Спиридонов В. Ф. Эффекты предыстории в процессе решения задач

Презентация доклада В. Ф. Спиридонова на семинаре «Эффекты предыстории и функции внимания: происхождение гипотез».
Информация о семинаре и тезисы докладов: http://cogitoergo.ru/effekti-predystorii

Transcript

1. Эффекты предыстории в процессе решения задач Спиридонов В.Ф. (РАНХиГС, НИУВШЭ)
2. Эффекты предыстории 1) Подсказка 2) Перенос 3) Тренировка Перенос – использование найденных ранее способов для решения новых задач (Келер, 1930; Kohler, 1948) Положительный и отрицательный перенос Перенос – это подсказка с помощью другой задачи Тренировка – это перенос оператора (действия, процедуры)
3. Перенос как культурный феномен Перенос в отличие от невидимой гориллы весьма субъективно заметен 1) Истории и анекдоты 2) Эвристические средства и методы решения (синектика (Дж. Гордон), ТРИЗ (Г.С. Альтшуллер), морфологический анализ (Ф. Цвикки)
4. Экспериментальные исследования переноса Обычный процент переноса - около 20%. При спец. инструкции – до 75% (Holyoak, Thagard, 1989); Подсказка метода эффективней самостояте- льного решения (Gick, Holyoak, 1983); Катастрофическая эффективность отрицатель- ного переноса (Bilalic´, McLeod, Gobet, 2008; Luchins, 1942);
5. Bilalic´ et al., 2008
6. Luchins, 1942 Задача A B C Цель 2 21 кварта 127 кварт 3 кварты 100 кварт 3 14 163 25 99 4 18 43 10 5 5 9 42 6 21 6 20 59 4 31 7 23 49 3 20 8 15 39 3 18 9 28 76 3 25 10 18 48 4 22 11 14 36 8 6
7. Некоторые объяснения • Различная роль поверхностных и глубинных («структурных») признаков задачи (Holyoak, Koh, 1987); • Использование общих для решаемых задач схем, принципов или суперординатных понятий) (Fong, Krantz, Nisbett, 1986; Reed, 1993); • Влияние экспертности (Novick, 1988; Hobus, Schmidt, Boshuizen, Patel, 1987; Chi, Glaser, Rees, 1982)
8. Chi, Glaser, Rees, 1982
9. Нестандартные формы переноса • Влияние «задачного окружения» (предмет- ного поля, контекста) систематический перенос (Спиридонов, 2006); влияние еще нерешенной задачи на структурно близкую – (Spiridonov, Volkonskiy, in press); • Влияние предварительной активации знаний прайминг оригинальности (Спиридонов, Абисалова, 2012); процедурный характер переносимого знания (Спиридонов, Лифанова, 2013);
10. “Family” of the motion problems (Спиридонов, 2005) 1) Две грузовые машины выехали из пункта A в пункт В. Скорость одной машины 38 км/час, а другой 57/км в час. Первая вышла со станции А на 9 часов раньше второй, но обе машины одновременно достигли пункта B. Чему равно расстояние между пунктами А и В? 1) Two lorries left the point A going to the point B. The first one left 9 hours earlier than the other was going at 38 km/h. The second went at 57 km/h. Two lorries reached the point B at the same time. What is the distance between points A and B? 38 57 t t * * = = 9 + S: км V: км\ч t: ч Chart by W. Kintsch
11. “Family” of the motion problems 2) Турист, находящийся в лагере, должен успеть встретить поезд на станции. Если он поедет на велосипеде со скоростью 15 км/ч, то опоздает на 30 мин, а если поедет на автобусе со скоростью 40 км/ч, то приедет на 2 ч раньше. Чему равно расстояние от лагеря до станции? 2) A tourist from a campus has to meet a train at the station. If he rides by bicycle at 15 km/h he will be late at 30 min and if he goes by bus at 40 km/h he will be on station at 2 h. before the train. What is the distance between the campus and the station? 15 40 t t * * = = 2 - 1/2 + S: км V: км\ч t: ч
12. “Family” of the motion problems 3) Лодка может за одно и то же время проплыть 36 км по течению реки или 20 км против. Найдите собственную скорость лодки, если скорость течения 2 км/ч. 3) A boat can drift with the current 36 km or 20 km against it at the same time. What is the velocity of the boat if the velocity of the current is 2 km/h? 36 20 V V * * = = - S: км V: км\ч t: ч 2 2 +
13. “Family” of the motion problems 4) На середине пути между станциями А и В поезд был задержан на 10 мин. Чтобы прибыть в В по расписанию машинисту пришлось увеличить первоначальную скорость на 12 км/ч. Найти первоначальную скорость, если известно, что расстояние между станциями 120 км. 4) The train has been stoped for 10 min in the middle of the distance between points A and B. Engine driver had to increase the initial velocity by 12 km/h to reach point B at the right time. What was the initial velocity if the distance between points A and B was 120 km? 60 60 V V t t * * = = - S: км V: км\ч t: ч 12 1/6 +
14. “Family” of the motion problems 5) Моторная лодка, обладающая скоростью движения 20 км/ч, прошла расстояние между двумя пунктами по реке туда и обратно без остановок за 6 ч 15 мин. Расстояние между пунктами равно 60 км. Найдите скорость течения реки. 5) It took 6 h. 15 min the boat to go from point A to point B and to return. The velocity of the boat was 20 km/h. The distance between A and B was 60 km. What was the velocity of the current? 60 60 V V t t * * = = - S: км V: км\ч t: ч 20 6¼ + 20 -
15. “Family” of the motion problems 6) Пароход от Нижнего Новгорода до Астрахани проходит за 5 суток, а обратно за 7 суток. Сколько будут плыть по течению плоты от Нижнего Новгорода до Астрахани? 6) It takes a ship 5 days to reach Astrahan from Nijniy Novgorod and 7 days to reach Nijniy Novgorod from Astrahan. How long does it take a raft to reach Astrahan from Nijniy Novgorod? 1 a - a b b * * = = + 7 1/5 + : S: Общее расстояние : a: скорость в час по течению b: скорость против течения
16. Результаты «новичков»-1 (Спиридонов, 2005; 2006; 2008) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 Порядковый номер задач % успешных решений прямой порядок случайный порядок
17. Результаты «новичков»-2 (1,2,3/ 4,5) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 1 2 3 4 5 Порядковый номер задачи % успешных решений прямой порядок случайный порядок
18. Результаты «почти экспертов» (1,2 / 3,4 / 5) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 Порядковый номер задачи % успешных решений прямой порядок случайный порядок
19. Результаты экспертов (1,2 / 3,4 / 5) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 Порядковый номер задачи % успешных решений прямой порядок случайный порядок
20. «Гиперсемейство» 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 6 № задачи % успешных решений Прямой порядок Случайный порядок
21. Перенос с нерешенной задачи Задача 9 точек (Maier, 1930) - соединить четырьмя прямыми линиями, не отрывая карандаша от бумаги, 9 точек, расположен-ных указанным образом
22. Задача 4 точки (Пономарев, 1958) Соединить четыре точки на рисунке тремя прямыми, не отрывая карандаша от бумаги, так, чтобы карандаш вернулся в исходную точку
23. Процедура 1 этап 2 этап 3 этап Гр. 1: 9Т 5 пр. – 4Т (до 10 пр.) – 9Т до упора Гр. 2: 9Т 8 пр. – 4Т (до 10 пр.) – 9Т до упора Гр. 3: 9Т 10 пр. – 4Т (до 10 пр.) – 9Т до упора Гр. 4: 9Т 15 пр. – 4Т (до 10 пр.) – 9Т до упора N=120 (M=18,39; Sd=0,95, 87 женщин) Правильное решение задач 4Т (2 этап) и 9Т (3 этап) – 100%
24. Структура эксперимента Т9 => Т4 = Transfer 1 T9 => T9 = Transfer 2
25. Гипотеза: резкое или постепенное изменение репрезентации Критерий: различия между близкими группами (1 и 2, 2 и 3 или 3 и 4) – в пользу гипотезы о резком изменении репрезентации, а отсутствие различий между близкими группами и наличие их лишь между далекими группами (например, 1 и 3 или 1 и 4) – в пользу гипотезы о постепенном изменении.
26. Результаты а) Перенос-1 Т9 => Т4 Время F(3;119)=9,55, p<0,0001 Пробы F(3;119)=9,153, p<0,0001
27. Результаты б) Перенос-2 Т9 => Т9 Время (3 этап) F(3;119)=3,863, p=0,011 Пробы (3 этап) F(3;119)=9,07, p<0,0001
28. Результаты в) Коэффициент эффективности переноса ((t2 – t1 )/ t1 )*100%, где t1 – время решения более ранней, а t2 – более поздней задачи ((n2 – n1 )/ n1 )*100%, где n1 – количество проб, необходимых для решения более ранней, а n2 – более поздней задачи Расчет рентабельности
29. Перенос 1: Т9 => T4 Время F(3;119)=41,856, p<0,0001 Пробы F(3;119)=36,594, p<0,0001
30. Перенос 2: T9 = > T9 Время F(3;119)=12,719, p<0,0001 Пробы F(3;119)=35,105, p<0,0001
31. Результаты Перенос 1 (пробы) Перенос 2 (пробы) Гр 1 > гр. 2 p=0,007 > гр. 3 p<0,0001 > гр. 4 p<0,0001 > гр. 2 p<0,0001 > гр. 3 p<0,0001 > гр. 4 p<0,0001 Гр 2 > гр. 3 p=0,001 > гр. 4 p<0,0001 - > гр. 4 p<0,0001 Гр 3 - > гр. 4 p<0,0001 Перенос 1 (время) Перенос 2 (время) Гр 1 > гр. 2 p<0,0001 > гр. 3 p<0,0001 > гр. 4 p<0,0001 - > гр. 3 p=0,009 > гр. 4 p=0,001 Гр 2 > гр. 3 p<0,0001 > гр. 4 p<0,0001 > гр. 3 p=0,001 > гр. 4 p<0,0001 Гр 3 - > гр. 4 p=0,001
32. Обсуждение По нашим критериям мы имеем несколько резких изменений репрезентации задачи в ходе решения (т.е. несколько переносов)!
33. Прайминг оригинальности • Тест креативности Гилфорда (кирпич) • Предварительная база ответов • Осознаваемый прайминг частотными (>75%) и редкими (< 25%) ответами А) Составить предложение с заданными словами B) Обобщить пары понятий (основания – те же ответы)
34. Процедура 1 этап 2 этап Гр. 1: Прайминг 2 частотными ответами – тест Гилфорда Гр. 2: Прайминг 1 частотным и 1 редким ответами – тест Гилфорда Гр. 3: Прайминг 2 редкими ответами – тест Гилфорда N=75 (M=21,77; Sd=3,78, 58 женщин)
35. Результаты Оригинальность F(2,74)=7,555, p=0,001 1 < 2 < 3, 1 < 3 (парные сравнения по Тьюки р=0,001) Продуктивность F(2,74) < 1
36. Тренировка как источник переноса Набор операторов: 1) начало рисования («Начни в правильной точке»); 2) направление рисования первой линии («Двигайся в правильном направлении»); 3) выход за пределы квадрата, формируемого 9 точками («Выйди за пределы квадрата»); 4) проведение третьей линии, которая проходит через строго определенные точки («Соедини между собой две точки, расположенные на серединах пересекающихся сторон квадрата»).
37. Операторы как подсказки 1+2 3+4
38. Операторы как подсказки 1+2+3+4
39. Процедура Процедура: Гр. 1: 9Т 10 пр. – подск. 1+2 – 10 пр. – подск. 3+4 – решение до упора Гр. 2: 9Т 10 пр. – подск. 3+4 – 10 пр. – подск. 1+2 – до упора Гр. 3: 9Т 10 пр. – подск. 1+2+3+4 – до упора Гр. 4: 9Т 10 пр. – скопируйте условия – до упора N=101 (M=32.7; Sd=9.9; женщин – 57) 6 чел. отброшено
40. Результаты Время F(3;94)=5,995, p=0,001 Пробы F(3;94)=62,240, p<0,0001
41. Обсуждение Нет ключевого оператора или их цепочки По-видимому, операторы имеют процедурную и/или поисковую (исследовательскую, викарную) природу Решение задачи связано с крупными изменениями репрезентации
42. Имеют ли операторы процедурный характер? Гипотеза: отработка операторов в процедурном (действенном, моторном, исполнительном и т.п.) плане ускорит решение задачи
43. Процедура Гр. 1 – отработка операторов 1+2 (4 зад.) – 9Т до упора Гр. 2 – отработка операторов 3+4 (4 зад.) – 9Т до упора Гр. 3 – контроль только 9Т до упора N=80 (M=18.1; Sd=0.83; женщин – 51)
44. Тренировка Для Гр. 1. Проведите линию от фигуры ▲ к ее перевернутой копии так, чтобы линия проходила через точку • и через другие точки задачного поля.
45. Тренировка Для Гр. 2. Проведите перпендикулярную линию к уже имеющейся на поле так, чтобы она проходила через точку ▪
46. Результаты Время F(2;79)=25,688, p<0,0001 Пробы F(2;79)=88,158, p<0,0001
47. Обсуждение Операторы явно имеют процедурный характер
48. Граничные условия для будущих теоретических моделей Репрезентация и решение текущей задачи происходит • на фоне других задач • с активацией самых разных форм и свойств знаний • в процедурном плане Как когнитивная система справляется с подобным многообразием?
49. Thank you for your attention! vfspiridonov@yandex.ru
50. Kershaw, Ohlsson, 2004 Задание, фасилитирующее решение Затрудняющее задание