Hoofdstuk 22: Probleemoplossing en ontwikkeling van expertise Flashcards
Aanvullen boek
- De è bruggen van Köningsburg
- Euler’s Grafentheorie
- Verandering probleemrepresentatie
Geef de 7 bruggen van Köningsburg
Geef de kenmerken van probleemoplossing
- Goedgedefinieerd vs. slechtgedefinieerd
- Kennisarm vs. kennisrijk
- Doelgerichtheid
- Systeem 2 verwerking
- Geen onmiddelijke oplossing
Leg het kenmerk ‘Goed gedefinieerd vs. slecht gedefinieerd’ van probleemoplossing uit.
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
Leg het kenmerk ‘kennisarme vs kennisrijke problemen’ van probleemoplossing uit.
- 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
Leg het kenmerk ‘Doelgerichtheid’ van probleemoplossing uit.
= specifiek doel voor ogen hebben die je wil bereiken
Leg het kenmerk ‘Betrokkenheid van systeem 2 verwerking’ van probleemoplossing uit.
Processen zorgen ervoor dat automatische oplossingen niet ontoereikend zijn, verworpen
worden ten gunste van een nieuwe strategie
Leg het kenmerk ‘geen onmiddelijke oplossing’ van probleemoplossing uit.
= een probleem is pas een probleem zolang de oplosser niet bekend is met de te volgen strategie
Geef het verschil tussen productief- en reproductief denken.
- 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
Wat is de Law of effect?
= 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
Welke probleemoplossingsechnieken/theorieën zijn er?
- Inzicht
- Representationele veranderingstheorie
- Incubatie
- Strategieën voor probleemoplossing
- Probleemoplossing o.b.v. analogieën
- De ontwikkeling van expertise
Wat is inzicht?
= 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
Welke Manieren zijn er om inzicht te onderzoeken?
- 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)
geef de Remote associates test (RAT);
→ drie worden gepresenteerd en men moet het overkoepelend
wordt geven
Leg ‘alles of niets’ uit bij inzicht.
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
Geef de neurale basis van inzicht
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
Geef de aspecten van Inzicht en ervaring.
- Functionele gefixeerdheid
- Einstellung
- Mentale set
Wat is Functionele gefixeerdheid?
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.
Geef het experiment van Einstellung
proefpersonen die getraind waren op moeilijkere problemen hadden veel meer moeite
om de juiste oplossing te vinden. Er was invloed van eerdere strategieën.
Wat betekent Mentale set?
wordt gevormd door het persisteren in een oplossingsstrategie die eerder werkte, maar dit niet meer adequaat is voor het huidige probleem.
Geef de Representationele veranderingstheorie van Olhson (1992)
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
- Constraint relaxation = verlagen van beperkingen die we onszelf opleggen
- Hercodering = een deel van de probleemrepresentatie opnieuw interpreteren
- Elaboratie = nieuwe informatie toevoegen aan representatie van het probleem
De mate van waargenomen vooruitgang bepalen
Leg monitoring van de vooruitgang van McGregor et al (2001) uit.
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
Geef de processen betrokken bij representationele veranderingen volgens öllinger et al (2014)
- Aanvankelijke probleemrepresentatie : beschrijving en achtergrondkennis
- Zoeken binnen deze representatie : herhaaldelijk fasen – impassen
- Representatieverandering —> verder zoeken
Geef de evidentie voor het belang van Constraint relaxation door Knoblich et al. (1999)
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
Leg de conlsuie van zoeken na inzicht uit.
- **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
Wat is incubatie?
(Wallas (1963)
= 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
Welke strategieën voor probleemoplossing zijn er?
- General problem solver.
- Types van problemen
- Heuristieken en algoritmes
- Planning
Wat is de general problem solver?
= 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
Geef de verschillende types van problemen
- De toren van Hanoi
- Revieroversteekpuzzel
Leg de toren van Hanoi uit.
= vijftal schrijven met twee groottes en je mag maar één
schijf per keer veranderen
Leg de reversieoversteekpuzzel uit.
= 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
Wat zijn heuristieken
=> Vuistregels die we gebruiken
Geef de heuristieken van probleemoplossing
- Means ends analyse
- Hill climbs
- Voortgangsmonitoring
Leg de Means ends analyse uit
= 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
Leg Hill climbs uit.
= huidige toestand van een probleem altijd zo veranderd dat de volgende zet ons
dichter bij de doeltoestand brengt
Leg voortgangsmoitoring uit.
= de illusie dat we vooruitgang boeken kan leiden tot weerstand om van strategie te veranderen
Wat zijn algoritmes?
= complexe procedure of methode die gegarandeerd tot een oplossing leidt
Hoe kunnen heuristieken met algoritmen contrasteren bij probleemoplossing?
- 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
Leg planning uit als strategie voor probleemoplossing
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
Wat is cognitieve gierigheid?
= 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
Wat is de cognitieve reflectietest?
=> Indictatie van de mate waarin we cognitief gierigaards zijn
Leg probleemoplossing op basis van analogieën uit.
- 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
Wat betekent transfer? Welke soorten transfer zijn er?
=> 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
Leg Het stralingsprobleem van Duncker uit.
Een dodelijke dosis radioactieve straling op een tumor richten zonder omringde gezonde weefsel te beschadigen
Wat is het effect van overeenkomsten tussen problemen op probleemoplossing?
(vormen van overeenkomsten?
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
Geef de 3 verschillende vormen van overeenkomsten.
- Oppervlakkige overeenkomsten
- Structurele overeenkomsten
- Procedurele overeenkomsten
Wat zijn oppervlakkige overeenkomsten?
= 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
Wat zijn structurele overeenkomsten?
= oplossingsprincipe die door beide problemen gedeeld worden
Wat zijn procedurele overeenkomsten?
= procedures die in analogon gebruikt worden komen overeen met die welke nodig zijn om het huidige probleem op te lossen
Geef de neurale basis voor analogisch probleemoplossen
- Actief een analogie zoeken is vaak efficiënter dan er één aangeboden krijgen: actief ophalen uit het geheurgen
- Vier-term anatologieprobleem
Geef het Vier-term anatologieprobleem.
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
Geef de ontikkeling van expertise
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
Welke soorten expertise zijn er?
- Schaakexpertise
- Medische expertise
Leg het schaakexpertise uit.
- 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
Leg het onderzoek van Adriaan Dingeman de groot naat schaakexpertise uit
- Geugen van schaakgrootmeesters
- Onthouden van stellingen, niet posities
Leg de Chunking theorie van Chase en Simon uit.
- 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
Van waar komt de sjabloontheorie van Gobet en Waters rond de schaakexpertie?
chunking-theorie kan twee belangrijke aspecten van het schaakspel niet
verklaren => Sjabloontheorie
* Chunking-theorieis tebeperkt
* Dynamiek van het schaakspel moet ook gerepresenteerd worden
Leg de sjabloontheorie van Gobet en Waters uit rond schaakepertise.
= 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
Leg het medische expertise uit.
**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
Geef de mogelijke redenen van een verschil in medisch exertise
- Impliciete vs expliciete redeneringen
- Efficiëntie van herkenningsprocessen
- Patroonherkenning en beslissingsprocessen
- Ervaring vs expertise
- Doelbewust oefenen
Geef het effect van impliciete en expliciete redeneringen binnen medische expertise
- 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
Geef de Efficiëntie van herkenningsprocessen van Kudner et al. binnen medische expertise
**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
Leg het effect van Patroonherkenning en beslissingsprocessen uit op medische expertise.
Klein (2008):
* Recognition primed decision model
Geef het Recognition primed decision model van Klein (2008)
→ 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)
Leg ervaring vs. expertise uit.
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
Leg Doelbewust oefenen uit.
**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
Geef de Drie predicties van doelbewust oefenen
- Iedereen die veelvuldig en doelbewust oefent zou uiteindelijk een zeer hoog prestatieniveau moeten bereiken
- Voor ieder individu zou de totale hoeveelheid oefentijd ongeveer even hoog moeten zijn om een bepaald niveau te bereiken
- 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
