W działalności życiowej ludzie często muszą rozwiązywać różnorodne problemy. Wyjaśnienie przez ucznia skomplikowanego zjawiska fizycznego, konstruowanie niezawodnych urządzeń technicznych czy też opracowywanie różnych wariantów operacji bojowych, to nieliczne przykłady problemów. Problem jest rodzajem zadania, którego podmiot nie może rozwiązać za pomocą posiadanych wiadomości, umiejętności i nawyków. Rozwiązywanie problemu jest możliwe przede wszystkim dzięki myśleniu produktywnemu. Teraz chciałbym zwrócić uwagę na cechy problemów:
I. Problemy mają charakter podmiotowy, są zawsze czyjeś. Aby stwierdzić, czy jakieś istniejące zadanie „Z” jest problemem dla osoby X, trzeba zbadać czy wiedza tej osoby pozwala osiągnąć cel w zadaniu „Z”. Jeśli zasób tej wiedzy jest zbyt niski, osoba X staje przed problemem. W eksperymencie B. Puszkina (1970) z układanką, położono na stole osiem żetoników leżących w jednym rzędzie, na czterech z nich nie było żadnego znaku, na pozostałych czterech znajdowały się krzyżyki. W sytuacji początkowej żetoniki były ułożone według schematu: OOOOXXXX. Za pomocą czterech ruchów należało ułożyć je w następujących łańcuchach: OXOXOXOX. Ruch polega na tym, że bierze się dwa sąsiadujące ze sobą żetoniki i przenosi w prawo lub w lewo. W sytuacji końcowej nie może być okienek, czyli odstępów między żetonikami. Zadanie to jest problemem dla osób, które nigdy nie zetknęły się z tą łamigłówką. Przeciwnie, osoby, które już kiedyś rozwiązywały podobne zadania, osiągają sytuację końcową w sposób mechaniczny. Tak więc układanka Puszkina jest problemem tylko dla niektórych osób.
II. Zgodnie z podaną uprzednio definicją problemy są zadaniami wymagającymi myślenia produktywnego, które wzbogaca wiedzę człowieka i pozwala mu rozwiązać problem.
Ale wbrew poglądom niektórych autorów, w skład czynności rozwiązywania problemów wchodzi nie tylko myślenie produktywne, lecz również myślenie reproduktywne, procesy pamięciowe, motoryczne itp. Relacje między różnymi procesami a czynnością myślenia, przedstawia rysunek. Z rysunku tego wynika, że proces myślenia produktywnego zachodzi tylko w trakcie rozwiązywania problemów: nie można myśleć produktywnie w sytuacjach, w których nie występują problemy.
Myślenie
Reprodu-
ktywne
Można powiedzieć, że myślenie produktywne odgrywa najważniejszą rolę w rozwiązywaniu problemów, lecz nie można zapomnieć o znaczeniu innych procesów wchodzących w skład omawianej czynności. O powodzeniu decyduje nie tylko zdolność wysuwania hipotez, lecz również takie umiejętności jak odczytywanie zapisów na aparatach naukowych, sprawność manualna niezbędna w czasie wykonywania operacji lub próby technicznej itd. W związku z tym wymienione procesy wspólnie odgrywają ważną rolę w rozwiązywaniu problemów, niesłuszne jest więc twierdzenie, że rozwiązywanie problemów to myślenie produktywne. Musimy stwierdzić raczej, że w sytuacjach problemowych myślenie to jest jednym ze składników czynności rozwiązywania problemów.
Rozwiązywanie problemów
Procesy
Pamię-
ciowe
Produ-
Motory-
czne
Rodzaje sytuacji problemowych.
Problemy naukowe( matematyczne, psychologiczne) techniczne, społeczne.
Dla psychologa ważniejszy jest jednak podział problemów ze względu
na ich strukturę. W strukturze problemu można wyodrębnić dwa zasadnicze elementy. Pierwszym z nich jest cel, do którego człowiek zmierza, drugim
zaś są dane początkowe, czyli informacje zawarte w sytuacji problemowej.
Problemy otwarte i zamknięte.
W zależności od poziomu informacji czyli danych początkowych zawartych w sytuacji problemowej, możemy wyróżnić problemy otwarte i problemy zamknięte. W problemach otwartych poziom informacji jest bardzo niski, mianowicie człowiek nie posiada żadnych danych o możliwych rozwiązaniach problemu, nie wie on, jakie hipotezy i warianty wchodzą w grę. Aby rozwiązać problem należy najpierw sformułować różne pomysły i rozwiązania, a dopiero następnie wybrać jeden z nich. Poszukiwanie przyczyn nieznanego zjawiska przyrodniczego, praca nad opowiadaniem literackim, tworzenie wariantów operacji bojowych, to przykłady problemów otwartych. Większość problemów występujących w nauce i sztuce ma taki charakter. Problemy otwarte nazywa się też inwencyjnymi lub „źle określonymi”.
Problemami zamkniętymi będziemy nazywać problemy, w których dany jest pełny zbiór możliwych rozwiązań. Zadanie człowieka polega na wyborze jednego z nich. Załóżmy, że do lekarza zgłasza się pacjent z silnym bólem głowy. Lekarz orientuje się, że pacjent ten cierpi na jedną z kilku możliwych chorób. Diagnoza polega na jej odkryciu. Również technicy z obsługi naziemnej samolotu orientują się, jakie jego części mogły ulec awarii. W przykładach tych ludzie znali możliwe rozwiązania. Problemy zamknięte nazywa się również selektywnymi lub „dobrze określonymi”. Chcemy podkreślić, że fakt iż w problemach zamkniętych znane są możliwe rozwiązania wcale nie znaczy, iż są to problemy łatwe. Znalezienie przyczyn awarii w rakiecie składającej się z setek tysięcy części lub sprawdzenie, czy prawdziwa jest hipoteza, że na Marsie
żyją organizmy roślinne, jest sprawą wyjątkowo skomplikowaną. Warto dodać, że współczesne programy symulujące myślenie rozwiązują głównie problemy zamknięte.
W zależności od sposobu sformułowania celu wyróżniamy za J.P. Guilfordem (1959) problemy konwergencyjne i dywergencyjne.
W problemach konwergencyjnych cel jednocześnie określa końcowy wynik, co powoduje, że problemy te mają tylko jedno poprawne rozwiązanie. Wiele zadań logicznych, matematycznych czy technicznych ma taki charakter.
W problemach dywergencyjnych cel dopuszcza wiele poprawnych rozwiązań. Projektowanie nowego osiedla mieszkaniowego, pisanie opowiadania o II Wojnie Światowej, opracowywanie konstrukcji samolotu ponaddźwiękowego, przygotowywanie zmian organizacyjnych w przemyśle, to przykłady problemów dywergencyjnych. Wiele rozwiązań urbanistycznych, wiele konstrukcji samolotu i wiele wariantów nowej organizacji przedsiębiorstwa może być równie użytecznych.
Problemy dywergencyjne nie ograniczają swobody poszukiwań podmiotu, nie krępują jego inwencji i oryginalności. Rozwiązując je człowiek może posuwać się w różnych kierunkach. Większość problemów, które rozwiązują naukowcy, pisarze czy politycy ma taki właśnie charakter. Po zbadaniu struktury problemu, a więc danych początkowych, oraz struktury celu, można stwierdzić, czy problem ten jest otwarty czy zamknięty oraz, czy jest on konwergencyjny czy też dywergencyjny.
Fazy rozwiązywania problemów
Już od czasów J. Deweya (1910) badacze próbują określić, jakie są zasadnicze fazy rozwiązywania problemów. Wykorzystując prace wielu psychologów, wyróżnimy cztery główne fazy w czynności rozwiązywania problemów.
I. Dostrzeganie problemu – w fazie tej podmiot dostrzega problem, czyli odkrywa go, innymi słowy, uświadamia sobie , że zasób posiadanej prze niego wiedzy nie wystarcza do osiągnięcia planowanych celów.
II. Analiza sytuacji problemowej – w fazie tej człowiek analizuje informacje zawarte w sytuacji problemowej oraz strukturę celu, który ma osiągnąć. Bada, jakie są rozbieżności i luki między tym, co jest dane, a tym, co jest pożądane.
III. Wytwarzanie pomysłów rozwiązania – w fazie tej, zwanej fazą produktywną, podmiot wytwarza nowe informacje, takie jak hipotezy, metody itp. Wszelkie rezultaty myślenia produktywnego będziemy nazywać pomysłami rozwiązania. Wytwarzanie pomysłów jest kluczową fazą rozwiązywania problemów.
IV. Weryfikacja pomysłów – celem tej fazy, zwanej również oceną lub kontrolą pomysłów, jest sprawdzenie ich wartości. W wyniku weryfikacji człowiek albo przyjmuje pomysł jako rozwiązanie ostateczne, albo go odrzuca.
Nie wszystkie z wymienionych faz są niezbędne w toku rozwiązywania każdego problemu. W zależności od struktury problemu i od możliwości intelektualnych człowieka, pewne fazy mogą być pominięte. Tak na przykład, jeśli człowiek otrzyma od kogoś (np. uczeń od nauczyciela) dobrze sformułowane zadanie problemowe, nie musi już poszukiwać problemu, a więc faza odkrywania zostaje pominięta. Poza tym fazy te bywają realizowane w różnej kolejności. Tak na przykład człowiek może zacząć pracę od wytwarzania pomysłów, później zaś przejść do dokładniejszej analizy sytuacji problemowej. Bardzo często zdarza się również, że powraca do faz poprzednich. Tak na przykład odrzucenie pomysłu w fazie weryfikacji powoduje, że człowiek zaczyna tworzyć nowe pomysły itd. A zatem rzeczywiste relacje między fazami są różnorodne.
Analiza sytuacji problemowej
Po odkryciu problemu podmiot realizuje fazę analizy jego struktury. Przez analizę rozumiemy aktywne badanie celu oraz danych początkowych, które są zawarte w sytuacji problemowej. W fazie tej zasadniczą rolę odgrywa myślenie reproduktywne.
Faza wytwarzania pomysłów
Faza ta ma szczególne znaczenie dla rozwiązywania problemów, dzięki produktywnemu myśleniu podmiot wytwarza nowe informacje, zwane pomysłami rozwiązania. Informacje te wzbogacają dotychczasowy zasób jego wiedzy i pozwalają mu osiągnąć planowany cel.
Zjawisko olśnienia
Jednym z najbardziej specyficznych zjawisk występujących w fazie wytwarzania pomysłów jest zjawisko olśnienia. Zjawisko to zwane też „wpadaniem na pomysł” lub „wglądem” polega na nagłym odkryciu nowego kierunku poszukiwań czy końcowego pomysłu. Może ono występować w każdym z trzech etapów tworzenia pomysłów, wyróżnionych przez Dunckera.
I. Olśnienia występują przeważnie w przerwie między etapami myślenia. Często po wielu bezskutecznych próbach rozwiązania problemu człowiek odkłada go na pewien okres lub w ogóle przestaje się nim interesować. Właśnie w takiej przerwie może on wpaść na pomysł. Tezę tę potwierdza jeden z eksperymentów Szekely’ego (1959). Przed osobami badanymi leżały trzy rzędy zapałek, w każdym z nich umieszczone były trzy zapałki. Zadanie polegało na takim rozłożeniu trzech dodatkowych zapałek, aby w każdym wierszu i w każdej kolumnie układu były po cztery zapałki. Jedynie kilka osób poprawnie rozwiązało problem.
W następnym dniu osoby badane nie zajmowały się problemem zapałek, lecz wykonywały mechaniczne proste zadania geometryczne. Interesujące, że wiele z nich w tym dniu doznawało olśnienia i prosiło eksperymentatora, aby dał im zapałki, ponieważ chcą one sprawdzić, czy pomysł, który im nagle „wpadł do głowy”, jest poprawny. Jak z tego wynika, zjawisko olśnienia zachodziło po „odłożeniu” problemu.
II. Wbrew powszechnej opinii wynik olśnienia nie zawsze jest poprawny i użyteczny. Zarówno z obserwacji przez uczonych jak i z badań psychologicznych wynika, że nagle sformułowane hipotezy czy pomysły metod mogą okazać się całkowicie fałszywe i bezwartościowe.
III. Tworzenie pomysłu nie jest konsekwencją olśnień. Częstość występowania tego zjawiska zależ od rodzaju problemu i od różnic indywidualnych między ludźmi.
Istnieją dwie główne teorie wyjaśniające dość zagadkowe zjawisko olśnienia. Pierwszą z nich jest teoria inkubacji. Zgodnie z nią nagłe pojawienie się pomysłu związane jest z nieświadomym procesem myślenia. Po porzuceniu problemu proces wytwarzania problemu proces wytwarzania pomysłu trwa dalej, z tym że jest on nieświadomy. W procesie tym następuje inkubacja, czyli „wylęganie się” pomysłu rozwiązania. Po sformułowaniu go zostaje on nagle uświadomiony przez człowieka. Właśnie to nagłe uświadomienie pomysłu nazywamy olśnieniem.
Według drugiej teorii olśnienia związane są z wygasaniem błędnych nastawień. Po przerwaniu pracy nad danym problemem, następuje okres wypoczynku. W okresie tym człowiek uwalnia się od błędnych kierunków poszukiwań. Dzięki świeżości umysłu związanej z wypoczynkiem mózgu, może on spojrzeć na problem z innego punktu widzenia, może odkryć właściwy kierunek myślenia.
Dane empiryczne zgromadzone przez psychologów nie pozwalają na stwierdzenie, która z dwóch konkurencyjnych teorii powstania olśnień jest prawdziwa.
Zjawisko olśnień występujących w fazie wytwarzania pomysłów wcale nie jest sprzeczne z modelem Dunkera, lecz raczej pozwala go sprecyzować i uzupełnić. Okazuje się, że człowiek może odkrywać pomysł cząstkowy i pomysł końcowy nie tylko stopniowo, lecz również dzięki nagłemu olśnieniu. Mówiąc inaczej, zjawisko to można włączyć do trójetapowego modelu wytwarzania pomysłów.
Faza weryfikacji pomysłów
Po sformułowaniu pomysłów, takich jak hipotezy naukowe, metody technologiczne, człowiek musi je zweryfikować. Weryfikacja polega na ocenie wartości pomysłu w świetle posiadanych informacji. Wynikiem tej fazy jest przyjęcie lub odrzucenie pomysłu.
Faza ta zasadniczo różni się od fazy poprzedniej. O ile w fazie wytwarzania pomysłów zasadniczą rolę odgrywało myślenie produktywne, czyli myślenie typu R, o tyle w czasie weryfikacji człowiek organizuje myślenie reproduktywne, czyli myślenie typu S. W literaturze psychologicznej myślenie zaangażowane w fazie weryfikacji nazywa się również myśleniem krytycznym bądź analitycznym. Człowiek czasem ocenia wartość pomysłów za pomocą metod mechanicznych, takich jak różne algorytmy. W tym ostatnim wypadku weryfikacja dokonywana jest bez udziału myślenia. Automatyzacja procesu weryfikacji bardzo ułatwia jednoznaczną ocenę pomysłu. Tak na przykład znane są algorytmy pozwalające stwierdzić, która z hipotez dotyczących przyczyny uszkodzenia maszyny jest prawdziwa. Jednak przy rozwiązywaniu złożonych problemów, takich jak gra w szachy, tworzenie pomysłów racjonalizatorskich czy konstruowanie fabuły utworu literackiego, weryfikacja pomysłów wymaga myślenia krytycznego.
Osobliwości fazy weryfikacji
W fazie weryfikacji występuje szereg osobliwości psychologicznych, które utrudniają poprawną ocenę pomysłu.
Pierwszą z nich jest efekt emocjonalny, zwany również tendencyjnością psychologiczną. Efekt ten polega na tym, że po sformułowaniu hipotezy człowiek wykazuje często wobec niej „ojcowski afekt”(Beveridge 1960), innymi słowy, powstaje silny związek emocjonalny miedzy twórcą a wynikiem jego pracy produktywnej. Chcąc utrzymać tę hipotezę, człowiek poszukuje informacji, które ją potwierdzają, a unika informacji zaprzeczających, które jej zagrażają. Jednak gdy otrzyma informacje zaprzeczającą, stara się ją odpowiednio zinterpretować. Interpretacja ta polega na dopasowywaniu danych do hipotez, na przekształcaniu informacji zaprzeczających w informacje potwierdzające hipotezę.
Zjawisko efektu emocjonalnego występuje dość często w badaniach naukowych. Beveridge (1960) podaje przykłady kilku uczonych, którzy tendencyjnie „naginali” wyniki obserwacji do swoich hipotez. Efekt ten wystąpił również w eksperymentach Kozieleckiego (1968). Zadanie badanych polegało na wykryciu, jakie nawozy sztuczne wpływają na wzrost roślin. Aby je wykonać, otrzymali oni z fikcyjnego ośrodka naukowego niepewne informacje, z których 75% było prawdziwych i 25% fałszywych. Badani wiedzieli, że czwarta część informacji jest błędna. Interesujące jest to, że po sformułowaniu hipotezy interpretowali oni informacje potwierdzające ją jako prawdziwe, a informacje zaprzeczające jej słuszności uważali za fałszywe. Po takiej interpretacji, informacje zaprzeczające stawały się w istocie informacjami subiektywnie potwierdzającymi, co umożliwiało badanemu utrzymanie hipotezy nawet po otrzymaniu sekwencji informacji wyraźnie z nią sprzecznych.
Opisany tu „efekt emocjonalny” utrudnia prawidłową weryfikację pomysłu i powoduje wzrost liczby błędnych rozwiązań problemów.
Drugą osobliwością występującą w tej fazie jest efekt pierwszeństwa. Efekt ten polega na przecenianiu przez ludzi wartości początkowych informacji i niedocenianiu znaczenia informacji otrzymywanych później. Szczególnie dużą rolę odgrywa tu pierwsza informacja, którą człowiek najpełniej wykorzystuje w trakcie oceny hipotezy (Kozielecki 1969).
Efekt pierwszeństwa jest zjawiskiem dość ogólnym, występuje on nie tylko w sytuacjach problemowych, ale również w procesie kształtowania postaw i przekonań. Niestety, dotychczas nie wiadomo, jakie jest podłoże występowania tego interesującego zjawiska.
Osobliwość fazy weryfikacji, takie jak efekt emocjonalny czy efekt pierwszeństwa, w znacznym stopniu utrudniają poprawną ocenę pomysłów rozwiązania.
Przeszkody w rozwiązywaniu problemów
Psychologowie wykryli szereg przeszkód, które utrudniają lub nawet uniemożliwiają poprawne rozwiązywanie problemu. Dwie spośród nich, a mianowicie błędne nastawienie oraz fiksacja funkcjonalna są szczególnie ważne i dlatego staną się one przedmiotem dalszych rozważań.
Rozwiązując problem człowiek nastawia się na określony kierunek poszukiwań. Nastawienia te wytworzone w toku uczenia się są dość sztywne, tak że trudno jest je zmienić. Wybór błędnego nastawienia jest najważniejszą przeszkodą w racjonalnym rozwiązywaniu problemów. Zilustruję teraz to na przykładzie. W psychologii wykorzystuje się czasem łamigłówkę zwaną „odwracaniem monet”. W łamigłówce tej danych jest 10 monet, które są ułożone w czteropiętrową piramidę przedstawioną na rysunku.
A. B.
Zadanie polega na odwróceniu jej po przestawieniu jedynie trzech monet. Dla wielu osób problem ten jest nierozwiązalny, ponieważ przyjmują oni błędne nastawienie, zgodnie z którym podstawa odwróconej piramidy powinna znaleźć się na wysokości wierzchołka piramidy (rys.A), czyli na najwyższym jej piętrze. To uporczywe nastawienie nie pozwala rozwiązać problemu. Poprawne rozwiązanie go (rys.B) wymaga przełamania tego nastawienia i przyjęcia tezy, iż podstawa odwróconej piramidy może znajdować się na dolnym piętrze piramidy początkowej. Jak wskazuje rysunek B, podstawa odwróconej piramidy monet została umieszczona na trzecim piętrze piramidy (rys.A).
Chcąc dokładniej poznać mechanizm wytwarzania i przełamywania błędnych nastawień, psychologowie przeprowadzili wiele badań. Najbardziej znany jest eksperyment A.S. Luchinsa (1942), który został następnie zmodyfikowany przez M. Maruszewskiego (1970). Ponieważ badania Maruszewskiego rzucają dodatkowe światło na rolę nastawień w rozwiązywaniu problemów, przedstawię je teraz.
W eksperymencie tym, w którym brało udział 146 studentów psychologii, zadanie badanych polegało na odmierzeniu określonej ilości wody za pomocą trzech różnych naczyń oznaczonych symbolami A, B i C. Rozwiązywali oni kolejno siedem zadań, w których zarówno wielkość naczyń, jak i wymagana ilość wody ulegały zmianie. W tabeli przedstawię strukturę tych zadań.
Celem pierwszych pięciu zadań było wytworzenie nastawienia. Aby rozwiązać te zadania, należało napełnić naczynie B, następnie raz odlać z niego wodę za pomocą naczynia A, po czym dwukrotnie odlać część wody z naczynia B do naczynia C. Metodę tę można zapisać następująco : B-A-2C.
Po rozwiązaniu pięciu pierwszych zadań u badanych wytwarzało się nastawienie na stosowanie tej metody otrzymywania określonej ilości wody.
ZADANIA POJEMNOŚĆ NACZYŃ POTRZEBNA
ILOŚĆ WODY
A B C
1 21 127 3 100
2 14 163 25 99
3 18 43 10 5
4 9 42 6 21
5 20 59 4 31
6 23 49 3 20
7...
misiaczekrenia