Simon Problem Solving

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SOLUZIONE DEI PROBLEMI E CREATIVITÀ

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SOLUZIONE DEI PROBLEMI E CREATIVITÀ

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La Psicologia della Gestalt

• Gli psicologi della Gestalt usano raramente il termine problemsolving e preferiscono parlare di “pensiero produttivo”.

• I Iproblemi studiati sono quelli per la cui soluzione occorre vedere una nuova struttura cognitiva: si tratta di un meccanismo di ristrutturazione degli elementi cognitivi in una nuova totalità dotata di significato.

• Köhler (1921) condusse le prime ricerche sul comportamento delle scimmie antropoidi in aperta polemica con le ricerche sull’apprendimento di Thorndyke.

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Thorndyke: apprendimento per prove ed errori

Situazione sperimentale tipicagabbia-problema

L’animale poteva effettuare una serie di

tentativi alla cieca, fino a trovare

casualmente l’uscita.

L’apprendimento procedeva gradualmente

per prove ed errori finché

il ripetuto esito positivo rendeva stabile

l’associazione tra

il comportamento ed il risultato:

legge dell’effetto.

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Köhler: apprendimento per intuizione

Situazione sperimentale tipica:gli elementi necessari alla

soluzione del problema erano

presenti e visibili all’animale: la

soluzione è raggiunta quando si

coglie il nesso funzionale

che li connette.

Dai suoi esperimenti sono stati evidenziati

fenomeni psicologicamente rilevanti, come

l’impiego di strumenti e l’aggiramento: esempi

tipici di comportamento intelligente

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Köhler non nega un apprendimento per prove ed

errori, ma riconosce l’importanza del momento in cui

l’animale ristruttura la situazione e percepisce

improvvisamente un oggetto esterno come soluzione

ad un suo problema (Einsicht). I tentativi diventano,

da quel momento, “produttivi” fino al raggiungimento

dell’obiettivo.

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Paradigmi di ricerca e insight

L’insight indica il momento in cui la situazione si riorganizza

e diventa trasparente, quando cioè i suoi tratti essenziali

vengono colti chiaramente e direttamente (Kanizsa).

Esso non è la causa che porta alla ristrutturazione, ma la

conseguenza. Per effetto della ristrutturazione, la situazione

diventa trasparente e l’insight accompagna, ma non

produce la soluzione (Kanizsa).

L’insight, quindi, èun concetto fenomenologico, mentre la ristrutturazione è

il concetto esplicativo del fenomeno.

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Wertheimer

La situazione problemica (che può portare ad una soluzione

erronea) nasce quando gli elementi di una struttura si

organizzano in maniera diversa da quella richiesta per

poter raggiungere con successo l’obiettivo.

L’attività di ristrutturazione è un modo nuovo di porre in

relazione le singole parti del campo cognitivo.

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Esempio: area del parallelogramma

L’area del rettangolo si calcola moltiplicando

la base per l’altezza.

h

b

Adessso calcolate l’area di un parallelogramma.A B

D C

I bambini riuscivano a risolvere il problema quando vedevano la figura

come un rettangolo storto o sbilenco.A B

D C

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Il momento cruciale del processo risolutivo è

l’attimo in cui si passa dalla incomprensione alla

comprensione di una situazione data.

Questi sono i momenti in cui il pensiero

“lavora davvero produttivamente”.

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Duncker

Attenzione a ciò che accade nell’arco di tempo tra la presentazione

del problema e il momento in cui il soggetto giunge alla soluzione.

Individuazione di metodi euristici per raggiungere la soluzione:

procedimenti di carattere generale caratterizzati dal tentativo di

variare intelligentemente elementi della situazione, in vista

dell’obiettivo.

Il grado di difficoltà del problema dipende dalla maggiore o minore

disponibilità degli elementi della situazione e dal grado di resistenza

che essi offrono alle trasformazioni necessarie affinché il problema

assuma una forma produttiva.

Fenomeno della fissità funzionale, ovvero la difficoltà a vedere un

oggetto con funzione diversa da quella normalmente svolta: la

fissità è un ostacolo alla ristrutturazione.

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Esempio: problema delle candele

Soluzione: le tre scatole vengono fissate alla porta con una puntina per fungere da sostegno alle candele

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Discussioni teoriche sui concetti di insight e fissità

Riformulazione del concetto di insight in

prospettiva cognitivista.

L’insight sembra richiedere almeno tre distinte

abilità nella soluzione dei problemi

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Codifica selettiva

Quando si cerca di risolvere un nuovo problema si è

sopraffatti da molte informazioni inutili. L’insight ha

luogo quando ci si rende conto di quali sono le

informazioni da elaborare ulteriormente.

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Combinazione selettiva

Spesso, quando dobbiamo risolvere un problema,

pur avendo tutti gli elementi della soluzione, non

riusciamo a individuarne i nessi reciproci e

funzionali. L’insight ha luogo quando riusciamo a

trovare un nuovo modo per combinarli.

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Confronto selettivo

Quando risolviamo un problema usiamo spesso una

soluzione nella quale ci siamo imbattuti in passato.

L’insight ha luogo quando un confronto più

originale del solito porta ad una soluzione non

intravista prima.

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Weisberg ed Alba (1981) ripresero il problema dei

nove punti di Maier: opinione diffusa era che questo problema non fosse risolto facilmente a causa della

fissazione (tutti i tentativi vengono fatti all’interno

dell’area del quadrato dei punti). I due sperimentatori

contrariamente attribuirono la difficoltà del problema

alla mancata esperienza dei soggetti in questione.

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Il problema dei nove punti

Collegare i nove punti con 4 segmenti di retta senza mai staccare

la matita da foglio e senza mai percorrere un tratto già percorso.

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Secondo l’approccio gestaltista, infatti, una

volta rimossa la fissità, la soluzione emerge

tutta ad un tratto.

Weisber e Alba trovarono, invece, un alto

numero di insuccessi anche dopo che ai soggetti

veniva segnalato l’ostacolo

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Serafini e Mosconi (1993)

Criticano questa argomentazione:

l’indicazione diretta non è il modo più efficace per

neutralizzare la fissazione, essendo un meccanismo

così ben strutturato che anche con precise

indicazioni non può essere superato. La fissazione è

debole nel momento in cui una persona ha meno

fiducia nel proprio metodo e cambia facilmente

direzione

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Human information processing theory

La risoluzione di un problema è data

dall’interazione di 3 componenti essenziali:

Un sistema che elabora informazioni, in grado di ricevere, recuperare,

memorizzare informazioni ed elaborarle attraverso una ricerca

sequenziale procedendo un passo alla volta (step by step).

La percezione della situazione in termini di spazio del problema,

definito come sorta di visione generale relativa alla situazione iniziale

(stato dato) e alla situazione finale (stato meta) e i vari passaggi

interni.

L’ambiente del compito, cioè il modo in cui il problema viene

strutturato dallo sperimentatore. La struttura del compito influenza il

comportamento del solutore definendo le mosse lecite ed è

responsabile della rappresentazione che il soggetto si fa del problema.

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L’essenza dell’attività cognitiva nella soluzione dei problemi

è la ricerca di tutti i possibili passaggi attraverso lo spazio

problemico (come la ristrutturazione per i gestaltisti).

La ricerca non è per prove ed errori, né intuitiva, ma avviene

attraverso una procedura euristica che riduca lo spazio

problematico ed che sia altamente economica.

Le euristiche sono espedienti che consentono di arrivare

rapidamente ad una soluzione; si contrappongono agli

algoritmi che considerano sistematicamente tutte le possibili

alternative.

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Euristica dell’analisi mezzi-fini

Consiste nel confrontare lo stato attuale del

problema con lo stato meta: il cammino verso

la soluzione passa da uno stato di conoscenza

ad un altro nell’avvicinarsi graduale alla

soluzione

L’analogia

Si basa sulla capacità di riconoscimento delle

somiglianze tra problemi.

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Paradigmi di ricerca: simulazione e soluzione dei problemi

Newell, Simon e Shaw: creare programmi antropomorfi per

calcolatore, capaci di simulare le procedure usate dagli esseri

umani

Per individuare le strategie utilizzate dagli esseri umani per

risolvere i problemi veniva usata la tecnica della

verbalizzazione simultanea (riflessione parlata di Claparède).

Il General Problem Solver (GPS) di Newell e Simon (1963)

è il primo programma per calcolatori capace di riprodurre

soluzioni con metodi euristici

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L’approccio teorico dell’HIP ha introdotto programmi per

computer come strumento d’indagine. Gli stessi

programmi potevano rappresentare modelli teorici per i

processi cognitivi: nuova metodologia di ricerca con la

simulazione mediante calcolatore.

Si provò a riprodurre su computer fenomeni gestaltici come

l’insight; è stata tradotta la versione naturale di un classico

insight problem (quello dei nove punti) in linguaggio di

programmazione (PROLOG).

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Successivamente, tenendo conto delle informazioni

incluse nel programma e delle procedure seguite dal

calcolatore, è stata ritradotta la versione PROLOG in

linguaggio naturale. I risultati sembrarono indicare che

nel passaggio attraverso la versione in linguaggio di

programmazione erano state introdotte modifiche

psicologicamente rilevanti tali da produrre un vero e

proprio cambiamento del problema (facilitandone la

risoluzione).

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Metacognizione e soluzione dei problemi

Metacognizione: consapevolezza e conoscenze che ciascuno

di noi ha del modo in cui operano i nostri processi cognitivi

Va messa in relazione alla funzione di monitoraggio prevista

nei programmi di simulazione come funzione di controllo

delle procedure e riorganizzazione delle informazioni.

L’ambito di maggior sviluppo riguarda lo studio della

memoria (Flavell, 1970), per poi trasferirsi ad altri processi

cognitivi (apprendimento, attenzione, ragionamento,

linguistica e soluzione dei problemi)

L’aspetto applicativo è centrale: sviluppo di programmi di

addestramento

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Metcalfe (1986) ha utilizzato criteri metacognitivi per

distinguere problemi insight e problemi non-insight: messa a

confronto della “sensazione di conoscere”, ossia della

probabilità di risolvere il problema, nei due tipi di

compiti; i soggetti fornivano previsioni più accurate nei

compiti di memoria piuttosto che in quelli in cui la

soluzione è improvvisa.

Disconferma dell’ipotesi di Weissberg e Alba

sull’importanza dell’esperienza passata che prevedeva

l’assenza di differenze nelle previsioni di prestazioni tra i

due tipi di compiti: i dati sperimentali vanno invece in

direzione opposta.

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Analogia e soluzione dei problemi

L’efficacia dell’analogia come euristica di soluzione dei

problemi è basata sul meccanismo di recupero

dell’esperienza passata; tale strategia tuttavia prevede

un meccanismo molto complesso la cui applicazione

non avviene in modo diretto.

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Reed, Ernst e Banerji (1974)

Esperimento con due versioni analoghe del compito:

problema dei “missionari/cannibali” e “mogli/mariti

gelosi”.

La soluzione del problema presentato per secondo

dovrebbe essere facilitata una volta risolto il primo; i

risultati indicarono che l’uso dell’analogia è poco

efficace soprattutto quando la soluzione corretta da

ricordare consiste in una lunga serie di mosse e non si

fa esplicito riferimento alla somiglianza tra i problemi

presentati

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Un paziente con un tumore allo stomaco non operabile può essere curato con i raggi X. Sfortunatamente, i raggi X che sono abbastanza potenti per distruggere il tumore, distruggono anche il tessuto sano circostante, compreso lo stomaco. In che modo le radiazioni possono essere usate per distruggere il tumore senza ledere i tessuti sani che lo circondano?

Ad alcuni studenti universitari venne sottoposto dapprima un

problema analogo ma con una formulazione diversa: il racconto

descriveva l’attacco ad una fortezza da parte di un’armata che

prima di convergere sulla fortezza deve necessariamente essere

divisa.

Problema studiato da Duncker ripreso da Gick e Holyoak e Holyoak e Koh

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Se non viene data esplicitamente l’indicazione di

legare il primo racconto alla soluzione del secondo,

non viene riconosciuta la somiglianza tra i due

problemi, nei termini di meta, risorse, vincoli e piano

di soluzione.

Soluzione al problema del “tumore/dispersione-

convergenza radiazioni” di Duncker preceduto dalla

versione analoga “attacco alla fortezza/dispersione-

convergenza dell’armata”.

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La teoria del doppio codiceMosconi (1990, 1997): la soluzione di un problema è

strettamente connessa alla formazione del problema, poiché i

problemi sono prodotti dalla nostra mente (“risolvere un

problema corrisponde a disfare ciò che è stato fatto

producendolo”).

A tal proposito ha elaborato la teoria del doppio codice che

si occupa non solo di come si risolve un problema, ma anche

di quello che accade “a monte”, di come si genera un

problema nella mente.

Condizione necessaria per la nascita di un problema è la possibilità di

una doppia codifica (ambiguità) del messaggio che il soggetto percepisce.

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L’interpretazione può avvenire secondo due codici:

� codice naturale, con più probabilità d’applicazione, ma incompatibile con la soluzione

� codice legale, che è meno utilizzato, ma che porta

alla soluzione

Il passaggio dal codice naturale a quello legale è

l’atto decisivo della soluzione

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Esempio di Mosconi e D’Urso, 1974

Il passaggio dal codice naturale (norma della informatività della comunicazione)

al codice legale (lettura letterale del problema)

rende il problema immediatamente risolvibile e permette di scoprire che il problema non esiste,

se non nella nostra mente.

In tasca ho due monete italiane che insieme fanno 70 lire, ma una non è da 20 lire. Che monete sono?

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Mosconi fa una distinzione tra problema e compito: i compiti

sono situazioni in cui le difficoltà non derivano dalla

possibilità di doppia codifica del messaggio, ma dalla

difficoltà delle prestazioni richieste.

Altro criterio fenomenologico distintivo è l’esperienza

psicologica di errore. Infatti il “non solutore del problema” si

differenzia dal “non solutore del compito” poiché, quando gli

viene comunicata la soluzione, manifesta sorpresa o

disappunto, e dichiara di essere stato sviato dalla lettura del

problema (impressione d’errore).

Nel caso del non solutore del compito la causa viene

attribuita alla difficoltà del problema e si ha una sensazione di

insufficienza, non di non aver capito.

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Creatività e soluzione dei problemi

Weisberg (1988): il concetto di creatività viene spiegato come

fenomeno di natura cumulativa, in contrapposizione al concetto

tradizionale di “genio” come lampo o intuizione provocata da

processi di pensiero straordinari.

Nell’approccio HIP è esplicita la tendenza a comprendere e spiegare

l’atto creativo secondo i “normali” processi di pensiero, escludendo

l’intuizione, la presa di coscienza e la creatività; i meccanismi di

scoperta scientifica sono casi speciali di meccanismi generali di

soluzione dei problemi (simulazioni di processi di scoperta scientifica:

BACON e la terza legge di Keplero; KEKADA e il ciclo dell’urea di

Krebs).

Secondo la Gestalt, il pensiero produttivo equivale al pensiero creativo; occuparsi della soluzione di problemi significa occuparsi di creatività

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Disputa tra Simon e Csikszentmihalyi

Secondo Simon, la soluzione di problemi richiede

attenzione e motivazione per sostenerla: non si distingue

la creatività dalla soluzione dei problemi.

Secondo gli psicologi che si occupano di personalità

creativa, l’attività creativa non va identificata con la

soluzione di problemi; essa è dovuta a capacità di

pensiero non ordinarie (Csikszentmihalyi).

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Ci sono almeno 4 componenti non razionali tipiche dell’atto creativo

� Interesse, energia psichica attratta dal dominio

� Motivazione intrinseca, energia psichica investita nel

problema

� Insoddisfazione, dello stato attuale di consapevolezza e

motivazione a cercare alternative

� Contesto sociale, riconoscimento della creatività di

un’idea.

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Inoltre, il processo creativo consiste nel separare ciò che è

rilevante da ciò che non lo è, nello scegliere le

informazioni giuste secondo un modello concettuale mai

esistito prima.

Allo stesso modo, il progresso teorico scientifico (che

rappresenta un processo creativo) consiste nello

“scoprire” il problema, non nel risolverlo; la capacità di

porre nuove domande o vedere vecchi problemi da un

nuovo punto di vista richiede un’immaginazione creativa.