ROZWIĄZYWANIE PROBLEMÓW

PROBLEMATYKA

• Rozwiązywanie problemów- monitorowanie rozwiązywania problemów w sytuacji uczenia się przenoszenie materiału wyuczonego i nabytych umiejętności na sytuacje pozaszkolne; rodzaje sytuacji problemowych, cykl rozwiązywania problemów, heurystyczne i algorytmiczne sposoby rozwiązywania problemów; inhibitory i czynniki wpomagające rozwiązywanie problemów

• Słowa- klucze: problemy słabo i dobrze określone, fiksacja funkcjonalna, błędne nastawienie, transfer negatywny, transfer pozytywny, wgląd, izomorfizm, transparencja, algorytm, heurystyka

• Mietzel, G. (2002). Psychologia kształcenia. Gdansk: GWP. s. 300-328, 341-351

PLAN WYKŁADU

• CO TO JEST PROBLEM? DEFINICJA RODZAJE PROBLEMÓW

• JAK ROZWIĄZAĆ PROBLEM? CYKL ROZWIĄZYWANIA PROBLEMU ALGORYTMY VS HEURYSTYKI

• CO POMAGA A CO PRZESZKADZA W ROZWIĄZYWANIU PROBLEMÓW? INHIBITORY AKTYWATORY

PROBLEM

• DEFINICJA: sytuacja, w której człowiek zna cel (punkt dojścia), nie zna jednak sposobów jego realizacji (drogi dojścia) lub na drodze do realizacji pojawiają się przeszkody

• ELEMENTY:stan początkowy-operacje-ograniczenia-stan końcowy (cel)

• ROZWIĄZYWANIE PROBLEMÓW: proces polegający na przechodzeniu z sytuacji problemowej do rozwiązania i przezwyciężania przeszkód stojących na drodze do rozwiązania; zastosowanie posiadanej wiedzy

Rodzaje sytuacji problemowych

Zdefiniowanie celu i sposobów jego realizacji• Problemy dobrze określone(dobrze ustrukturalizowane)

“Jak znaleźć pole rownoległoboku?” • Problemy źle określone (źle ustrukturalizowane)

“Jak odnieść sukces w wybranym zawodzie?” Ilość rozwiązań

• Problemy dywergencyjne (rozbieżne) “Jak odbyć podróż z Poznania do Warszawy?”

• Problemy konwergencyjne (zbieżne)“Punktualnie o godzinie szóstej ciocia Flora ustawiła małą

wskazówkę na miejscu dużej a dużą na miejscu małej. Która jest godzina?

Relacja struktury formalnej do treści• Problemy izomorficzne i (transparentne)

Problemy izomorficzne i transparentne

•W pewnej wiosce położonej wysoko w górach żyło 32 kawalerów i 32 panny. Dzięki wytrwałym zabiegom swatów udało się skojarzyć 32 małżeństwa. Wyznaczono nawet termin ślubów. Jednakże nadeszły straszliwe mrozy i 2 kawalerów zamarzło na śmierć. •Pyt: Czy swaci potrafią skojarzyć 31 nowych małżęństw wśród 62 osób, które zostały przy życiu?

•Wyobraź sobie klasyczną, 64-polową szachownicę. Została ona pokryta 32 kostkami domina- każda z tych kostek pokrywa jedno pole białe I jedno pole czarne. Z szachownicy usunięto dwa pola czarne leżące w przeciwległych rogach. •Pyt: Czy w takim przypadku 31 kostek pokryje 62 pozostałe pola szachownicy?

Cykl rozwiązywania problemów

• Zidentyfikowanie problemu

• Definicja i reprezentacja problemu

• Tworzenie strategii rozwiązania

• Wybór strategii

• Stosowanie strategii-rozwiązywanie

• Ocena

Sposoby rozwiązywania problemów

Kryterium podziałuAlgorytm Heurystyka

„Definicja” Zawsze dokładny przepis Czasem użyteczna wskazówka

Zakres zastosowań Bardzo wąski Dość szeroki lub bardzo szeroki

Zawodność Zerowa Zwykle dość duża

Warunki powodzenia Wybór właściwego algorytmu

Wybór właściwej metody, cechy indywidualne stosująego przypadek

Odporność na akłócenia lub zmianę warunków zadania

Zerowa Dość duża zależna od cech indywidualnych

Jasność instrukcji dla stosującego

Bardzo duża Niewielka zwłaszcza w odniesieniu do szczegółowych kroków

Heurystyka Opis heurystyki Przykład zastosowania heurystyki do problemu życia codziennego: jak odbyć podróż lotniczą z miejsca zamieszkania do innego miasta, korzystając z możliwie najbardziej bezpośredniej drogi powietrznej

Analiza celów

pośrednich

Rozwiązujący problem analizuje go,

zwracając uwagę na cel, czyli poszukiwany punkt dojścia, i próbuje

zmniejszyć odległość w przestrzeni

problemu między stanem aktualnym a końcowym celem

Spróbuj zmniejszyć odległość między miejscem, gdzie jesteś, a celem podróży

Ruchy naprzód

Rozwiązujący problem zaczyna od początku i stara się rozwiązać problem,

posuwając się w kierunku celu

Znajdź możliwe trasy prowadzące z twojego miasta do celu podróży i

wybierz tę, która wydaje się

najbardziej bezpośrednia

Ruchy wstecz

Rozwiązujący problem zaczyna od stanu końcowego i stara się odbyć drogę powrotną do puntu wyjścia

Znajdź możliwe trasy prowadzące z miejsca stanowiącego ceł podróży i zobacz, która z nich pozwala najbardziej bezpośrednią drogą

odbyć podróż powrotną do domu

Tworzenie i sprawdzanie pomysłów

Rozwiązujący problem po prostu wymyśla, niekoniecznie w sposób

systematyczny, różne możliwe posunięcia

i sprawdza po kolei, czy są skuteczne

Znajdź kilka różnych tras prowadzących z twojego miasta i zobacz, które z nich mogą prowadzić

do celu podróży. Wybierz najbardziej bezpośrednią z nich. Niestety, ze względu na liczbę możliwych połączeń heurystyka ta może okazać się niezbyt pomocna

PRZESZKODY W ROZWIĄZYWANIU PROBLEMÓW

• SZTYWNOŚĆ MYŚLENIA- utrzymywanie się, postawy lub sposobu działania, mimo zmiany warunków

• BŁĘDNE NASTAWIENIE- schematyczne podejście do problemu, zgodnie z wcześniej wytworzonym sposobem jego reprezentacji lub utrwaloną procedurą poszukiwania rozwiązania

• INERCJA MENTALNA- uporczywe stosowanie zautomatyzowanych schematów, mimo iż nie są one już adekwatne do sytuacji

• FIKSACJA FUNKCJONALNA- niezdolność do używanie obiektów inaczej, niż w ich typowej funkcji.

• TRANSFER NEGATYWNY- utrudnienie w rozwiązywaniu problemu będące rezultatem wcześniejszego doświadczenia w rozwiązywaniu problemów pozornie z nim związanych lub podobnych

• INNE CZYNNIKI UTRUDNIAJĄCE ROZWIĄZYWANIE PROBLEMÓW: wiek, płeć męska, obniżony poziom inteligencji, zaburzenia psychiczne

Czynniki pomagające w rozwiazywaniu problemów

• TRANSFER POZYTYWNY- przenoszenie wiedzy albo umiejętności z jednego problemu na inny

• TRANSFER PRZEZ ANALOGIĘ- przeniesienie przez analogię odkrytej relacji łączącej parę lub więcej pojęć na inne pojęcia; wymaga dostrzeżenia relacji wyższego rzędu między problemami

• INKUBACJA- spontaniczna albo celowa przerwa w rozwiązywaniu problemu, pojawiająca się po doświadczeniu impasu w poszukiwaniu rozwiązania

• WGLĄD- nagła zmiana percepcji problemu, prowadząca do zrozumienia jego istoty, poprzedzona zazwyczaj inkubacją

TRANSFER ANALOGII

• PROBLEM MILITARNYGenerał chce zdobyć twierdzę znajdująca się w środku kraju. Od twierdzy

wychodzi wiele promieniście rozchodzących się dróg. Wszystkie są jednak zaminowane i choć niewelkie grupy ludzi mogą przejść przez nie bezpiecznie, większe siły wylecą w powietrze. Bezpośredni atak na dużą skalę jest zatem niemożliwy. Co powinien zrobić generał?

• PROBLEM RENTGENOWSKI

• Wyobraź sobie, że jesteś lekarzem i masz pacjenta ze złośliwym guzem żołądka. Nie możesz go operować ze wzgledu na ostrośc stanu, ale jeśli nie usuniesz jakoś guza pacjent umrze. Mógłbyś użyć intensywnych promieni X; jeśli jednak zastosujesz promienie wystarczająco silne, by zniszczyły guz, to niestety uszkodzą też one zdrową tkankę, przez którą będą musiały przeniknąć. Promienie o mniejszej intensywnosci, które nie zazkodzą zdrowej tkance, będą zbyt slabe by zniszczyć guz. Twoje zadanie polega na wykryciu sposobu pozwalajacego na zlikwidowanie guza bez jednoczesnego zniszczenia otaczającej go zdrowej tkanki.

Mechanizmy transferu

1. spontaniczne uaktywnianie dobrze zautomatyzowanego schematu dzięki podobieństwu bodźców wyzwalających (warunek: dobrze utrwalona wiedza)

2. odnalezienie wspólnych cech dwóch problemów poprzez abstrahowanie lub wykorzystanie analogii ( warunek: dekontekstualizacja poznanych wcześniej rozwiązań)

UTRUDNIENIE=TRANSPARENCJATRANSPARENCJA

tendencja do przyjmowania, że sytuacje problemowe występujące w podobnych kontekstach lub podobne treściowo mają analogiczne

struktury formalne i drogi rozwiązania

Kompetencje ekspertówEKSPERCI NOWICJUSZE

Mają rozbudowane, bogate schematy zawierające wiele wiedzy deklaratywnej z danej dziedziny

Mają stosunkowo ubogie schematy zawierające niewiele wiedzy deklaratywnej z danej dziedziny

Zużywają więcej czasu na tworzenie reprezentacji problemu niż na szukanie i realizowanie strategii rozwiązania

Zużywają więcej czasu na szukanie i realizowanie strategii rozwiązania niż na tworzenie reprezentacji problemu

Tworzą wypracowane reprezentacje problemu, oparte na strukturalnych

podobieństwach miedzy nimi

Tworzą stosunkowo ubogie i prymitywne reprezentacje problemów, oparte

na powierzchownych podobieństwach między nimi

Posuwają się do przodu – wychodzą od danych informacji, po czym stosują określone strategie w celu wykrycia tego, czego nie wiedzą

Posuwają się wstecz - koncentrują się na tym, czego nie wiedzą, i szukają strategii których mogą użyć w odniesieniu do posiadanych informacji

W ich strategiach rozwiązywania problemów istnieje wiele zautomatyzowanych sekwencji kroków

W ich strategiach rozwiązywania problemów istnieje niewiele zautomatyzowanych sekwencji kroków lub nie ma ich wcale

Trafnie przewidują trudność rozwiązania poszczególnych problemów

Nie przewidują trafnie trudności rozwiązania poszczególnych problemów

Starannie monitorują własne strategie i proces rozwiązywania problemów

Słabo monitorują własne strategie i proces rozwiązywania problemów