Denken und Problemlosen

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1 Denken und Problemlosen herausgegeben Prof. Dr. Joachim Funke, Heidelberg Hogrefe Verlag für Psychologie Göttingen Bern Toronto Seattle

2 Vorwort XVII 1. Kapitel: Einsicht und Umstrukturierung beim Problemlösen Von Günther Knoblich und Michael Öllinger 1 Definition von Einsicht 3 2 Einsicht und Umstrukturierung in der Gestaltpsychologie Wolfgang Köhler: Einsicht bei Schimpansen Werkzeuggebrauch Werkzeugherstellung Abgrenzung einsichtigen Verhaltens von Lernen durch Versuch und Irrtum Norman R. F. Maier: Gerichtetheit und Bewusstheit Gerichtetheit des Problemlosem Ganzheit und Bewusstheit von Lösungen Karl Duncker: Umformulierung, Heuristiken und funktionale Gebundenheit Problemlösen als Umformulierung Problemanalyse und heuristische Methoden Umstrukturierung, volle Einsicht und teilweise Einsicht Funktionale Gebundenheit Max Wertheimer: Produktives Denken Produktives Denken: Mehr als Logik und Assoziationen Beispiele für Produktives Denken Quintessenz gestaltpsychologischer Problemlöseforschung 42 3 Einsicht und Umstrukturierung in der kognitiven Psychologie Elemente der Problemraumtheorie Grundannahmen Methode der Unterschiedsreduktion Mittel-Ziel-Analyse Erweiterungen der Problemraumtheorie zur Erklärung von Umstrukturierung und Einsicht Veränderung unangemessener Problemrepräsentationen nach dem Antreffen von Sackgassen (RV-Theorie) Gezielte Erweiterung unvollständiger Problemrepräsentationen unter Zuhilfenahme von Heuristiken (RV-Theorie II) Aufgeben irreführender Heuristiken (DE-Theorie) 58

3 Vffl 3.3 Einsicht: Bewusst oder unbewusst? Metakognitive Urteile Effekte von Verbalisierung Effekte unterschwelliger und indirekter Lösungshinweise Neurowissenschaftliche Ergebnisse zu Einsicht und Umstrukturierung Weitere Aspekte von Einsicht und verwandte Phänomene Emotionale Aspekte von Einsicht Intuition und Einsicht Inkubation Einstellungseffekte Strategiewechsel Gebrauch von Analogien beim Problemlösen 77 Fazit 78 Literatur Kapitel: Kausales Denken Von York Hagmayer und Michael R. Waldmann 1 Einführung: Konzepte von Kausalität Philosophische Theorien der Kausalität 88 2 Psychologische Theorien kausalen Denkens und Lernens Assoziationstheorien Die Rescorla-Wagner-Theorie Empirische Evidenz Weiterentwicklungen von Assoziationstheorien Theoretische Kritik an Assoziationstheorien Regelbasierte Ansätze Der varianzanalytische Ansatz Kontingenztheoretische Ansätze Komplexe, multifaktorielle Kontingenztheorien Das Probabilistische Kontrast-Modell Theorie der Kausalen Power Die Theorie der Evidenzevaluation Deduktiver Ansatz Mechanistischer Ansatz Urteilstheoretischer Ansatz Kausalmodelle und Bayes-Netze Schluss 153 Literatur 154

4 IX 3. Kapitel: Deduktion und logisches Denken Von Markus Knauff 1 Einleitung Kognitionspsychologische Ergebnisse zum deduktiven Denken Konditionales Schließen: Denken mit wenn" und dann" und anderen Junktoren Aussagenlogik und Gültigkeit konditionaler Schlüsse Experimentelle Ergebnisse zum konditionalen Schließen Konditionale Inferenzen Wahrheitstabellenaufgaben Auswahlaufgabe nach Wason ,2.4 Denken mit Disjunktionen Denken mit Konjunktion und Negation Kontrafaktische und deontische Schlüsse Syllogistisches Schließen: Denken mit alle", einige" und anderen Quantoren Prädikatenlogik und Gültigkeit syllogistischer Schlüsse Experimentelle Resultate zum syllogistischen Schließen Fehler bei der Verarbeitung der Prämissen: Konversion und Grice'sche Implikation Fehler bei der Weiterverbreitung oder Kombination der Prämissen: Mentale Regeln und Modelle Fehler bei der Generierung der Reaktion: Atmosphäre und Abgleich Experimentelle Ergebnisse zum Schließen mit mehreren Quantoren und Sorites Relationales Schließen: Transitive Inferenzen und Denken mit Relationen Logische Eigenschaften von Relationen Experimentelle Ergebnisse zum relationalen Schließen Transitive Inferenzen und eindimensionale räumliche Schlüsse Zwei-dimensionales räumlich-relationales Schließen Inhaltseffekte, anschauliche Vorstellungen und Arbeitsgedächtnis Effekte des thematischen Inhalts Die Rolle anschaulicher Vorstellungen Deduktives Denken und Arbeitsgedächtnis Neuroanatomie des logischen Denkens Folgen von Hirnschäden Beeinträchtigungen beim konditionalen Schließen Beeinträchtigungen beim syllogistischen Schließen Beeinträchtigungen beim relationalen Schließen Linkes Hirn, rechtes Hirn und deduktives Denken 223

5 3.2 In-Vivo Untersuchungen mithilfe funktioneller bildgebender Verfahren Funktionelle Anatomie des konditionalen Schließens Funktionelle Anatomie des syllogistischen Schließens Funktionelle Anatomie des relationalen Schließens Neuronale Korrelate von Inhaltseffekten Deduktives Denken - visuell oder räumlich oder beides? Inferenzprozesse, Prämissenrepräsentation und Arbeitsgedächtnis Theorien deduktiven Schließens Mentale Logik und mentale Beweise: Deduktion als formaler, syntaktischer Prozess Mentale Modelle: Deduktion als semantischer Prozess der Prämissenintegration Bereichsspezifische Regeln und Schemata: Deduktion als Verwendung domänenabhängigen Wissens Kodierungstheorien und Antwort-Tendenz-Theorien Verbindungen zwischen den Theorien und Bewertung Abschließende Bemerkungen 250 Danksagung 253 Literatur Kapitel: Induktives Schließen: Umgang mit Wahrscheinlichkeiten Von Klaus Fiedler und Henning Plessner 1 Begriffliche und methodische Grundlagen Was versteht man unter induktiv-statistischem Schließen"? Eine kleine Taxonomie induktiver Funktionen Experimentelle Methoden und Maße Paradigmata der empirischen Forschung Subjektive Wahrscheinlichkeiten bei einfachen Kategorisierungen Theoretische Fragen Empirische Phänomene Induktive Schlüsse bei Diskriminierungsaufgaben Theoretische Fragen Empirische Phänomene Lernen und Entdecken von Kontingenzen Theoretische Fragen Empirische Phänomene 299

6 XI 2.4 Hypothesentesten in komplexen Umwelten Theoretische Fragen Empirische Phänomene Induktive Schlüsse bei komplexen realistischen Problemen Abschließende Bemerkung 316 Literatur Kapitel: Denken und Urteilen unter Unsicherheit: Kognitive Heuristiken Von Gerd Gigerenzer und Wolfgang Gaissmaier 1 Was ist eine Heuristik? Was ist begrenzte Rationalität? Modelle kognitiver Heuristiken Rekognitionsheuristik Der Less-is-more-Effekt (Weniger-ist-mehr-Effekt) Der Dominanzeffekt Less-is-more-Effekt in Gruppen Heuristisches Denken mit Cues" Take The Best und Tallying Take The Best Tallying Ökologische Rationalität Woher wissen Menschen, welche Heuristik sie benutzen sollen? Robustheit Die Bausteine von Heuristiken Der adaptive Werkzeugkasten 365 Danksagung 366 Literatur Kapitel: Komplexes Problemlösen Von Joachim Funke 1 Die Entdeckung eines neuen Forschungsgegenstands Ein Stück Forschungsgeschichte Zugang 1: Experimentalpsychologische Perspektive mit systematischer Manipulation von Szenarien Zugang 2: Korrelationsstatistische Perspektive und Suche nach interindividuellen Unterschieden 378

7 XII 1.2 Definitionsmerkmale eines komplexen Problems Taxonomische Aspekte komplexer Probleme Kontroverse Standpunkte Realitätsnähe und das Bedürfnis nach Formalisierbarkeit Experimentelle Kontrollierbarkeit Methodische Probleme Reliabilitätsprobleme Validitätsprobleme Augenscheinvalidität Stichhaltigkeit von Nullkorrelationen Validität von Novizen-Experten-Vergleichen Empirische Verankerung theoretischer Konstrukte mit Prozesscharakter Ausgewählte Forschungsergebnisse Komplexität und Vernetztheit Dynamik Intransparenz Das Konzept der operativen Intelligenz Empirische Befunde zum Verhältnis von Testintelligenz und Problemlösen Alternative Ursachen für Nullkorrelationen Das Verhältnis von Intelligenz und Problemlösen Polytelie (Vielzieligkeit) Theoretische Ansätze Idealisiertes Prozessmodell (Dörner, 1989b) Problemlösemodell von Omodei und Wearing (1995a) Situation Awareness" (SAW) Psi-Theorie (Dörner et al., 2002) Fazit Offene Fragen Eigenständigkeit des Konstrukts Komplexes Problemlösen" Kontextabhängigkeit kognitiver Prozesse und Bereichsspezifität von Strategien und Wissen Lern- und Trainierbarkeit Abschluss: Mythen überwinden! 423 Literatur 427

8 XIII 7. Kapitel: Störungen und Fehler beim Denken und Problemlösen Von Harald Schaub 1 Einleitung Merkmale und Anforderungen komplexer Situationen Fehler beim Handeln in komplexen Situationen: Eine Sammlung Umgang mit Zielen und Absichten Umgang mit Informationen und Modellen Prognose und Planen Entscheiden und Umsetzen Kontrolle und Modifikation Eine kurze Geschichte des Fehlers Klassifikation und Ursachen von Fehlern Die Activation-Trigger-Schema-System (ATS) Theorie von Norman (1981) Das Generisches Fehler-Modellierungs-System (GFMS) von Reason Die PSI-Theorie von Dörner Wie kann das Handeln und Denken in komplexen Situationen verbessert werden? 477 Literatur Kapitel: Computermodelle des Denkens und Problemlösens Von Ute Schmid 1 Einleitung Computermodelle des Problemlösens Problemlösen als Suche im Problemraum Grundbegriffe Problemraum Suchstrategien Uninformierte Suche Hill Climbing und Bewertungsfunktionen Mittel-Ziel-Analyse Rekursive Probleme Der Turm von Hanoi Problemlösen und Planen 505

9 XIV 2.2 Produktionssysteme Mustervergleich Konfliktlösung Regelanwendung Das Produktionssystem ACT Weitere Kognitive Architekturen Analoges Problemlösen Gentners Theorie des Strukturvergleichs Die Structure Mapping Engine Weitere Modelle des Analogen Problemlösens Erwerb von Problemlösefertigkeiten Verstärkung und Kombination von Regeln Erwerb von Strategien Problemlösen und Wissen Computermodelle des Denkens Inferenzprozesse Grundlagen der logischen Deduktion Logische Repräsentation Aussagenlogik Prädikatenlogik erster Stufe Resolutionskalkül Theorembeweiser und Wissensrepräsentation Probleme klassischer Deduktion und Alternativen Qualitatives Schließen Schlussbetrachtungen 542 Literatur Kapitel: Kulturelle Unterschiede beim Problemlösen Von Stefan Strohschneider 1 Der Gegenstandsbereich und seine historische Entwicklung Einleitung: Eine kurze historische Skizze Zur gegenwärtigen Situation der kulturvergleichenden Problemlöseforschung Der Kulturbegriff aus problemlösepsychologischer Sicht Plan und Aufbau des Kapitels Kulturelle Unterschiede beim Problemlösen: Eine Übersicht über die empirische Befundlage Der Problembegriff Informationssammlung, Problemraumkonstruktion, Zielbildung

10 XV 2.3 Planung und Strategieauswahl Entscheidung und der Umgang mit Risiko Effektkontrolle und Revision der Vorgehensweise Problemlösen in Gruppen Theoretische Erklärungsmodelle Das ökokulturelle Modell Wertsysteme: Individualismus und Kollektivismus Kognition und Motivation: Das PSI-theoretische Denkmodell Schlussbemerkungen Methodische Probleme Anmerkungen zur Theorienbildung und Metatheorie 602 Literatur Kapitel: Sprache und Denken Von Dietrich Dörner 1 Sprechen ist Denken! Denken hat mit Sprache nichts zu tun! Was ist Denken? Heuristik Heurismen Sprache und Weltsicht: Die Sapir-Whorf-Hypothese Makroheurismen Heurismen als Frage-Antwort-Muster Sprachloses" Denken Motorische Korrekturen Wie beantwortet man Fragen? Denken im Schlaf? Selbstreflexion Zusammenfassung 643 Literatur 645

11 XVI 11. Kapitel: Methoden der Denk- und Problemlöseforschung Von Joachim Funke und Miriam Spering 1 Einleitung: Gegenstandsbereich und methodische Zugänge Was ist Gegenstand der Denk- und Problemlöseforschung? Wie beeinflussen die Methoden den Gegenstand? Wie beeinflusst der Gegenstand die Methoden? Methodologische Divergenzen Methoden zur Präsentation, Diagnose und Auswertung kognitiver Prozesse Aufgabentypen und Untersuchungsparadigmen Einfache Aufgabentypen Klassische Denksportaufgaben (Einsichtsprobleme) Kryptarithmetische Probleme Sequenzielle Problemstellungen Komplexe Aufgabentypen Inhaltlich orientierte Planspiele und Szenarien Formal orientierte Szenarien Diagnostische Zugänge zu Denk- und Problemlöseprozessen Selbstauskünfte Verbale Daten Befragungen Psychometrische Tests Kontrollierte Wissensdiagnostik Verhaltensdaten Zeitmessung Blickbewegung Ausdrucksbeobachtung (Mimik, Gesten und Bewegungen) Psychophysiologische Messmethoden Bildgebende Verfahren Pupillometrie Auswertungsverfahren Kognitive Modellierung Produktionssysteme Konnektionistische Verfahren Multinomiale Modellierung Synthetische Versuchspersonen Markov-Analysen Latent Semantic Analysis Schlussbemerkungen 725 Literatur 726 Autorenregister 745 Sachregister 767