Hoofdstuk 22: Probleemoplossing en ontwikkeling van expertise

Question 1

Aanvullen boek

Answer 1

• De è bruggen van Köningsburg
• Euler’s Grafentheorie
• Verandering probleemrepresentatie

Question 2

Geef de 7 bruggen van Köningsburg

Answer 2

Question 3

Geef de kenmerken van probleemoplossing

Answer 3

1. Goedgedefinieerd vs. slechtgedefinieerd
2. Kennisarm vs. kennisrijk
3. Doelgerichtheid
4. Systeem 2 verwerking
5. Geen onmiddelijke oplossing

Question 4

Leg het kenmerk ‘Goed gedefinieerd vs. slecht gedefinieerd’ van probleemoplossing uit.

Answer 4

Gaat over alle aspecten zoals begintoestand, mogelijke stappen, strategieën en eindtoestand

• Goed gedefinieerde problemen: alle aspecten van het probleem volledig gedefinieerd
• Slecht gedefinieerde problemen: hier zijn aspecten ongedefinieerd

Question 5

Leg het kenmerk ‘kennisarme vs kennisrijke problemen’ van probleemoplossing uit.

Answer 5

• Kennisarm = geen specifieke achtergrondkennis vragen of wanneer alle relevante kennis onderdeel is van de probleembeschrijving (bv negenstippenprobleem)
• Kennisrijk = enkel opgelost worden wanneer we over relevante kennis beschikken om het probleem op te lossen

=> Kennis arme problemen zijn minder gevoelig voor individuele verschillen in
oplossingsstrategieën ten gevolge van verschillen in achtergrond kennis

Question 6

Leg het kenmerk ‘Doelgerichtheid’ van probleemoplossing uit.

Answer 6

= specifiek doel voor ogen hebben die je wil bereiken

Question 7

Leg het kenmerk ‘Betrokkenheid van systeem 2 verwerking’ van probleemoplossing uit.

Answer 7

Processen zorgen ervoor dat automatische oplossingen niet ontoereikend zijn, verworpen
worden ten gunste van een nieuwe strategie

Question 8

Leg het kenmerk ‘geen onmiddelijke oplossing’ van probleemoplossing uit.

Answer 8

= een probleem is pas een probleem zolang de oplosser niet bekend is met de te volgen strategie

Question 9

Geef het verschil tussen productief- en reproductief denken.

Answer 9

• Reproductief denken = er wordt gebruik gemaakt van eerdere ervaringen, zonder dat er actief naar de oplossing van een probleem wordt gezocht
• Productief denken = betrekking op innovatieve hersenstructuren van een probleem op zodanige wijze dat de aard van het probleem doorzien kan worden

thorndike
* Puzzelbox: Kunnen dieren productief denken?
* Law of effect

Question 10

Wat is de Law of effect?

Answer 10

= gedrag dat een prettige uitkomst heeft, een grotere kans om herhaald te worden terwijl gedrag dat een onplezierige uitkomst heeft een minder grote kans heeft om herhaald te worden

Question 11

Welke probleemoplossingsechnieken/theorieën zijn er?

Answer 11

• Inzicht
• Representationele veranderingstheorie
• Incubatie
• Strategieën voor probleemoplossing
• Probleemoplossing o.b.v. analogieën
• De ontwikkeling van expertise

Question 12

Wat is inzicht?

Answer 12

= aha-ervaring, een plotseling begrip

Inzicht is vaak het gevolg van een plotselinge herstructurering van een probleem; het is een probleem dat soms vergezeld wordt van een subjectieve aha-ervaring
* Doorzien van het probleem
* Representatieveradering

Duitse gestaltpsychologen

Question 13

Welke Manieren zijn er om inzicht te onderzoeken?

Answer 13

• Verminkte dambord → men moet een dambord bedekken met dominostenen, zodat iedere dominosteen precies twee vakken bedenkt
• Vervolgens worden er 2 witte vakken van de randen van het bord verwijderd → kan je het dambord nu nog steeds bedeken?
• Om dit op te lossen zal je waarschijnlijk eerst proberen om gewoon dominosteentjes te leggen en zien of het lukt
• Andere strategie: door inzicht kan je zien dat ieder dominosteen 1 zwarte en 1 wit vak bedenkt → om het bord volledig te kunnen bedekken moeten er evenveel zwarte als witte vakken zijn → dit is niet zo => onmogelijk om het probleem op te lossen
• Remote associates test (RAT)

Question 14

geef de Remote associates test (RAT);

Answer 14

→ drie worden gepresenteerd en men moet het overkoepelend
wordt geven

Question 15

Leg ‘alles of niets’ uit bij inzicht.

Answer 15

Het vinden van een oplossing van een inzicht probleem gaat vaak samen met de subjectieve ervaring dat je de oplossing gevonden hebt

Metcalfe en Wiebe
* Subjectieve rapportage: mate van warmte aangeven hoe dicht ze bij de oplossing waren

Smith en Kounios
* Discrete transitie = transitie van een staat van geen oplossing maar wel een oplossing

Question 16

Geef de neurale basis van inzicht

Answer 16

Kounios & Beeman (2014) (RAT)

Classificatie van problemen
* Inzicht/niet inzicht (zelfrapportage

Rechterhemisfeer → plotselinge toename in activatie op het moment dat je inzicht hebt
* Integratie van verre en zwakke associaties
* Anterieure cingulate gyrus
o Conflict resolutie
o Doorbreken mindset

Question 17

Geef de aspecten van Inzicht en ervaring.

Answer 17

• Functionele gefixeerdheid
• Einstellung
• Mentale set

Question 18

Wat is Functionele gefixeerdheid?

Answer 18

voorbeelden van voorwerpen en taken maar ook om te overwinnen (functievrije beschrijving geven en voorwerpen expliciet op functionaliteit beoordelen).

Proefpersonen die een object geschikt achtten voor de eerste taak, waren minder goed in staat om een tweede gebruiksmogelijkheid voor dit object aan te duiden. Dit komt doordat we ons richting op de meer typerende gebruiksmogelijkheden van de vorm, de grootte, de materialen en ook de klassieke gebruiksmogelijkheden die we door ervaring kennen. Kan ook komen door een hoge mate van cognitieve controle.

Question 19

Geef het experiment van Einstellung

Answer 19

proefpersonen die getraind waren op moeilijkere problemen hadden veel meer moeite
om de juiste oplossing te vinden. Er was invloed van eerdere strategieën.

Question 20

Wat betekent Mentale set?

Answer 20

wordt gevormd door het persisteren in een oplossingsstrategie die eerder werkte, maar dit niet meer adequaat is voor het huidige probleem.

Question 21

Geef de Representationele veranderingstheorie van Olhson (1992)

Answer 21

Kern is dat we vaak in een impasse terechtkomen bij het oplossen van een probleem omdat we het op de verkeerde manier representeren. Er is een noodzaak om impasse te doorbreken door drie verschillende mechanismen

1. Constraint relaxation = verlagen van beperkingen die we onszelf opleggen
2. Hercodering = een deel van de probleemrepresentatie opnieuw interpreteren
3. Elaboratie = nieuwe informatie toevoegen aan representatie van het probleem

De mate van waargenomen vooruitgang bepalen

Question 22

Leg monitoring van de vooruitgang van McGregor et al (2001) uit.

Answer 22

we gebruiken de mate waarin we voortgang boeken met het vinden van een oplossing
als vuistregel om te signaleren of we in een impasse zijn geraakt of niet 9-stippen probleem → mensen zijn vaak niet in staat om dit op te lossen omdat ze ervan uitgaan dat de lijntjes binnen het rooster getekend moeten worden (constraint)

Studie: proefpersonen kregen voorbeelden van mogelijke zetten
* Hoewel het ene voorbeeld kan bijdragen aan het inzicht dat de lijnen zich buiten het rooster kunnen bevinden, Vonden ze dat het voorbeeld rechts effectiever was in het vinden van de oplossing
* Zelfs als ze realiseren dat dit mag lukt het veel mensen niet om tot de juiste oplossing te komen
* Reden? Mensen zoeken naar oplossing waar ze zoveel mogelijke stippen met 1 lijn kunnen verbinden. Dit faalt echter omdat de correcte oplossing een lijn bevat die enkel 2 stippen verbindt
* Het linkse voorbeeld stimuleer proefpersonen veel minder om buiten het rooster te tekenen

Question 23

Geef de processen betrokken bij representationele veranderingen volgens öllinger et al (2014)

Answer 23

1. Aanvankelijke probleemrepresentatie : beschrijving en achtergrondkennis
2. Zoeken binnen deze representatie : herhaaldelijk fasen – impassen
3. Representatieverandering —> verder zoeken

Question 24

Geef de evidentie voor het belang van Constraint relaxation door Knoblich et al. (1999)

Answer 24

Het is pas als het inzicht is gekomen dat de snelheid van het oplossen gaat toenemen

Inzicht vs niet inzicht problemen

Luciferproblemen
* Er werd voornamelijk gefixeerd op de waarden, wat impliceert dat de initiële probleemrepresentatie gebaseerd was op het idee dat de waarde veranderd moest worden in plaats van de operatoren

Question 25

Leg de conlsuie van zoeken na inzicht uit.

Answer 25

* **Na representatieverandering is er niet onmiddellijk een oplossing, we moeten nog steeds verder zoeken ** maar nu binnen de nieuwe probleemrepresentatie * Een van de fundementele bijdrage van öllinger is de notie dat inzichtsporoblemen nog steeds **niet onmiddelijk zijn opgelost** na een **representatieverandering**, maar dat er binnen de veranderde representatie **verder zoeken nodig is** * Illustratie met negenstippenprobleem, Zoeken na expansie van probleemruimte

Question 26

Wat is incubatie? (Wallas (1963)

Answer 26

= tijdelijk loslaten van een probleem * Dit heeft een positief effect op oplossing - * De onbewuste mentale processen zouden op de achtergrond blijven doorwerken aan het vinden van een oplossing, terwijl we actief bezig zijn met iets anders. Het stimuleert het zoeken naar een oplossing ➔ het is vooral voordelig voor creatieve problemen (meerdere oplossingen) Ook al weten we dat incubatie effectief is, weten we niet precies hoe - * Zou ervoor voor zorgen dat strategieën die al geprobeerd zijn door de probleemoplosser worden vergeten

Question 27

Welke strategieën voor probleemoplossing zijn er?

Answer 27

* General problem solver. * Types van problemen * Heuristieken en algoritmes * Planning

Question 28

Wat is de general problem solver?

Answer 28

= **computerprogramma** om problemen op te lossen * Newell & Simon (1972) * Ontwikkeld om verschillende **goed-gedefinieerd problemen op te lossen** * Was gebaseerd op de assumptie dat informatieverwerking serieel is (een oplossingstap per keer in beschouwing genomen) * Veronderstelde dat mensen een beperkte werkgeheugen capaciteit hebben en dat ze relevante kennis uit het langetermijngeheugen kunnen ophalen

Question 29

Geef de verschillende types van problemen

Answer 29

* De toren van Hanoi * Revieroversteekpuzzel

Question 30

Leg de toren van Hanoi uit.

Answer 30

= vijftal schrijven met twee groottes en je mag maar één schijf per keer veranderen

Question 31

Leg de reversieoversteekpuzzel uit.

Answer 31

= boer met de wolf, je hebt een bootje en ze moeten naar de overkant maar kunnen niet tegelijk in het bootje en moet altijd iemand achter blijven

Question 32

Wat zijn heuristieken

Answer 32

=> Vuistregels die we gebruiken

Question 33

Geef de heuristieken van probleemoplossing

Answer 33

1. Means ends analyse 2. Hill climbs 3. Voortgangsmonitoring

Question 34

Leg de Means ends analyse uit

Answer 34

= opbreken van problemen in subdoelen 1. Ieder subdoel brengt je dichter bij de oplossing 2. Probleem is dat wanneer ieder subdoel de afstand tot de finish moet vergroter

Question 35

Leg Hill climbs uit.

Answer 35

= huidige toestand van een probleem altijd zo veranderd dat de volgende zet ons dichter bij de doeltoestand brengt

Question 36

Leg voortgangsmoitoring uit.

Answer 36

= de illusie dat we vooruitgang boeken kan leiden tot weerstand om van strategie te veranderen

Question 37

Wat zijn algoritmes?

Answer 37

= complexe procedure of methode die gegarandeerd tot een oplossing leidt

Question 38

Hoe kunnen heuristieken met algoritmen contrasteren bij probleemoplossing?

Answer 38

* Algoritmes zijn cognitief zwaarder belastend; waardoor probleemoplossers snellerterugvallen op cognitief zuinigere procedures. - - * Afwijkingen tussen menselijke oplossingen en oplossingen voorgesteld door general problem solver, wijzen op het gebruik van een aantal specifieke heuristieken

Question 39

Leg planning uit als strategie voor probleemoplossing

Answer 39

Over het algemeen plannen we heel weinig vooruit bij het zoeken naar een oplossing → waarom? * Beperkte capaciteit van ons kortetermijngeheugen - * Planning is kostbaar in termen van tijd en moeite en het is vaak ook onnodig omdat simpele heuristieken in veel dagelijkse situaties volstaan * Cognitieve gierigheid

Question 40

Wat is cognitieve gierigheid?

Answer 40

= economisch omgaan met onze tijd en de moeite die we steken die veel denkwerk vereisen * Onderscheid tussen systeem 1 en systeem 2 en deze houden de antwoorden in de gaten * Gebruiken van cognitieve gierigheid impliceert dat we heuristieken gebruiken omdat we terughoudend zijn in het inzetten van moeizame (systeem 2) cognitieve processen en niet zozeer omdat we ertoe gedwongen worden * Cognitieve reflectietest

Question 41

Wat is de cognitieve reflectietest?

Answer 41

=> Indictatie van de mate waarin we cognitief gierigaards zijn

Question 42

Leg probleemoplossing op basis van analogieën uit.

Answer 42

* Soorten transfer * Het stralingsprobleem van Duncker * Overeenkomsten tussen de pronlemen Voorbeelden uit de wetenschap: * Atoommodel van rutherford * Biljardbalmodel voor gassen * Hydraulisch model voor bloeddrukregulatie * Computermetafoor voor cognitie

Question 43

Wat betekent transfer? Welke soorten transfer zijn er?

Answer 43

=> Oplossing op basis van eerdere ervaringen met vergelijkbaar probleem * **Positieve transfer** = profiteren van eerdere ervaringen voor een probleem op te lossen * **Negatieve transfer** = hinderen om probleem op te lossen door eerdere ervaringen

Question 44

Leg Het stralingsprobleem van Duncker uit.

Answer 44

Een dodelijke dosis radioactieve straling op een tumor richten zonder omringde gezonde weefsel te beschadigen

Question 45

Wat is het effect van overeenkomsten tussen problemen op probleemoplossing? (vormen van overeenkomsten?

Answer 45

Wanneer we actief analogieën genereren, resulteert dat in een diepe verwerking van het probleem, waardoor we beter in staat zijn structurele overeenkomsten te zien, zelfs wanneer oppervlakkige informatie afwezig is De neurale basis voor analogische probleemoplossen; actief een analogie zoeken is efficiënter dan er één aangeboden krijgen —> actief ophalen uit het geheugen Overeenkomsten herkennen tussen huidige problemen en eerder probleem, er zijn drie verschillende vormen van overeenkomsten

Question 46

Geef de 3 verschillende vormen van overeenkomsten.

Answer 46

* Oppervlakkige overeenkomsten * Structurele overeenkomsten * Procedurele overeenkomsten

Question 47

Wat zijn oppervlakkige overeenkomsten?

Answer 47

= voor de oplossing vaak irrelevantie details die in beideproblemen voorkomen * Je hebt ze nodig om het probleem op te lossen, MAAR als ze niet aanwezig zijn hebben mensen moeite met het zien van de analogie

Question 48

Wat zijn structurele overeenkomsten?

Answer 48

= oplossingsprincipe die door beide problemen gedeeld worden

Question 49

Wat zijn procedurele overeenkomsten?

Answer 49

= procedures die in analogon gebruikt worden komen overeen met die welke nodig zijn om het huidige probleem op te lossen

Question 50

Geef de neurale basis voor analogisch probleemoplossen

Answer 50

* Actief een analogie zoeken is vaak efficiënter dan er één aangeboden krijgen: actief ophalen uit het geheurgen * Vier-term anatologieprobleem

Question 51

Geef het Vier-term anatologieprobleem.

Answer 51

Sprake van een seriële verwerking 1. Eerst moeten we de relevante info uit ons geheugen ophalen (wat is een vlam, kaars, toren, kerk) 2. Dan moeten we ze gaan mappen, in kaart brengen (wat zijn de verhoudingen) 3. Vervolgens een inferentie maken (een gevolgtrekken. Is het logisch dat een vlam zich verhoudt tot kaars als een toren tot een kerk?) 4. Op basis van inductief redeneerproces evalueren of het zinnig is of niet → Goed controleerbaar, alle relevante info die in probleemstelling gegeven zijn kan men controleren en er is slechts één correct antwoord

Question 52

Geef de ontikkeling van expertise

Answer 52

De ontwikkeling van expertise vertoont overeenkomsten met probleemoplossingsprocessen in de zin dat experts extreem efficiënt zijn in het oplossen van een probleem * Levenslange ervaring * Kennisrijke problemen

Question 53

Welke soorten expertise zijn er?

Answer 53

1. Schaakexpertise 2. Medische expertise

Question 54

Leg het schaakexpertise uit.

Answer 54

* Schaken is goed om te bekijken omdat het abstract is en en goed gedefinieerd probleem is * Aantal mogelijke zetten is zo groot dat het nooit mogelijk is om vooruit te plannen of te winnen op basis van eerdere ervaringen * De specifieke cognitieve vaardigheden kunnen ook toegepast worden op andere domeinen Verschillende theorieën/onderzoeken * Adriaan Dingeman De Groot (1914-2006) * Chase en Simon (1973): Chunking theorie * Gobet en Waters: Sjabloontheorie

Question 55

Leg het onderzoek van Adriaan Dingeman de groot naat schaakexpertise uit

Answer 55

* Geugen van schaakgrootmeesters * Onthouden van stellingen, niet posities

Question 56

Leg de Chunking theorie van Chase en Simon uit.

Answer 56

* Chunks van de experts bevatten meer info dan die van beginnende spelers - - * Schaakexperts kunnen zo sterk spelen omdat ze een enorme hoeveelheid aan chunks in LTG hebben opgeslagen * Maar gedetailleerder en groter geheugen niet enige voordeel van schakers; ook substantieel andere strategieën hanteren die niet door de chunking-theorie beschreven worden

Question 57

Van waar komt de sjabloontheorie van Gobet en Waters rond de schaakexpertie?

Answer 57

chunking-theorie kan twee belangrijke aspecten van het schaakspel niet verklaren => Sjabloontheorie * Chunking-theorieis tebeperkt * Dynamiek van het schaakspel moet ook gerepresenteerd worden

Question 58

Leg de sjabloontheorie van Gobet en Waters uit rond schaakepertise.

Answer 58

= associatief netwerk wat doorzicht kan worden 1. Hoe individuele chunks worden geïntegreerd in hogere-orde representaties 2. Encoderen van de bordposities kost veel meer tijd dan het in de werkelijkheid het geval is → geïmplementeerd als computerprogramma dat ernaar streeft denkprocessen schaker te simuleren → assumptie dat de schaker de volgende zet zal bepalen door een associatief netwerk te doorkruisen * Netwerk bestaat uit knopen in boomstructuur. Iedere knoop bestaat uit een aantal test om eigenschappen externe stimuli te checken. Het resultaat van de tests zal bepalen welke link naar het volgende niveau gevolgd wordt * Wanneer het einde van de beslissingsboom wordt bereikt zal de chunk op die positievergelijken worden met de daadwerkelijke stelling op bord, doormiddel van patroonherkenningsmechanisme * Chunks die veel gebruikt worden → sjablonen (kern = oorspronkelijke chunk & slots met additionele informatie); sjablonen bevatten info over posities van 10-20 schaakstukken

Question 59

Leg het medische expertise uit.

Answer 59

**Aanvankelijke focus op superieure medische diagnoses ** * Geïnspireerd door De Groot en zijn schaakstudies - * Simulatie van echte medische praktijk met acteurs * Maar problemen met selectie van experts **Later verschoven naar verband tussen ervaring en expertise** * Medische expertise ontwikkelt zich geleidelijk → het volstaat om medische beslissingsprocessen te bestuderen in functie van het aantal jaren ervaring * Kosten-efficiënte studies: gebruik maken van problemen die in de cognitieve psychologie gebruikt werden om medische expertise te onderzoeken (bv: experimentele designs voor studie conceptformatie of exemplaargebaseerde categorisatiestrategieën) Door het ontwikkelen van expertise gaan we meer gebruik kunnen maken van systeem 1 en op intuïtieve basis diagnoses kunnen stellen **Onderzoek**: Zien dat experten in staat zijn om intuïtieve diagnoses te stellen die correct zijn maar hierbij gaan ze toch nog altijd eens bewust over de beslissing gaan en delibereren of de diagnose klopt

Question 60

Geef de mogelijke redenen van een verschil in medisch exertise

Answer 60

* Impliciete vs expliciete redeneringen * Efficiëntie van herkenningsprocessen * Patroonherkenning en beslissingsprocessen * Ervaring vs expertise * Doelbewust oefenen

Question 61

Geef het effect van impliciete en expliciete redeneringen binnen medische expertise

Answer 61

* Vooral bij complexe problemen betere resultaten bij een expliciete bewuste deliberatie * Deliberatie diagnoses is wanneer je het volledig plaatje bekijkt en dan een diagnose stelt

Question 62

Geef de Efficiëntie van herkenningsprocessen van Kudner et al. binnen medische expertise

Answer 62

**Experts detecteren pathologisch weefsel veel sneller dan beginners ** **Fixaties richten zich bijna onmiddellijk op tumor** **De experts:** - Waren korte gefixeerd - Eerder gefixeerd op taakrelevante informatie - Vaker gefixeerd op taakrelevante informatie - Minder vaak gefixeerd op taakirrelevantie informatie - Maakten langere saccades

Question 63

Leg het effect van Patroonherkenning en beslissingsprocessen uit op medische expertise.

Answer 63

**Klein** (2008): * Recognition primed decision model

Question 64

Geef het Recognition primed decision model van Klein (2008)

Answer 64

→ experts zullen proberen om een situatie te vergelijken met eerder situaties. Wanneer er een match is, zal een eerder gekozen oplossing gebruikt worden * Resulteer in het ophalen van één oplossing, op basis van patroonherkenning - * De oplossing wordt in de vorm van een mentale stimulatie toegepast, als het resultaat bevredigend is, wordt de oplossing daadwerkelijk toegepast Bij onbekende situatie of ongewenst effect zal er een vervolgstap genomen moeten worden, bijvoorbeeld additionele diagnose probleem of overwegen additionele data * Experts slagen erin om snel een nieuwe situatie te interpreteren als een voorbeeld van een bekend type probleem (maar niet iedereen heeft deze strategie) - * Model richt zich op beslissingsgedrag experts ( <-> Kahnemans systeem 1 benadering vooral streven naar menselijke fouten te verklaren)

Question 65

Leg ervaring vs. expertise uit.

Answer 65

Hangt vaak samen maar niet altijd * Adaptieve expertise = individuen die blijven groeien in vakgebied vanwege intentionele betrokkenheid om steeds nieuwe innovatieve manieren problemen op te lossen * Routineuze expertise = bijzonder efficiënt wordt in uitvoeren van routineuze procedures

Question 66

Leg Doelbewust oefenen uit.

Answer 66

**Kan effectief zijn maar moet ** 1. De taak heeft de juiste moeilijkheidsgraad 2. Bij het oefenen krijg je informatieve feedback over je prestatie 3. Je hebt voldoende gelegenheid om de taak te herhalen 4. Je hebt de gelegenheid om je fouten te corrigeren Expertise kan resulteren in snelle transfer van informatie naar het langetermijngeheugen Hoe hoger de effectiviteit van een oefening lag hoe groter de effectiviteit van die oefening ➔ maar vlakte af na verloop van tijd Drie predicties van doelbewust oefenen

Question 67

Geef de Drie predicties van doelbewust oefenen

Answer 67

1. Iedereen die veelvuldig en doelbewust oefent zou uiteindelijk een zeer hoog prestatieniveau moeten bereiken 2. Voor ieder individu zou de totale hoeveelheid oefentijd ongeveer even hoog moeten zijn om een bepaald niveau te bereiken 3. Ieders vaardigheid zou ongeveer in gelijke mate moeten profiteren van een bepaalde hoeveelheid oefening => Oefenen heeft een positief effect, maar de effectiviteit van doelbewust oefenen is beperkt