Učenje i viši kognitivni procesi 10. Simboličke funkcije, VI Deo: Rešavanje problema, ekspertiza i kreativnost

UČENJE I VIŠI KOGNITIVNI PROCESI Prolećni semestar 2013. Predavač: Goran S. Milovanović

Predavanje 13 SIMBOLIČKE FUNKCIJE – Deo VI: Rešavanje problema, ekspertiza i kreativnost

Učenje i viš.kog.procesi, Proleće 2013: Mišljenje, Deo VI – Predavanje 13 2

Rešavanje problema podrazumeva artikulaciju praktično svih kognitivnih funkcija koje smo diskutovali na

kursevima „Kognitivna psihologija“ i „Učenje i viši kognitivni procesi“ tokom prethodna dva semestra.

Osnovno ograničenje u proučavanju rešavanja problema je, očigledno, složenost procesa koje ono obuhvata.

Za rešavanje nekih problema, neophodno je posedovati

određeni stepen ekspertize. Najčešće je reč o problemima koji zahtevaju dugotrajnu specijalizaciju

znanja i veština kojima se rešavaju. Pitanje: da li su procesi ekspertskog mišljenja specifični u

odnosu na svakodnevno rešavanje problema?

Konačno, kreativno mišljenje podrazumeva takvu artikulaciju mentalnih procesa koji vode ka otkriću novih načina rešavanja problema. Da li su Pikasova „Gernika“ ili Bodlerovo „Cveće zla“ proizvodi rešavanja problema,

uopšte? Videćemo da pitanje kreativnog mišljenja izmiče naučnoj psihologiji podjednako u metodološkom kao i u

smislu preciznog određenja predmeta istraživanja.


REŠAVANJE PROBLEMA Kratak istorijski uvod

Instrumentalno učenje: Da li je ovo oblik rešavanja problema?

Wolfgang Kohler (1887-1967) Da li Torndajkova eksperimentalna situacija

„forsira“ učenje putem slepih pokušaja i pogrešaka?

Kelerova kritika Tornadajka: U eksperimentalnom setingu koji se koristi u eksperimentima sa instrumentalnim učenjem onemogućena je percepcija celokupne situacije i bitnih odnosa u toj situaciji. Šta se dešava ako se promeni eksperimentalni seting i situacija postavi drugačije?


REŠAVANJE PROBLEMA Učenje uviđanjem kod šimpanza

Volfgang Keler

Korišćenje oruđa

• Šimpanza se nalazi u kavezu • Ispred kaveza se nalazi banana • Majmun ne može da dohvati bananu rukom ili nogom • U kavezu se nalazi štap dovoljne dužine da se njime banana

privuče na dohvat ruke.

Ponašanje Kelerovih majmuna? Sasvim novi elementi u ponašanju eksperimentalnih životinja...

• Posle niza pokušaja da dođe do banane direktnim putem seda u neki deo kaveza, kao da hoće da „predahne“... • Šimpanze imaju veoma plastično i izražajno lice; često tokom „predaha“ deluju „odstuno“... • ... i onda odjednom kao da se to lice „ozari“!

• Šta to znači?


REŠAVANJE PROBLEMA Učenje uviđanjem kod šimpanza

Volfgang Keler

Posle opisane promene u mimici lica, životinja u nizu direktnih, neprekidnih, jasno usmerenih koraka ide pravo ka štapu i njime odmah privlači k sebi bananu.

• Nema pogrešnih ili izlišnih pokreta – „usmerenost ka rešenju problema“ je jasna.

• Ponovo stavljena u istu problemsku situaciju, životinja ne ponavlja pogrešne radnje. Učenje je naglo.

• Stavljena u sličnu problemsku situaciju, životinja koristi isti princip rešavanja!

Ako nema štapa, otkinuće grančicu sa drveta. Jedan majmun je uspeo da bananu dohvati krpom.

Drugim rečima, usvojen je princip produžavanja ruke.

Opis uviđanja (engl. Insight) ...

• Nagao, „skokovit“ način rešavanja problema koji obuhvata shvatanje situacije. • Uviđaju se odnosi između elemenata situacije. • Uviđa se, pre svega, odnos sredstva i cilja.

• Bitna karakteristika mišljenja i inteligencije!


REŠAVANJE PROBLEMA Šta je rešavanje problema?

Njuvel i Sajmon (1972)

• Osoba je suočena sa problemom kada nešto želi ili namerava ali ne zna odmah koje akcije treba da preduzme da bi došla do cilja.

Či i Glejzer (1985)

• Problem je situacija u kojoj osoba pokušava da dođe do nekog cilja, a da bi do njega došla, mora da pronađe način da to ostvari.

Džon Anderson specifičnosti rešavanja problema

• Usmerenost ka cilju • Specifičan redosled operacija • Specifične kognitivne operacije • Raščlanjavanje problema na parcijalne

ciljeve

Probelmi sa dobro struktuiranim ciljevima

• Jasno određeno inicijalno stanje, međukoraci ka cilju i jasno određen cilj.

Probemei sa loše struktuiranim ciljevima

• Nejasno definisan cilj za implikaciju ima nemogućnost preciznog definisanja međukoraka ka rešenju problema.

Struktuiranje cilja je deo rešavanja problema?


REŠAVANJE PROBLEMA Faze rešavanja problema i inkubacija

Gordon Volas (1926) Četvorofazni model rešavanja problema

1. Pripremna faza rešavanja problema

2. Ako nema rešenja posle 1. faze faza inkubacije (nesvesni procesi)

3. Faza iluminacije – aha! Doživljaj 4. Faza verifikacije

Smatra se da je ovaj model (posebno fazu inkubacije) teško ako ne i nemoguće testirati.

Herbert Sajmon Dve faze rešavanja problema

1. Početni plan rešavanja problema se održava u operativnoj memoriji

2. Rešavanje problema u operativnoj memoriji se povezuje sa informacijama u dugotrajnoj memoriji što može da vodi otkriću alternativnih načina rešavanja pod uslovom da se fokus pažnje premesti sa početnog plana to je faza inkubacije, smatra Sajmon.

Džon Anderson Kognitivno usmerenje: u rešavanju problema oslanjamo se na prethodno iskustvo u izboru varijanti rešavanja problema. Tokom pauze u rešavanju problema (inkubacije) postoji mogućnost da se oslobodimo neadekvatnih kognitivnih usmerenja .


REŠAVANJE PROBLEMA Faze rešavanja problema prema Sternbergu

Identifikacija problema

Definicija i reprezentacija

problema

Oblikovanje strategije

Organizacija informacija o

problemu

Raspodela resursa

Praćenje rešavanja problema

Evaluacija rešavanja problema


REŠAVANJE PROBLEMA Klasifikacija problema Grinoova klasifikacija problema prema načinu rešavanja:

1. Problemi čije rešavanje zahteva restrukturaciju elemenata

2. Problemi do čijeg se rešenja dolazi indukovanjem strukture

3. Problemi za čije su rešavanje neophodne transformacije

1. Anagrami su problemi restrukturacije Napravite reč od sledećih slova: E R P O E D

PREDEO

Napravite novu reč od reči: PAUK KUPA

2. Indukovanje strukture - problemi koji zahtevaju uviđanje relacija odn. strukture određenih složaja; analoško rezonovanje: (1) Nastavite niz: 2, 3, 5, 8, 12, 17...

23 (2) PAS je prema SISARIMA isto što i VRBAC prema... PTICAMA

3. Problemi čije rešavanje zahteva transformacije - Kod ovakvih problema su uvek jasno definisani početna pozicija i cilj; - Problem se rešava sukcesivnim transformacijama početne pozicije kroz koje se smanjuje razlika između početnog stanja i cilja. - Analiza sredstava za ostvarenje cilja (means-end analysis)


REŠAVANJE PROBLEMA Problemi čije rešavanje zahteva transformacije

M L M L M L

L L

M L M M

L

L

M L M M

M M M

L L

L

L

L L

M M M

M M

M L

L L

M L

M L

M L L L

M M

M L

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

M M M

L

L L

L L

L

M M M

M L M M

L

L

L L

M L M L M L

Problem ljudoždera i misionara (optimalno rešenje u 11 koraka)


REŠAVANJE PROBLEMA Prostor problema i heuristički izbor parcijalnih ciljeva

Početno stanje

Parcijalni cilj

Cilj


REŠAVANJE PROBLEMA Rešavanje problema analoškim rezonovanjem

Problem: • Pacijent boluje od tumora koji može da se odstrani zračenjem; • zračenje velikog intenziteta će oštetiti okolno tkivo; • zraci slabijeg intenziteta neće uništiti tumor zbog njegove veličine; • šta činiti?

Istraživanje Gika i Holiouka (1980) Iz tvrđave koja se nalazila u dnu velike doline granali su se mnogi putevi. General je hteo da osvoji tvrđavu, ali su putevi do nje bili minirani. Da bi osvojio tvrđavu, general je morao da angažuje svu vojsku. To nije mogao da uradi iz jednog pravca jer bi izgubio mnogo vojnika koji bi nastradali od mina. Ukoliko bi, pak, angažovao manji broj vojnika u jednom pravcu, tvrđava ne bi mogla da bude osvojena. Zbog toga je general podelio vojnike u manje jedinice, a zatim ih rasporedio po svim putevima koji su vodili ka tvrđavi. Jedinice su istovremeno izvele napad i osvojile tvrđavu. • Samo 8% ispitanika koji prethodno nisu pročitali ovu priču reši problem sa tumorom. • Preko polovine onih koji pročitaju ovu priču reše problem sa tumorom.


REŠAVANJE PROBLEMA Faktori koji utiču na rešavanje problema

Uticaj kognitivnog usmerenja

Rešavajući neki problem, često primenjujemo strategiju kojom smo ovladali rešavajući taj isti ili slične probleme. To nekad radi, ali nekad ne. Kada se pojavi analogan, sličan problem, prethodno kognitivno usmerenje postaje problem!

Lačins, 1942.

sud A sud B sud C Zadata količina

P1 5 čaša 40 čaša 18 čaša 28 čaša

P2 21 čaša 127 čaša 3 čaše 100 čaša

P1: 2 x A + C

P2: B - 2 x C - A



Lačins, 1942.

sud A sud B sud C Zadata količina

P1 21 127 3 100

P2 14 163 25 99

P3 18 43 10 5

P4 9 42 6 21

P5 20 59 4 31

P6 23 49 3 20

P7 15 39 3 18

P8 28 76 3 25

P9 18 48 4 22

P10 14 36 8 6

Kognitivno usmerenje posle P1-7: B - 2 x C - A

Samo 36% ispitanika koji su prethodno rešili P1-7 uspe da reši P8!


REŠAVANJE PROBLEMA Faktori koji utiču na rešavanje problema Funkcionalna fiksiranost Centriranost na primarnu, najčešću funkciju određenog objekta ili pojma. Funkcionalna fiksiranost otežava da se neki objekat ili pojam sagleda iz druge perspektive kako bi se otkrile nove mogućnosti njegove upotrebe.

A. B.

Dunker, 1945: postavite zapaljene sveće na vrata u visini očiju.

Dve grupe ispitanika: (a) ekseri u kutijama u početnoj situaciji, (b) ekseri razbacani po stolu sa drugim predmetima u početnoj situaciji grupa (b) nešto bolje rešava ovaj problem.

• 3 Sveće • 3 prazne kutije šibica • nekoliko ekserčića • dve šibice



„Funkcionalna defiksiranost“: primer ingenioznosti

„Fountain“ Marcel Duchamp, 1917.


REŠAVANJE PROBLEMA Faktori koji utiču na rešavanje problema Samonametnuta ograničenja

Pri rešavanju problema, ljudi često polaze od pretpostavke da rešenje mora da zadovolji neka ograničenja koja nisu eksplicitno postavljena kao uslov.

Problem devet tačaka: spojite svih 9 tačaka u 4 neprekinuta poteza!

1 2

3

4


REŠAVANJE PROBLEMA Faktori koji utiču na rešavanje problema Ograničenja?

The Physical Impossibility of Death in the Mind of Someone Living, Damien Hirst, 1991.


EKSPERTSKO MIŠLJENJE Odlike ekspertskog mišljenja

Šta razlikuje šahovskog velemajstora od početnika?

Vrhunski igrači su u stanju da osmisle odnose među figurama i posmatraju ih kao jedinstven sklop. Studija Čejsa i Sajmona: (I) Početnici, (II) igrači I kategorije i (III) velemajstori. Prikazuje se dvadesetak šahovskih pozicija reprodukcija. Velemajstori reprodukuju tačnije i za kraće vreme! Međutim, ako se od istog broja figura razviju besmislene šahovske pozicije... Nema razlika u reprodukciji između grupa. Eksperti osmišljavanjem problema smanjuju opterećenje operativne memorije (stvaraju manji broj smislenih jedinica koje sadrže veći broj figura).


EKSPERTSKO MIŠLJENJE Odlike ekspertskog mišljenja

Glejzer i Či: šta razdvaja eksperte od neeksperata?

(1) Ekspertsko mišljenje je ograničeno na određen domen ekspertize (2) Eksperti uočavaju smisaone celine koje neeksperti ne uočavaju. (3) Eksperti su brzi u onome što rade. (4) Eksperti efikasnije koriste kratkoročnu i dugoročnu memoriju (kada je u

pitanju materijal iz domena njihove ekspertize). (5) Eksperti zahvataju probleme na dubljem nivou uočavajući relevantne

karakteristike problema. (6) Eksperti sagledavaju problem iz više perspektiva pre nego što se odluče

za rešenje. (7) Eksperti prate sopstvenu aktivnost u rešavanju problema što im

omogućava korekcije tokom obavljanja određenih operacija.

KREATIVNOST

„... u najširem smislu, pod kreativnošću podrazumevamo proces stvaranja nečega što je originalno i vredno“. (Kostić, A. 2006).

Kreativne procese možemo da proučavamo samo delimično:

1. Kompleksnost procesa 2. Ne razumemo dobro uvek šta je „i

originalno i vredno“ 3. Trajanje procesa i slabe mogućnosti za

opservacije 4. Operacionalizacija? – verovatno

nemoguće.


„Scuola di atene“ (detalj) Raffaello Sanzio (1483 — 1520)

„Elementi“ Euklid (oko 300 BC)

Više od 1700 izdanja do 1900.

KREATIVNOST


KREATIVNOST


Problem Euklidovog V postulata...

Imamo pravu i tačku van prave. Koliko paralelnih pravih sa prvom pravom prolazi kroz tu tačku?

a B

b

Da li je suviše složen da bi bio aksiom? Istorija proučavanja problema: dve hiljade godina pokušaja da se V postulat izvede iz drugih, jednostavnijih aksioma.


Nikolaj Lobačevski (1792-1856). Predavanje 1826. godine: pretpostavimo da V postulat jednostavno nije tačan. Hajde da ga zamenimo nekom drugom tvrdnjom. Kakva geometrija se dobija? Nešto što se zove hiberbolička geometrija. Kod Lobačevskog, postoje najmanje dve prave koje prolaze kroz tačku van druge prave i koje je ne seku. Ok, čemu to? Razvoj neeuklidskih geometrija... posledice?

Ajnštajn Minkovski

Teorija relativnosti: Geometrija fizičkog sveta je neeuklidska. Euklidski prostor je ono što mi opažamo. Mi živimo u zakrivljenom četvorodimenzionalnom prostor-vremenu koje se opisuje neeuklidskom geometrijom.

KREATIVNOST


DVE HILJADE GODINA „FUNKCIONALNE FIKSIRANOSTI“ ZA EUKLIDSKI PROSTOR!

Postulat paralelnosti (V postulat) ne može da se izvede iz jednostavnijih tvrdnji. To je što je.

Međutim, rešavanjem ovog problema, otkriven je čitav novi univerzum geometrija.

I one imaju primenu!

a B

b

KREATIVNOST


„... u najširem smislu, pod kreativnošću podrazumevamo proces stvaranja nečega što je originalno i vredno“. (Kostić, A. 2006).

Sada bi trebalo da bude potpuno jasno da mi ne možemo u potpunosti egzaktno da proučavamo kreativne procese..?

Testovi kreativnosti? Koji su nam teorijski koncepti na raspolaganju?

Konvergentno mišljenje

Divergentno mišljenje

KREATIVNOST


Gilford: testovi divergentne produkcije

Pretpostavka: kreativno mišljenje se manifestuje u novom viđenju upotrebe poznatog objekta, što mogućava da se problemu pristupi na nov način. Zadaci: (a) nabrojati što više načina nove upotrebe nekog poznatog objekta, (b) nabrojati što više konsekvenci nekog neuobičajenog događaja ili situacije, (c) napraviti od nekoliko geometrijskih figura što više objekata, itd.

Perkins: u kreativnom procesu učestvuju kognitivni procesi koji se uobičajeno koriste, u svakodnevnici!

(1) Usmereno prisećanje (engl. directed

remembering): selektivno pobuđivanje znanja i iskustva u okviru datih ograničenja koja postavlja problem koji se rešava.

(2) Uočavanje (engl. noticing): uočavanje bitnih aspekata problema kako bi se pristupilo njegovom rešavanju.

(3) Novo viđenje poznatih stvari (engl. contrary cognition): reinterpretacija poznatih stvari i odnosa, njihovo viđenje iz perspektive u kojoj se uočavaju nove karakteristike i mogućnosti.

Ovo više podseća opis reševanja problema nego na suštinski opis kreativnog procesa.

KREATIVNOST


Osobine kreativnih individua

Frenk Beron: kreativne pojedince odlikuju izvesne osobine ličnosti... • ... otvorenost ka novom viđenju stvari, • ... intuicija, • ... nekonvencionalnost u načinu mišljenja

stvaranje čudnih kombinacija, • ... pristajanje na preuzimanje rizika, • ... itd.

Cirkularno? Kreativni pojedinci su kreativni pojedinci?

Hauard Gardner: biografije sedam kreativnih pojedinaca... • ... malo potpore u detinjstvu, nisu imali blizak odnos sa roditeljima, • ... interesovanje za oblast ekspertize u ranim godinama, • ... revolucionarna postignuća tek desetak godina pošto su postali eksperti, • ... imali su emotivnu ili intelektualnu podršku u trenutku kada su dolazili do prvog značajnog otkrića, • ... desetak godina posle prvog prodora ostvaruju još jedan, često manje revolucionaran, • ... najčešće su zapostavljali privatan život i bili potpuno usmereni na oblast stvaralaštva.


„Glava bika“ Pablo Pikaso, 1942.

Education

Učenje i viši kognitivni procesi 10. Simboličke funkcije, VI Deo: Rešavanje problema, ekspertiza i kreativnost