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 1 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Analoges Denken in der Kindheit Bachelor Seminar Kognitive Systeme (WS 2007/2008) Mihaela Tudose Analoges.

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1  1 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Analoges Denken in der Kindheit Bachelor Seminar Kognitive Systeme (WS 2007/2008) Mihaela Tudose Analoges Denken in der Kindheit

2  2 Mihaela Tudose Inhalt Begriffe Jean Piaget Einflussfaktoren Familiarity Relational Shift Complexity Multiple Factors Fazit Literatur 1. Analoges Denken - Begriffe 2. Jean Piagets Theorie 3. Entwicklung des analogen Denkens (Einflussfaktoren) 3.1 Art der Analogie 3.2 Relational Familiarity - Hypothese 3.3 Relational Shift - Hypothese 3.4 Relational Complexity - Hypothese 3.5 Multiple Factors - Hypothese 4. Fazit 5. Literatur

3  3 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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 Analogieproblemen A:B :: C:? (D) Bsp. dunkel:hell :: naß:? (trocken)  Problem-Analogie: Analogie verwenden, um Probleme zu lösen Bsp: Bestrahlungsaufgabe von Duncker

4  4 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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

5  5 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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)

6  6 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Jean Piagets Ergebnisse EntwicklungsstuffeErgebnis des Experiments voroperatorisches 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 bilden Aber: keine analoge Relationen formal - operatorisches Denken (ab 12 J.) in der Lage, Analogien selbständig zu bilden und als relationale Ähnlichkeit zu rechtfertigen Relationen zweiter Ordnung Inhalt Begriffe Jean Piaget Einflussfaktoren Familiarity Relational Shift Complexity Multiple Factors Fazit Literatur

7  7 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Entwicklung des analogen Denkens Inhalt 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)

8  8 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Analogie beim Problemlösen Inhalt 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

9  9 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Problemanalogien bei kleinen Kindern Inhalt 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 Monate alt Ergebnisse:  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

10  10 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose „Relational Familiarity“-Hypothese (1) Inhalt 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

11  11 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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“ AlterProzent der richtigen Lösungen 4 J.59 5 J.66 9 J.94 Inhalt Begriffe Jean Piaget Einflussfaktoren Familiarity Relational Shift Complexity Multiple Factors Fazit Literatur

12  12 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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 Inhalt Begriffe Jean Piaget Einflussfaktoren Familiarity Relational Shift Complexity Multiple Factors Fazit Literatur

13  13 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Relational Shift Inhalt 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

14  14 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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

15  15 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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

16  16 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Transitivität-Aufgabe Inhalt 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 DimensionenAlter 3 Jahre4 Jahre Temperatur31%95% Breite62% Stärke76% Stimme31% Höhe der Spiegel62%  relational familiarity wichtig

17  17 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose „Multiple Factors“ – Hypothese Inhalt 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

18  18 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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

19  19 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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

20  20 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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  Jahre alt: 25

21  21 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose „Multiple Factors“ – Materiale Inhalt 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)

22  22 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose „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

23  23 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Correct relational response (1) Inhalt Begriffe Jean Piaget Einflussfaktoren Familiarity Relational Shift Complexity Multiple Factors Fazit Literatur Ergebnisse: correct relational response

24  24 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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

25  25 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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 AblenkungRelational Complexity X Ablenkung 3-4 Jahre altXXX 6-7 Jahre altXX Jahre altX

26  26 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Fehleranalyse – featural errors Inhalt Begriffe Jean Piaget Einflussfaktoren Familiarity Relational Shift Complexity Multiple Factors Fazit Literatur Ergebnisse: featural errors als abhängige Variable

27  27 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Fehleranalyse – relational errors Inhalt Begriffe Jean Piaget Einflussfaktoren Familiarity Relational Shift Complexity Multiple Factors Fazit Literatur Ergebnisse: relational errors als abhängige Variable

28  28 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela 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

29  29 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose 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)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/goswa mi.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)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, (http://www.gse.uci.edu/richland/articles/1-PictureAnalogyRMH.pdf)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)http://www.unifr.ch/psycho/general/wicki/Entwicklung_Problemloesens.pdf

30  30 Analoges Denken in der Kindheit Mihaela Tudose Analoges Denken in der Kindheit Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!


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