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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Analoges Denken in der Kindheit
Bachelor SeminarKognitive Systeme (WS 2007/2008)
Mihaela Tudose
Analoges Denken in der Kindheit
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Inhalt
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
1. Analoges Denken - Begriffe2. Jean Piagets Theorie3. Entwicklung des analogen Denkens (Einflussfaktoren)
3.1 Art der Analogie3.2 Relational Familiarity - Hypothese3.3 Relational Shift - Hypothese3.4 Relational Complexity - Hypothese3.5 Multiple Factors - Hypothese
4. Fazit5. Literatur
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Analoges Denken – Begriffe (1)
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Analoges Denken (Analogie = griech. Übereinstimmung)Das Erkennen von Ähnlichkeiten und das Schliessen von Bekanntem auf Unbekanntes
Arten von Analogien Item-Analogie (klassische Analogie): Lösen von AnalogieproblemenA:B :: C:? (D) Bsp. dunkel:hell :: naß:? (trocken) Problem-Analogie: Analogie verwenden, um Probleme zu lösenBsp: Bestrahlungsaufgabe von Duncker
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Analoges Denken – Begriffe (2)
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Oberflächenähnlichkeit („surface similarity“): Analogie zwischen den Problemelementen oder ihren Eigenschaften Bsp. Erfindung des Klettverschlusses nach dem Vorbild der Klette
Strukturelle Ähnlichkeit („relational similarity“): Analogie zwischen den Relationen der Problemelementen, auch wenn die Problemelemente selbst vollkommen unähnlich sind
Bsp. Kekule - die molekulare Struktur von Benzol als Ring – Analogie zu der Schlange, die sich selbst in den Schwanz biss
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Jean Piagets Theorie
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Untersuchung des analogen Denkens bei Kindern im Alter von 5 bis 12 Jahren mit einer auf Bilder basierte Version der Item-Analogie-Aufgabe
Experiment:
eine Gruppe ungeordneter Bildern (Hund, Feder, Auto, Staubsauger, Hundehaar, Vogel, Boot) paarweise zusammenlegen (einfache Relation) die Paare zu Vierergruppen zusammenlegen: Vogel:Feder:: Hund:Haar (analoge Relationen – Relationen zweiter Ordnung) Hypothese: analoge Relationen erst in der Stuffe des formal-operatorischen Denkens (11-12 Jahre)
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Jean Piagets Ergebnisse
Entwicklungsstuffe Ergebnis des Experimentsvoroperatorisches Denken (2-6 J.)
5 Jährige - bilden Paare nach rein individuellen Gesichtspunkte Bsp. Staubsauger:Feder (weil er Feder aufsaugt) od. Staubsauger:Boot (er sieht wie ein Boot aus)
konkret -operatorisches Denken (7-11 J.)
Paare richtig bildenAber: keine analoge Relationen
formal -operatorisches Denken (ab 12 J.)
in der Lage, Analogien selbständig zu bilden und als relationale Ähnlichkeit zu rechtfertigenRelationen zweiter Ordnung
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Entwicklung des analogen Denkens
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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Faktoren zur Erklärung der altersabhängigen Entwicklung des analogen Denkens
Piaget unterschätzt die Fähigkeit der Kindern, in Analogien zu denken Art der Analogie altersabhängig unterschiedlich
neue Hypothesen: relational familiarity (Goswami) relational shift (Gentner und Rattermann) relational complexity (Halford) multiple factors (Richland)
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Analogie beim Problemlösen
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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Analoges Denken bei Kindern – Analogie beim Problemlösen 3 Jährige - Rolle der Mutter ihrer Puppe Experiment: 4 Jahre alter Junge
„Wenn der Berg ein Knie hätte, wo würde es sein?“ er realisiert ein guten „mapping“ des menschlichen Körpers
Um analoges Denken zu verstehen, sind eher Paradigmen notwendig, die näher am natürlichen Verhalten liegen. Übergang von:
Lösen von Analogie-Problemen (A:B::C:?) zu der Anwendung von Analogien beim Problemlösen
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Problemanalogien bei kleinen Kindern
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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Kinder kleiner als 3 Jahre: analoges Denken schwer durch Item-Analogien zu bestätigen Problem-Analogien ausdenken Problem B ist zu lösen aus Erfahrung mit dem ähnlichen Problem A Lösung Indikator fürs analoge Denken: denken Kindern daran, die Lösung von A für B anzuwenden? Kinder zwischen 10 - 13 Monate altErgebnisse: 13 Monate: Lösung selber gefunden oder Eltern zeigen ihnen ein Mal 10 Monate: höheren Ähnlichkeitsgrad („surface similarity“) notwendig (Bsp. alle drei Problemen - gleiche Puppe) Erfolg
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„Relational Familiarity“-Hypothese (1)
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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Goswami: „relational familiarity hypothesis“ –wichtiges methodologisches Problem bei Piaget; Bsp. Steuerungsmechanism als Relation in der Analogie Fahrrad:Lenker::Schiff:Ruder
analoges Denken ist verfügbar vom frühen Säuglingsalter die Leistung der Kinder, was das analoge Denken betrifft, nimmt mit dem Alter wegen der Zunahme von Kenntnissen über relevante Beziehungen zu analoges Denken bei Kindern ist stark von ihrer Kenntnissen über die Relationen abhängig
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
„Relational Familiarity“-Hypothese (2)
Kleine Kinder scheitern in Item-Analogie-Aufgaben wegen Mangel an Kenntnisse über die Beziehung, die zu verwenden ist. 3-5 Jährige kennen diese Objekte und die Beziehungen: „Vögel leben in Nestern“
Alter Prozent der richtigen Lösungen
4 J. 59
5 J. 66
9 J. 94
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Begriffe
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Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
„Relational Familiarity“-Hypothese (3)
Kontroll-Aufgabe Wurde die richtige Antwort (Hundehütte) nur wegen der Attraktivität des Bildes ausgewählt? Nur das Bild mit dem Hund wurde gezeigt Kinder sollten auswählen, was mit dem Hund am besten zusammenpasst Auswahl: „Knochen“ – Assoziation und nicht die Analogie auch andere richtige Antworte zu möglich (9 J. 76%; 4 J. 82%); weniger Flexibilität bei Analogie: nur eine Antwort möglich (9 J.89%; 4 J. 60%) die Analogieaufgabe wurde verstanden
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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Relational Shift
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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Gentner und Rattermann in der altersabhängige Entwicklung des analogischen Denkens findet eine relationale Verschiebung („relational shift“) statt relational shift = Übergang von einer Analogie aufgrund der perzeptuellen Charakteristika der Objekten (Relationen zwischen Eigenschaften der Elementen) zu einem analogen Denken auf Basis struktureller Ähnlichkeiten (Relation zwischen Relationenen) Bevor diese relationale Verschiebung stattfindet, konzentrieren sich die Kinder in erster Linie auf der Ähnlichkeit der äusserlich wahrnehmbaren Eigenschaften zwischen Gegenständen Sie bilden Analogien auf Basis der perzeptuellen Ähnlichkeit erst später können sie die strukturelle Ähnlichkeiten verstehen, und auf Basis der Eigenschaften der Relationen denken Das Wissen über die relevante Beziehungen ist für diese relationale Verschiebung die relationale Verschiebung - Domain-spezifisch: sie findet in unterschiedlichen Altern für verschiedene Bereiche abhängig von dem Wissen der Kinder über ein bestimmtes Bereich statt
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Halfords structure mapping – Theorie (1)
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
logische Fähigkeiten wie Umgang mit Transitivität beruhen auf der Fähigkeit, geeignete Bezüge zu realen relationalen Strukturen (mappings) herzustellen
relational complexity (Definition): die Anzahl der Beziehungen, die parallel verarbeitet werden müssen (Halford)
Beschränkungen der Verarbeitungskapazität beeinflüßen die Arten der Analogie, die Kinder an verschiedenen Zeitpunkten in der kognitiven Entwicklung verwenden können die Fähigkeit der Verarbeitung mehreren Relationen gleichzeitig
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Halfords structure mapping – Theorie (2)
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
einfaches analoges Schließen, d.h. mapping einzelner Relationen – relativ früh in der Entwicklung (mit 2 Jahre), da niedrige Verarbeitungskapazität notwendig (1 Relation zwischen 2 Objekte) Bsp. : Schokolade:schmelzende Schokolade=Schneemann:schmelzender Schneemann
komplexe relationale mappings, z.B. geordneter Paar von Relationen– erst mit 5 Jahre möglich (2 Relationen zwischen 3 Objekte) Bsp. Analogie Papa>Mama>Baby Tom glücklicher als Bill, Bill glücklicher als Mike, wer ist der glücklichste? entscheidender Faktor: Komplexität der Analogie Zunahme der Verarbeitungskapazität - Motor der kognitiven Entwicklung
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Transitivität-Aufgabe
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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Goswami: 3-4 Jahre alt Papa Bär>Mama Bär>Baby Bär Dimensionen für die Analogie: Tempetatur, Lautstärke, Intensität, Breite kochend heiß, heiß oder warm (Temperatur der Brei für die 3 Bären) Breite des Bettes Stärke der Stühle
Dimensionen Alter
3 Jahre 4 Jahre
Temperatur 31% 95%Breite 62%Stärke 76%Stimme 31%Höhe der Spiegel 62%
relational familiarity wichtig
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
„Multiple Factors“ – Hypothese
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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Richland, Morrisson, Holyoak Rolle mehrerer Faktoren in der Entwicklung analoges Denkens
Wissen über die Relationen (relational familiarity) Komplexität der Relationen - Funktionen des Arbeitsspeichers abhängig von der Entwicklungen im präfrontalem Kortex (relational complexity) Tendenz zu antworten auf Basis von öberflächlichen oder strukturellen Ähnlichkeiten zwischen Objekten (relational shift)* Bei Konflikten zwischen der strukturellen und öberflächlichen Ähnlichkeiten – eine hemmende Kontrolle im Arbeitsspeicher notwendig
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Inhibitory control (1)
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Hemmende Kontrolle Hypothese: hemmende Kontrolle - wichtiger Faktor Test: „Tag“ antworten, wenn im Bild der Mond; „Nacht“ antworten, wenn im Bild die Sonne
Aufgabe nicht verstanden – „Tag“ ist aktiviert, wenn Bild mit Sonne gezeigt (Kinder 4-5 Jahre)
neue Aufgabe: „dog“ sagen, wenn sie den Mond sehen; „pig“, wenn die Sonne – hier keine Konkurrenz zwischen den Bildern und die semantische Bedeutung des Wortes
Aufgabe verstanden, Regel gemerkt, richtige Antwort keine hemmende Kontrolle in dem Tag-Nacht-Test entscheidend für das Ergebnis
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Inhibitory control (2)
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Hemmende Kontrolle
strukturelle Ähnlichkeit in Konkurenz mit einer hervortretenden oberflächlichen Ähnlichkeit Hemmung der Oberflächenähnlichkeit notwendig die Entwicklung der hemmenden Kontrolle – Erklärung für „relational shift“
Modell:
Relational familiarity
Relational complexity
Inhibitory control Relational shift
analogical reasoning
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
„Multiple Factors“ – Experiment
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Experiment:
untersucht relational complexity und featural distraction Relationen bekannt für 3 Jahre alte Kinder (küssen, jemandem hinterherlaufen, füttern) Objekte: Menschen, Tiere, Puppen 68 Teilnehmer:
3-4 Jahre alt: 22 6-8 Jahre alt: 21 13-14 Jahre alt: 25
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
„Multiple Factors“ – Materiale
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Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Materiale und Design:
1. Anzahl der Instanzen der relevanten Relation (1 oder 2)2. Ein Objekt im Ziel-Bild als „distractor“ (Katze) oder „non-distractor“ (Sandkasten)
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„Multiple Factors“ – Ergebnisse
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Ergebnisse: 4 Kategorien der Angaben:
correct relational response relational error: ein Objekt in der richtigen Relation aber in der falschen Rolle featural error:
Wahl auf Basis der Oberflächenähnlichkeit – mit Ablenkung Wahl eines anderen Objekt in der gleichen räumlichen Position – ohne Ablenkung
other errors
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Correct relational response (1)
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Ergebnisse: correct relational response
65
38
46
82
6461
90
83
36
55
97 95
0
20
40
60
80
100
120
One relation/no distractor One relation/distractor Two relations/no distractor Two relations/distractor
Prozent
3-4 6-7 13-14
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Correct relational response (2)
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Ergebnisse: correct relational response ANOVA- Test: Varianz zwischen den Gruppen größer ist als die Varianz innerhalb der Gruppen? Abhängige Variable: Genauigkeit beim Auswahl der richtigen Antwort Einflussvariablen – alle statistisch signifikant:
Alter: wichtigsten Einfluß Ablenkung relationale Komplexität
Interaktionen: Alter X Ablenkung – zuverlässige Interaktion Alter X relationale Komplexität - nicht zuverlässige Interaktion Alter X Ablenkung X relationale Komplexität – zuverlässige Interaktion
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Correct relational response (3)
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Ergebnisse: correct relational response
Signifikante Einflüsse und Zuverlässigkeit der Interaktion:
Einflüsse
Alter
Relational Complexity
Ablenkung Relational Complexity X Ablenkung
3-4 Jahre alt X X X6-7 Jahre alt X X13-14 Jahre alt X
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Fehleranalyse – featural errors
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Ergebnisse: featural errors als abhängige Variable46
11
46
0
25
4
27
0
5
0
8 8
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
One relation/no distractor One relation/distractor Two relations/no distractor Two relations/distractor
Prozent
3-4 6-7 13-14
27
Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Fehleranalyse – relational errors
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Ergebnisse: relational errors als abhängige Variable
15
37
15
7
21
89
18
34
13
9
0
5
10
15
20
25
30
35
40
One relation/no distractor One relation/distractor Two relations/no distractor Two relations/distractor
Prozent
3-4 6-7 13-14
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Fazit
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Art der Analogie altersabhängig: Item vs. Problem-Analogie; Problemanalogien einfacher für Säuglinge und kleine Kinder als die abstrakten Item-Analogien Relationen sind den Kindern bekannt; Aufgabe verstanden? Erweiterung des Wissens über die Welt relational shift Instrumente zur Messung des analogen Denkens altersabhängig Komplexität der Analogien (Anzahl der Relationen) – kognitive Verarbeitungskapazität Analoges Denken – ein Kontinuum der Entwicklung altersabhängig (und nicht nur in der Stuffe des formal-operatorischen Denkens) Hemmende Kontrolle unterschiedlich nach Alter Was man als Analogie interpretieren kann, ist sehr unterschiedlich. Man findet auf eine Alterkontinuum auch ein Kontinuum verschiedener Formen, Abstraktions- und Komplexitätsgrade des analogen Denkens der Kinder
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Literatur
Inhalt
Begriffe
Jean Piaget
Einflussfaktoren
Familiarity
Relational Shift
Complexity
Multiple Factors
Fazit
Literatur
Goschke, Thomas: Denken und Problemlösen. Analoger Transfer beim Problemlösen, Vorlesungsfolien: Allgemeine Psychologie, Technische Universität Dresden (http://www.psychologie.tu-dresden.de/allgpsy/Goschke/Goschke_Lehre/SS%202003/Denken/V05b_Analogien.pdf) Goswami, Usha (2001a): Analogical Reasoning in Children. In: Gentner, Dedre, Holyoak, Keith J. and Kokinov, Boicho K. (eds.): The Analogical Mind. Perspectives from Cognitive Science, Cambridge, MA: MIT Press Goswami, Usha: Analogical Reasoning in Children (www2.warwick.ac.uk/fac/soc/philosophy/research/conandselfcon/causal/seminars/goswami.doc) Goswami, Usha (2001b): So denken Kinder: Einführung in die Psychologie der kognitiven Entwicklung, Verlag Hans Huber, Bern – Göttingen – Toronto – Seattle Holyoak, Keith J.; Junn, Ellen N.;and Billman, Dorrit O. (1984): Development of Analogical Problem Solving Skills. In: Child Development, 1984, 2042 – 2055 (http://reasoninglab.psych.ucla.edu/KH%20pdfs/HolyoakJunnBillman1984.pdf) Richland, Lindsey E.; Morrison, Robert G.; and Holyoak, Keith J. (2006): Children‘s development of analogical reasoning: Insights from scene analogy problems. In: Journal of Experimental Child Psychology 94, 2006, 249-273 (http://www.gse.uci.edu/richland/articles/1-PictureAnalogyRMH.pdf) Wicki, Werner (2005): Entwicklung des Problemlösens, Vorlesungsfolien: Einführung in die Entwicklungspsychologie (Kognition), Universität Fribourg, WS 05/06 (http://www.unifr.ch/psycho/general/wicki/Entwicklung_Problemloesens.pdf)
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Analoges Denken in der KindheitMihaela Tudose
Analoges Denken in der Kindheit
Vielen Dankfür die Aufmerksamkeit!