Anna Grabowska Wanda Budohoska
Procesy percepcji
Józef Kozielecki
Myślenie
i rozwiązywanie
problemów
Podejmowanie decyzji
Wydawnictwo Naukowe PWN


II
Myślenie
i rozwiązywanie
problemów
Józef Kozielecki

Definicja terminu
czynnością obejmującą tak różnorodne procesy, jak: planowanie, przewidywanie, projektowanie, odkrywanie, ocenianie, rozumienie czy_ wnioskowanie. Z jednej strony zachodzi ono w dość prostych sytuacjach, takich jak planowanie wydatków rodzinnych czy przygotowanie konspektu nowej lekcji. Z drugiej strony zaś myślenie to odkrywanie ogólnych prawd przyrody czy komponowanie symfonii. Mimo że czynność ta jest wykonywana w tak różnorodnych sytuacjach, ma ona kilka właściwości, które pozwalają odróżnić ją od czynności ruchowych oraz od spostrzegania i pamięci.
Myślenie jest czynnością umysłową. O ile czynności ruchowe, takie jak obróbka metali czy jazda na rowerze, polegają na wykonywaniu operacji materialnych na rzeczywistych przedmiotach, o tyle w czynności myślenia biorą udział operacje umysłowe, które nie są bezpośrednio obserwo(tm) walne. Za pomocą nich człowiek przetwarza informacje o przedmiotach i ich klasach. Informacje te są przede wszystkim zawarte w wyobrażeniach, spostrzeżeniach i pojęciach.'Załóżmy, że uczeń szuka odpowiedzi na pytanie, jaki kształt ma figura płaska, otrzymana z rozłożenia sześcianu. W tym celu dokonuje on myślowego przekształcenia wyobrażenia sześcianu w obraz figury płaskiej. W toku myślenia uczeń operuje wyobrażeniami, w których zakodowane są informacje o określonych bryłach i figurach geometrycznych. Przyjmijmy dalej, że uczony bada nieznane zjawisko przyrodnicze. Analizując i kombinując różnorodne pojęcia z fizyki i matematyki, takie jak: "masa", "energia", "ruch", "przyspieszenie", "funkcja", "pochodna" itp., formułuje on nowe hipotezy o rzeczywistości. W tym wypadku myślenie polega na operowaniu abstrakcyjnymi pojęciami naukowymi.
91
Jak wynika z przytoczonych przykładów, czynność myślenia jest łańcuchem operacji umysłowych, za pomocą któ-
"TylfTrprzetwarzamy informacje zakodowane w spostrzeżeniach, wyobrażeniach i pojęciach. Dzięki myśleniu człowiek lepiej poznaje rzeczywistość, tworzy plany i projekty, dokonuje odkryć, formułuje oceny i wnioski. Wytworem myślenia jest nauka i technika, literatura i muzyka. Czynność ta odgrywa szczególną rolę w życiu człowieka, jako jednostki i jego gatunku.
Podana definicja czynności myślenia pozwala odróżnić ją od spostrzegania i pamięci. Czynność spostrzegania polega na recepcji informacji dopływających ze świata zewnętrznego. Pamięć zaś umożliwia przechowywanie i reprodukcję tych informacji. Dzięki czynności myślenia zaś
"człowiek przetwarza otrzymane informacje. Warto podkreślić, że mimo tych różnic, .rnyślenie - jak to wykażemy dalej - jest ściśle związane ze spostrzeganiem i pamięcią.
Metody badania myślenia
Czynność myślenia dość późno stała się przedmiotem badań psychologicznych. Dopiero na początku dwudziestego wieku psychologowie niemieccy, tworzący tzw. Szkołę Wurzburską, przeprowadzili szereg prostych eksperymentów dotyczących roli poczuć w myśleniu oraz czynników, które decydują o jego ukierunkowaniu. W latach późniejszych tacy psychologowie, jak K. Duncker, M. Wertheimer, S. L. Rubinsztejn, J. S. Bruner czy H. A. Simon opracowali nowe metody poznawania myślenia. Metody te omówimy kolejno.
Metody eksperymentalne
Jak stwierdziliśmy powyżej, myślenie jest czynnością umysłową, której nie można obserwować bezpośrednio, tak jak obserwuje się zachowanie moto-ryczne. Jednak dzięki opracowaniu odpowiednich sytuacji eksperymentalnych, psycholog zdobywa wiele cennych informacji o przebiegu czynności myślenia, o jej fazach itd. W sytuacjach tych ludzie rozwiązują różnorodne zadania, takie jak: układanki, anagramy, łamigłówki, zadania logiczne i techniczne, gra w szachy, problemy typu "dwadzieścia pytań" itd. Szczególną wartość eksperymentalną mają zadania wielofazowe, które wymagają akty wności zewnętrznej, polegającej na stawianiu pytań, wykonywaniu różno rodnych prób itp. Jednym z nich jest gra "Dwadzieścia pytań". W dwu dziestu pytaniach badany ma wykryć jakieś pojęcie bądź znaleźć nazwę choroby, na którą cierpi pacjent, bądź rozpoznać przyczynę uszkodzenia maszyny. Aby osiągnąć ten cel, badany zadaje eksperymentatorowi szereg kolejnych pytań, wykonuje również hipotetyczne badania medyczne czy
92
próby techniczne. Na podstawie kolejności i rodzaju stawianych pytań oraz wykonywanych prób, psycholog może określić fazy procesu myślenia, może jioznać hipotezy, jakie człowiek formułuje w toku czynności myślenia itd. 'U/ostatnich latach uczeni opracowali wiele zadań eksperymentalnych, które pozwalają zdobyć bogatą informację o strukturze myślenia.
Badając czynność myślenia, psychologowie nie ograniczają się do obserwacji zachowania się człowieka w trakcie rozwiązywania zadania, lecz stosują pewne specyficzne techniki, które dostarczają dodatkowych danych o przebiegu myślenia.
I. Bardzo często w trakcie eksperymentu psychologowie posługują się techniką głośnego myślenia, która polega na tym, że w czasie związywania zadania badany opisuje głośno przebieg czynności myślenia, jej fazy itd. Jest to rodzaj monologu osoby badanej. W jednym z ekspery-entów opisanych przez Rubinsztejna (1962) badani rozwiązywali łami-ówkę, w której z 6 zapałek mieli ułożyć 4 trójkąty równoboczne o boku ugości zapałki. Eksperymentator wykorzystał technikę głośnego myślenia, ykładowo przytoczymy protokół wypowiedzi jednej z osób, która, ukła-Jdając różnorodne trójkąty na płaszczyźnie, mówiła:
"Patrzę, co wyjdzie. Na dwa trójkąty zużyję pięć zapałek. Jest ich sześć. iNa cztery oddzielne trójkąty zużyję ich dwanaście, trzeba więc budować J jedną figurę, bo wtedy niektóre boki będą w niej wspólne. Z łatwością można l ją zbudować z dziewięciu zapałek, wtedy będziemy mieli trzy boki wspólne. JAle mamy sześć zapałek. Czyżby wszystkie boki były wspólne? To wykluczone. Zewnętrzny bok nie może być wspólny. Jeśli rozumować czysto jspekulatywnie, to wszystkie boki powinny być wewnętrzne. Nie ma przecież [takiej figury, której wszystkie boki są wewnętrzne. Bok jest częścią skła-fdową figury. Jest linią, która ją otacza... Linia składa się z punktów. Jeśli wziąć koło, to tam wszystkie punkty są jednakowo oddalone od środka? A na | linii? Na linii wszystkie punkty znajdują się na jednej płaszczyźnie. Nie, to nam ! nic nie daje. To nie jest to. Jeszcze coś muszę sobie przypomnieć. Linie, linie... Punkty. Jeśli przetniemy dwie linie, otrzymamy jeden punkt, ale nam potrzebny jest nie punkt, lecz linia. O! Linię można otrzymać przy przecięciu dwu płaszczyzn. No tak. Dwie przecinające się płaszczyzny tworzą linię. A więc trzeba budować w przestrzeni, a ja, nie wiadomo dlaczego, ciągle próbowałam na płaszczyźnie". Chociaż nie wszystkie wypowiedzi osoby badanej są jasne, to jednak rzucają one pewne światło na to, jak w umyśle człowieka powstaje pomysł rozwiązania zadania, jakie jest przejście od budowania trójkątów na płaszczyźnie do konstruowania ich w przestrzeni. Jalośne myślenie jest techniką badawczą, której rzetelność nie jest duża. Dlatego też należy z dużą ostrożnością analizować monologi osób badanych w trakcie eksperymentu. Wyniki osiągnięte za pomocą tej techniki trzeba sprawdzać za pomocą innych, bardziej obiektywnych metod. Mimo szeregu wad, technika głośnego myślenia jest dość powszechnie stosowana w badaniach nad myśleniem (patrz: Newell, Simon, 1972; Tichomirow, 1976).
93
v 4- Wiadomo, że różnorodnym czynnościom umysłowym mogą towarzyszyć ruchy mięśni lub prądy czynnościowe, które pojawiają się w mięśniach. Tak na przykład, jeśli polecimy człowiekowi, aby wyobraził sobie ruch ręki, to w mięśniach danej ręki pojawiają się określone prądy czynnościowe. Fakt ten został wykorzystany w badaniu myślenia. Psychologowie zaczęli stosować technikę rejestracji czynności ruchowych, wykonywanych przez
"człowieka w trakcie rozwiązywania zadań. B. Puszkin (1970) badał czynność myślenia u szachistów. Chcąc poznać ją dokładniej, rejestrował ruchy gałki ocznej gracza analizującego sytuację na szachownicy. W centralnym punkcie szachownicy zrobił małe okienko dla kamery filmowej, która utrwalała ruch gałek ocznych gracza. Na podstawie ukierunkowania wzroku badanego można było stwierdzić, jakie rejony szachownicy analizuje on najdłużej, jak często przenosi wzrok z jednej figury na drugą itp. Dane te okazały się bardzo pomocne przy charakterystyce postępowania szachisty zaawansowanego i początkującego itd. Technikę rejestracji rudrów mięśni
.stosuje się jedynie w^mektórych eksperymentach. Często bowiem czynności -jnyślenia nie towarzyszą ruchy, na podstawie których można by wnioskować o przebiegu tej czynności.
Metody eksperymentalne dominują we współczesnej psychologii myślenia; analiza wypowiedzi i zewnętrznego zachowania się człowieka, badanie treści jego monologu czy ruchów gałek ocznych w trakcie rozwiązywania zadań pozwalają zebrać wiele danych o rzeczywistej czynności myślenia.
Metody modelowania myślenia
Do drugiej grupy metod należy^modelowanie myślenia, pojegające na konstruowaniu modeli cybernetycznych bądź matematycznych, i badanie, w jakim stopniu opisują one formalną strukturę czynności myślenia. Opiszemy dwa warianty metody modelowania.
^JJ Symulacja myślenia:
W ostatnich trzydziestu latach nastąpił szybki rozwój komputerów. Zachowanie się ich jest determinowane przez pro g r a m, który jest systemem reguł przetwarzania danych; program ustala kolejność wykonywania określonych operacji na określonym materiale. Po wprowadzeniu do komputera odpowiedniego programu, maszyna cyfrowa-może grać w szachy, planować rozwój gałęzi przemysłu lub rozwiązywać zadania matematyczne.
Psychologowie wykorzystują te zdobycze cybernetyki. Konstruują oni programy, które symulują, czyli odtwarzają rzeczywiste myślenie człowieka. Progra^n symulujący jest adekwatnym modelem myślenia. Tworzenie modeli w postaci programu komputerowego odbywa się w trzech zasadniczych etapach.
W pierwszym etapie psycholog konstruuje program dla komputera. Program ten zdolny jest rozwiązywać określone zadania, takie jak: wniosko-
94

:^-w> ,>- ***",
SSLż5*
O<*S^>*>**<
^^i%?
C>S<>^.>�C^

*U>.' '" /
^.ss^-C"^
Ea-ę-:h we. żeli zez yn-chy lym /va-ba-on 5 te isty lśni iści
r
iy-ika, oz-iści
na lie, (piła -em r.e-era /ać
oni ka. ze-ich
sra. co-
wanie logiczne, podejmowanie prostych decyzji czy gra w szachy. Formułując program uczony wykorzystuje wiedzę z psychologii myślenia. Jeśli na przykład przy rozwiązywaniu łamigłówek ludzie doznają "olśnienia", czyli "nagle" znajdują pomysł rozwiązania, to program symulujący ten proces musi posiadać reguły, które umożliwiają mu nagłe odkrywanie rozwiązań. Im pełniej psycholog wykorzysta wyniki badań nad myśleniem, tym większe jest prawdopodobieństwo, że jego program okaże się trafnym modelem myślenia. ��� c i
W drugim etapie uczony wprowadza program do komputera i obserwuje, jak rozwiązuje on określone zadania. Jednocześnie psycholog przeprowadza eksperyment, w czasie którego osoby badane otrzymują identyczne zadania jak komputer.
W etapie trzecim psycholog porównuje zachowanie programu z zachowaniem się ludzi. Mówiąc ściślej, porównuje on protokół z badań programu komputera z protokołem badań psychologicznych. Jeśli odpowiednio zaprogramowany komputer rozwiązuje zadania inaczej niż ludzie, psycholog dokonuje korekty programu. Gdy jednak zachowanie maszyny cyfrowej jest identyczne z zachowaniem się ludzi, to można powiedzieć, że program symuluje myślenie, czyli jest jego modelem.
Przykładem programu, który dość trafnie symuluje myślenie, jest G PS (General Problem Solver) zbudowany przez Newella i Simona (1962). GPS rozwiązuje łamigłówki, takie jak: zadanie o wilku, kozie i kapuście oraz wiele problemów logicznych. Zachowanie się tego programu dokładniej omawia J. Kozielecki (1968).
Metoda konstruowania modeli myślenia w postaci programu ma duże znaczenie dla psychologii. Po pierwsze, dzięki niej można opisać strukturę czynności myślenia w sposób jednoznaczny i kompletny. Po drugie, po skonstruowaniu programu symulującego, czyli modelu myślenia, psycholog może wykorzystać go w dalszych badaniach psychologicznych. Badanie tego modelu pozwala często odkryć prawidłowości myślenia, których nie sposób poznać przy zastosowaniu innych metod. Wyniki osiągnięte za pomocą tej metody należy interpretować z dużą ostrożnością.
2)J3adania odchyleń od modelu optyjrialnfigo_:._
Psychologowie ftoraz częściej stosują metodę, którą można nazwać badaniem subiektywnych odchyleń od modelu optymalnego. Konstruują przy tym najpierw model optymalny, zwany również idealnym lub teoretycznym, który określa racjonalny przebieg czynności myślenia człowieka. Model ten nie odtwarza rzeczywistego zachowania, tak jak programy symulujące; jest to raczej wzorzec określający najskuteczniejszą metodę rozwiązywania problemów. Tak więc idealny model przyswajania pojęć wskazuje, jak należy optymalnie przyswajać sobie nowe pojęcia. Dzięki modelowi poszukiwania uszkodzeń maszyny można stwierdzić, jaką minimalną liczbę operacji trzeba wykonać, aby odkryć awarię techniczną. Jak dotychczas konstruuje się modele optymalne dla rozwiązywania dość prostych zadań.
95
i
lii
�
fiw*s t i*
�TU' "0
/'ŚNH'54) .
Po sformułowaniu modelu optymalnego, psycholog porównuje go z rzeczywistym przebiegiem myślenia u człowieka. Tak na przykład zestawia on model tworzenia pojęć z protokołem otrzymanym w eksperymencie dotyczącym przyswajania pojęć. Takie porównanie pozwala wykrywać subiektywne odchylenia od modelu; pozwala stwierdzić, w jakich okolicznościach zachowanie się człowieka jest nieoptymalne, a w jakich zbliża się do modelu. Ujawnienie różnic między rzeczywistym przebiegiem myślenia a modelem pozwala dostrzec specyficzne cechy ludzkiego zachowania, które bez takiego zestawienia z modelem teoretycznym byłyby niewidoczne, Jest to zgodne z maksymą, że "aby wiedzieć jak jest, trzeba najpierw poznać, jak być powinno" (patrz: J. Kozielecki, 1968).
Badania historyczne i kulturowe
W ostatnich dziesięcioleciach coraz większe znaczenie zyskują metody historyczne. Polegają one na badaniu zależności istniejących między osiągnięciami naukowymi i artystycznymi w danej epoce a warunkami zewnętrznymi oraz osobowością twórcy. Analiza wyników myślenia w "czasie długim" pozwala na sformułowanie bardziej ogólnych prawidłowości; jest ona także źródłem nowych hipotez empirycznych. Jednym z pionierów takich badań jest D. K. Simonton (1976, 1984). Analizował on biografie i osiągnięcia twórcze przeszło dwóch tysięcy myślicieli żyjących od 580 BC do 1900 AC; analiza taka umożliwiła wykrycie szeregu zależności istniejących między twórczością a warunkami zewnętrznymi i "duchem czasu".
Zaczynają się także pojawiać prace poświęcone różnicom istniejącym między ludźmi wychowanymi w różnych kulturach. Dotyczą one na przykład przebiegu myślenia probabilistycznego u ludzi żyjących w krajach europejskich i azjatyckich.
Badania historyczne i kulturowe pozwalają wyjść poza "tu i teraz". ^Uzupełniają więc one metody eksperymentalne.
Informacje jako materiał myślenia
W strukturze czynności myślenia można wyróżnić trzy elementarne składniki: 1) informacje o świecie, które są materiałem myślenia; informacje są tym, co jest przetwarzane w myśleniu; 2) operacje, czyli elementarne transformacje umysłowe, za pomocą których przetwarzamy materiał myślenia; 3) reguły (metody, taktyki, strategie), czyli to, co wpływa na uporządkowanie kolejnych operacji; dzięki regułom łańcuch operacji ma prawidłowy charakter. Tak na przykład w prostym zadaniu matematycznym materiałem są figury geometryczne, liczby itp., operacjami - dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie itd., a regułami --^
96
które określają, w jakiej kolejności należy wykonywać różne operacje. Te składniki myślenia omówimy kolejno. , v" i ;
Injprmacje o przedmiotach i ich klasach są materiałem (tworzywem) .myślenia, czyli tym, co jest w nim przetwarzane. Informacje te mogą być zakodowane w spostrzeżeniach, wyobrażeniach lub pojęciach. Pochodzą one ze środowiska zewnętrz1|K|o lub z pamięci długotrwałej.
\ Spostrzeżenia
! W sytuacji problemowej znajdują się przedmioty i występują zjawiska, które oddziałują na receptory człowieka. Spostrzeżenia dostarczają informacji o świecie zewnętrznym i mogą być materiałem wykorzystywanym w myśle-
| niu. Chcąc dokładniej zbadać pole spostrzeżeniowe, chcąc pełniej poznać
' znajdujące się w nim informacje, człowiek wykonuje czynności eksp l o-racyjne, które polegają na aktywnym penetrowaniu i badaniu sytuacji
j zewnętrznej. Przykładem czynności eksploracyjnych może być nastawienie receptorów na określone przedmioty, zbliżanie się człowieka do nich czy wreszcie manipulowanie nimi. Wszystkie te czynności dostarczają pewnych informacji o sytuacji zewnętrznej.
Spostrzeżenia odgrywają dużą rolę w myśleniu dzieci i zwierząt. Przykładowo przytoczymy jeden z eksperymentów Kóhlera, poświęcony zachowaniu się małp. Szympans Sułtan umieszczony był w zamkniętej klatce, przed nią leżał banan, którego nie mógł on dosięgnąć za pomocą łapy. W klatce znajdował się krótki kij, poza nią zaś leżał kij długi. Aby rozwiązać&K zadanie, szympans musiał najpierw przyciągnąć za pomocą krótkiego kija długi kij, a dopiero następnie wykorzystać go do zdobycia banana. W eksperymencie tym wszystkie ważne elementy, takie jak kije i banan, znajdowały się w polu spostrzeżeniowym szympansa. Chcąc je poznać dokładniej, wykonywał on czynności eksploracyjne, takie jak: zbliżenie się do kijów, manipulowanie nimi itp. Myślenie szympansa polegało na operowaniu materiałem spostrzeżeniowym, na przekształcaniu aktualnej sytuacji zadaniowej. Taki materiał dominuje również w myśleniu małego dziecka.
Rola spostrzeżeń maleje w myśleniu człowieka dorosłego; który jest zdolny myśleć o przedmiotach pie znajdujących się w jego polu spostrzeżeniowym. Znaczenie materiału spostrzeżeniowego jest szczególnie małe w myśleniu teoretycznym, które dominuje u matematyka, fizyka czy filozofa.
Wyobrażenia
W myśleniu mogą brać udział dwa rodzaje wyobrażeń, a mianowicie wyobrażenia odtwórcze, czyli umysłowe obrazy dawniej spostrzeganych przedmiotów, takich jak stół czy droga do miejsca pracy, oraz wyobrażenia wytwórcze, czyli obrazy przedmiotów i zjawisk nie spostrzeganych uprzednio, jak na przykład obraz pegaza czy obraz ruchu
!/CU- i
4 - Psychologia ogólna *
97
cząsteczki elementarnej w atomie. Te pierwsze - jako prostsze - stały się głównym przedmiotem badań.
Wyobrażenie odgrywa dużą rolę w myśleniu dziecka. Już dziecko 18-miesięczne zdolne jest operować wyobrażeniami. W jednym z eksperymentów J. Piageta (1970) dziecko znajdowało się w kojcu, którego boki były utworzone z pionowych prętów. Odległość pomiędzy nimi wynosiła ok. 6 cm. Badacz położył przed kojcem w pozycji poziomej kijek długości 20 cm. Dziecko chwyciło za środek kijka i ciągnęło go do wewnątrz kojca. Po niepowodzeniu cofnęło kijek, wyprostowało go do pionu i przeciągnęło przez pręty kojca. Pomyślne rozwiązanie tego zadania było możliwe dzięki temu, że dziecko wyobraziło sobie kijek w pozycji pionowej. Porównując wyobrażenie kijka z wysokością prętów kojca, stwierdziło, że kijek umieszczony pionowo bez trudu można wciągnąć do wewnątrz.
Powstaje pytanie, jaką rolę odgrywają wyobrażenia w myśleniu człowieka dorosłego? Psychologowie XIX wieku uważali, że myślenie polega na operowaniu tylko wyobrażeniami. Badania przeprowadzone przez Szkołę Wurzburską na początku XX wieku wykazały, że ten radykalny pogląd jest niesłuszny (patrz Humphrey, 1951). K. Biihler, jeden z najwybitniejszych przedstawicieli tej szkoły, prosił badanych o odpowiedź na takie pytania, jak: "Czy twierdzenie Pitagorasa było znane w Średniowieczu?; Czy teoria atomowa może okazać się fałszywa w świetle nowych odkryć naukowych?; Czy monizm rzeczywiście neguje pojęcie osobowości"? itp. Po pewnym namyśle osoby badane odpowiadały: tak lub nie. Zeznania introspekcyjne wykazały, że w procesie myślenia dość rzadko występowały u nich wyobrażenia. W każdym razie myślenie nie było sumą wyobrażeń; miało ono raczej charakter nieobrazowy. Największą rolę odgrywały w nim pojęcia.
Wyniki badań empirycznych dotyczących znaczenia wyobrażeń w procesie myślenia można sprowadzić do dwóch głównych twierdzeń (Shepard, 1983). Po pierwsze, obrazy umysłowe, takie jak obrazy wizualne, przestrzenne i słuchowe, są przede wszystkim przetwarzane w pierwszych fazach rozwiązywania problemów naukowych czy technicznych. Jak wynika z biografii Maxwella, Plancka, Einsteina i Watsona, wyobrażenia umożliwiły im sformułowanie wstępnego zarysu teorii elektromagnetycznej, teorii kwantów, teorii względności i teorii DNA. Tak na przykład Einstein "ró? począł pracę nad teorią względności od przedstawienia sobie "podróży na promieniu światła". Pierwsze pomysły, często intuicyjne, fantastyczne i metaforyczne, łatwiej jest ująć w postaci wyobrażenia niż w formie językowej. Zdaniem Nęcka (1983), myślenie intuicyjne polega właśnie na swobodnym przetwarzaniu obrazów umysłowych. Rola wyobrażeń maleje w procesie opracowywania i weryfikacji pomysłów oraz ich praktycznego wykorzystania.
Po drugie, wyobrażenia wizualne i słuchowe mają większe znaczenie w działalności artystycznej niż w działalności naukowej; są one ważniejsze dla artysty niż dla myśliciela. Malarstwo, beletrystyka czy muzyka
98
są "skarbnicą wyobraźni i fantazji". Kod wyobrażeniowy dominuje w nich nad kodem analitycznym.
A zatem rola wyobrażeń w myśleniu zależy od fazy rozwiązywania problemów i od rodzaju problemów. Ludzie wychowani w kulturze greckiej," w której dominuje kod analityczny, często nie doceniają znaczenia wyobrażeń w działalności człowieka.
Pojęci
ia matrycowe
"Ol
Współcześni psychologowie zgodnie podkreślają, że pojęcia są zasadniczym-materiałem myślenia. Polega ono głównie na operowaniu pojęciami i tworzeniu z nich większych struktur, takich jak: hipotezy, teorie, utwory literackie czy systemy filozoficzne. Wśród różnorodnych klasyfikacji tego terminu, szczególne znaczenie ma podział pojęć na pojęcia matrycowe (Arystotele-sowskie) i pojęcia naturalne. Omówimy je kolejno.
Pojęcia matrycowe są dobrze określone. Dominują one w nauce, a szczególnie w matematyce, fizyce i biologii. Można je zdefiniować jako poznawczą reprezentację skończonej liczby wspólnych cech, które w jednakowym stopniu przysługują wszystkim desygnatom (egzemplarzom) danej klasy. Tak więc pojęcie "trójkąt" stanowi koniunkcję następujących właściwości: figura płaska, zamknięta, o bokach prostych i o trzech kątach. Taka definicja pozwala na jednoznaczne odróżnienie desygnatów od niede-sygnatów. Jednocześnie desygnaty są nieróżnicowalne: wszystkie w takim samym stopniu należą do danej klasy. Tak więc każdy trójkąt jest elementem pojęcia "trójkąt". Mówienie, że są trójkąty bardziej typowe i mniej typowe, lepsze i gorsze, traci swój empiryczny sens (Trzebiński, 1981).
Przyswajanie i następnie operowanie pojęciami matrycowymi ma istotne znaczenie poznawcze. Stały się one przedmiotem wielu badań przeprowadzonych przez takich autorów, jak: J. Piaget, L. Wygotski i l. Bruner. Dzięki nim psychologowie wykryli szereg metod, za pomocą których ludzie przyswajają nowe pojęcia matrycowe. Omówimy dwie spośród nich.
1,., Metoda różnicowania. Załóżmy, że dziecko zapoznaje się z pojęciem "trójkątności". W toku uczenia się spotyka się ono z różnorodnymi trójkątami, które są desygnatami tego pojęcia, oraz spostrzega inne figury geometryczne, takie jak koła czy kwadraty^.Przysvvpjen]e,treści pojęcia jest możliwe dzięki dwóm operacjom: abstrakcji i uogólnieniu. Abstrakcja polega^ nćjrwypdrębnianru pewnych cech przedmiotu i pomijaniu innych. Uogólnie-ni<|zaś jest operacjąJączenia cech wspufpyctrrfta^cłasy^pfzedmiotów. Dzięki abstrakcji dziecko wyodrębnia także właściwości poszczególnych trójkątów, jak liczba kątów, liczba boków itp., pomija zaś inne cechy tych figur, jak na przykład kształt trójkąta, jego wysokość itp. Po wyodrębnieniu cech dokonuje ono uogólnienia, czyli stwierdza, iż wspólną cechą klasy trójkątów jest to, że mają one trzy kąty. Po przyswojeniu pojęcia potrafi ono poprawnie odróżnić jego desygnaty od niedesygnatów.
99
Proces przyswajania pojęć matrycowych był przedmiotem wielu studiów. Serie badań na ten temat przeprowadził A. Lewicki (1968). W eksperymentach swych użył on 12 kart, które przedstawiliśmy na rysunku 1.
Rys. 1. Zestaw kart stosowanych przez A. Lewickiego w eksperymencie dotyczącym przyswajania pojęć. (Według: A. Lewicki, 1968, T. IX, s. 84 - 86.)
Wykorzystując karty, eksperymentator stworzył sztuczne pojęcie " ca", Klipiec to prostokąt z wewnętrznym czarnym kwadratem. Desygnatem klipca pyły,Jfjgury umieszczone na kartach 1, 5 i 9. Pozostałe karty były" przykładami nieklipców.
W początkowej fazie eksperymentu osobom badanym pokazano kartę 1 "granatowy prostokąt z czarnym kwadratem" i wyjaśniono, że wszystkie takie figury nazywają się klipcami, że klipców jest więcej i że mają one pewne wspólne cechy. Zadanie osób badanych polegało na odkryciu cech klipca i bezbłędnym odróżnianiu klipców od nieklipców. Po wyjaśnieniu, że karta 1 jest klipcem, eksponowano sukcesywnie pozostałe karty w porządku, w jakim podano je na rysunku 1, a badany musiał powiedzieć, które z nich są klipcami, a które nie. Jego odjagwiedzj.. ani nie potwiierdzanp^ ani nie korygowano.
W drugiej fazie pod kartą 1 położono kartę 2 zawierającą "granatowy trójkąt z czarnym kwadratem", informując badanych, że to nie jest klipiec. Następnie znów sukcesywnie pokazywano pozostałe karty, polecając ba-
100
danemu, aby odpowiedział, które z nich są klipcami. Odpowiedzi jego nie oceniono.
W fazie trzeciej usuwano kartę 2, a na jej miejsce umieszczono kartę 3 "granatowy prostokąt z czarnym trójkątem", informując, że to nie jest klipiec, po czym znów proszono badanego o stwierdzenie, które z 12 sukcesywnie eksponowanych kart są klipcami. l w tym wypadku nie ustosunkowano się do odpowiedzi badanego.
W fazach następnych udzielano informacji o karcie 4, 5... itd. Eksperyment trwał tak długo aż badani nauczyli się bezbłędnie odróżniać klipce od nieklipców. Ta oryginalna metoda, zwana przez A. Lewickiego "metodą stopniowych informacji", pozwala śledzić, jak człowiek przyswajaTsdtrte pojęcie pod wpływem sukcesywnych informacji.
Badania Lewickiego i obszerne badania J. S. Brunera, J. J. Goodnow i G. A. Austina (1956) rzucają światło na czynność kształtowania pojęć matrycowych. Wynika z nich, że dużą rolę odgrywają w niej hipotezy, czyli przypuszczenia na temat treści pojęcia. Po otrzymaniu pierwszych informacji o desygnatach, człowiek formułuje hipotezę o tym, jakie są cechy wspólne dla danej klasy przedmiotów. (Sformułowanie jej jest możliwe dzięki operacjom abstrakcji i uogólnienia.) Wraz ze zdobywaniem następnych informacji o desygnatach i niedesygnatach utrzymuje on poprzednią hipotezę bądź zmienia ją. Tworzenie pojęć polega często na manipulowaniu hipotezami.
Psychologowie wykryli dwa zasadnicze błędy, które ludzie popełniają w toku czynności przyswajania pojęć matrycowych; nazwiemy je błędami l i II rodzaju. Błąd l rodzaju polega na pomijaniu cech istotnych dla danej klasy 'j przedmiotów. Innymi słowy, człowiek nie bierze pod uwagę tych cech \ desygnatów, które są wspólne dla danej klasy przedmiotów.,Tak: na przykład i uczeń uważa, że pszczoła jest ptakiem, gdyż nie bierze pod uwagę pewnych l właściwości pojęcia "ptak". Błąd l rodzaju zuboża treść pojęcia rozsze- \ rzając w ten sposób jego zakres. W związku z tym staje się ono zbyt ogólne. * Błąd II rodzaju polega na włączaniu do treści pojęcia cech nieistotnych. Taki błąd popełnia dziecko, które sądzi, iż wszystkie ptaki umieją swobodnie latać w powietrzu, zatem kura czy gęś nie są ptakami. Błąd II rodzaju wzbogacau treść pojęcia o cechy nieistotne, zawężając jego zakres. W związku z tym staje 2. Metoda przyswajania pojęć w kontekście. Czytając jakiś artykuł w gazetfie^czy studiując ksiązKę naukową, człowiek często spotyka pojęcia, których nie zna. Jednak dzięki analizie sposobu używania ich w kontekście może on poznać treść tych pojęć. Tak na przykład badając, jak ludzie operują np. pojęciami autorytet, inteligencja czy frustracja, możemy wyodrębnić ich wspólne cechy.
Badania poświęcone przyswajaniu pojęć matrycowych w kontekście przeprowadzali Werner i Kapłan (patrz Morgan, 1961). Dawali oni dzieciom
101
w różnym wieku zbiór zdań, w których występowało jedno sztucznie stworzone pojęcie. Dzieci musiały wykryć jego treść. W jednej z serii otrzymywały one sukcesywnie 6 zdań, w których było słowo "Korplum". Korplum, czyli kij lub kawałek drewna, używano w następującym kontekście.
- Korplum może być użyte jako podpórka.
- Za pomocą korplum można ogrodzić otwarty teren.
- Korplum bywa długie lub krótkie, cienkie lub grube, słabe lub silne
- Mokre korplum nie pali się.
- Korplum można wygładzić za pomocą papieru ściernego.
- Malarz używa często korplum do mieszania farby.
Po otrzymaniu każdego zdania dziecko musiało zdefiniować pojęcie korplum. W toku eksperymentu wykryto szereg błędów, które na ogót popełnia się w toku przyswajania pojęć w kontekście. Jednym z najczęstszych błędów jest pluralizacja, polegająca na tym, że człowiek po otrzymaniu kolejnego zdania włącza do treści pojęcia coraz to inne cechy nieistotne, tak aby pojęcie dokładnie odpowiadało aktualnie eksponowanemu kontekstowi. Tak na przykład, jeśli początkowo badany sądzi, że korplum jest drągiem, to po zdaniu "Korplum można wygładzić za pomocą papieru-ściernego", twierdzi, że korplum jest drągiem sękatym; tę definicję pojęcia zmienia po informacji "Malarz używa często korplum do mieszania farb". Obecnie uważa, że korplum to drąg malarski. Pod wpływem aktualnie spostrzeganego kontekstu badany dodaje do treści pojęcia coraz to nowe cechy nieistotne. W ten sposób popełnia błąd pluralizacji, który zaliczamy do błędów II rodzaju.
Jak widać, badając proces przyswajania pojęć matrycowych psychologowie przede wszystkim posługują się metodą sztucznych pojęć. Chociaż upraszcza ona złożoność rzeczywistości, ponieważ prawdziwe pojęcia matrycowe są bardziej skomplikowane, to jednak pozwala ona jednocześnie "w czystej formie" analizować tę czynność umysłową, pozwala sformułować wstępne hipotezy.
Pojęcia naturalne
W ostatnim dziesięcioleciu stały się one przedmiotem intensywnych badań empirycznych, zapoczątkowanych przez E. Rosch (1973). Warto jednak dodać, że pionierem tego rodzaju badań był L. Wygotski (1971), który pojęcia te nazywał "kompleksami poznawczymi".
Pojęcia naturalne - zgodnie z ich nazwą - dominują w życiu potocznym człowieka. Są one mniej określone i mniej jednoznaczne Definiuje się je jako reprezentację poznawczą, odzwierciedlającą zespól wspólnych cech, które w różnym stopniu przysługują desygnatom (egzemplarzom) danej klasy. Można zatem zasadnie mówić o typowych i nietypo wych egzemplarzach pojęcia, o egzemplarzach centralnych i peryfery-
102
no sztucznie sdnej z serii ) "Korplum". ującym kon-
abe lub silne.
go.
>wać pojęcie :óre na ogół dnym z naj-człowiek po o inne cechy eksponowa-my sądzi, że ć za pomocą i; tę definicję do mieszania 'em aktualnie jraz to nowe jry zaliczamy
ch psycholo-)jęć. Chociaż i pojęcia ma-jednocześnie vala sformu-
wnych badań Warto jednak 1971), który
inują w życiu ;dnoznaczne. łającą zespół tom (egzem-rch i nietypo-i i peryfery-
cznych, wzorcowych i mało charakterystycznych. plarzem pojęcia" jest więc stopniowalna. Posłużę sunku 2 przedstawiliśmy zbiór ptaków. Niektóre z dla tej kategorii niż inne.
^^%^^^r^r
A
Rys. 2. "Który z tych ptaków jest najbardziej typowy"? (Wedl
Tak więc ptak trzeci w szeregu wydaje się "lepszy" ni bardziej konkretnie jaskółka oceniana jest jako ptak
W jednym z badań empirycznych (Rosch, 19' badanym nazwy ośmiu pojęć, takich jak: owoc, choroba. Do każdego z nich dołączano listę sze Następnie proszono badanych o ocenę, jak typowe s; posługiwali się skalą 7-stopniową, na której 1 ozn dziej typowy, a 7 - najmniej typowy w danym zbić osób badanych zupełnie naturalne.
Przykładowo podamy wyniki badań dotyczący jęcia "przestępstwo".
1.1
1.2 1,4 3,3 3,8 5,8
"Ptak": 1. Drozd
2. Wróbel
3. Sójka
4. Struś
5. Kura
6. Nietoperz
"Przestępstwo":
Desygnaty pojęcia są więc bardziej typowe i gorsze. Interesujące, że nietoperz, który nie jest pt charakterystyczne dla ptaków. Pojęcia naturalne są i abstrakcyjne, proste, jak i złożone.
Odgrywają one ważną rolę nie tylko w życiu p w naukach mniej rozwiniętych, takich jak: filozofia, s
Relacja "bycia egzem-
się przykładem. Na ry-
nich są bardziej typowe
tug: J. R. Andersen, 1980.)
ż ptak pierwszy. Mówiąc bardziej typowy niż gęś. 73) podawano osobom nauka, sport, ptak czy sściu jego desygnatów. ą te egzemplarze. Badani aczała desygnat najbar->rze. Zadanie to było dla
rch pojęcia "ptak" i po-
1. Morderstwo 1,0
2. Kradzież 1,3
3. Rozbój 1,4
4. Szantaż 1,8
5. Malwersacja 1,9
6. Włóczęgostwo 5,3
i mniej typowe, lepsze
akiem, ma pewne cechy
zarówno konkretne, jak
�otocznym, lecz również socjologia i psychologia.
103
Pojęcia takie jak: "szczęście", "twórczość" czy "choroba psychiczna" należą do pojęć naturalnych. Dlatego też badanie ich jest tak ważne.
System pojęć
Człowiek przyswaja sobie wiele pojęć, które tworzą mniej lub bardziej uporządkowany system, zwany często reprezentacją poznawczą, (por. Najder, 1989). W systemie tym znajdują się pojęcia naturalne, takie jak choroba czy ptak, oraz pojęcia matrycowe, takie jak funkcja czy atom; pojęcia konkretne, takie jak pies, mieszkanie czy samochód, oraz pojęcia abstrakcyjne, jak liczba, sprawiedliwość czy ustrój społeczny. Współczesna wiedza o strukturze systemu pojęć, a szczególnie o relacjach istniejących między kategoriami naturalnymi i matrycowymi jest niedostateczna.
Pojęcia należące do tego systemu stanowią materiał myślenia. Rzecz jasna, w danym procesie myślenia nie biorą udziału wszystkie pojęcia przyswojone przez człowieka. W zależności od rodzaju zadania aktualizuje on jedynie pewną część pojęć, którymi operuje w myśleniu. Załóżmy, że gospodyni domowa planuje wydatki rodzinne, w tym celu wybiera ona z systemu takie pojęcia jak: meble, odzież, wycieczki zagraniczne czy żywność. Łącząc je w pewne sądy, tworzy plan wydatków na dany miesiąc. Dla uczonego zaś, który bada zjawiska elektryczne, ważnymi pojęciami są: natężenie prądu, jego napięcie itp. W zależności od typu zadania, człowiek wybiera z systemu, czyli aktualizuje, różne rodzaje pojęć. Prawidłowy przebieg czynności myślenia zależy w dużej mierze od tego, czy umie on dokonać wyboru pojęć, które są niezbędne w danej sytuacji problemowej, czy umie wykorzystać dotychczasową wiedzę (Materska, 1978).

Myślenie sensoryczno-motoryczne
i myślenie pojęciowe . <
"{�"''-s' }'-J
Jak stwierdziliśmy, informacje, które są materiałem myślenia, mogą być zakodowane w spostrzeżeniach, wyobrażeniach i pojęciach. W zależności od tego, jakie informacje są przetwarzane w toku czynności myślenia, psychologowie wyróżniają dwa rodzaje myślenia: a) Myślenie sensoryczno-motoryczne, zwane również myśleniem konkretnym. W tym rodzaju myślenia zasadniczą rolę spełniają spostrzeżenia, które dostarczają informacji o aktualnej sytuacji. Aby dokładniej poznać tę sytuację, człowiek wykonuje czynności eksploracyjne, a więc zbliża się do przedmiotów, próbuje manipulować nimi itd. Dzięki procesom motorycznym poznaje on lepiej sytuację problemową.
Myślenie sensoryczno-motoryczne dominuje u zwierząt i małych dzieci. Dzięki temu rodzajowi myślenia ludzie dorośli rozwiązują zadania praktyczne, jakie występują w pracy technika, robotnika budowlanego czy gospodyni domowej.
104
leżą
dziej c z ą. iejak jęci a kcyj-" iedza iędzy
Rzecz DJęcia ilizuje ny, że p ona |B czy lesiąc. mi są: owiek [iłowy lie on owej.
ą być iści od iycho-rycz-odzaju irmacji konuje anipu-ytuację
dzieci, tyczne, podyni
b) Myślę njj p"oj ę c i o w e, zwane również abstrakcyjne-pojęciowym. W toku tego myślenia człowiek operuje pojęciami, które często są bardzo abstrakcyjne. W początkowych fazach myślenia pojęciowego znaczną rolę mogą odgrywać wyobrażenia. Człowiek dorosły myśli przede wszystkim za pomocą pojęć. Tworzenie nowej teorii cząstek elementarnych, rozwiązywanie zadania z algebry czy refleksja filozoficzna to nieliczne przykłady myślenia pojęciowego.
Znaczenie tych dwóch rodzajów myślenia zależy nie tylko od fazy rozwoju człowieka, lecz również od różnic międzykulturowych. W kulturach wschodnich (na przykład w Japonii) myślenie sensoryczno-motoryczne odgrywa ważniejszą rolę niż w kulturze europejskiej.
Operacje umysłowe
Informacje zakodowane w spostrzeżeniach, wyobrażeniach i pojęciach są przetwarzane za pomocą operacji umysłowych. Operą c j e to elementarna-transformacja psychiczna. Wykonanie jej jest krokiem czy ogniwem w rozwiązywaniu zadania. Krok ten pozwala osiągnąć wynik cząstkowy. W czynności myślenia należy wykonać cały łańcuch operacji, który prowadzi do wyniku końcowego.
Rodzaje operacji umysłowych
W psychologii nie ma ogólnie przyjętej klasyfikacji operacji umysłowych. Jeden z najbardziej znanych podziałów operacji umysłowych został stworzony przez psychologów rosyjskich, a głównie przez S. L. Rubinsztejna i A. Smirnowa. Zdaniem tych psychologów wszystkie transformacje umysłowe można^sjaiowadzić do dwóch podstawowych rodzajów: analizy i syntezy (/^n^aj_i^a^)olega na myślowym podziale całości na części lub na wyodrębnieniu cećn przedmiotów i zjawisk. Przykładem tej operacji może być rozłożenie w myśli maszyny na zasadJ""eze-elementy czy wyodrębnienie różnych wątków w utworze literackirrK^Sy n te zji jzaś to łączenie w myśli różnych części w nowe całości. Przykładem syntezy mogą być próby łączenia wyobrażeń różnych organizmów żywych w takie nierealne stwory, jak: centaury, pegazy i chimery, czy też formułowanie hipotezy naukowej na podstawie obserwacji empirycznych.
Zdaniem Rubinsztejna, operacje analizy i syntezy są ściśle powiązane w czynności myślenia. Analiza i synteza - pisze on -to dwie strony lub dwa aspekty jednolitego procesu myślowego. Są one wzajemnie powiązane,, i uwarunkowane. Analizę realizuje się przeważnie za pomocą syntezy...; analiza jakiejkolwiek całości zawsze uwarunkowana jest tym, jakie cechy decydują o połączeniu tej całości. Prawidłowa analiza jakiejkolwiek całości jest zawsze analizą nie tylko części, elementów, lecz również związków lub
105

>*t#^Jr

=-^ic~-<-�żi
L">* p�ds

stosunków między nimi. Toteż prowadzi ona nie do rozbicia całości, lecz do jej przekształcenia. A to przekształcenie całości, to nowe powiązanie skład ników całości wyodrębnionych przez analizę, jest właśnie syntezą. Podobnie jak analiza realizuje się za pośrednictwem syntezy, synteza dokonuje się za pomocą analizy, która obejmuje wzajemnie powiązane części, elementy i cechy (Rubinsztejn, 1962, s. 37 - 38).
W celu uzasadnienia tych ogólnych tez Rubinsztejn przytacza zadanie geometryczne przedstawione na rysunku 3.
Rys. 3. Zadanie geometryczne Rubinsztejna (1962), w którym dwusieczne kątów przecinają SIĘ w punkcie O, przez który przeprowadzono prostą równoległą doAC. Należy dowieść, że odcinek DE równa się sumie odcinków AD i EC. (Według: S. L. Rubinsztejn, 1962.)
W zadaniu tym dwusieczne kątów BAĆ i ACB przecinają się w punkcie O, przez który przeprowadzono równoległą do postawy AC. Należy udowodnić, że odcinek DE równa się sumie odcinków AD i EC. Aby osiągnąć ten cel, osoba badana musi wykazać, że trójkąty ADO i OEC są równoramienne, czyli że AD = DO oraz CE = EC, wtedy odcinek DE = AD + EC.
Rozwiązanie tego zadania polega na wykonywaniu sekwencji operacji analizy i syntezy. Początkowo osoba badana analizuje duży trójkąt ABC i wyodrębnia w nim dwusieczne AO i CO, następnie dwusieczne te włącza do trójkątów ADO i OEC jako ich podstawy (operacje syntezy.) Chcąc udowodnić, że wymienione trójkąty są równoramienne, wydziela podstawy trójkątów, czyli odcinki AO i OE (operacja analizy) i traktuje je jako sieczne, które przecinają linie równoległe AC i DE (operacja syntezy). Analiza kątów utworzonych przez te sieczne pozwala łatwo udowodnić, że trójkąty ADO i AEC są równoramienne, a więc, że odcinek DE =AD + EC. Jak z tego wynika przeplatające się operacje analizy i syntezy umożliwiają rozwiązanie zadania geometrycznego.
Wielu psychologów twierdzi, że wszystkie inne operacje umysłowe są pochodne w stosunku do analizy i syntezy.
porównywanie przedmiotów lub zjawisk, ^i^^miftv,iAyp,v^r106
czdo bkład-iobnie |się za
anie
cinają s/ę sodcinek
[punkcie udo-bnąćten Imienne,
[operacji ąt ABC j włącza
Chcąc
dstawy Jsieczne,
i kątów |ty ADO
z tego i/iązanie
ysłowe są
b zjawisk, Tiodnych jrównać
strukturę dwóch organizmów żywych, należy najpierw dokonać ich analizy, wyodrębniając poszczególne cechy organizmów. AnalizaiLJiriTożJ^wja__yvy-krycieróżnic i podobieństw rrnędzy nimi. Również~abstrakcja~Tuógólnienie, Icfore^ómówiliśmy w podrozdzTale~3ótyczącym przyswajania pojęć, są pochodne w stosunku do operacji podstawowych.
ż1 Ptóba klasyfikacji operacji na podstawowe (synteza, analiza) i po-^ chodne (porównywanie, abstrahowanie i uogólnianie) ma charakter pionierski. Niemniej jednak na obecnym etapie rozwoju badań trudno jest powiedzieć, czy jest ona całkowicie traf na i wyczerpująca. Nie wiadomo, czy o/brzymi zbiór operacji wykonywanych w czasie rozwiązywania zadań matematycznych, logicznych, organizacyjnych i artystycznych można sprowadzić do dwóch operacji podstawowych i kilku operacji pochodnych.
W związku z trudnością opracowania trafnej i wyczerpującej klasyfikacji operacji większość współczesnych psychologów nie zajmuje się tym zagadnieniem. Według nich ważniejsze jest poznanie praw rządzących operacjami umysłowymi niż dokonanie klasyfikacji. Tak więc psychologowie o orientacji poznawczej, tacy jak: A. Newell, H. Simon czy C. S. Nosal, twierdzą, że istnieje duży zbiór operacji, którego elementami są takie operacje, jak: zastępowanie, sprawdzanie, poszukiwanie, odrzucanie, kombinowanie, wybieranie, redukowanie, integrowanie itd.; autorzy ci interesują się przede wszystkim prawami, które rządzą łańcuchem operacji. D. W. Berlyne (1969) zaś sądzi, że istnieje nieskończenie wiele operacji umysłowych.
Charakterystyka grupy operacji
Człowiek zna pewną liczbę operacji qr q2 ... qn, za pomocą których przekształca informacje mr m2... mn, będące materiałem myślenia. Zbiór tych operacji spełnia określone warunki. Zdaniem Berlyne'a, operacje tworzą grupę, którą rządzą cztery następujące prawa (zwane również regułami). Chociaż hipoteza ta nie jest dostatecznie uzasadniona, warto ją przytoczyć. 1. Reguła operacji zerowych (tożsamościowych).-W_9ruPJe, operacjijmożna wyróżnić operację zerową q0, która zastosowana do informacji rrii nie zmienia jej: innymi słowy, operacja ta utrzymuje początkowy stan Jzećzy, a zatem:
(1)
nv
�m.
Zarówno przed wykonaniem operacji, jak i, po jej wykonaniu spostrzeżenia^ wyobrażenia i pojęcia oraz zawarte w nich informacje nie ulegają modyfikacji. Przykładami operacji zerowej są; obrót figucy geometrycznej o 3600/ '"(JoTternie do liczby 5 zera, utrzymanie poprzedniej hipotezy itp. Wbrew pozorom, operacja zerowa odgrywa znaczną rolę w myśleniu, ponieważ pozwala ona zachować istniejący stan myśli.
2. R e g u_ta_jod w r a c a l_n.5_ś_cjjQjLfixaLJ i. Dla każdej operacji na-
107
i
leżącej do danej grupy można znaleźć odpowiednią operację odwrotną. Jeśli wigc operacja q, wprowadza zmianę informacji, to operacja odwrotna ćfójT .przywraca poprzeolrjjjslir^fzetzyrzbadajrny następujący łańcuch operacji
m1 -> q1 -" m2 -> q2 -" mr (2)
Operacja q, zmienia materiał m, w materiał m2; operacja q2 przekształca zaś m2 w mv Można więc powiedzieć, że q2 jest odwrotnością qr Warto podkreślić, że jednoczesne wykonanie transformacji q, i jej odwrotności q2 daje taki sam wynik, jak wykonanie operacji zerowej q0. Operacja odwrotna zawsze anuluje poprzednie przekształcenie. W tabeli 1 podajemy kilka przykładów operacji odwrotnych.
TABELA 1. PRZYKŁADY ODWRACALNOŚCI OPERACJI UMYSŁOWYCH
Nr

Operacja q,

Operacja odwrotna do q,

1. 2. 3. 4.

rozłożenie sześcianu dodanie liczby 4 włączenie cechy a do treści pojęcia podział całości na części a i b

złożenie sześcianu odjęcie liczby 4 eliminacja tej cechy z treści pojęcia połączenie części a i b w całość

Zdaniem znanych psychologów, J. Piageta i A. Szemińskiej, zdolności dokonywania operacji odwrotnych, czyli tzw. od wraca In ość^operacj i umy--stoMĄtcjTtJestjTajwj!^^ luBzTDfeTTWykonując operacje odwrotne, człowiek może tym samym anulowaćTbłędne przekształcenia i cofnąć się do poprzednich ogniw myślenia. Tego rodzaju operacje są również niezbędne w planowaniu i przewidywaniu przyszłych zdarzeń oraz powracaniu do zdarzeń zachodzących aktualnie. Innymi słowy, zgodnie z prawem odwracalności operacji umysłowych człowiek może "zatrzymać" się w dowolnym punkcie łańcucha operacji, wskutek czego zwiększa się plastyczność i ekonomiczność jego myślenia.
3._B_e-g~uia..5_Lł a d a ni a.. o pe^a-c j i. W grupie pjaeracjijumysło-wychjstnieje operacja q3, która daje taki sam wynik, jak wykonanie dwóch operacji cji~~ofaz~~ą^ Prawo^torńa^y^aLr^ ^kjadaniem operacji, j zgodnie" z którym:
�m,
�m.
(3)
Tak więc po przekształceniu informacji m, za pomocą operacji q, i q2 otrzymujemy rr>3; identyczny wynik daje wykonanie tylko operacji q3. A zatem q., i q2 są równoważne q3. |\la przykład dodanie liczby 10 i odjęcie liczby 8 daje taki sam wynik jak dodanie liczby 2. Wykonanie dwóch obrotów figury o 270� i nastejanje o J 80� jest równoważne jednemu obrotowi o^BtrT Kolejne włączanie do rozważań najpierw hipotezy A, a później hipotezy B, jest identyczne z jednoczesnym włączeniem tych hipotez do analizowania zbioru.
Istnienie w grupie operacji umysłowych takiej operacji., która dopro-
108
(3)
wadzą do identycznego wyniku jak dwie inne operacje, stwarza pjewna. ^-Daoż|iwość wyboru^W czasie rozwiązywania zadania człowiek może zdecydować się bądź na wykonanie operacji q, i q2, bądź na wykonanie tylko operacji q3; jeśli osiągnięcie wyniku za pomocą jednej operacji q3 jest dla niego zbyt trudne, to otrzymuje on ten wynik wykonując kolejno dwie prostsze operacje q, i q2. Zgodnie zprawemi składjnia operacji człowiek może przystosować metodę przekształcania informacji do swojeagjaozlomu inte-
,"', ' , '""^'l l.m,"MI--=*" . ~~'''�"***mH ^�^��"-�""i'*'"*1
lektualnego.
""""4. Reguła łączności operacji. Załóżmy,jżejmamy trzy ope-J że .zgodnie z prawem składania operacja (qr q2) oznacza operację równoważną transformacji c^, po której następuje q2, a^operacja łżczna (q^ i jg^ to operacja identyczna z operacjami q2 i q3. Wówczas, zgodnie z prawem łączności operacji, zachodzi:
� q, -> (q2, q,)
�mz = m, �
(q,, q2)->q3->mz
(4)
A zatem, jeśli informację m, przekształcimy za pomocą operacji qr a następnie wykonamy operację równoważną q2 i q3, to otrzymamy taki sam wynik (m2) jak wtedy, gdy wykonamy najpierw operację równoważną q., i q2, a później q,. Na przykład:
0 �-� ' /n,' ' \'.-^:l ~
3 + (4 + 6) = (3 + 4) + 6. (5)
Tak więc dodając do 3 liczbę 10, która równa się 4 +6, osiągniemy identyczny rezultat jak wtedy, gdy dodajemy liczbę 7, która jest sumą 3 + 4, do liczby 6. Podobnie - obrót figury o 90�, a następnie o 360� (czyli 180� + 180�), daje.takie same wyniki jak obroty o 270� (co jest równoważne obrotom o 90� + 180�) i następnie o 180�. W obu wypadkach następuje zmiana położenia figury o 90�. Również reguła łączności zapewnia człowiekowi możność wyboru operacji i przystosowania ich do wymogów zadania i swojego poziomu intelektualnego,!"
Czy wymienione reguły rządzą zbiorem operacji wykonywanych przez ludzi? Dane empiryczne, zgromadzone głównie przez Piageta i Szemińską, wskazują, że operacje umysłowe są zawsze odwracalne. Pozostałe reguły, takie jak na przykład reguła składania i reguła łączności operacji, prawdopodobnie nie zawsze rządzą rzeczywistym procesem myślenia. Brak szerszych danych empirycznych nie pozwala jednak stwierdzić, w jakich zadaniach wymienione reguły mają wartość deskryptywną.
Reguły sterujące łańcuchem operacji umysłowych
Po przedstawieniu informacji, które są materiałem myślenia, oraz omówieniu operacji umysłowych zapoznamy się obecnie z systemem reguł decydują-
109
cych o porządkowaniu łańcucha operacji. System reguł, zwany również metodą, strategią bądź programem myślenia, kształtuje strukturę czynności myślenia; od niego w dużej mierze zależy powodzenie w rozwiązywaniu zadań. Poniżej scharakteryzujemy reguły myślenia oraz omówimy ich rolę w operowaniu informacjami.
Reguły algorytmiczne i heurystyczne
Czynności umysłowe człowieka są regulowane przez reguły algorytmiczne (algorytmy), bądź przez reguły heurystyczne (heurystyki).
Algorytm to niezawodny przepis, który określa, jaki skończony ciąg operacji należy wykonać kolejno, aby rozwiązać wszystkie zadania danej klasy. Przykładem algorytmów są reguły matematyczne i logiczne, przepisy technologiczne i organizacyjne. Jednym z najprostszych algorytmów jest tak zwany algorytm Euklidesa, za pomocą którego można znaleźć największy wspólny dzielnik dwóch dowolnych liczb naturalnych a i b. Uporządkowanie operacji w tym algorytmie jest następujące:
Operacja q,: Operacja q2:
Operacja q3: Operacja q4: Operacja q :
Weź dwie dowolne liczby a i b. Przejdź do operacji q2. Sprawdź, jaki stosunek zachodzi między rozpatrywanymi liczbami: a = b lub a>b lub aJeśli liczby są równe, to każda z nich daje wynik końcowy. Jeśli są różne, przejdź do operacji q4.
Jeśli pierwsza liczba jest mniejsza od drugiej, zmień ich kolejność. Przejdź do operacji q5.
Odejmij drugą liczbę od pierwszej i rozpatruj dwie liczby - odjemnik i różnicę. Przejdź do operacji q2.
A zatem po wykonaniu wszystkich operacji qv q2, q3, q4 i qs człowiek powtarza operacje od q2 do q5 tak długo aż uzyska dwie równe liczby.
Algorytmy - takie jak np. algorytm Euklidesa - mają trzy cechy. Po pierwsze, są "rf-^i e.? a "" P jlDJP!.: tn znaczy, że gwarantują rozwiązanie każdego zadania danej klasy. Tak np. za pomocą powyższego algorytmu można znaleźć największy wspólny dzielnik dla liczb 8 i 4, jak również dla liczb 1000 i 900 itd. Algorytmy eliminują ryzyko niepowodzenia. Po drugie, algorytmy są d o b?źepT"episami masowyrnJLto znaczy, że za ich pomocą rozwiązu-
jemy nie jedno, lecz catąiclasę zadań. Algorytm Euklidesa pozwala znaleźć największy wspólny dzielnik dla wszystkich możliwych liczb naturalnych a i b.
Oprócz algorytmów matematycznych znane są również algorytmy logiczne, gramatyczne, techniczne, organizacyjne itd. Formę zbliżoną do nich
110
mają scenariusze (scripts), które zostały opisane w tomie poświęconym pamięci i uczeniu się.
Przeciwieństwem reguł algorytmicznych są reguły heurystyczne (he-urystyki). Heurystyki to zawodne zasady, reguły, taktyki i intuicje, które nie gwarantują rozwiązania danego zadania. Jakojjrzykłady reguł heurysty-cznych wymienimy następujące:
- Rozpoczynaj rozwiązywanie zadań od dokładnej analizy celu, który chcesz osiągnąć. Dopiero po zrozumieniu celu zbadaj dane początkowe.
- Gdy wybrany kierunek poszukiwań rozwiązywania okaże się bezowocny, porzuć go bez żalu.
- Próbuj wykorzystać swoją dotychczasową wiedzę; znajdź zadanie podobne, które rozwiązywałeś w przeszłości, i zbadaj, czy metody jego rozwiązania nie można przenieść do aktualnej sytuacji zadaniowej.
- Pracuj krokami. Jeśli nie możesz od razu znaleźć rozwiązania, próbuj osiągnąć wynik cząstkowy. Zbiór wyników cząstkowych może doprowadzić cię do celu.
- Pracuj wstecz: od końca do początku. Załóż, że osiągnąłeś już sytuację końcową (cel), a następnie tak przekształcaj tę sytuację, aby dojść do sytuacji początkowej.
Dla urozmaicenia tych rozważań warto dodać, że jedną z najczęściej stosowanych heurystyk - szczególnie w problemach technicznych -jest reguła "potrząśnij". Zgodnie z doświadczeniem potocznym, potrząśnięcie zepsutym radiem czy żelazkiem w pewnych przypadkach daje pożyteczne wyniki. Rolę heurystyk mogą także pełnić emocje (Tichomirow, 1976).
Reguły heurystyczne również mają trzy cechy. Po pierwsze, są to metody z ajALCLcUke. Stosowanie ich nie gwarantuje, że zadanie zostanie rozwiązane. Tak np. heurystyka "Rozpoczynaj rozwiązanie zadania od analizy celu, a nie od ba3ania danych początkowych" jest bardzo użyteczna, jednak nie zawsze doprowadza ona do rozwiązania.; Z punktu widzenia stopnia niezawodności niej111
V"
Rola reguł heury stycznych w myśleniu
Dane empiryczne zebrane przez A. Newella, H. A. Simona, O. Tichomirowa i innych wykazują, że zasadniczą rolę w myśleniu człowieka odgrywają reguły heurystyczne. Innymi słowy, myślenie jest czynnością heurys-"" t y c z n ą, sterowaną przp? hpiirystyki. Pj^eji/yJdjjJacjrzyszje_jtajTy__rzeczy, poszukując środka na porost włosów, koxiżtrjjujaLjTO^/\/e_uiz4dzenia techniczne, czy też formułując zbiór hipotez o przyczynach raka, ludzie wyRól^ystują jej^L hew.^^ decyduje ,
Myślenie jest czynnością heurystyczną, ponięwaŻL nieznane są algo- x rytmy, za pomocą których można by z całą pewnością przewidzieć przyszłość, wynaleźć urządzenie techniczne, skomponować symfonię czy też
naukową. Wykrycie algorytmu rozyyjązywaniaja^
kieqoś_zadania piowoduje, że ludzie zaic^njjgje_wvkonvwajjiutornatycznie,
bez a n g ażowa nja_Lro1cesó w myś l o wycDI a ilustracji tej tezy podamy przykład. Załóżmy, że człowiek ma znaleźć sumę liczb od 1 do 100, czyli
1 +2 + 3 + 4 + 5 + .......... + 98 + 99 + 1 00.
W czasie rozwiązywania zadania nie wolno mu jednak posługiwać się metodą kolejnego dodawania tych liczb. Jest to poważny problem dla wielu ludzi, muszą oni bowiem odkryć nową metodę obliczenia sumy. W tym celu stosują różnorodne heurystyki, takie jak: "Próbuj najpierw znaleźć sposób obliczania sumy liczb od 1 do 10, a potem uogólnij go na wszystkie liczby; dodawaj pary liczb znajdujące się w równej odległości od końca i początku szeregu, np. 1 + 100, 2 + 99, i zbadaj, czy sumy tych liczb są równe" itd. Załóżmy, że stosując te heurystyki, człowiek odkrywa algorytm dodawania kolejnych liczb, który równa się:
S = N(N
(6)
gdzie: S - To S'ima knlalnych hczb, a N - największa liczba w^
Po odkryciu algorytmu człowiek wykonuje automatycznie kilka operacji i otrzymuje poszukiwane rozwiązanie>Suma liczb od 1 do 100 równa się 5050. A zatem algorytrriyj]riecJt!aj3JziiJ4J_^^
IVlYŚlejTiB~Jiie4esl^Ynnj34^^ Niemniej jednak w _pew-rrych j/yypadkach stpsowan ie^algoryjmójftLmoże angażować_ myśleń ie. To ostatnie twierdzenie odnosi się do algorytmów bardzo skomplikowanych, których człowiek nie opanował w pełni. Załóżmy, że zastosowanie algorytmu wymaga podziału dużego zbioru hipotez na połowę lub przeprowadzenie trudnej operacji całkowania itd. Aby wykonać te zadania, człowiek musi często angażować czynność myślenia. A zatem myślenie może włączyć się w czynność algorytmiczne. Bez myślenia bowiem nie sposób jest posługiwać się pewnymi złożonymi algorytmami.
112
ł
podsumowaniu możemy stwierdzić, że myślenie jest
zna,. Jednakże stosowanie niektórych złożonych algoryt-nnow .wymaga czasem udziału różnych rodzajów myśleń ia._Szczegól na rolę w poznaniu heurystycznej struktury tej czynności odegrały programy symu-
in y ś]e nie. Programy fe,"~JaF~na przykład G PS, są zbiorem reguł
heurystyczriycFr Po wprowadzeniu ich do komputera można badać, jak system heurystyk reguluje czynność myślenia.
Heurystyczna struktura myślenia
Omówiliśmy trz^-gkładniki biorące udział w czynności myślenia: informacje, czyli materiał; operacje umysłowe oraz reguły heurystyczne. Stwierdziliśmy, że czynność myślenia polega na wykonywaniu łańcucha operacji umyskf-wych, za pomocą których człowiek kolejno przekształca informacje zakodowane w spostrzeżeniach, wyobrażeniach i pojęciach. Łańcuch ten można przedstawić następująco: -- -~
m.
�m.
(7)
Tak więc transformacja informacji początkowej m, za pomocą łańcucha. o>pefj|cjLdJ!ie.informację nrik, która stanowi ostateczne rozwiązanie.,zadania.
Stwierdziliśmy również, że czyjTiiTośćiTfTyślejTia, a więc łańguch wyko^ nywanych opejiaLjj^jejt_j:>l3^^ heurystycznych, zwarTych również strategiami,"metodamuczy też programami myślenia. ^Becnie zbadamy dokładniej heurystyczną strukturę czynności myślenia.
Przebieg łańcucha operacji
Jak przebiega proces myśjema? Jak człowiek mający ograniczone możliwości przetwarzania informacji rozwiązuje najbardziej złożone problemy naukowe i jak tworzy dzieła literackie? Zgodn]e_jż_\aspółczęsną wiedzą, myślenie odbywa się w pamięci krótkotrwałej (operacyjnej), czyli STM (Anderson, 1980; Simon, 1977). W trakcie wykonywa^nia^zynności umysłowych jaLpamięci Jtej zawsze znajduje się cel lub konkretny podcel, który określa kierunek myślenia.
Aby osiągnąć dany cel jednostka wprowadza do pamięci krótkotrwałej określone pojęcia, operacje umysłowe i_hejurvstvki. Te ostatnie drastycznie j^djJrozwiązania. Warto dodać, że źródłem wiedzy o świecie jest nie tylko pamięć,, długotrwała, czyli LTM, lecz również środowisko zewnętrzne, które mgże_ zawierać danej) tym, jakielnformacjei należy przetwarzać i za pomocą jakich operacjj._
Jak wynika z wielu badań, możliwości bloku pamięci krótkotrwałej są ograniczone. Nie może znajdować się w nim jednocześnie więcej niż
113

5jJLę.lj?mentów, takich jak: heurystyki, operacje i pojęcia. Dlatego też blok ten pobiera z pamięci długotrwałej, czyli aktualizuje, jedyniejdlka operacji �Lpjjjeć. go. przetworzeniu ich zwraca zbędne heurysfyki. operacie i pojęcia. Następnie .aktualizuje inne dane z tego bloku. Dzięki sukcesywnejTHJjpo-bieraniu i zwracaniu danych do pamięci długotrwałej, człowiek może przetworzyć olbrzymią ilość informacji; z tego powodu łańcuch operacji bywa bardzo długi.
Dla ilustracji tego modelu czynności myślenia omówimy badania przeprowadzone przez Johnsona (1964). W badaniach tych osoby badane wykrywały zasady klasyfikacji 100 wzorów geometrycznych. Każdy wzór składał się z 5 kółek; kółka te były bądź białe, bądź czarne. Kilka wzorów geometrycznych Johnsona przedstawia rysunek 4.
'� O O O �
2Q � O � �
*� o o o o *O � � O O
Rys. 4. Wzory geometryczne Johnsona (1964). Służą one do badania procesu klasyfikacji.
Eksperymentator dzieli je na dwie klasy według określonej zasady. Zadanie osoby badanej
polega na wykryciu zasady klasyfikacji.
Wzory te eksperymentator podzielił na dwie klasy, które nazwał klasą A i klasą B. Zasady klasyfikacji mogły być bądź proste, bądź bardzo złożone.
Zasady proste: do klasy A (lub B) należą wzory mające "pierwszy element czarny" (a więc wzory 1, 3, 6 itd.). Klasa A (B) to "trzy elementy białe" (wzory 1, 5) itd.
Zasady złożone: w tym wypadku elementy wzorów były połączone komunikacyjnie lub alternatywnie; na przykład - do klasy A (B) należą wzory mające "pierwszy element biały i dwa ostatnie - czarne" (wzór 2); klasę A (B) tworzą wzory, które mają "pierwszy element czarny lub wszystkie elementy białe" (wzory 1, 3, 4, 6).
Aby wykryć zasadę klasyfikacji, osoby badane otrzymywały sukcesywnie informacje o kolejnych wzorach. Chodziło o rozwiązanie zadania po otrzymaniu możliwie najmniejszej ilości danych.
Po zapoznaniu się z zadaniem osoby badane wprowadzały cel "Wykryć zasadę klasyfikacji" do bloku pamięci krótkotrwałej (STM). Następnie
114
ma ane zór ów
aktualizowały, j:zyl i pobierały^ pamięci długotrwałej (LTM), różne reguły heury^t^czne. Stosunkowo dość często następującą heurystykę: "Zaczynaj od poszukiwania najprostszych zasad klasyfikacji". Wykorzystując tę heurystykę, badani pobierali z pamięci długotrwałej odpowiednie operacje i pojęcia. Tak więc porównywali oni kolejne elementy wzorów, obliczali stosunek proporcjonalny elementów białych i czarnych we wzorze itp. W toku wykonywania tych operacji badani posługiwali się takimi pojęciami, jak: element wzoru, identyczność i różność elementów, liczba elementów itd. Pojęcia te stanowiły element ich dotychczasowej wiedzy o świecie. Po wykonaniu określonych operacji i po wykorzystaniu pojęć, badany zwracał je do bloku LTM, wprowadzając jednocześnie do bloku STM nowe operacje i nowej pojęcia. Ciągła wymiana danych między tymi blokami umożliwiła wykonanie j długiego łańcucha operacji.
Jeśli jednak poprzednio wymieniona heurystyka nie pozwalała wykryć zasady klasyfikacji wzorów, wielu badanych rezygnowało z niej i aktualizo-) wało następującą regułę heurystyczną: "Formułuj założone zasady koniun-\ kcyjne typu p i q", gdzie p i q to cechy wzorów. Zgodnie z tą heurystyka, osoba badana wyodrębniała elementy wzorów, następnie łączyła je w skomplikowane zasady klasyfikacji, takie jak: "Do klasy A należą wzory mające pierwsze kółko czarne i trzy kółka białe". Wykorzystując uprzednio przyswot jone pojęcia i operacje umysłowe, osoba badana formułowała szereg podobnych zasad, l w tym wypadku do bloku operacyjnego docierał^ dane z pamięci długotrwałej i ze świata zewnętrznego. ' Wjtoku czynności rozwiązywania problemu system heurystyk steruje łańcuchem operacji, decyduje on o tym, jakie pojęcia i operacje są wpro-YJTaaźańlTcio bloku operacyjnego i jakie dane są z niego usuwane^ Po;_ wodzenie w rozwiązywaniu problemu zależy w dużej mierze od skuteczności regurneurystycznych stosowanych przez ludzL
Analiza struktury łańcucha operacji
Po omówieniu roli heurystyk w kształtowaniu łańcucha ogeraciLzajmiemy się dokładniej ana\\zą struktury tego łańcucha oraz zbadamy relacje, jakie zjicjiodzą między jego~ogniwami.
Łańcuch operacyjny składa się z mniejszej lub większej liczby operacji, które są jego ogniwami. Nie wszystkie operacje wykonywane przez czło-~wieka są równie ważne. W łańcuchu można wyróżnić operacje, które będziemy nazywać kluczowymi i które mają decydujący wpływ na rozwiążą n ie zadań Ja. Mówiąc inaczej, wykonanie operacji kluczowych jest niezbędnym warunkiem osiągnięcia celu. Badania poświęcone roli operacji wjańcuchu operacyjnym przeprowadził Bartlett (1958). W jednynrfz jego zadań cyfry od O do 9 były zakodowane za pomocą odpowiednich liter. Osoby badane miały odkryć te cyfry wiedząc, że:
115
DONALD
+ GERALP
ROBERT
Wiadomo było, że każdej z liter znajdujących się w powyższym słupku odpowiada tylko jedna cyfra i że D = 5.
Zadanie to badani rozwiązywali różnorodnie; wykonywali oni wydłużone lub skrócone łańcuchy operacji. Interesujące jest jednak to, że w każdym łańcuchu, który doprowadził do rozwiązania, znajdowała się operacja kluczowa. Zanalizujemy ją na konkretnym przykładzie. Jedna z osób badanych rozwiązywała to zadanie w następujący sposób:
Operacja q,: D + D = T; skoro D = 5, więc T = zero.
Operacja q2: O + E = O, zatem E = 9 lub E = zero. Ponieważ jednak już T = zero, więc E musi równać się 9, a jednocześnie N + R>10. Operacja q2, czyli rozkodowanie równania O + E = O i wykrycie, że E = 9, jest kluczowa w tym zadaniu; po wykonaniu zadania badani bez trudu rozszyfrowali pozostałe litery. Pominięcie q2 uniemożliwiało wykrycie cyfr. Interesujące jest, że operację kluczową należało wykonać w początkowych fazach myślenia; musiała być ona jednym z pierwszych ogniw łańcucha. Jak z tego wynika, miejsce tej operacji w czynności myślenia nie jest obojętne. W żądaniach mnifi występować kjłka jop-fiiacii kluczowych.
Oprócz operacji kluczowych łańcuch operacji zawiera często tak zwane pętle, które powstają w związku z cofaniem się w toku myślenia do faz poprzednich. Wy różnią m^ -dwa rodzaje pjetli.^Petl a, pierwszegp_jpdzaju wiąże się z wykonywaniem operacji odwrotnych. Tak na przykład badany \ przekształcił za pomocą operacji q, materiał m, w materiał m2, a następnie l wykonał operację q2, która zmieniła materiał m2 znów w materiał mv W eksperymencie Johnsona osoba badana łączy dwa elementy wzoru w zasadę klasyfikacji, później zaś dzieli tę zasadę na dwa niezależne elementy. J?ftla drugiego rodzaju zaś powstaje po wykonaniu operacji zerowej q_9. Jak wiemy, opełaeia4axiLgLzrnienia początkowego materiału. Na rysunku 5 przedstawiliśmy łańcuch operacji, w którym występują dwa rodzaje pętli:
Rys. 5. Łańcuch operacji z pętlami. Człowiek przetwarza informacje (m, ... m5) za pomocą
operacji (q,... q5). Pętla pierwsza powstaje przez wykonanie operacji q2 i jej odwrotności q3. Pętla
druga wiąże się z wykonaniem operacji zerowej q".
116
Łańcuch ten ujęliśmy w postaci grafu składającego się z punktów (węzłów) i ze strzałek (linii), które je łączą. Punkty te reprezentują materiał, a strzałki - kolejne operacje. W związku z wykonaniem przez osobę badaną pary operacji q2 oraz jej odwrotności q3, powstaje pętla pierwszego rodzaju. Transformacja zaś materiału m4 za pomocą operacji zerowej q0 daje pętlę
faz poprzednich, ponieważ mają "poczucie wykonania złego kroku", na
''^JSSSSSSS^^SSSASS^
^S^S^^
tlą
Rys. 6. Rozgałęzienia w łańcuchu myślenia. Wynik poprzedniej operacji decyduje o operacjach wykonywanych następnie. Jeśli po operacji q, otrzymamy informację m2, to wykonujemy operację q2, zaś gdy q, daje informację m3, to w następnym kroku przeprowadzamy operację q3 itd.
Wreszcie w łańcucruj_gperacj i występują tzw. r o z g a ł ę z je n i a, Wielu psychologów uważa, że~7ozgałęzienia te~śą3na]bardziej charaktery-stygzną^ćechą rnyślenia. W związku z tym mówi jsig, że myślenie ma wzasadzje_żtiukturę rozgałęzioną, czyli alternatywną (Kozielecki, 1968).
W fwielu __zada'njac5 Iwj^MTJk^oBrzedn iej operacJT ( czyjj od pow i ed n i o
__
przekształcona informacja) wpływa decydując6Fa~fóTjaką operację człowjek \/\/yJcc>na_nastgpnje. Podamy najprostszy przykład: załóżmy, że technik poszukuje defektu w samochodzie. Początkowo próbuje on sprawdzić, czy popsuł się układ elektryczny; nie ulega wątpliwości, że wykonanie następnej operacji będzie zależało od odpowiedzi na pierwsze pytanie: w wypadku odpowiedzi "tak" będzie on starał się stwierdzić, która część tego układu nie funkcjonuje; w wypadku zaś odpowiedzi "nie" - zacznie sprawdzać działanie innych układów. A zatem wyniki poprzedniej operacji warunkuje
117
wykonanie następnych operacji. Struktury rozgałęzione można przedstawić za pomocą grafu zwanego drzewem (patrz rysunek 6).
Jeśli operacja q, da wynik m2, człowiek wykonuje operację q2, jeśli zaś doprowadzi ona do wyniku m2, wybiera on operację q3 itd. W każdym razie wynik poprzedni decyduje o transformacjach następnych.
Wynik czynności myślenia
Podsumowując dotychczasowe rozważania możemy stwierdzić, że w heury-stycznej strukturze łańcucha operacji występują operacje kluczowe, różnego rodzaju pętle i rozgałęzienia. Łańcuch ten ma również inne cechy charakterystyczne, o których będziemy mówili w następnych podrozdziałach.
Myślenie, podobnie jak każda inna czynność, zmierza do osiągnięcia określonego wyniku końcowego. Jeśli blok pamięci krótkotrwałej wytwarza planowany wynik, to znaczy, że czynność kończy się powodzeniem; w przeciwnym wypadku, gdy wynik nie zostaje osiągnięty, człowiek doznaje niepowodzenia. Rezultaty myślenia, zakodowane w pamięci, wzbogacają i modyfikują reprezentację poznawczą (Najder, 1989).
Wyniki czynności myślenia są różnorodne, takie jak: ukształtowanie pojęcia, opracowanie trasy wycieczki zagranicznej, wykrycie nowego leku przeciw AIDS, sformułowanie teorii naukowej itp. W zależności od wartości wyniku, psychologowie dokonują podziału czynności myślenia na kilka rodzajów.
Myślenie produktywne i reproduktywne, czyli myślenie typu R i S
Psycholog niemiecki
watach dwudziestych naszego wieku
myślenie produktywjięjj^roduktywne. ponieważ termin "reproduktywny" sugeruje, że myślenie może polegać na mechanicznym odtwarzaniu przyswojonej wiedzy, to jednak przyjęły się one dość powszechnie. ?��
Myślenie produktywne polega na tworzeniu informacji zupełnie nowych dla podmiotu. Wynik tego myślenia wzbogaca wiedzę człowieka o nieznane dotychczas treści. Wykrycie przez ucznia wzoru na dodawanie kolejnych liczb, sformułowanie hipotezy naukowej czy napisanie oryginalnego opowiadania, to nieliczne przykłady myślenia produktywnego, MYŚ1&-nj^o^ej^neJCI 969) nazywa myśleniem typu R, ponieważ polega ono naLwytwarzaniu reakcji nieznanych uprzednio podmiotowi.
Myśteoie.JLepjjQjiukty w ne, wbrew nazwie, nie polega na zwykłej reprodukcji informacji, lecz na zastosowaniu uprzednio zdobytej wiedzy w nowych zadaniach, na wykorzystaniu poznanych metod rozwiązywania zadjjLL-problemów w nowych warunkach. Przykładami tego rodzaju
118
l "T
rnyśjemajTioże być zastosowanie wzoru Archimedesa do rozwiązania złożonych zadań, przygc^tpjwa^n]e^piispelMyślenie twórcze i nietwórcze
Z kolei myślenie produktywne dzieli się na myślenie twórcze i nietwórcze. Wynik .myślenia twórczego jest nie tylko nowy dla podmiotu, ale jest on obiektywnie nowy. Innymi słowy~wzbogaca on dotychczasową wiedzę nagromadzoną przez pokolenia. JjeślLu.czeń samodzielnie wykryje prawo Archimedesa lub sformułuje wzór na dodawanie kolejnych liczb, to jego myślenie ma bez wątpienia '"
jest to jednak myślenie twórcze, ponieważ zarówno prawo Archimedesa, jak i wzór na obliczanie kolejnych liczb znane są od dawna. Myślenie, którego celem jest wykrycie przyczyny raka, skonstruowanie nowej metody produkcji komputerów czy napisanie oryginalnej powieści, jest myśleniem twórczym, ponieważ wzbogaca ono nowymi treściami obiektywna_wiedzę o rzeczywistości (Kozielecki, 1985).
Dzięki myśleniu twórczemu ludzie poznają prawa przyrody, opracowują nieznane technologie i tworzą nowe systemy społeczne. Myślenie twórcze wpłynęło na rozwój nauki i sztuki, filozofii i religii.