Problemlösen Flashcards
Zwei Komponenten von Problemen
Ein Problem besteht immer aus zwei Komponenten: 1. dem Vorliegen einer unerwünschten Ausgangszustandes, der in einen erwünschten Zielzustand transferiert werden soll 2 dem Fehlen geeigneter Werkzeuge, diese Transformation durchzuführen
Aufgabe vs. Problem
Aufgabe: - Bestehen einer geistigen Anforderung, deren Methode zur Bewältigung bekannt ist Problem - Methode zur Bewältigung ist nicht bekannt –> Quantität des Vorwissens unterscheidet sich
Produktives vs. reproduktives Denken
Reproduktives Denken: Während des Denkvorgangs wird auf Bekanntes zurückgegriffen Produktives Wissen: Es kann nicht auf vorhandene Gedächtnisinhalte zurückgegriffen werden Oft im Zusammenhang mit Kreativität und innovativen Erfindungen
Definition Problemlösen
Einen gegebenen Zustand in einen anderen, gewünschten Zustand überführen, wobei es gilt eine Barriere mittels geeigneter Operatoren zu überwinden, die sich zwischen dem Ausgangs- und dem Zielzustand befindet
Handlung vs. Verhalten
Verhalten = Leben Verhalten: Nicht unbedingt mit Intention, kann man eine Person nicht für zur Rechenschaft ziehen (?) Handlung: immer zielgerichtet, Verantwortung für das absichtliche Tun
Unterschiedliche Barrierearten nach Dörner
- Mittel zur Transformation sind unbekannt
( Schüler kennt Rechenoperation noch nicht)
- Es existieren zu viele Möglichkeiten bzw. zu viele Kombinationsmöglichkeiten.
Die einzelnen Möglichkeiten müssen erst eruiert und die passende Methode ausgewählt werden
- Sollzustand wurde ungenau definiert
Klassifikation von Problemen anhand von Barrierearten
- Probleme, deren Lösung durch Interpolationsbarrieren erschwert wird
- Probleme, deren Lösung durch Synthesebarrieren erschwert wird
- dialektische Probleme
Interpolations- Synthese- und diaektische Barrieren
Anhand von Klarheit der Zielkriterien und Bekanntheit der Mittel
Klassifikation von Problemen anhand der Definiertheit des Ist- und Soll-Zustandes
- geschlossene Probleme (well-defined)
- offene Probleme (ill-defined)
Geschlossene Probleme
- Ist- und Soll-Zustand sind klar beschrieben
- Operatoren zur Überwindung der Barriere sind nicht bekannt
Offene Probleme
- Entweder Ist- oder Soll-Zustand sind nicht klar beschrieben
- meist herrscht auch Unklarheit über die möglichen Operatoren
- > selbstevident, da bei unklarem Soll-Zustand zwangsweise die Operatoren unbekannt sind
Unterscheidungsmerkmale von Problemen
- Komplexität (Menge vorhandener Variablen)
- Vernetztheit (Anzahl und Dichte der Verknüpfungen zwischen den Variablen)
- Vielzieligkeit / Polytelie
- Intransparenz (Vorliegen der Unbekanntheit über die Wirkbeziehungen zwischen einzelnen Problemelementen)
- Dynamik (Ausmaß der Eingriffsabhängigkeit des Systems)
Lohhausen-Experiment
- erste Simulation komplexer Problemlöse-Prozesse
- Versuchspersonen waren Bürgermeister von Lohhausen
- offenes Problem/ komplexes Problem
Problemlösephasen
- Problemidentifikation
- Ziel- und Situationsanalyse
- Planerstellung
- Planausführung
- Ergebnisbewertung
zentrale Punkte bei der Planerstellung
- Abfolgen erkennen
- Randbedingungen erkennen
- Zwischenzielbildung
- Verfügbarkeit von Alternativen
- Angemessenheit der Auflösung
Planen vs. Problemlösen
Planen:
vorausschauend auf ein Ziel hin vorbereitende Tätigkeiten erledigen
- antizipiertes Problemlösen (Auftreten von möglichen Problemen und deren Lösung bereits im Vorfeld bedenken)
- Planen kann auch ohne nachgeschaltetes Problemlösen erfolgen
Problemraum
- subjektive Repräsentation einer Aufgabenstellung
- kann demnach als fiktiver Raum, in dem die Problemlösung stattfindet, bezeichnet werden
Elemente:
- Ausgangs- oder Ist-Zustand
- zur Verfügung stehende Operatoren
- genaue Definition des Ziels sowie Festlegen der Kriterien, die den Soll- oder Zielzustand charakterisieren
- Diese Informationen müssen aus den anfänglich vorhandenen, momentanen Gegebenheiten abgeleitet werden
Problemraumtheorie von Newell und Simon
2 Teilprozesse beim Problemlösen
- Verstehensprozess
Funktion: Konstitution des Problemraums
Innere Repräsentation des Problems und seiner Elemente beim erkennen und Identifizieren des Problems
- > der Problemraum entsteht
- > kann sich während des gesamten Prozesses immer wieder verändern (zb. geänderte Umweltbedingungen)
2. Suchprozess
Funktion: Lösung des Problems finden
- wird angestoßen, wenn der Problemraum gebildet ist
- Generierung der Lösung
- Suche nach Unterschieden zw. Ist- und Soll-Zustand + geeigneten Operatoren um Unterschiede zu reduzieren
Algorithmus vs. Heuristik
Algorithmus:
- Vorgang, der immer nach einem bestimmten Schema abläuft und ein Ergebnis hat.
- besteht aus einer Reihe endlicher, wohldefinierter Einzelschritte, die ein bestimmtes Problem lösen
- Vorteil: korrekte Anwendung führt idR zu richtiger Lösung
Heuristik:
- garantiert nicht in jedem Fall eine Lösung, schon gar nicht eine richtige
- gut, wenn kein Algorithmus vorliegt
Rekursive Algorithmen
- zeichnen sich durch große Effizienz aus
- können nur bei Problemen eingesetzt werden, die prinzipiell lösbar sind und die einen klar definierten Endpunkt besitzen
Analogieschlüsse
- relationale Ähnlichkeit
- Vorwissen wird aktiv genutzt um verstandene Prinzipien und Regeln auf neue Gegebenheiten zu übertragen
Analoges Problemlösen
- das Nutzen von Erfahrungen durch Übertragung der Prinzipienaus einem Bereich (Quelldomäne) auf einen anderen Bereich (Zieldomäne)
- 2 Prozesse:
1. Abruf bereits gelöster Probleme aus dem Gedächtnis
2. Vergleich des bereits gelösten Problems hinsichtlich seiner Ähnlichkeit mit dem aktuellen Problem
Kernelement: Korrektes Abbilden (Mapping) der Strukturen der Quelldomäne auf die Zieldomäne
Oberflächenähnlichkeit vs. struktureller Ähnlichkeit:
Probleme können von ihrer Oberfläche unterschiedlich erscheinen, obwohl sie strukturell ähnlich sind und mit gleichen Strategien lösbar sind
-> Tiefenmerkmale sind bei der Ähnlichkeitsanalyse entscheidender als Oberflächenmerkmale
Problemlösen durch Einsicht
- kein kontinuierliches Absuchen des Problemraumes
- diskontinuierlicher kognitiver Prozess. da das Erkennen der Lösung unerwartet ist
Gestaltpsychologie vs. Behaviourismus
Gestaltpsychologie: will Ordnungs- und Integrationsprinzipien der menschlichen Wahrnehmung detektieren.
Zentrale Annahme: einzelne Elemente, die wahrgenommen werden, müssen zu einem einheitlichen Perzept zusammengefügt werden, welches nicht einfach nur der Addition der einzelnen Elemente entspricht.
Gegensatz zum Behaviourismus.
- Innere Prozesse als BlackBox
- untersucht nur direkt beobachtbares Verhalten als Ergebnis von verstärkenden und abschwächenden Faktoren (Reiz-Reaktions-Schema)
Ebenen der Charakterisierung von Einsicht
- phänomenologische Ebene
- Aufgaben-Ebene
- Prozess-Ebene
Phänomenologische Ebene von Einsicht
- betrifft das subjektive Erleben im Falle einer Einsicht in die Problemstruktur
- Gegenteil von analytische und schrittweise Suche nach einer Lösung
- Einsicht als plötzliches, unerwartetes und nicht willentlich herbeigeführtes Auftreten der Lösungsidee empfunden
- von einer mehr oder weniger starken emotionalen Komponente begleitet (Aha-Erlebnis)
Aufgaben-Ebene von Einsicht
- Unterschied zwischen Einsichts- und Nicht-Einsichts-Aufgabe
- Klassische Einsichtsaufgaben:
Neun-Punkte-Problem
Wasserumfüllproblem
Prozess-Ebene von Einsicht
- untersucht, welche zugrunde liegenden kognitiven Prozesse an der Lösung, die durch Einsicht zustande gekommen ist, beteiligt sind.
- zielt darauf ab, die an Einsicht beteiligten kognitiven Prozesse von anderen Lösungsprozessen abzugrenzen
Kerzenproblem von Katona
- klassisches Einsichtsproblem
- eine Kerze soll mittels einer Packung Streichhölzer und Rei?zwecken an der Wand befestigt werden
- Prinzip der funktionalen Fixiertheit. Schachtel wird als Aufbewahrung wahrgenommen und nicht als funktionales Element
Aha-Erlebnis
- emotionale Komponente, die das plötzliche Erkennen der Lösung häufig begleitet
- Nicht das Gefühl des Stolzes oder der Zufriedenheit, dass man bei der Lösung eines schwierigen Problems empfindet
Prozess der mentalen Umstrukturierung
Gute Problemlöser - Dimensionen
Test VIEW von Selby
- Veränderungsorientierung: Explorer vs. Developer
- Verarbeitungsstil: external vs. internal
(lieber in Gruppenarbeit oder nach selbstbestimmten Regeln)
- Entscheidungsfokus: people vs. task
(Fokus der Konsequensezen, auf die geachtet wird)
Merkmale guter Problemlöser nach Lohhausen-Experiment
- Persönlichkeitsvariablen wie Extraversion und Selbstsicherheit
- kognitive Strategien, die zur Problemlösung verwendet werden (Streben nach sinnvoller Informationssuche, Steuerungsfähigkheit gedanklicher Aktivitäten, Konsistenz der eigenen Entscheidungen)
Experten vs. Novizen
- Experten fokussieren auf Tiefenmerkmale eines Problems und klassifizieren unterschiedliche Problemtypen dementsrprechend
- Experten können sich einzelne Schritte, die zur Problemlösung nötig sind, besser merken
- Metakognitive Fähigkeiten, mit denen der gesamte Prozess überwacht werden kann, ist besser ausgeprägt
- Lösen Aufgaben schneller, wenn sie explizit dazu aufgefordert werden
- Wissensstrukturen im semantischen Gedächtnis sind verzweigter (viele hilfreiche Verbindungen zwischen einzelnen Konzepten)
- Lösen Problem innerhalb ihrer Wissensdomäne anders
