Probleml

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Problemlösen als Gegenstand vonPsychologie und
Kognitiver Ethnologie
Version 15.6.2004

• Vortrag AG Kognition, 15.6.2004
• Joachim Funke
• Psychologisches Institut, Uni Heidelberg

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Problemlösen als Gegenstand vonPsychologie und
Kognitiver Ethnologie

• 1 Was bedeutet Problemlösen?
• 2 Welche Untersuchungsmethoden stehen bereit?
• 3 Was leistet die kognitive Ethnologie?

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1 Was bedeutet Problemlösen (PL)?

• Problemlösendes Denken erfolgt, um Lücken in
  einem Handlungsplan zu füllen, der nicht
  routinemäßig eingesetzt werden kann. Dazu wird
  eine gedankliche Repräsentation erstellt, die den
  Weg vom Ausgangs- zum Zielzustand überbrückt.
  (Funke, 2003, S. 25, kursiv)
• Wichtige Elemente dieser Definition
• Handlungsplan (impliziert Intentionalität
  Bewußtsein)
• Gedankliche Repräsentation (sprachlich wie
  nicht-sprachlich)
• Ausgangs- und Zielzustand (bezieht Situation ein)
• Nicht-Routine impliziert fehlendes Wissen
  (generell PL ist vorwissensabhängig)

Funke, J. (2003). Problemlösendes Denken.
Stuttgart Kohlhammer.
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Problemtypen Teil 1 (nach Jonassen, 2000)

• (1) Logische Probleme, bei denen abstraktes
  Denken verlangt wird (Beispiel Turm von Hanoi).
• (2) Algorithmische Probleme, wie sie in der
  Schule häufig vorkommen und bei denen es um das
  Verständnis von bestimmten formalen Operationen
  geht, die man dann in einer Beispielsituation
  anwenden soll (Beispiel Lösen von
  Gleichungssystemen).
• (3) Textprobleme, bei denen beispielsweise
  mathematische Werte in eine kurze Geschichte
  verpackt werden (mathematische Textaufgaben).
• (4) Regelverwendende Probleme, bei denen einfache
  oder komplexere Regeln einen Lösungsprozess
  leiten (Beispiele Erweitern eines Rezepts, um es
  für mehr als die geplante Personenzahl einsetzen
  zu können Kartenspiele wie Bridge oder Spiele
  wie Schach).
• (5) Entscheidungsprobleme, bei denen eine Option
  aus einer größeren Alternativenzahl zu wählen ist
  (Beispiele hierzu finden sich in der
  entscheidungstheoretischen Literatur).

Jonassen, D. H. (2000). Toward a design theory of
problem solving. Educational Technology Research
Development, 48(4), 63-85.
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Problemtypen Teil 2

• (67) Fehlersuch-Probleme und Diagnose-Probleme,
  die im Alltag den größten Teil ausmachen es geht
  darum, nicht funktionierende Teile wieder
  operational zu machen (Beispiele Autoreparatur
  Fehlersuche bei einem abgestürzten Computer
  medizinische Diagnose und Behandlung).
• (8) Strategische Leistungen stellen eine Form von
  Problemanforderung dar, bei denen mittels einer
  ganzen Zahl verschiedener Taktiken strategische
  Ziele zu erreichen sind (Beispiel Autofahren).
• (9) Fallanalyse-Probleme, bei denen komplexe,
  situierte Fälle vorgelegt und bearbeitet werden,
  bei denen Ziele nur unscharf definiert sind und
  wenig Informationen über das Problem gegeben sind
  (Beispiele internationale Konflikte).
• (10) Design-Probleme, die zu den schwierigsten
  und schlecht strukturiertesten Problemen
  schlechthin gehören und bei denen es darum geht,
  einen neuen Gegenstand zu erzeugen (Beispiele
  Produkt-Design System-Design).
• (11) Dilemmata, bei denen unklare Kriterien für
  die Beurteilung der Lösung bestehen und die
  häufig ethische oder soziale Aspekte berühren, in
  denen Konflikte auftauchen (Beispiel
  Abtreibung).

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unterschiedliche Problemstellungen Einfache
Probleme
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Komplexe Probleme Eigenschaften 1/2

• Komplexität
• Die Systeme bestehen aus sehr vielen
  verschiedenen Variablen
• Konsequenz Die Verarbeitungskapazität des
  Problemlösers wird überschritten, daher besteht
  die Notwendigkeit der Informationsreduzierung
• Vernetztheit
• Diese Variablen sind untereinander stark vernetzt
• Konsequenz Der Problemlöser muss die
  (wechselseitigen) Abhängigkeiten zwischen den
  beteiligten Variablen berücksichtigen, daher
  besteht die Notwendigkeit zur Modellbildung und
  Informationsstrukturierung
• Eigendynamik
• Das System entwickelt sich auch ohne Zutun des
  Akteurs weiter
• Konsequenz Es steht nur begrenzt Zeit zum
  Nachdenken zur Verfügung, daher besteht die
  Notwendigkeit rascher Entscheidungen aufgrund
  oberflächlicher Informationsverarbeitung

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Komplexe Probleme Eigenschaften 2/2

• Intransparenz
• Die Informationen, die der Akteur für seine
  Entscheidungen braucht, sind nicht vollständig
  zugänglich (z.T. aus prinzipiellen Gründen, z.T.
  aus Zeitgründen)
• Konsequenz Es besteht die Notwendigkeit aktiver
  Informationsbeschaffung
• Polytelie
• Es ist nicht nur ein Kriterium zu optimieren,
  sondern es müssen viele, gelegentlich einander
  widersprechende Bedingungen beachtet werden
• Konsequenz Der Problemlöser muß eine
  differenzierte Zielstruktur mit Regeln zur
  Konfliktlösung aufbauen und es besteht die
  Notwendigkeit mehrdimensionaler
  Informationsbewertung

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2 Welche Untersuchungsmethoden stehen bereit?

• Lautes Denken
• Sequentielle Problemstellungen
• Blickbewegung
• Simulierte Umwelten
• Künstliche Seelen

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Lautes Denken kryptarithmetisches Problem

• C R O S S
• R O A D S
• ----------------
• D A N G E R
• Analyse der Verbaldaten
• zusätzlich
• Analyse von Blickbewegungen
• Analyse der Lösungssequenz

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2 Welche Untersuchungsmethoden stehen bereit?

• Lautes Denken
• Sequentielle Problemstellungen
• Blickbewegung
• Simulierte Umwelten
• Künstliche Seelen

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Sequentielle Probleme Kannibalen und Missionare

• 5 Missionare und 5 Kannibalen sind am linken
  Flußufer Boot faßt 3 Personen Kannibalen dürfen
  nicht in der Überzahl sein
• Zustandsnotation
• z5,4,r bedeutet 5 M, 5 K, Boot rechts
• Veränderungsnotation
• 01 bedeutet 0 M, 1 K im Boot
• Vorteil
• Dokumentierte Lösungssequenz
• Klarer Problemraum

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Turm von Hanoi
minimale Zugzahl 2n-1
Klix, F. Rautenstrauch-Goede, K. (1967).
Struktur- und Komponentenanalyse von
Problemlösungsprozessen. Zeitschrift für
Psychologie, 174, 167-193.
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2 Welche Untersuchungsmethoden stehen bereit?

• Lautes Denken
• Sequentielle Problemstellungen
• Blickbewegung
• Simulierte Umwelten
• Künstliche Seelen

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Blickbewegungsmessung
ATP Eye Tracking Lab
http//atp.uni-hd.de/forschun/eyes/eyetracking.htm
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2 Welche Untersuchungsmethoden stehen bereit?

• Lautes Denken
• Sequentielle Problemstellungen
• Blickbewegung
• Simulierte Umwelten
• Künstliche Seelen

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LOHHAUSEN-Studie (Dörner et al., 1983)

• Simulationssystem
• ca. 2000 Variablen simulieren Vorgänge in einer
  Kleinstadt Pb soll Rolle eines Bürgermeisters
  für 10 simulierte Jahre einnehmen, verteilt auf
  mehrere Sitzungen von insgesamt 8 Stunden Dauer
  keine direkte Interaktion mit dem System möglich
  48 studentische Pbn, Datenanalyse beruht im
  wesentlichen auf dem Vergleich der 12 besten mit
  den 12 schlechtesten Pbn Abb. 4.36 Abb. 2-2

Stadtplan von Lohhausen an der Lohe
Dörner, D., Kreuzig, H.W., Reither, F. Stäudel,
T. (Eds.). (1983). Lohhausen. Vom Umgang mit
Unbestimmtheit und Komplexität. Bern Huber.
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Lohhausen Grobstruktur Ergebnisse
gute Vp
schlechte Vp
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LOHHAUSEN zentraler Befund

• Testintelligenz ist kein Prädiktor für die
  Leistung im Bürgermeister-Spiel!
• ebenfalls nicht prädiktiv Motivation,
  Testkreativität, Geschlecht, Alter, Studienfach,
  Vorbildung
• Erfolgs-Prädiktoren
• Selbstsicherheit Extraversion Streben nach
  sinnvoller Informationssuche (kontrollierte
  diversive Exploration) Umschalten zwischen
  fluktuierendem und fokussierendem Denken
  (Steuerungsfähigkeit der der Divergenz-Konvergenz
  -Hemmschwelle)

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Primärfehler beim Umgang mit dem komplexen System

• (1) mangelnde Berücksichtigung zeitlicher
  Abläufe, Schwierigkeiten bei exponentiellen
  Entwicklungsverläufen
• (2) Denken in Kausalketten statt in Kausalnetzen
• (3) Überwertigkeit des aktuellen Motivs

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Effekte der intellektuellen Notfallsituation

• Senkung des intellektuellen Niveaus
• (1) Absinken der Selbstreflexionen
• (2) Absinken von Absichten und Vornahmen
• (3) Stereotypisierung
• (4) Absinken realisierter Absichten
• Tendenz zu schnellem Handeln
• (5) Erhöhung der Risikobereitschaft
• (6) erhöhte Regelverstöße
• (7) erhöhte Fluchttendenzen
• Degeneration der Hypothesenbildung
• (8) globalere Hypothesenbildung und deformiertere
  Prüfung
• (9) Verschanzungstendenz (keine Falsifikation
  mehr)
• (10) Entkonkretisierung von Zielen

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Kritische Bewertung von LOHHAUSEN

• Positiv
• Aufbruch in ein neues Zeitalter der PL-Forschung
• Kreative Theorieelemente
• Interessantes Fallmaterial
• Negativ
• Geringe Reliabilität der abhängigen Variablen
• Unklare Validität der abhängigen Variablen
• Mangelnde Prüfbarkeit theoretischer Aussagen

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2 Welche Untersuchungsmethoden stehen bereit?

• Lautes Denken
• Sequentielle Problemstellungen
• Blickbewegung
• Simulierte Umwelten
• Künstliche Seelen

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Künstliche Seelen

• Simulation psychischer Prozesse, Modellierung des
  Psychischen
• Wegen der Komplexität nur auf Rechnern möglich
• Projekt PSI von Dörner et al.

Dörner, D. (1999). Bauplan für eine Seele.
Reinbek Rowohlt.
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3 Was leistet die kognitive Ethnologie?

• "Cognitive anthropology investigates cultural
  knowledge, knowledge which is embedded in words,
  stories, and in artifacts, and which is learned
  from and shared with other humans " (D'Andrade,
  1995, p. xiv)
• cognitive anthropology the study of how peoples
  of different cultures acquire information about
  the world (cultural transmission), how they
  process that information and reach decisions, and
  how they act on that information in ways that
  other members of their cultures consider
  appropriate. http//www.webref.org/anthropolo
  gy/c/cognitive_anthropology.htm

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Fragestellungen für die Problemlöse-Psychologie 1

• Zwei zentrale Begriffe
• Information
• Verhältnis Information zu Wissen (wie wird aus
  Information Wissen?)
• Arten von Wissen (visuell, sprachlich, auditiv)
• Zugänglichkeit des Wissens (bewußt-deliberativ
  versus unbewußt-intuitiv)
• Action
• Verhältnis von Intentionen zu Handlungen (woher
  kommen die Intentionen? Welche Intentionen werden
  NICHT zu Handlungen?)

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Fragestellungen für die Problemlöse-Psychologie 2

• Inhaltliche Fragen
• Problemtypen (Inventarisierung)
• Welche Probleme stellen sich in einer bestimmten
  Kultur?
• Stile und Strategien
• Gibt es bevorzugte Problemlöse-Stile und
  -Strategien?
• Methodische Fragen
• Anwendbarkeit neuer Methoden im Feld
• z.B. Strohschneiders Versuch, Computersimulationen
  im Kulturvergleich einzusetzen

Strohschneider, S. (2001). Kultur - Denken -
Strategie. Eine indische Suite. Bern Hans Huber.
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Kontakt
Prof. Dr. Joachim FunkePsychologisches
InstitutUniversität Heidelberg Hauptstr.
47-51D-69117 HeidelbergGermany Tel
49-6221-54-7388 (Sekr), -7305 (JF) Fax
49-6221-54-7273 E-Mail joachim.funke_at_psychologi
e.uni-heidelberg.de http//funke.uni-hd.de/