestaat. (bv het toren van Hanoi)
Een ondergestructureerd probleem is een probleem waarbij je niet zeker weet of er wel een oplossingspad bestaat en waarbij het voor de probleemoplosser onduidelijk is hoe de doeltoestand er precies uitziet. (bv. negen stippen probleem)
Wanneer toegepast leiden algoritmen altijd tot een juiste oplossing. Ze hebben wel 3 beperkingen:
- slecht van toepassing op volledig gestructureerde problemen
- Een verkeer toegepast algoritme leidt tot een foute oplossing zelfs als het algoritme op zich goed uitgevoerd wordt. ( men vraagt zich niet altijd af of de ‘voor de hand liggende’ algoritme wel van toepassing is op een bep. probleem )
- vergen vaak omslachtig en repetitief werk
( voor computers is dat een probleem maar mensen hebben liever iets die sneller werkt en minder energie vergt )
Heuristieken
Heuristieken zijn informele, intuitieve en speculatieve oplossingsstrategieen die mensen ontwikkelen om bep. problemen aan te pakken.
(binnenweggetjes; strategien die een oplossing niet altijd garanderen - dus niet 100 procent garantie bieden - maar wel sneller zijn en minder energie vergen)
Hoe beter je een taak kent hoe beter dat je de binnenweggetjes zult kennen, daarom zijn experts beter dan novicen.
Er zijn taak-speciefieke heuristieken maar ook een aantal die in het algemeen toepasbaar.
Vbden van algemene heuristieken:
- een subdoelanalyse
Een subdoelanalyse is het proces waarbij een complex probleem in een reeks van kleinere, overzichterlijkere vragen opgedeeld wordt.
(Bradshaw - broeders Wright - optimaliseren van afzonderlijke vliegtuigcomponenten) - een middel-doelanalyse
Middel-doelanalyse is een strategie waarbij de probleemoplosser een reeks van kleine stapjes maakt (tussendoelen stelt) en telkens nagaat wat gedaan moet worden om de afstand tot het einddoel verder te verkleinen.
bv. lekkende wc
Kan ik het herstellen? Lukt niet
Wie kan dat wel? Hoe kom ik dit te weten? Internet
Hoe bereik ik zon persoon? Ik bel
Wat doe ik als die niet meteen kan komen? etc etc
- soms is de oplossing van een probleem gemakkelijker wanner we van het einddoel naar de begintoestand terug werken omdat eenzelfde uitgangspositie tot meerdere oplossingen kan leiden terwijl er maar een weg van de oplossing naar de beginsituatie loopt
Als heuristieken falen herhalen mensen vaak die heuristieker voor dat ze op een algoritme overstappen.
bv je zoek je sleutel
heuristiek: je doorzoekt al de plaatsen waar je de sleutel normaal gezien zet
je vint sleutel niet
ipv systematisch door het hele huis te beginnen doorzoeken ( algoritme) ga je eerst een paar keer terug op die paar plaatsen kijken (heuristiek) ook al weet je dat de sleutel daar niet ligt
je stelt eerder je eigen ogen en hersenen in vraag dan dat je de heuristiek die je zoveel keren geholpen heeft in het verleden in vraag te trekken
Zoeken naar een analogie
een analogie = een soortgelijke probleem
Dit is vooral interessant als je een analoge probleem in het verleden opgelost hebt OF als je een analoge probleem kent die eenvoudiger is.
Het is niet genoeg om over een analogie te beschikken, men moet ook de overeenkomst zien!!!
Analogien hebben een grote rol gespeeld bij wetenschappelijke ontdekkingen. (bv. Archimedes - kroon volume - water - eureka )
Instelling en functionele gefixeerdheid
Het vinden van een analogie leidt tot een positief transfereffect.
Het vinden van een verkeerde analogie leidt tot een negatief transfereffect. bv. het creeren van een verkeerde instellling
Als je herhaaldelijk met succes gebruik gemaakt hebt van een heuristiek ga je verwachten dat je enkel met die heuristiek gelijkaardige problemen kunt oplossen, dit is je instelling. Soms bemoeilijkt je instelling het vinden van de juiste oplossing maar je hebt toch de neiging om gebruik te blijven maken van die heuristiek al is hij niet meer van toepassing.
Eenzelfde oplossingsstrategie voor een reeks van problemen creeert een instelling die moeilijk te doorbreken valt.
Functionele gefixeerdheid is een ander type instelling: men zit vast aan het conventionele gebruik van een voorwerp.
Jongere kinderen vertonen minder functionele gefixeerdheid omdat zij nog niet vertrouwd zijn met de specifieke functies van voorwerpen.
Functionele gefixeerdheid en een verkeerde instelling zijn criteria waarop novice beter scoren dan experts.
Experts zijn minder geneigd om naar andere, creative oplossingen te zoeken omdat zij gewoon zijn van een bep. probleem altijd op een bepaalde manier op te lossen. Nieuwe aanpakken komen van mensen die recentelijk met het probleem in contact zijn gekomen (a fresh look on things)
Inzicht
Het oplossen van problemen bestaat volgens de behavioristen uit het legen van eenvoudige associaties.
Volgens de Gestaltpsychologen bestaat het eerder uit het vatten van het probleem in zijn geheel (oa. Kohler )
Er zijn twee soorten problemen.
1. Problemen waarbij stap voor stap het einddoel wordt benaderd.
2. Problemen waarbij men initieel veel vooruitgang boekt om daarna in een soort moeras terecht te komen waar er moeilijk of niet uit valt te geraken (discontinue probleemoplossing).
Bij deze soort problemen kan er een Aha-Erlebnis (abrupt inzicht) optreden.
Welke zijn de informatieverwerkinsprocessen die aan dit inzicht voorafgaan?
Inzichtelijk leren treedt op bij problemen waar initieel een grote aantrekking bestaat om een verkeerd oplossingspad te kiezen. Wegens deze sterke initiele krachten in de verkeerde richting wordt het voor de proefpersonen moeilijk om hun instelling te doorbreken. Telkens proberen zij dezelfde heuristieken uit. Dit is de oorzaak van de oplossingsmoeilijkheid.
Hoe kan men een instelling doorbreken?
Er bestaan 2 tactieken:
1: Het probleem enige tijd aan de kant schuiven.
Het fenomeen waarbij men plotseling een probleem kan oplossen nadat men het een tijdje aan de kant gezet heeft heet incubatie-effect. Men moet zich nl van de initiele instelling onttrekken en dit gaat beter als men het probleem voor een tijdje niet meer ziet.
2: Ideen in het wilde weg spuien, zonder evaluatie.
Pas later kijk je of sommige van deze ideeen bruikbare oplossingspaden opleveren.
Als je dit in een groep doet heet het brainstormen. Brainstormen is niet bevordelijk voor de creativiteit en lever minder nieuwe ideen op. Het is dus beter om de individuele leden op hun eentje ideen te laten genereren.
Mentale modellen
Om problemen op te lossen gebruikt men naieve theorieen over hoe dingen werken. Deze heten mentale modellen en zijn gehelen van intuities, kennis en overtuigingen die we over een bepaald onderwerp hebben en die ons helpen om dat onderwerp te begrijpen, erover na te denken en voorspellingen erover te maken.
Een mentale model is die een voorstelling over de werking van de dingen , over hoe de wereld in elkaar zit.
Mentale modellen worden gesofisticeerder en juister naarmate kinderen groeien. Soms hebben volwassenen toch modellen die onjuist zijn.
De mentale modellen van experts benaderen de realiteit beter dan die van novicen. Toch is het bel. om soms beroep te doen op de mentale modellen van novicen (bv in het creeren van een veilige werkomgeving)
