Problemlösendes Denken - eine Einführung.

Inhaltsverzeichnis

1. Einführung

2. Summe aller Zustände – der Problemraum

3. Problemlöseoperatoren
3.1. Algorithmus und Heuristik als Problemlösungsverhalten
3.2. Hilfreiche Richtlinien und ihre Grenzen
3.3. Enkodierte „kristallisierte“ Problemlöseoperatoren – die Produktionsregeln

4. Die Auswahl von Operatoren
4.1. Wie findet man einen (geeigneten) Operator?.

5. Literaturverzeichnis

1. Einführung

Problemlösendes Denken – Gegenstand der vorliegenden Ausarbeitung – ist ein Teil der Denkpsychologie, dessen theoretischer Ursprung primär in der Gestaltpsychologie zu finden ist, welche mittels Tierexperimenten/ -beobachtungen Lösungsprozesse in großer Zahl untersuchte. Diese greifen auf prozedurales Wissen,

„also Wissen über Art und Weise, wie man verschiedene kognitive Aktivitäten und Operationen ausführt“^[1]

zurück und lassen sich schließlich auf menschliches Verhalten umlegen, da dieses immer teleologisch ist. Im Rahmen entsprechender Prozesse sind drei Merkmale von exponierter Stellung, nämlich die Zielgerichtetheit, welche bestimmt, dass Verhalten respektive Operationen eindeutig einem bestimmten Ziel folgen, Zerlegung in Teilziele, die eine für das Erreichen zu generierende Differenzierung in separate Aufgaben konkretisiert und letzten Endes die hierfür erforderliche Anwendung von Operatoren.

„Ein Problem liegt immer dann vor, wenn ein Hindernis oder eine Barriere das unmittelbare Erreichen eines Ziels verhindert.“^[2]

Jedoch gibt es unterschiedliche Problemtypen, die als gut bzw. schlecht definiert angegeben werden können. Erstgenannte zeichnet aus, dass ihr Anfangs- sowie Zielzustand klar identifizierbar ist, wohingegen letztere eben keine genaue Spezifizierung lösungsrelevanter Komponenten aufweisen. Allerdings können einige schlecht stellenweise auch in gut bestimmte umgeformt werden, wofür Pläne auszuarbeiten sind.

Angesprochene Diskrepanz, die ein Problem ja auszeichnet, kann über eine Ansammlung weiterer Informationen umgeformt werden, was über unterschiedliche Operationen geschieht, und schließlich vermindert werden, bis eine Lösung gefunden ist. Zu Beginn nutzt man das schon bestehende Wissen, um die Aufgabe festzulegen. Die durch den Lösungsprozess permanent erweiterte Kenntnismenge bezeichnet man als Wissenszustand. Kurz gesagt: beim Problemlösen wird ein Anfangs- schlussendlich in einen Zielzustand überführt.

2. Summe aller Zustände – der Problemraum

Problemlösen kann auch als Suche in einem Problemraum bezeichnet werden, welcher sich aus verschiedenen Problemzuständen konstituiert. Dies bedeutet, dass ein etwaiges Problem zu einem konkreten Stand der Lösung repräsentiert wird, woraus sich ergo eine Unterteilung in drei spezielle Phasen ergibt. Hierbei wird in Anfangszustand, intermediären Zustand und alsdann Zielzustand unterschieden.

Um obige relativ abstrakte Aussage zu verdeutlichen, sei an dieser Stelle auf das Beispiel eines Labyrinthes zurückgegriffen, von dem man weiß, dass es einen Eingang (Anfangszustand), einen Ausgang (Zielzustand) sowie zu diesem führenden Weg mit (vielerlei) Möglichkeiten (intermediären Zustand) gibt. Betritt man nun den Irrgarten, stehen einem viele Varianten zur Verfügung, ihn schließlich zu verlassen, was aber i.d.R. nur durch Finden des einen richtigen Weges gelingt. Mittels mentaler Operatoren, welche normalerweise einem WENN-DANN-Schema folgen (z.B. wenn ein Gang nach rechts abzweigt, dann gehe auch rechts), führt man Handlungen aus, die zum Ausgang führen.

„Der Problemraum ist also ein Möglichkeitsraum, der alle denkbaren Zustände umfasst, die bei der Lösung eines Problems auftreten können, egal ob diese Ziel führend sind oder nicht.“^[3]

Somit gilt, dass ein Problemlösender/„Verirrter“ alle drei Phasen passiert, ehe die Lösung/der Ausweg gefunden ist, wobei man aber auch in eine jeweils vorhergehende zurückfallen kann, sofern die/eine korrekte Sequenz von Operatoren nicht gefunden wird, welche einen Zustand in den nächsten transformiert (z.B. falsches Abbiegen). Es stehen folglich die Fragen im Vordergrund, was nun die zur Verfügung stehenden Operatoren bestimmt, also den Problemraum konkretisiert, und wie ein Operator aus der Menge aller zur Verfügung stehender ausgewählt, demzufolge der Weg zum Zielzustand verdeutlicht wird. Im angeführten Beispiel fungieren Operatoren, mit denen sich das anschließende Kapitel näher befasst, daher als Wege.

Da der Problemraum manchmal aber äußerst groß sein kann (z.B. ergibt sich gemäß Kombinatorik eine Summe von 1.048.576 potenziellen Möglichkeiten, in einem Labyrinth mit zehn Kreuzungen, welche jeweils in vier Richtungen führen), greift man auf spezielle Problemlösungsstrategien zurück, die Inhalt von 4.1. sind.

Bei der Suche nach Lösungen gibt es prinzipiell zwei Varianten, nämlich zum einen die vorwärts und zum anderen rückwärts gerichtete Suche. Erstgenannte verfolgt einen Ansatz, der einen Fortschritt verspricht, anhand dessen man sich bis zum Ergebnis immer weiter vorarbeitet. Somit zeichnet sich der gesamte Prozess durch einfache, klar strukturierte Schritte aus, wohingegen man bei der rückwärts gerichteten vom Zielzustand ausgeht und etwaige Zwischenschritte bis zum Anfangszustand beachtet (z.B. Planung einer Urlaubsreise im aktuellen ADAC AutoAtlas Deutschland/Europa). Man bedient sich folglich dem bereits erläuterten Prinzip der Aufteilung in Zwischenziele.

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^[1] ANDERSON, John R.: Kognitive Psychologie: eine Einführung. Heidelberg 1996, S.233.

^[2] MÜSSELER, Jochen/ Prinz, Wolfgang (Hrsgg.): Allgemeine Psychologie. Heidelberg u.a. 2002, S.643.

^[3] ebda, S.653.