Analoges Denken in der Kindheit

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Analoges Denken in der Kindheit
Analoges Denken in der Kindheit Bachelor
SeminarKognitive Systeme (WS 2007/2008) Mihaela
Tudose
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Inhalt
1. Analoges Denken - Begriffe 2. Jean Piagets
Theorie 3. Entwicklung des analogen Denkens
(Einflussfaktoren) 3.1 Art der Analogie 3.2
Relational Familiarity - Hypothese 3.3 Relational
Shift - Hypothese 3.4 Relational Complexity -
Hypothese 3.5 Multiple Factors - Hypothese 4.
Fazit 5. Literatur
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Analoges Denken Begriffe (1)

• Analoges Denken (Analogie griech.
  Übereinstimmung)
• Das Erkennen von Ähnlichkeiten und das Schliessen
  von Bekanntem auf Unbekanntes
• Arten von Analogien
• Item-Analogie (klassische Analogie) Lösen von
  Analogieproblemen
• AB C? (D)
• Bsp. dunkelhell naß? (trocken)
• Problem-Analogie Analogie verwenden, um
  Probleme zu lösen
• Bsp Bestrahlungsaufgabe von Duncker

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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Analoges Denken Begriffe (2)

• Oberflächenähnlichkeit (surface similarity)
  Analogie zwischen den Problemelementen oder ihren
  Eigenschaften
• Bsp. Erfindung des Klettverschlusses nach dem
  Vorbild der Klette
• Strukturelle Ähnlichkeit (relational
  similarity) Analogie zwischen den Relationen
  der Problemelementen, auch wenn die
  Problemelemente selbst vollkommen unähnlich sind
• Bsp. Kekule - die molekulare Struktur von Benzol
  als Ring Analogie zu der Schlange, die sich
  selbst in den Schwanz biss

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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Jean Piagets Theorie

• Untersuchung des analogen Denkens bei Kindern im
  Alter von 5 bis 12 Jahren mit einer auf Bilder
  basierte Version der Item-Analogie-Aufgabe
• Experiment
• eine Gruppe ungeordneter Bildern (Hund, Feder,
  Auto, Staubsauger, Hundehaar, Vogel, Boot)
• paarweise zusammenlegen (einfache Relation)
• die Paare zu Vierergruppen zusammenlegen
  VogelFeder HundHaar (analoge Relationen
  Relationen zweiter Ordnung)
• Hypothese analoge Relationen erst in der Stuffe
  des formal-operatorischen Denkens (11-12 Jahre)

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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Jean Piagets Ergebnisse
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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Entwicklungsstuffe Ergebnis des Experiments
voroperatorisches Denken (2-6 J.) 5 Jährige - bilden Paare nach rein individuellen Gesichtspunkte Bsp. StaubsaugerFeder (weil er Feder aufsaugt) od. StaubsaugerBoot (er sieht wie ein Boot aus)
konkret -operatorisches Denken (7-11 J.) Paare richtig bilden Aber keine analoge Relationen
formal -operatorisches Denken (ab 12 J.) in der Lage, Analogien selbständig zu bilden und als relationale Ähnlichkeit zu rechtfertigen Relationen zweiter Ordnung
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Entwicklung des analogen Denkens

• Faktoren zur Erklärung der altersabhängigen
  Entwicklung des analogen Denkens
• Piaget unterschätzt die Fähigkeit der Kindern,
  in Analogien zu denken
• Art der Analogie altersabhängig unterschiedlich
• ?neue Hypothesen
• relational familiarity (Goswami)
• relational shift (Gentner und Rattermann)
• relational complexity (Halford)
• multiple factors (Richland)

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Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Analogie beim Problemlösen

• Analoges Denken bei Kindern Analogie beim
  Problemlösen
• ? 3 Jährige - Rolle der Mutter ihrer Puppe
• Experiment 4 Jahre alter Junge
• Wenn der Berg ein Knie hätte, wo würde es
  sein?
• er realisiert ein guten mapping des
  menschlichen Körpers
• Um analoges Denken zu verstehen, sind eher
  Paradigmen notwendig, die näher am natürlichen
  Verhalten liegen.
• Übergang von
• Lösen von Analogie-Problemen (ABC?)
• zu der Anwendung von Analogien beim Problemlösen

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Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
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Problemanalogien bei kleinen Kindern

• Kinder kleiner als 3 Jahre analoges Denken
  schwer durch Item-Analogien zu bestätigen
• Problem-Analogien ausdenken
• Problem B ist zu lösen
• aus Erfahrung mit dem ähnlichen Problem A ?
  Lösung
• Indikator fürs analoge Denken denken Kindern
  daran, die Lösung von A für B anzuwenden?
• Kinder zwischen 10 - 13 Monate alt
• Ergebnisse
• 13 Monate Lösung selber gefunden oder Eltern
  zeigen ihnen ein Mal
• 10 Monate höheren Ähnlichkeitsgrad (surface
  similarity) notwendig (Bsp. alle drei Problemen
  - gleiche Puppe) ? Erfolg

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Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
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Literatur
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Relational Familiarity-Hypothese (1)

• Goswami relational familiarity hypothesis
  wichtiges methodologisches Problem bei Piaget
• Bsp. Steuerungsmechanism als Relation in der
  Analogie FahrradLenkerSchiffRuder
• analoges Denken ist verfügbar vom frühen
  Säuglingsalter
• die Leistung der Kinder, was das analoge Denken
  betrifft, nimmt mit dem Alter wegen der Zunahme
  von Kenntnissen über relevante Beziehungen zu
• analoges Denken bei Kindern ist stark von ihrer
  Kenntnissen über die Relationen abhängig

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Begriffe
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Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Relational Familiarity-Hypothese (2)

• Kleine Kinder scheitern in Item-Analogie-Aufgaben
  wegen Mangel an Kenntnisse über die Beziehung,
  die zu verwenden ist.
• 3-5 Jährige kennen diese Objekte und die
  Beziehungen Vögel leben in Nestern

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Begriffe
Jean Piaget
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Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Alter Prozent der richtigen Lösungen
4 J. 59
5 J. 66
9 J. 94
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Relational Familiarity-Hypothese (3)

• Kontroll-Aufgabe
• Wurde die richtige Antwort (Hundehütte) nur wegen
  der Attraktivität des Bildes ausgewählt?
• Nur das Bild mit dem Hund wurde gezeigt
• Kinder sollten auswählen, was mit dem Hund am
  besten zusammenpasst
• Auswahl Knochen Assoziation und nicht die
  Analogie
• auch andere richtige Antworte zu möglich (9 J.
  ?76 4 J.? 82)
• weniger Flexibilität bei Analogie nur eine
  Antwort möglich (9 J.?89 4 J. 60)
• ? die Analogieaufgabe wurde verstanden

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Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Relational Shift

• Gentner und Rattermann
• in der altersabhängige Entwicklung des
  analogischen Denkens findet eine relationale
  Verschiebung (relational shift) statt
• relational shift Übergang von einer Analogie
  aufgrund der perzeptuellen Charakteristika der
  Objekten (Relationen zwischen Eigenschaften der
  Elementen) zu einem analogen Denken auf Basis
  struktureller Ähnlichkeiten (Relation zwischen
  Relationenen)
• Bevor diese relationale Verschiebung
  stattfindet, konzentrieren sich die Kinder in
  erster Linie auf der Ähnlichkeit der äusserlich
  wahrnehmbaren Eigenschaften zwischen Gegenständen
• Sie bilden Analogien auf Basis der perzeptuellen
  Ähnlichkeit
• erst später können sie die strukturelle
  Ähnlichkeiten verstehen, und auf Basis der
  Eigenschaften der Relationen denken
• Das Wissen über die relevante Beziehungen ist
  für diese relationale Verschiebung
• die relationale Verschiebung -
  Domain-spezifisch sie findet in
  unterschiedlichen Altern für verschiedene
  Bereiche abhängig von dem Wissen der Kinder über
  ein bestimmtes Bereich statt

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Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
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Literatur
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Halfords structure mapping Theorie (1)

• logische Fähigkeiten wie Umgang mit
  Transitivität beruhen auf der Fähigkeit,
  geeignete Bezüge zu realen relationalen
  Strukturen (mappings) herzustellen
• relational complexity (Definition)
• die Anzahl der Beziehungen, die parallel
  verarbeitet werden müssen (Halford)
• Beschränkungen der Verarbeitungskapazität
  beeinflüßen
• die Arten der Analogie, die Kinder an
  verschiedenen Zeitpunkten in der kognitiven
  Entwicklung verwenden können
• die Fähigkeit der Verarbeitung mehreren
  Relationen gleichzeitig

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Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Halfords structure mapping Theorie (2)

• einfaches analoges Schließen, d.h. mapping
  einzelner Relationen relativ früh in der
  Entwicklung (mit 2 Jahre), da niedrige
  Verarbeitungskapazität notwendig (1 Relation
  zwischen 2 Objekte)
• Bsp. Schokoladeschmelzende SchokoladeSchneema
  nnschmelzender Schneemann
• komplexe relationale mappings, z.B. geordneter
  Paar von Relationen erst mit 5 Jahre möglich (2
  Relationen zwischen 3 Objekte)
• Bsp. Analogie PapagtMamagtBaby ? Tom glücklicher
  als Bill, Bill glücklicher als Mike, wer ist der
  glücklichste?
• entscheidender Faktor Komplexität der Analogie
• Zunahme der Verarbeitungskapazität - Motor der
  kognitiven Entwicklung

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Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Transitivität-Aufgabe

• Goswami 3-4 Jahre alt
• Papa BärgtMama BärgtBaby Bär
• Dimensionen für die Analogie Tempetatur,
  Lautstärke, Intensität, Breite
• kochend heiß, heiß oder warm (Temperatur der
  Brei für die 3 Bären)
• Breite des Bettes
• Stärke der Stühle

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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Dimensionen Alter Alter
Dimensionen 3 Jahre 4 Jahre
Temperatur 31 95
Breite 62
Stärke 76
Stimme 31
Höhe der Spiegel 62

• relational familiarity wichtig

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Multiple Factors Hypothese

• Richland, Morrisson, Holyoak
• Rolle mehrerer Faktoren in der Entwicklung
  analoges Denkens
• Wissen über die Relationen (relational
  familiarity)
• Komplexität der Relationen - Funktionen des
  Arbeitsspeichers abhängig von der Entwicklungen
  im präfrontalem Kortex (relational complexity)
• Tendenz zu antworten auf Basis von
  öberflächlichen oder strukturellen Ähnlichkeiten
  zwischen Objekten (relational shift)
• Bei Konflikten zwischen der strukturellen und
  öberflächlichen Ähnlichkeiten eine hemmende
  Kontrolle im Arbeitsspeicher notwendig

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Inhibitory control (1)

• Hemmende Kontrolle
• Hypothese hemmende Kontrolle - wichtiger Faktor
• Test Tag antworten, wenn im Bild der Mond
  Nacht antworten, wenn im Bild die Sonne
• ? Aufgabe nicht verstanden Tag ist aktiviert,
  wenn Bild mit Sonne gezeigt (Kinder 4-5 Jahre)
• neue Aufgabe dog sagen, wenn sie den Mond
  sehen pig, wenn die Sonne hier keine
  Konkurrenz zwischen den Bildern und die
  semantische Bedeutung des Wortes
• Aufgabe verstanden, Regel gemerkt, richtige
  Antwort
• keine hemmende Kontrolle in dem Tag-Nacht-Test ?
  entscheidend für das Ergebnis

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Literatur
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Inhibitory control (2)

• Hemmende Kontrolle
• strukturelle Ähnlichkeit in Konkurenz mit einer
  hervortretenden oberflächlichen Ähnlichkeit ?
  Hemmung der Oberflächenähnlichkeit notwendig
• die Entwicklung der hemmenden Kontrolle
  Erklärung für relational shift
• Modell

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Complexity
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Literatur
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Multiple Factors Experiment

• Experiment
• untersucht relational complexity und featural
  distraction
• Relationen bekannt für 3 Jahre alte Kinder
  (küssen, jemandem hinterherlaufen, füttern)
• Objekte Menschen, Tiere, Puppen
• 68 Teilnehmer
• 3-4 Jahre alt 22
• 6-8 Jahre alt 21
• 13-14 Jahre alt 25

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Multiple Factors Materiale
Materiale und Design
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Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
1. Anzahl der Instanzen der relevanten Relation
(1 oder 2) 2. Ein Objekt im Ziel-Bild als
distractor (Katze) oder non-distractor
(Sandkasten)
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Multiple Factors Ergebnisse

• Ergebnisse
• 4 Kategorien der Angaben
• correct relational response
• relational error ein Objekt in der richtigen
  Relation aber in der falschen Rolle
• featural error
• Wahl auf Basis der Oberflächenähnlichkeit mit
  Ablenkung
• Wahl eines anderen Objekt in der gleichen
  räumlichen Position ohne Ablenkung
• other errors

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Literatur
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Correct relational response (1)
Ergebnisse correct relational response
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Complexity
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Correct relational response (2)

• Ergebnisse correct relational response
• ANOVA- Test Varianz zwischen den Gruppen größer
  ist als die Varianz innerhalb der Gruppen?
• Abhängige Variable Genauigkeit beim Auswahl der
  richtigen Antwort
• Einflussvariablen alle statistisch
  signifikant
• Alter wichtigsten Einfluß
• Ablenkung
• relationale Komplexität
• Interaktionen
• Alter X Ablenkung zuverlässige Interaktion
• Alter X relationale Komplexität - nicht
  zuverlässige Interaktion
• Alter X Ablenkung X relationale Komplexität
  zuverlässige Interaktion

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Fazit
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Correct relational response (3)
Ergebnisse correct relational response
Signifikante Einflüsse und Zuverlässigkeit der
Interaktion
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Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Einflüsse Alter Relational Complexity Ablenkung Relational Complexity X Ablenkung
3-4 Jahre alt X X X
6-7 Jahre alt X X
13-14 Jahre alt X
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Fehleranalyse featural errors
Ergebnisse featural errors als abhängige Variable
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Fehleranalyse relational errors
Ergebnisse relational errors als abhängige
Variable
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Complexity
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Fazit

• Art der Analogie altersabhängig Item vs.
  Problem-Analogie Problemanalogien einfacher für
  Säuglinge und kleine Kinder als die abstrakten
  Item-Analogien
• Relationen sind den Kindern bekannt Aufgabe
  verstanden? Erweiterung des Wissens über die Welt
• relational shift
• Instrumente zur Messung des analogen Denkens
  altersabhängig
• Komplexität der Analogien (Anzahl der
  Relationen) kognitive Verarbeitungskapazität
• Analoges Denken ein Kontinuum der Entwicklung
  altersabhängig (und nicht nur in der Stuffe des
  formal-operatorischen Denkens)
• Hemmende Kontrolle unterschiedlich nach Alter
• Was man als Analogie interpretieren kann, ist
  sehr unterschiedlich. Man findet auf eine
  Alterkontinuum auch ein Kontinuum verschiedener
  Formen, Abstraktions- und Komplexitätsgrade des
  analogen Denkens der Kinder

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Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Literatur

• Goschke, Thomas Denken und Problemlösen.
  Analoger Transfer beim Problemlösen,
  Vorlesungsfolien Allgemeine Psychologie,
  Technische Universität Dresden (http//www.psychol
  ogie.tu-dresden.de/allgpsy/Goschke/Goschke_Lehre/S
  S202003/Denken/V05b_Analogien.pdf)
• Goswami, Usha (2001a) Analogical Reasoning in
  Children. In Gentner, Dedre, Holyoak, Keith J.
  and Kokinov, Boicho K. (eds.) The Analogical
  Mind. Perspectives from Cognitive Science,
  Cambridge, MA MIT Press
• Goswami, Usha Analogical Reasoning in Children
  (www2.warwick.ac.uk/fac/soc/philosophy/research/co
  nandselfcon/causal/seminars/goswami.doc)
• Goswami, Usha (2001b) So denken Kinder
  Einführung in die Psychologie der kognitiven
  Entwicklung, Verlag Hans Huber, Bern Göttingen
  Toronto Seattle
• Holyoak, Keith J. Junn, Ellen N.and Billman,
  Dorrit O. (1984) Development of Analogical
  Problem Solving Skills. In Child Development,
  1984, 2042 2055 (http//reasoninglab.psych.ucla.
  edu/KH20pdfs/HolyoakJunnBillman1984.pdf)
• Richland, Lindsey E. Morrison, Robert G. and
  Holyoak, Keith J. (2006) Childrens development
  of analogical reasoning Insights from scene
  analogy problems. In Journal of Experimental
  Child Psychology 94, 2006, 249-273
  (http//www.gse.uci.edu/richland/articles/1-Pictur
  eAnalogyRMH.pdf)
• Wicki, Werner (2005) Entwicklung des
  Problemlösens, Vorlesungsfolien Einführung in
  die Entwicklungspsychologie (Kognition),
  Universität Fribourg, WS 05/06 (http//www.unifr.c
  h/psycho/general/wicki/Entwicklung_Problemloesens.
  pdf)

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Multiple Factors
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Analoges Denken in der Kindheit
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!