Διορατικότητα στην επίλυση προβλημάτων

Η διορατικότητα στην επίλυση προβλημάτων αποτελεί ένα πολύ ενδιαφέρον φαινόμενο καθώς επιφέρει την λύση του. Συμβαίνει όταν αδυνατούμε να βρούμε τη λύση και ξαφνικά  διαπιστώνουμε ότι γνωρίζουμε τη λύση του προβλήματος  αφού έχει προηγηθεί αδιέξοδος.(Kaplan&Simon, 1990). Κατ’ επέκταση βοηθά το άτομο να ολοκληρώσει με επιτυχία το έργο του και να ερευνήσει  τους παράγοντες που τον οδήγησαν σε αδιέξοδο. Δυο σύγχρονες  θεωρίες δίνουν ερμηνείες για την  διορατικότητα  στην επίλυση προβλημάτων. Η πρώτη, η αναπαραστατική θεωρία της αλλαγής (e.g. Knoblichetal.,2001) υποστήριξε ότι η διορατικότητα για την ξαφνική λύση εμφανίζεται κατά την χαλάρωση των αυτοπεριορισμών  στο επικείμενο πρόβλημα και από την ανάλυση του προβλήματος σε επιμέρους κομμάτια. Η δεύτερη θεωρία , η θεωρία παρακολούθηση της προόδου (e.g. MacGregoretal.,2001)  υποστηρίζει ότι η διορατικότητα επιζητείται μόνο μια φορά καθώς στην πορεία ο στόχος γίνεται φανερός και εφικτός  από τις κινήσεις που απομένουν για την επίλυση του προβλήματος. Στις πολλαπλές εφαρμογές αυτών των δύο θεωριών, η πρώτη, η αναπαραστατική θεωρία της αλλαγής αποτέλεσε καλύτερο δείκτη  απόδοσης. Ωστόσο  με ελέγξιμες αντίθετες προβλέψεις  μπορούμε να εξετάσουμε τις θεωρίες τις διορατικότητας. Επιπλέον, τα δεδομένα που απορρέουν από τις κινήσεις των ματιών  αποτελούν σημαντική μέθοδο για την εξέταση της διορατικότητας στις θεωρίες αυτές.

Ιστορική Αναδρομή

Στον αρχαίο Έλληνα Αρχιμήδη τέθηκε το ερώτημα της περιεκτικότητας σε χρυσό του στέμματος του βασιλιά.  Αν αποτελούνταν από χρυσό 100% ή αν έχει υπάρξει νοθεία. Ο Αρχιμήδης θα έπρεπε να απαντήσει στην ερώτηση χωρίς να επέμβει στη δομή του στέμματος παρά υπολογίζοντας μόνο τον όγκο του. Ωστόσο, αν και υπήρχαν μαθηματικές εξισώσεις που υπολόγιζαν τον όγκο των κύβων και των σφαιρών δεν υπήρχαν μαθηματικές φόρμουλες ικανές να υπολογίσουν τον όγκο περίεργων αντικειμένων όπως οι κορώνες. Κατά τη διάρκεια του μπάνιου, η ιδέα έλαμψε στο μυαλό του Αρχιμήδη.  Θα μπορούσε να υπολογίσει τον όγκο του στέμματος αφαιρώντας τον όγκου του νερού στη μπανιέρα με το στέμμα μέσα σε αυτή από τον όγκο του νερού της μπανιέρας χωρίς να περιλαμβάνει το στέμμα Σε ένα άλλο κλασικό παράδειγμα ο Poincare ανεβαίνοντας σε ένα λεωφορείο ενώ ήταν σε διακοπές παρατήρησε ότι οι μετασχηματισμοί των εξισώσεων Fuchs ήταν ίδιες με εκείνες της μη-Ευκλείδεια γεωμετρίας.
Με άλλα λόγια σύμφωνα με τους ερευνητές, η διορατικότητα μπορεί να συμβεί επειδή συνειδητοποιούμε ότι το πρόβλημα είναι παρόμοιο με παρελθοντικό γεγονός που βιώσαμε, αν και στις περισσότερες περιπτώσεις οι υποκείμενες νοητικές διεργασίες συμβαίνουν έξω από τα συνειδητά επίπεδα ευαισθητοποίησης μας.
Στην προσπάθεια προς τη διορατικότητα, το άτομο έχει την τάση να προσανατολίζεται ισχυρά προς την κατανόηση των αξιωμάτων που θα επιφέρουν την επιδιωκόμενη λύση.  Το άτομο συνειδητά κατανοεί τις απαιτήσεις του προβλήματος και επιδιώκει κάποιο κανόνα ο οποίος μπορεί να οδηγήσει στην άμεση επίτευξη του στόχου. Το διορατικό άτομο πιθανότατα θα επικεντρωθεί στις απαιτήσεις του προβλήματος, θα οργανώσει τους διαθέσιμους πόρους και θα επανέλθει στο πρόβλημα προσπαθώντας να εφαρμόσει οποιοδήποτε υποσχόμενο κανόνα.Η ευελιξία και ο προσανατολισμός στην επίλυση του προβλήματος αποτελούν χαρακτηριστικά ενός διορατικού ανθρώπου.  Ο στοχαστής κατευθύνει ή οδηγεί τα βήματά του προς την επίλυση σύμφωνα με κάποιο ευέλικτο πρόγραμμα ικανό να τροποποιηθεί ή να προσαρμοστεί ανάλογα με τις συνθήκες. Και τα δύο χαρακτηριστικά επηρεάζονται από τη νοοτροπία του στοχαστή και από τις περιβαλλοντικές συνθήκες.
Αν θα έπρεπε να καταλήξουμε σε ένα γενικότερο συμπέρασμα για την διορατικότητα στην επίλυση προβλημάτων θα ήταν ότι ποικίλει ανάλογα με το πρόβλημα εν μέρει επειδή το πεδίο είναι τόσο καινούριο αλλά και επειδή ως επί το πλείστον θεωρείται ως απλά ένα υπο-θέμα της δημιουργικότητας, στην οποία έχει δοθεί μεγάλη προσοχή από τη γνωστική ψυχολογία. Παρόλα αυτά η διαφορετικότητα των ερευνών διορατικότητας έχει και τα πλεονεκτήματα της.  το επιστημονικό πεδίο μπορεί δώσει πιθανότατα περισσότερα αποτελέσματα εφόσον προσεγγίζεται από πολλές διαφορετικές οπτικές γωνίες που διερευνήθηκαν με πολλά διαφορετικά μέτρα και σταθμά ενώ αντίθετα από την άλλη θα μπορούσε να καταλήξει σε ένα πύργο της Βαβέλ όπου ο ένας ερευνητής δε θα μπορεί να κατανοήσει τον άλλον.  Το ερώτημα είναι: μπορούμε να κρατήσουμε την ποικιλομορφία χωρίς να δημιουργήσουμε σύγχυση

Θεωρίες για την επίλυση προβλημάτων με ενόραση

Οι συγγραφείς AlanNewell και Herbert Simon (1972)παρείχαν μια επίσημη θεωρία για τα προβλήματα που περιλαμβάνουν κινήσεις η οποία ονομάζεται «Γενική Επίλυση Προβλημάτων» (G.P.S). Η θεωρία αυτή ήταν από τις πρώτες θεωρίες επεξεργασίας πληροφοριών που ξεκίνησε και αναπτύσσεται στην επιστήμη της γνωστικής ψυχολογίας. Σύμφωνα με την θεωρία αυτή τα προβλήματα που είναι σαφώς προσδιορισμένα και περιλαμβάνουν κινήσεις αποτελούνται από μία κατάσταση έναρξης, μια περιγραφή της κατάστασης για την μετάβαση στον στόχο τους παράγοντες που επιτρέπουν την επίτευξη της λύσης και τους περιορισμούς. Κατά την επίλυση των προβλημάτων που περιλαμβάνουν κινήσεις μπορεί να απαιτείται ενόραση για την επιλογή παραγωγικών κινήσεων ώστε να φτάσουμε στον στόχο.
Ωστόσο στην θεωρία του Newell και Simon δεν υπήρχε μια γενική συμφωνία για τον ορισμό προβλημάτων όσον αφορά τη διορατικότητα.H έρευνά τους επικεντρώνεται κυρίως στην ανθρώπινη σκέψη και στην επεξεργασία των πληροφοριών. Θεωρούν ότι το ανθρώπινο σύστημα αποτελείται από πολλά υποσυστήματα, όπως το υποσύστημα της μνήμης, τα αισθητήρια υποσυστήματα και άλλα. Η έρευνα τους περιελάμβανε μικρές εργασίες σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό δυσκολίας, τα οποία προέκυπταν από συζητήσεις τους για σκάκι, συμβολική λογική ,και άλγεβρα με τη μορφή παζλ. Σε αυτό που έδωσαν περισσότερη έμφαση ήταν κυρίως στην απόδοση της επίλυσης προβλημάτων και λιγότερο στην ικανότητα κάποιας μάθησης. Επίσης δεν λάμβαναν υπόψη τους τις διαφορές της ηλικίας. Στη θεωρία τους προβάλλεται το σύνολο των διαδικασιών ή των μηχανισμών από τα οποία αναδεικνύεται η συμπεριφορά της ανθρώπινης σκέψης. Προσπαθούν να εξηγήσουν την συμπεριφορά και όχι απλά να την περιγράψουν καθώς όλες αυτές οι διαδικασίες και οι μηχανισμοί υπάρχουν στο κεντρικό νευρικό σύστημα του ανθρώπου.
Το πασίγνωστο πείραμα τους «Tower of Honoi task»το οποίο είναι ένα puzzle και εντάσσεται στα σαφώς προσδιορισμένα προβλήματα.Περιλαμβάνει 3 στύλους και μερικούς δίσκους διαφόρων μεγεθών που μπορεί να μπαίνουν σε κάθε στύλο.Το συγκεκριμένο puzzle αρχίζει με τους δίσκους να είναι τοποθετημένοι στους στύλους σε αύξουσα σειρά ανάλογα με το μέγεθος. Στόχος αυτού του puzzle είναι να μετακινήσουμε τους δίσκους αυτούς σε έναν στύλο ακολουθώντας τους συγκεκριμένους κανόνες. Πρώτον, μόνο ένας δίσκος μπορεί να μετακινηθεί τη φορά. Δεύτερον, οι δίσκοι πρέπει να μετακινηθούν μόνο σε στύλους και πουθενά αλλού. Τρίτον, δεν μπορεί να τοποθετηθεί δίσκος πάνω σε μικρότερο του. Το συγκεκριμένο puzzle μαζί με άλλα αινιγματικά προβλήματα ομοίου τύπου χρησιμοποιήθηκε σε ασθενής με μετωπική βλάβη ώστε να αξιολογηθεί η απόδοσή τους Σύμφωνα με τα αποτελέσματα δεν υπήρχε καλή απόδοση των ασθενών και ο βαθμός δυσκολίας ήταν μεγαλύτερος σε σχέση με τα υπόλοιπα αινιγματικά προβλήματα που χρησιμοποιήθηκαν. Αν και η ερμηνεία από τη συγκεκριμένη έρευνα  δεν επιβεβαιώνει τόσο την τυπική ερμηνεία  που δίνεται στον πύργο του Ανόι στην βιβλιογραφία της νευροψυχολογίας, η οποία αναφέρει τις ικανότητες του «σχεδιάζω» ή «κοιτάω μπροστά» ωστόσο συμφωνεί με τις θεωρίες της δυσλειτουργίας του μετωπιαίου λοβού στην οποία  οφείλεται η αποτυχία και η κακή απόδοση του ασθενούς,
Από την άλλη είχαμε πληθώρα επιστημονικών  άρθρων, βιβλίων και ερευνών σχετικά με προβλήματα  ενόρασης όπως οι συνεισφορές  από τους ψυχολόγους της Gestalt.

Θεωρία της Gestalt

Οι ψυχολόγοι της Gestalt εισήγαγαν την έννοια της διορατικότητας στην μελέτη της επίλυσης προβλημάτων στις αρχές του 20ου αιώνα ως μια απάντηση στην θεωρία της συν-εμφάνισης των ιδεών ή των αισθήσεων όσο αφορά την γνωστική θεωρία που ισχύει σήμερα. Στη θεωρία αυτή η ενόραση δεν είναι τίποτα από μια άσκηση μετά από μια σειρά ενώσεων ιδεών ή ερεθισμάτων που οδηγούν στην λύση.(Mayer,1995). Επίσης υποστήριξαν μια εναλλακτική άποψη ότι «η ενόραση αποτελεί μια διαδικασία που διαφέρει όσο αφορά το είδος από τα συνηθισμένα είδη διαδικασιών της πληροφόρησης» (Sternberg&Davidson,1999). Επιπλέον πρότειναν ότι θα μπορούσαμε να επιτύχουμε διορατικότητα σε ένα πρόβλημα, να βρούμε τη λύση δηλαδή ακόμη και αν δεν είχαμε μεγάλη εμπειρία στο θέμα του προβλήματος. Αυτό φυσικά θα συνέβαινε μέσω της ανάλυσης του προβλήματος Σύμφωνα με τους ψυχολόγους της Gestalt ο λύτης του προβλήματος δεν θα χρειαστεί να υλοποιήσει παραγωγικές σκέψεις οι οποίες ορίζουν τη δυνατότητα να προχωρήσει πέρα από την εμπειρία του παρελθόντος στην παραγωγή κάτι νέου όσο αφορά το αίτημα του προβλήματος(Weisberg,1995)
Σύμφωνα με τη γκεσταλτική θεωρία η παραγωγική σκέψη εφαρμόζεται μόνο σε ορισμένα  προβλήματα, σε προβλήματα που δεν είναι ρουτίνας. Σε αντίθεση με τα τα προβλήματα ρουτίνας, δηλαδή τα συνηθισμένα προβλήματα στα οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί αναπαραγωγική σκέψη και να μας οδηγήσει στην λύση από προηγούμενη γνώση, τα προβλήματα μη ρουτίνας μας οδηγούν στην αποφυγή  της εμπειρία του παρελθόντος και στην κατάληξη  του  κάτι νέου και δημιουργικού.
Οι ψυχολόγοι της Gestalt  παρείχαν σπουδαία έργα στην σύγχρονη ψυχολογία και έκανα διάφορες δοκιμασίες για να συλλάβουν την στιγμή της έμπνευσης. Το πιο σπουδαίο ήταν το πείραμα με τους χιμπατζήδες (Kohler, 1925). Το πείραμα αυτό έγινε σε χιμπατζήδες τους οποίους τους είχαν σε ένα κλουβί και τους είχαν αφήσει μόνο δύο καλάμια. Έξω από το κλουβί είχαν τοποθετήσει τις μπανάνες. Οι χιμπατζήδες έβλεπαν τις μπανάνες και δεν μπορούσαν να τις πάρουν, είχαν φτάσει σε αδιέξοδο.Τότε έρχεται η στιγμή της έμπνευσης σύμφωνα με την γκεσταλτική θεωρία και οι χιμπατζήδες χρησιμοποίησαν τα δυο καλάμια για να φτάσουν τις μπανάνες οι οποίες ήταν ο στόχος. Σε γενικές γραμμές ο Kohler(1925)  στα πειράματα του δημιουργούσε μια κατάσταση στην οποία η άμεση διαδρομή προς τον στόχο ήταν αποκλεισμένη άλλα πάντα υπήρχε ένας έμμεσος τρόπος. Ωστόσο αυτό δημιούργησε κάποια ερωτήματα ως προς το τι είναι αυτό που εμποδίζει το ζώο στην προκειμένη φάση να βρει κατευθείαν την έμμεση λύση; και τι είναι αυτό που τον οδηγεί στην πορεία να χρησιμοποιήσει την έμμεση λύση; Η γκεσταλτική απάντηση όσο αφορά το πρώτο  ερώτημα ήταν ότι αυτό που εμποδίζει το υποκείμενο να δει την «κυκλική διαδρομή» δεν οφείλεται στην στην προκατάληψη των παρελθοντικών του εμπειριών αλλά στη εστίαση της προσοχής στον άμεσο στόχο.(Lewin,1936) και όσο για τη απάντηση στο δεύτερο ερώτημα ήταν όπως του Ohlson(1984) , η αναδιάρθρωση ή διαφυγή καθώς η ενόραση αποτελεί μια διαδικασία αναδόμησης. Σε ένα από τα κλασικά πειράματα στην επίλυση προβλημάτων ο  Duncker(1945)  υποστήριξε ότι υπάρχει «λειτουργική ακαμψία» Ένα παράδειγμα ήταν το πείραμα του με το κερί. Το πείραμα αυτό περιελάμβανε ένα κουτί με καρφιά και  ένα κουτί με σπίρτα .Ζητήθηκε από τα άτομα να στερεώσουν το κερί στον τοίχο χωρίς να στάξει μόνο με τη χρήση των αντικειμένων που είχαν μπροστά τους. Για τη λύση αυτού του πειράματος έπρεπε να χρησιμοποιήσουν το κουτί από τα καρφιά και να τοποθετήσουν πάνω το κερί, τα καρφιά για να το κρεμάσουν στον τοίχο και τα σπίρτα για το άναμμα του κεριού. Η «λειτουργική ακαμψία» στο πείραμα αυτό σημαίνει τα άτομα παρέλειψαν ή άργησαν να κάνουν τη χρήση του σωστού αντικειμένου, δηλαδή να αδειάσουν το κουτί με τα καρφιά και να το χρησιμοποιήσουν ως βάση. Μέσα από το πείραμα του διαπιστώνεται ότι πολλές φορές υπάρχει μια προκατάληψη από προηγούμενη εμπειρία και τα άτομα προσκολλούνται σε μια συγκεκριμένη μόνο λειτουργία η οποία τους εμποδίζει στην επίτευξη του στόχου. Σε μια έρευνα παρόμοια πειράματα όπως αυτό με το κερί έγιναν σε παιδιά ηλικίας πέντε, έξι και εφτά χρονών. Διαπιστώθηκε ότι η «λειτουργική ακαμψία» εμφανίζεται στα παιδιά έξι και εφτά χρονών σε σχέση με τα παιδιά ηλικίας πέντε χρονών, τα οποία εμφανίζουν ανοσία στο φαινόμενο αυτό και καλύτερη απόδοση αφού δεν τους επηρεάζει ακόμη.