Cover
Empieza ahora gratis Hs22.docx
Summary
# Basisprincipes van probleemoplossing
Dit onderwerp introduceert de definitie van probleemoplossing, de voorwaarden waaraan moet worden voldaan, en de verschillende kenmerken van problemen zoals goed/slecht gedefinieerd en kennisarm/kennisrijk.
## 1. Probleemoplossing: definitie en voorwaarden
Probleemoplossing treedt op wanneer aan de volgende vier voorwaarden is voldaan:
1. Er is sprake van twee verschillende toestanden: een beginsituatie en een doelsituatie.
2. De oplosser bevindt zich in de beginsituatie en wenst zich in de doelsituatie te bevinden.
3. De weg van de beginsituatie naar de doelsituatie is niet direct duidelijk.
4. Het overbruggen van de twee toestanden gebeurt via stappen onder bewuste controle.
### 1.1 Kenmerken van problemen
Problemen kunnen op verschillende manieren worden geclassificeerd:
#### 1.1.1 Goed gedefinieerde versus slecht gedefinieerde problemen
* **Goed gedefinieerde problemen:**
* De beginsituatie is volledig bekend.
* De doelsituatie is duidelijk omschreven.
* Mogelijke stappen en strategieën zijn volledig gedefinieerd.
* Voorbeelden: puzzels, doolhoven, strategiespellen (zoals schaken, hoewel het aantal mogelijke zetten hier enorm is).
* Onderzoek richt zich vaak op goed gedefinieerde problemen vanwege de aanwezigheid van een optimale oplossingstrategie en een gedefinieerde oplossing, wat vergelijking en analyse van oplossingsgedrag mogelijk maakt.
* **Slecht gedefinieerde problemen:**
* Het probleem is ondergespecificeerd.
* Mogelijke stappen, beschikbare middelen en gevolgen zijn onduidelijk.
* Er is vaak niet één correcte oplossing.
* Voorbeelden: de batterij van je telefoon is leeg en je moet dringend een bericht sturen; het plannen van een reis.
* De meeste dagelijkse problemen zijn slecht gedefinieerd.
#### 1.1.2 Kennisarme versus kennisrijke problemen
* **Kennisarme problemen:**
* Vereisen geen specifieke achtergrondkennis.
* Alle relevante informatie staat in de probleembeschrijving.
* Voorbeeld: het negenstippenprobleem (negen stippen verbinden met drie lijnen zonder de pen op te tillen).
* Onderzoek richt zich vaak op kennisarme problemen om individuele verschillen in achtergrondkennis te minimaliseren en cognitieve strategieën beter te kunnen analyseren.
* **Kennisrijke problemen:**
* Kunnen alleen worden opgelost door iemand met relevante kennis.
* De oplossing hangt af van kennis die niet expliciet in het probleem staat.
* Voorbeelden: veel dagelijkse problemen zoals het plannen van een reis, oplossen van technische problemen, medische diagnoses.
### 1.2 Gemeenschappelijke kenmerken van probleemoplossingsprocessen
Naast de hiervoor genoemde kenmerken, zijn er altijd de volgende aspecten aanwezig bij probleemoplossing:
#### 1.2.1 Doelgerichtheid
Probleemoplossing is altijd doelgericht; de oplosser heeft een specifiek doel voor ogen en de strategieën zijn erop gericht dit doel te bereiken.
#### 1.2.2 Betrokkenheid van Systeem 2-processen
De oplossing vereist gecontroleerde Systeem 2-processen. Deze processen maken het mogelijk om ontoereikende automatische oplossingen te verwerpen ten gunste van nieuwe strategieën. Als een oplossing direct via een automatisch proces gevonden kan worden, is er feitelijk geen sprake van probleemoplossing.
#### 1.2.3 Oplossing is niet onmiddellijk te vinden
De oplossing is niet onmiddellijk beschikbaar en een probleem bestaat alleen zolang de oplosser de te volgen strategie niet kent. Zodra de strategie bekend is, is het geen probleem meer. Voorbeelden hiervan zijn klassieke puzzels zoals het negenstippenprobleem of rivieroversteekpuzzels.
## 2. Reproductief versus productief denken
Bij probleemoplossing kunnen we onderscheid maken tussen twee vormen van denken:
### 2.1 Reproductief denken
* Maakt gebruik van eerder opgedane ervaringen en bestaande kennis om een probleem op te lossen.
* Er wordt niet actief gezocht naar nieuwe oplossingen.
* Dit werd geobserveerd bij dieren (bijvoorbeeld katten in puzzelboxen van Thorndike) die via trial-and-error leerden.
### 2.2 Productief denken
* Betreft het innovatief herstructureren van het probleem.
* Leidt tot inzicht en nieuwe strategieën.
* Vereist inzicht en creatief denken, niet slechts herhaling van eerdere handelingen.
## 3. Inzicht
Inzicht is een plotseling begrip of realisatie die ontstaat door een reorganisatie van de mentale representatie van een probleem. Dit kan gepaard gaan met een "aha-ervaring".
### 3.1 Het "alles of niets"-karakter van inzicht
* Bij inzichtproblemen ervaren proefpersonen vaak een plotselinge toename van het gevoel "dicht bij de oplossing te zijn" vlak voor het vinden ervan.
* Dit staat in contrast met non-inzichtproblemen, waar de toename van dit gevoel geleidelijker verloopt.
* Het gevoel van nabijheid kan al ontstaan voordat de oplossing expliciet geformuleerd kan worden, doordat het brein onbewust aan het herstructureren is.
### 3.2 De neurale basis van inzicht
* **Rechterhersenhelft:** Gespecialiseerd in het leggen van zwakke en verre associaties, wat essentieel is voor inzicht.
* **Anterieure cingulate gyrus (ACG):** Betrokken bij het detecteren van conflictsituaties en het doorbreken van bestaande denkwijzen.
* **Prefrontaalschors (PFC):** Betrokken bij hogere cognitieve functies.
### 3.3 De invloed van ervaring op inzicht
Eerdere ervaring kan zowel helpen als verhinderen bij het oplossen van problemen.
#### 3.3.1 Functionele gefixeerdheid
* Het onvermogen om een object te gebruiken voor een ander doel dan waarvoor het oorspronkelijk is ontworpen, omdat men zich fixeert op het conventionele gebruik.
* Voorbeeld: Duncker's kaarsprobleem, waarbij het punaisedoosje als kaarsenhouder gebruikt kan worden.
* Functionele gefixeerdheid kan overwonnen worden door functievrije beschrijvingen van objecten te gebruiken of door cognitieve controle te verminderen.
#### 3.3.2 Einstellung
* Het vasthouden aan een eerder succesvolle oplossingsstrategie, zelfs als deze niet meer adequaat is voor het huidige probleem.
* Dit kan leiden tot het over het hoofd zien van eenvoudigere oplossingen.
## 4. Representationele veranderingstheorie
Impasses (het vastlopen bij het oplossen van een probleem) ontstaan vaak doordat het probleem verkeerd wordt gerepresenteerd. Het doorbreken van een impasse vereist een verandering in de probleemrepresentatie.
### 4.1 Mechanismen voor representatieverandering
* **Constraint relaxation:** Het verwijderen of versoepelen van onnodige beperkingen die we onszelf opleggen. Dit is de sleutel tot het doorbreken van functionele gefixeerdheid.
* **Her-codering:** Het herinterpreteren van delen van de probleemrepresentatie.
* **Elaboratie:** Het toevoegen van nieuwe informatie aan de bestaande probleemrepresentatie.
### 4.2 Monitoring van voortgang
Het gevoel van voortgang kan misleidend zijn. Soms leidt een strategie die veel stippen verbindt (en dus veel voortgang lijkt te boeken) niet tot de oplossing, terwijl een minder efficiënte stap (die weinig voortgang lijkt te boeken) juist nodig is om het probleem op te lossen. Een gebrek aan voortgang kan juist leiden tot het loslaten van beperkingen en creatiever denken.
### 4.3 Processen betrokken bij representatieverandering
De initiële probleemrepresentatie ontstaat uit de verwerking van de probleembeschrijving en achtergrondkennis. Als een oplossing niet gevonden wordt, ontstaat er een impasse die door de bovengenoemde mechanismen kan worden doorbroken, wat leidt tot een veranderde representatie waarin opnieuw gezocht wordt naar een oplossing.
## 5. Incubatie
Incubatie verwijst naar het tijdelijk loslaten van een probleem, waarbij onbewuste mentale processen op de achtergrond blijven doorwerken aan een oplossing.
* **Effectiviteit:** Moderne studies tonen aan dat incubatie een klein maar significant positief effect heeft op probleemoplossing, vooral bij creatieve problemen.
* **Verklaringen:**
* Vergeten van misleidende strategieën of irrelevante informatie.
* (Mogelijke) rol van slaap als een krachtige vorm van incubatie.
## 6. Strategieën voor probleemoplossing
### 6.1 Heuristieken en algoritmes
* **Algoritme:** Een complexe procedure die gegarandeerd tot een oplossing leidt, maar cognitief belastend is.
* **Heuristiek:** Een vuistregel of cognitief zuinigere procedure die niet gegarandeerd tot een oplossing leidt. Mensen maken hier vaak gebruik van.
#### 6.1.1 Means-ends-analyse
* Het identificeren van het verschil tussen de huidige en doeltoestand, het formuleren van een subdoel om dit verschil te verkleinen, en het specificeren van de stappen om dit subdoel te bereiken. Dit proces wordt herhaald.
* Deze heuristiek is niet gegarandeerd succesvol, omdat subdoelen soms niet tot de uiteindelijke oplossing leiden.
#### 6.1.2 Hill climbing
* Altijd een stap zetten die de huidige toestand dichter bij de doeltoestand brengt.
* Inefficiënt wanneer een stap terug nodig is om het doel te bereiken.
#### 6.1.3 Voortgangsmonitoring
* Het monitoren van de voortgang om te bepalen of een strategie inefficiënt is en er gewisseld moet worden.
* Een te sterk gevoel van voortgang kan misleidend zijn en het veranderen van strategie belemmeren.
### 6.2 Planning
* Mensen plannen over het algemeen weinig vooruit, deels vanwege de beperkte capaciteit van het kortetermijngeheugen en deels omdat het mentaal kostbaar is.
* Het vermogen tot plannen is echter groter dan vaak wordt aangenomen, maar wordt niet altijd benut.
### 6.3 Cognitieve gierigheid
Mensen zijn geneigd om cognitieve inspanning te minimaliseren, wat leidt tot het gebruik van snelle, intuïtieve (Systeem 1) antwoorden in plaats van langzame, analytische (Systeem 2) processen. Dit kan leiden tot foutieve antwoorden, zoals geïllustreerd door de Cognitieve Reflectietest.
## 7. Probleemoplossing op basis van analogieën
Probleemoplossing door analogieën maakt gebruik van eerdere ervaringen door overeenkomsten te herkennen tussen een huidig en een eerder probleem.
### 7.1 Analogieën in de praktijk
* **Positieve transfer:** Een eerdere ervaring helpt bij het oplossen van een nieuw probleem.
* **Negatieve transfer:** Een eerdere ervaring werkt verwarrend en bemoeilijkt de oplossing.
* Analogieën worden gebruikt in wetenschap (bv. Rutherford-model), rechtspraak (jurisprudentie) en alledaagse situaties.
### 7.2 Het stralingsprobleem van Duncker
Dit probleem illustreert hoe een analogie (een generaal die een fort inneemt met verdeelde troepen) kan helpen bij het vinden van de oplossing: het gebruik van meerdere zwakke stralen vanuit verschillende richtingen om een tumor te vernietigen zonder gezond weefsel te beschadigen.
### 7.3 Soorten overeenkomsten bij analogieën
* **Oppervlakkige overeenkomsten:** Irrelevante, toevallige details die overeenkomen. Belangrijk voor herkenning van de analogie, maar niet voor de oplossing zelf.
* **Structurele overeenkomsten:** Gedeelde oplossingsprincipes en diepere relaties. Cruciaal voor het vinden van de juiste oplossing.
* **Procedurele overeenkomsten:** Overeenkomsten in de stappen of procedures die nodig zijn voor de oplossing. Helpend bij het herkennen en toepassen van de aanpak.
### 7.4 Analogieën door experts en de rol van zelf-generatie
* Experts gebruiken vaker structurele analogieën bij het genereren van hypothesen, en oppervlakkige analogieën bij experimentele problemen.
* Actief zelf analogieën genereren leidt tot een diepere verwerking en beter herkennen van structurele overeenkomsten, zelfs bij afwezigheid van oppervlakkige overeenkomsten.
### 7.5 Cognitieve processen bij analogisch redeneren
Analogie oplossen verloopt doorgaans in vier seriële stadia: ophaling (analoog uit geheugen activeren), mapping (overeenkomsten leggen), inferentie (nieuwe kennis afleiden) en inductie (abstract schema vormen). Dit proces is afhankelijk van frontale hersengebieden en het werkgeheugen.
## 8. De ontwikkeling van expertise
Expertise is het efficiënt kunnen uitvoeren van taken binnen een bepaald domein, wat zich ontwikkelt door herhaalde ervaring en oefening.
### 8.1 Kenmerken van expertise
* **Sneller en accurater:** Experts lossen problemen sneller en met minder fouten op dan leken, vaak door de onderliggende structuur van een probleem direct te herkennen.
* **Classificatie op basis van principes:** Experts groeperen problemen op basis van fundamentele principes, terwijl beginners zich richten op oppervlakkige kenmerken.
### 8.2 Schaakexpertise
* Schaakproblemen zijn goed gedefinieerd, maar door de grote hoeveelheid mogelijke zetten vereist het strategisch inzicht en patroonherkenning.
* **Chunking-theorie:** Schaakeksperts groeperen schaakposities in "chunks" (betekenisvolle patronen) in hun langetermijngeheugen.
* **Sjabloontheorie:** Een uitbreiding van de chunking-theorie, die stelt dat chunks zich ontwikkelen tot sjablonen met kerninformatie en "slots" voor extra details. Experts gebruiken sjablonen voor snelle patroonherkenning en zettenselectie. Hoewel sjabloongebaseerde kennis cruciaal is, blijft strategisch denken ook belangrijk.
### 8.3 Medische expertise
* Medische problemen zijn vaak slecht gedefinieerd en vereisen veel domeinspecifieke kennis.
* **Impliciete versus expliciete redenering:** Experts maken veel gebruik van snelle, intuïtieve (impliciete) denkprocessen, terwijl beginners meer expliciete, bewuste strategieën gebruiken. Expliciete controle kan de diagnostische kwaliteit verhogen.
* **Patroonherkenning en exemplaargebaseerde strategieën:** Expertise is gebaseerd op snelle visuele patroonherkenning en het vergelijken met eerder ervaren gevallen.
* **Diagnostische bias:** Beginners kunnen vatbaar zijn voor diagnostische bias door het te sterk leunen op geleerde voorbeelden. Specialisten gebruiken meer analytische processen om deze bias te verminderen.
* **Recognition-Primed Decision (RPD) model:** Experts nemen snelle, intuïtieve beslissingen door situaties te matchen met bekende patronen uit hun geheugen en oplossingen mentaal te simuleren.
* **Ervaring versus expertise:** Expertise is niet louter het gevolg van jarenlange ervaring, maar van doelbewust oefenen, waarbij uitdaging, herhaling, feedback en foutenverbetering cruciaal zijn.
* **Routineuze versus adaptieve expertise:** Routineuze expertise betreft efficiëntie in standaardprocedures, terwijl adaptieve expertise constante groei en innovatie inhoudt.
### 8.4 Doelbewust oefenen
Doelbewust oefenen, onder specifieke voorwaarden (uitdaging, herhaling, feedback, correctie), leidt tot expertise en kan werkgeheugenlimieten omzeilen door de snelle transfer van informatie naar het langetermijnwerkgeheugen. De effectiviteit van doelbewust oefenen varieert echter sterk tussen individuen en is afhankelijk van beginvaardigheid en talent.
---
# Productief en reproductief denken, en inzicht
Dit deel behandelt het onderscheid tussen het toepassen van bestaande kennis (reproductief) en het vinden van nieuwe oplossingen (productief), met een focus op het concept van inzicht en de rol van de hersenen daarbij.
## 2. Productief en reproductief denken, en inzicht
Probleemoplossing wordt gedefinieerd door vier voorwaarden: er zijn twee verschillende toestanden, de oplosser wil van de ene naar de andere, de weg is niet direct duidelijk, en het overbruggen gebeurt onder bewuste controle in meerdere stappen. Problemen variëren in definities (goed vs. slecht gedefinieerd) en vereiste voorkennis (kennisarm vs. kennisrijk).
### 2.1 Reproductief vs. productief denken
* **Reproductief denken:** Gebruikt eerder opgedane ervaringen om een probleem op te lossen, zonder actief te zoeken naar nieuwe oplossingen. Dit werd waargenomen bij dieren die problemen oplosten via trial-and-error, waarbij de "law of effect" (gedrag met plezierige uitkomst wordt herhaald) een rol speelde.
* **Productief denken:** Betreft het innovatief herstructureren van een probleem, wat leidt tot inzicht. Dit vereist het doorzien van het probleem en het ontwikkelen van nieuwe strategieën, in plaats van enkel herhaling van eerdere handelingen.
### 2.2 Inzicht
Inzicht is een plotseling begrip of een realisatie die voortkomt uit een reorganisatie van de elementen in een mentale representatie van een situatie. Dit gaat vaak gepaard met een subjectieve "aha!"-ervaring. Formeel is het een plotseling begrip waarbij een reorganisatie van de mentale representatie resulteert in een ongebruikelijke of niet-dominante interpretatie van een stimulus, situatie of gebeurtenis.
#### 2.2.1 De "alles of niets"-ervaring van inzicht
Subjectieve ervaringen van "warmte" (hoe dicht men bij de oplossing is) verschillen tussen inzicht- en niet-inzichtproblemen. Bij inzichtproblemen neemt dit gevoel van warmte plotseling toe vlak voor de oplossing, terwijl het bij niet-inzichtproblemen geleidelijker toeneemt. Dit komt doordat bij inzichtproblemen het brein onbewust aan het herstructureren is, wat leidt tot een discrete transitie van geen oplossing naar wel een oplossing, zonder dat men al inhoudelijke informatie heeft. Bij niet-inzichtproblemen heeft het bewustzijn continu toegang tot de tussentijdse voortgang.
#### 2.2.2 De neurale basis van inzicht
Onderzoek met de Remote Associates Test (RAT) toont aan dat inzichtsoplossingen gepaard gaan met sterkere activatie in de anterieure superieure temporale gyrus van de rechterhersenhelft. De rechterhersenhelft is gespecialiseerd in het leggen van zwakke en verre associaties, wat essentieel is voor inzicht. De linkerhersenhelft daarentegen verwerkt vooral sterke en nabije associaties. De anterieure cingulate gyrus (ACG) speelt een rol bij het detecteren van conflictsituaties en het doorbreken van starre denkpatronen. De prefrontale schors (PFC) is ook betrokken bij deze processen.
#### 2.2.3 De invloed van ervaring op inzicht
Eerdere ervaringen kunnen zowel helpen als hinderen bij het oplossen van nieuwe, vergelijkbare problemen.
* **Functionele gefixeerdheid:** Het onvermogen om een object voor een ander doel te gebruiken dan het oorspronkelijke, omdat men denkt dat het object alleen voor dat specifieke doel kan dienen. Het kaarsprobleem is een klassiek voorbeeld waarbij men het punaisedoosje alleen als container ziet en niet als kaarsenhouder. Het overwinnen hiervan kan door functievrije beschrijvingen te geven of door cognitieve controle te verminderen, waardoor starre denkpatronen worden losgelaten.
* **Einstellung (mental set):** Het blijven vasthouden aan een eerder succesvolle oplossingsstrategie die echter niet meer adequaat is voor het huidige probleem. Dit kan leiden tot het missen van eenvoudigere of efficiëntere oplossingen.
### 2.3 Representationele veranderingstheorie
Deze theorie stelt dat we soms vastlopen (impasse) omdat we een probleem verkeerd representeren. Oplossing kan dan gevonden worden door de representatie te veranderen via drie mechanismen:
* **Constraint relaxation (verlagen van beperkingen):** Het verwijderen of versoepelen van onnodige beperkingen die men zichzelf oplegt. Dit is essentieel om functionele gefixeerdheid te doorbreken.
* **Her-codering:** Het opnieuw interpreteren of hercoderen van een deel van de probleemrepresentatie.
* **Elaboratie:** Het toevoegen van nieuwe informatie aan de mentale representatie van het probleem.
#### 2.3.1 Monitoren van de voortgang
Het gevoel van voortgang bij het oplossen van een probleem kan misleidend zijn. Soms voelt het alsof men vooruitgang boekt door een bepaalde strategie te volgen, terwijl deze strategie het probleem juist verder van de oplossing afbrengt. Een gebrek aan waargenomen voortgang kan juist stimuleren om beperkingen los te laten en creatiever te denken.
#### 2.3.2 Processen betrokken bij representationele verandering
De initiële probleemrepresentatie ontstaat uit de verwerking van de probleembeschrijving en achtergrondkennis. Als de zoektocht naar een oplossing hierbinnen herhaaldelijk faalt, ontstaat een impasse. Deze kan doorbroken worden door de bovengenoemde mechanismen van representationele verandering, wat leidt tot een nieuwe representatie en een nieuwe zoektocht naar een oplossing.
#### 2.3.3 Evidentie voor representationele verandering
Onderzoek met luciferstokjes-rekenproblemen toonde aan dat type 2 problemen (waarbij een operator veranderd moest worden) significant moeilijker waren dan type 1 problemen (waarbij een cijfer veranderd moest worden). Dit komt doordat type 2 problemen een onbewuste "constraint" (dat operatoren vaststaan) moesten loslaten, wat voor proefpersonen lastiger bleek dan het aanpassen van cijfers. Oogbewegingsgegevens toonden aan dat proefpersonen vooral naar de cijfers keken, wat de focus op het aanpassen van de operator bemoeilijkte.
#### 2.3.4 Zoeken na inzicht
Zelfs na een succesvolle representationele verandering is er nog steeds een zoekproces nodig binnen de nieuwe representatie om de daadwerkelijke oplossing te vinden. Het inzicht opent nieuwe mogelijkheden, maar niet elke mogelijkheid leidt direct tot de oplossing.
### 2.4 Incubatie
Incubatie is het tijdelijk loslaten van een probleem, waarbij onbewuste mentale processen op de achtergrond doorwerken. Moderne studies tonen aan dat incubatie een klein maar significant positief effect heeft op het oplossen van creatieve problemen met meerdere oplossingen, vooral na langere actieve zoektijd. Slaap kan een effectieve vorm van incubatie zijn. Mogelijke verklaringen zijn het vergeten van misleidende strategieën of het toestaan van alternatieve aanpakken.
### 2.5 Strategieën voor probleemoplossing
#### 2.5.1 De General Problem Solver (GPS)
Dit computerprogramma, ontwikkeld door Newell en Simon, is ontworpen voor goed gedefinieerde problemen. Het werkt serieel, houdt rekening met een beperkt werkgeheugen en maakt gebruik van toegang tot het langetermijngeheugen. GPS werkt binnen een probleemruimte (begintoestand, doel-toestand, toegestane operaties) en lost problemen stap voor stap op.
#### 2.5.2 Typen problemen voor GPS
* **Puzzels met elementen in specifieke volgorde:** Vereisen het verplaatsen van elementen onder bepaalde beperkingen.
* **Toren van Hanoi:** Een klassiek voorbeeld waarbij tijdelijke stapels nodig zijn en soms stappen teruggezet moeten worden.
* **Rivieroversteekpuzzels:** Lijken op de Toren van Hanoi, maar de framing kan het besef van mogelijkheid tot teruggaan bemoeilijken.
#### 2.5.3 Heuristieken en Algoritmes
* **Algoritme:** Een complexe procedure die gegarandeerd tot een oplossing leidt, maar cognitief zwaar belastend kan zijn.
* **Heuristieken:** Cognitief zuinigere vuistregels die niet gegarandeerd tot een oplossing leiden.
* **Means-ends-analyse:** Het waarnemen van het verschil tussen de huidige en doeltoestand, formuleren van een subdoel om dit verschil te verkleinen, en specificeren van de stappen. Deze heuristiek kan echter falen als subdoelen niet tot de oplossing leiden, en mensen kunnen eraan blijven vasthouden, zelfs als het niet werkt.
* **Hill climbing:** De huidige toestand wordt zo veranderd dat de volgende zet ons een stap dichter bij de doeltoestand brengt. Dit is inefficiënt wanneer een stap terug nodig is.
* **Voortgangsmonitoring:** Het monitoren van de voortgang om te bepalen of een strategie efficiënt is. Een gebrek aan waargenomen voortgang kan juist stimuleren om van strategie te wisselen. Het gevoel van voortgang kan echter ook misleidend zijn, waardoor men aan een inefficiënte strategie blijft vasthouden.
#### 2.5.4 Planning
Mensen plannen over het algemeen weinig vooruit vanwege de beperkte capaciteit van het kortetermijngeheugen of omdat planning kostbaar is. Echter, we zijn wel in staat meer vooruit te plannen dan we vaak doen.
* **Cognitieve gierigheid:** Mensen zijn geneigd om cognitieve inspanning te vermijden en vallen terug op simpele, intuïtieve antwoorden (Systeem 1) in plaats van langzame, analytische processen (Systeem 2). Dit verklaart waarom mensen soms foutieve antwoorden geven op problemen, zelfs als ze over de capaciteit beschikken om tot een correct antwoord te komen.
### 2.6 Probleemoplossing op basis van analogieën
Analogieën maken het mogelijk om eerdere ervaringen te gebruiken bij het oplossen van nieuwe problemen door overeenkomsten te herkennen.
* **Positieve transfer:** Eerdere ervaring helpt bij het oplossen van een nieuw probleem.
* **Negatieve transfer:** Eerdere ervaring werkt verwarrend en maakt het oplossen van een nieuw probleem moeilijker.
#### 2.6.1 Het stralingsprobleem van Duncker
Dit probleem illustreert de kracht van analogieën. Een tumor moet bestraald worden met een sterke straal die ook gezond weefsel beschadigt, of een zwakke straal die te zwak is. De oplossing, gevonden door een analogie met een generaal die een fort inneemt door zijn leger op te splitsen en via meerdere wegen aan te vallen, is om meerdere zwakke stralen vanuit verschillende richtingen op de tumor te richten.
#### 2.6.2 Overeenkomsten tussen problemen
Drie typen overeenkomsten zijn cruciaal voor analogisch redeneren:
1. **Oppervlakkige overeenkomsten:** Irrelevante details die toevallig overeenkomen. Deze helpen bij het herkennen van een potentiële analogie, maar niet bij het vinden van de oplossing.
2. **Structurele overeenkomsten:** De diepere principes of relaties die beide problemen gemeen hebben. Deze zijn cruciaal voor het vinden van de juiste oplossing.
3. **Procedurele overeenkomsten:** De handelingen of procedures die nodig zijn voor de oplossing komen overeen. Deze helpen bij het herkennen en toepassen van de juiste aanpak.
#### 2.6.3 Gebruik van analogieën door experts
Experts gebruiken vaker oppervlakkige analogieën bij experimentele problemen, maar structurele analogieën bij het genereren van hypothesen. Actief zelf analogieën genereren leidt tot een diepere verwerking en beter herkennen van structurele overeenkomsten, zelfs bij afwezigheid van oppervlakkige overeenkomsten.
#### 2.6.4 Cognitieve processen bij analogisch redeneren
Analogieën worden verwerkt in vier strikt seriële stadia: ophaling (analoog uit geheugen activeren), mapping (overeenkomsten leggen), inferentie (nieuwe kennis afleiden) en inductie (abstract schema vormen). Dit proces vereist frontale hersengebieden en belast het werkgeheugen.
### 2.7 De ontwikkeling van expertise
Expertise omvat het efficiënt oplossen van problemen binnen een bepaald domein, vaak door het benutten van veel domeinspecifieke kennis.
#### 2.7.1 Kenmerken van expertise
Experts lossen problemen sneller en accurater op, en classificeren problemen op basis van dieperliggende principes in plaats van oppervlakkige kenmerken.
#### 2.7.2 Schaakexpertise
Schaakspelers ontwikkelen specifieke cognitieve vaardigheden, zoals het "chunking" van bordposities (het groeperen van informatie in betekenisvolle eenheden). De sjabloontheorie breidt dit uit door te stellen dat chunks zich ontwikkelen tot sjablonen die informatie over stukken en patronen bevatten, wat snelle herkenning en besluitvorming mogelijk maakt, zelfs onder tijdsdruk. Echter, strategisch denken blijft ook belangrijk.
#### 2.7.3 Medische expertise
Medische expertise is vaak gebaseerd op kennisrijke, slecht gedefinieerde problemen. Veel medische expertise is impliciet (systeem 1), maar wordt gecontroleerd door expliciete redenering (systeem 2). Patroonherkenning en exemplaargebaseerde strategieën zijn cruciaal, waarbij experts sneller relevante patronen herkennen en minder last hebben van diagnostische bias.
#### 2.7.4 Doelbewust oefenen
Expertise ontwikkelt zich door doelbewust oefenen, wat inhoudt: een uitdagend moeilijkheidsniveau, voldoende herhaling, directe en informatieve feedback, en de mogelijkheid tot fouten corrigeren. Dit kan werkgeheugenlimieten omzeilen door het gebruik van het langetermijnwerkgeheugen. Er is echter individuele variatie in hoe effectief doelbewust oefenen is en hoeveel tijd nodig is om expertise te bereiken.
---
# Strategieën voor probleemoplossing
Dit onderwerp verkent diverse strategieën en heuristieken voor probleemoplossing, waaronder die van de General Problem Solver (GPS), means-ends-analyse, hill climbing, voortgangsmonitoring, planning en cognitieve gierigheid.
## 3 Probleemoplossing: kenmerken en types
Probleemoplossing treedt op wanneer er sprake is van vier voorwaarden:
1. Er zijn twee verschillende toestanden.
2. De oplosser bevindt zich in de ene toestand en wil zich in de andere toestand bevinden.
3. Het is niet direct duidelijk hoe het verschil tussen deze toestanden overbrugd moet worden.
4. Het overbruggen van de toestanden gebeurt in meerdere stappen onder bewuste controle.
### 3.1 Goed gedefinieerde versus slecht gedefinieerde problemen
#### 3.1.1 Goed gedefinieerde problemen
Deze problemen kenmerken zich door:
* Een volledig bekende begintoestand.
* Een duidelijk omschreven doel- of eindtoestand.
* Volledig gedefinieerde mogelijke stappen en strategieën.
Voorbeelden hiervan zijn puzzels, doolhoven en strategiespellen zoals schaken. Hoewel schaken een goed gedefinieerd probleem is, is het aantal mogelijke zetten enorm, waardoor volledige vooruitplanning onmogelijk is en complexe cognitieve strategieën vereist zijn.
#### 3.1.2 Slecht gedefinieerde problemen
Deze problemen zijn ondergespecificeerd, waarbij:
* Mogelijke stappen, beschikbare middelen en gevolgen onduidelijk zijn.
* Er vaak niet één correcte oplossing is.
Een voorbeeld is een lege telefoonbatterij wanneer men dringend een bericht wil versturen, met diverse opties (andermans telefoon, oplader vinden, nieuwe batterij kopen) waarvan de voor- en nadelen situatie-afhankelijk zijn.
#### 3.1.3 Onderzoek naar probleemoplossing
Onderzoek richt zich vaak op goed gedefinieerde problemen omdat er een optimale oplossingstrategie en een gedefinieerde oplossing is, wat vergelijking met ideale oplossingen en identificatie van fouten mogelijk maakt. Dagelijkse problemen zijn echter meestal slecht gedefinieerd.
### 3.2 Kennisarme versus kennisrijke problemen
#### 3.2.1 Kennisarme problemen
Deze problemen vereisen geen specifieke achtergrondkennis; alle relevante informatie staat in de probleembeschrijving. Het negenstippenprobleem is hier een voorbeeld van, waarbij de oplossing gevonden kan worden zonder externe kennis.
#### 3.2.2 Kennisrijke problemen
Bij deze problemen is relevante voorkennis noodzakelijk voor de oplossing, welke niet expliciet in de probleembeschrijving staat. Veel dagelijkse problemen, zoals het plannen van een reis of het stellen van medische diagnoses, zijn kennisrijk.
#### 3.2.3 Onderzoek naar probleemoplossing
Onderzoek richt zich vaak op kennisarme problemen om individuele verschillen in achtergrondkennis te minimaliseren en cognitieve strategieën beter te analyseren.
### 3.3 Gemeenschappelijke kenmerken van probleemoplossing
Onafhankelijk van het type probleem, zijn er altijd terugkerende aspecten:
#### 3.3.1 Doelgerichtheid
Probleemoplossing is altijd doelgericht; de oplosser streeft naar een specifiek doel en de gebruikte strategieën zijn gericht op het bereiken daarvan.
#### 3.3.2 Betrokkenheid van Systeem 2-processen
Gecontroleerde Systeem 2-processen zijn betrokken om automatische, ontoereikende oplossingen te verwerpen ten gunste van nieuwe strategieën. Als een oplossing direct via een automatisch proces gevonden kan worden, is er geen sprake van probleemoplossing.
#### 3.3.3 Niet-onmiddellijke oplossing
De oplossing van een probleem is niet direct beschikbaar en een probleem bestaat alleen zolang de oplosser de te volgen strategie niet kent. Puzzels en het negenstippenprobleem zijn voorbeelden hiervan. Wat voor de ene persoon een probleem is, is dat niet noodzakelijk voor een ander.
## 4 Reproductief en productief denken
### 4.1 Reproductief denken
Dit type denken maakt gebruik van eerder opgedane ervaringen om een probleem op te lossen, zonder actief te zoeken naar nieuwe oplossingen. Edward Thorndike's studies naar dieren in puzzelboxen illustreerden dit, waarbij de dieren via trial-and-error leerden door de Wet van het Effect (gedrag met een plezierige uitkomst wordt vaker herhaald).
### 4.2 Productief denken
Dit betreft innovatief herstructureren van het probleem, wat leidt tot inzicht. Het vereist het doorzien van het probleem en het ontwikkelen van nieuwe strategieën, in plaats van alleen herhaling van eerdere handelingen.
## 5 Inzicht
Inzicht wordt vaak beschreven als het gevolg van een plotselinge herstructurering van een probleem, soms vergezeld van een "aha"-ervaring. Het omvat een reorganisatie van elementen in de mentale representatie van een situatie, resulterend in een nieuwe interpretatie.
### 5.1 Inzicht: alles of niets?
De subjectieve ervaring van het vinden van een oplossing bij inzichtproblemen kan al optreden voordat de oplossing volledig is uitgewerkt. Bij inzichtproblemen is er een plotselinge toename van het "gevoel van warmte" (hoe dicht men bij de oplossing is), terwijl dit bij niet-inzichtproblemen geleidelijker verloopt. Dit komt doordat het brein onbewust herstructureert voordat de oplossing expliciet wordt.
### 5.2 De neurale basis van inzicht
Onderzoek met de Remote Associates Test (RAT) toont aan dat inzichtsoplossingen gepaard gaan met sterkere activatie in de rechter anterieure superieure temporale gyrus. De rechterhersenhelft is gespecialiseerd in het leggen van zwakke en verre associaties, wat essentieel is voor inzicht. De linkerhersenhelft verwerkt daarentegen sterkere en nabije associaties. Ook de anterieure cingulate gyrus (conflict detectie) en de prefrontale schors (executieve functies) spelen een rol.
### 5.3 De invloed van ervaring op inzicht
Eerdere ervaring kan helpen bij probleemoplossing, maar kan ook belemmerend werken door:
#### 5.3.1 Functionele gefixeerdheid
Dit treedt op wanneer objecten alleen voor hun specifieke, bekende doel worden gezien, waardoor creatieve toepassingen gemist worden. Duncker's kaarsprobleem illustreert dit: proefpersonen zagen het luciferdoosje niet als kaarsenhouder. Het faciliteren van functievrije beschrijvingen en het inhiberen van de linker prefrontale schors kan functionele gefixeerdheid overwinnen.
#### 5.3.2 Einstellung (mentale set)
Dit is het vasthouden aan een eerder succesvolle oplossingsstrategie die niet meer adequaat is voor het huidige probleem. De waterpottenproblemen laten zien hoe proefpersonen een complexere strategie bleven toepassen, zelfs wanneer er een eenvoudigere oplossing beschikbaar was.
## 6 Representatieverandering
Impasse bij probleemoplossing kan ontstaan door een onjuiste mentale representatie van het probleem. Oplossing vereist het veranderen van deze representatie via:
* **Constraint relaxation:** Het versoepelen of verwijderen van onnodige beperkingen.
* **Her-codering:** Het herinterpreteren van delen van de probleemrepresentatie.
* **Elaboratie:** Het toevoegen van nieuwe informatie aan de mentale representatie.
### 6.1 Het monitoren van de voortgang
Mensen gebruiken de mate van voortgang vaak om te bepalen of ze vastlopen. Een gevoel van weinig voortgang kan paradoxaal genoeg stimuleren tot het loslaten van beperkingen en creatiever denken, terwijl te veel voorspoed kan leiden tot het vasthouden aan een ineffectieve strategie.
### 6.2 Processen betrokken bij representatieverandering
De initiële probleemrepresentatie ontstaat uit de verwerking van de probleembeschrijving en achtergrondkennis. Herhaaldelijk falen leidt tot impasse, die door representatieverandering (constraint relaxation, hercodering, elaboratie) doorbroken kan worden.
### 6.3 Evidentie voor representatieverandering
Onderzoek met luciferpuzzels, waarbij operatoren (zoals '+') moesten worden veranderd in plaats van cijfers, toonde aan dat het loslaten van de onbewuste regel dat operatoren vaststaan (constraint relaxation) cruciaal was voor de oplossing.
### 6.4 Zoeken naar inzicht
Na een representatieverandering is er nog steeds een zoekproces nodig om de oplossing te vinden, aangezien er vele mogelijke patronen kunnen ontstaan, waarvan er slechts enkele tot de juiste oplossing leiden.
## 7 Incubatie
Incubatie, het tijdelijk loslaten van een probleem, kan leiden tot doorbraken doordat onbewuste processen op de achtergrond blijven doorwerken. Moderne studies tonen een klein, maar significant positief effect van incubatie, met name bij creatieve problemen en na langere actieve zoektijd. Slaap wordt ook beschouwd als een effectieve vorm van incubatie.
### 7.1 Waarom werkt incubatie?
Mogelijke verklaringen zijn het vergeten van misleidende strategieën en informatie, waardoor men vrijer kan denken.
## 8 Strategieën voor probleemoplossing
### 8.1 De General Problem Solver (GPS)
Developed by Newell and Simon, the GPS is a computer program designed for well-defined problems. It operates within a "problem space" consisting of a start state, goal state, and allowed operations. The GPS aims to move from the start to the goal state step-by-step, utilizing algorithms for guaranteed solutions, though its strategies may differ from human approaches which often rely on heuristics.
### 8.2 Types van problemen die door de General Problem Solver kunnen worden opgelost
De GPS kan problemen oplossen waarbij elementen in een specifieke volgorde verplaatst moeten worden, zoals:
#### 8.2.1 De Toren van Hanoi
Dit klassieke probleem vereist het verplaatsen van schijven van de ene pin naar de andere, met de restricties dat slechts één schijf tegelijk verplaatst mag worden en een grotere schijf nooit bovenop een kleinere mag komen te liggen. Tijdelijke stapels en soms het terugplaatsen van delen van de oplossing zijn nodig.
#### 8.2.2 Rivieroversteekpuzzels
Varianten zoals het missionarissen-en-kannibalenprobleem of het probleem van de boer met de wolf, geit en kool, vereisen ook heen- en terugreizen, waarbij soms objecten of personen teruggenomen moeten worden. Soms is een stap achteruit noodzakelijk om het doel te bereiken. Het framing van deze problemen kan de perceptie van mogelijke stappen beïnvloeden.
### 8.3 Heuristieken en Algoritmes
Gezien de complexiteit van de meeste problemen, maken probleemoplossers vaak gebruik van vuistregels (heuristieken) in plaats van algoritmes. Algoritmes garanderen een oplossing, maar zijn cognitief zwaar belastend.
#### 8.3.1 Means-ends-analyse
Deze heuristiek richt zich op het reduceren van het verschil tussen de huidige en de doeltoestand door subdoelen te formuleren. Stap-voor-stap wordt naar deze subdoelen toegewerkt. Deze heuristiek garandeert echter geen oplossing en kan ertoe leiden dat men blijft vasthouden aan een strategie die men denkt dat dichter bij het doel brengt, zelfs als dit feitelijk niet zo is.
#### 8.3.2 Hill climbing
Bij deze heuristiek wordt elke zet gemaakt om de huidige toestand zo te veranderen dat deze dichter bij de doeltoestand komt. Dit is vergelijkbaar met bergklimmen in het donker, waarbij elke stap omhoog wordt gezet. Het nadeel is dat men vast kan komen te zitten op lokale toppen en soms een stap terug moet doen om de werkelijke top te bereiken.
#### 8.3.3 Voortgangsmonitoring
Dit is een heuristiek die de efficiëntie van de gebruikte strategie evalueert. Mensen wisselen van strategie wanneer een huidige strategie inefficiënt blijkt. Het gevoel van voortgang (of het gebrek daaraan) kan het loslaten van oude beperkingen stimuleren.
#### 8.3.4 Planning
Over het algemeen plannen mensen niet ver vooruit bij probleemoplossing, voornamelijk door de beperkte capaciteit van het kortetermijngeheugen en de kostbaarheid van planning. Soms is planning echter cruciaal voor efficiënte probleemoplossing, zoals blijkt uit studies met het waterpottenprobleem waarbij expliciete instructies om vooruit te plannen tot snellere oplossingen leidden.
#### 8.3.5 Cognitieve gierigheid
Dit concept, gerelateerd aan de duale-benadering van denken (Systeem 1: snel, intuïtief; Systeem 2: langzaam, analytisch), beschrijft de neiging om cognitieve inspanning te vermijden. Dit kan leiden tot het snel aannemen van intuïtieve antwoorden die niet altijd correct zijn. De cognitieve reflectietest meet deze neiging.
## 9 Probleemoplossing op basis van analogieën
Probleemoplossing via analogieën maakt gebruik van eerdere ervaringen door overeenkomsten te herkennen tussen een huidig en een eerder probleem.
### 9.1 Positieve en negatieve transfer
* **Positieve transfer:** Eerdere ervaring helpt bij het sneller of beter oplossen van een nieuw probleem.
* **Negatieve transfer:** Eerdere ervaring werkt verwarrend en bemoeilijkt de oplossing.
### 9.2 Analogieën in wetenschap en rechtspraak
Wetenschappers gebruiken analogieën (zoals het Rutherford-model van het atoom of het computermetafoor voor cognitie) om nieuwe fenomenen te begrijpen. Rechters gebruiken jurisprudentie (eerdere, vergelijkbare zaken) voor besluitvorming.
### 9.3 Het stralingsprobleem van Duncker
Dit probleem, waarbij een tumor vernietigd moet worden met straling zonder gezond weefsel te beschadigen, illustreert hoe analogieën kunnen helpen. De oplossing is om meerdere zwakke stralen vanuit verschillende richtingen tegelijk op de tumor te richten, vergelijkbaar met een generaal die zijn leger splitst om een fort in te nemen.
### 9.4 Overeenkomsten tussen problemen
Drie typen overeenkomsten zijn cruciaal:
1. **Oppervlakkige overeenkomsten:** Irrelevante details die toevallig overeenkomen. Belangrijk voor herkenning, maar niet voor de oplossing.
2. **Structurele overeenkomsten:** De gedeelde oplossingsprincipes. Cruciaal voor het vinden van de juiste oplossing.
3. **Procedurele overeenkomsten:** De overeenkomsten in de benodigde procedures. Helpend bij het herkennen en toepassen van de juiste aanpak.
### 9.5 Cognitieve processen bij analogisch redeneren
Analogieprobleemoplossing omvat doorgaans de stadia van ophaling (analoog activeren), mapping (overeenkomsten leggen), inferentie (nieuwe kennis afleiden) en inductie (abstract schema vormen). Deze processen zijn strikt serieel en vereisen het werkgeheugen, met activatie in frontale hersengebieden.
## 10 De ontwikkeling van expertise
Expertise verwijst naar een hoge mate van efficiëntie in een specifiek domein, ontwikkeld door herhaalde ervaring en gerichte oefening. Experts lossen problemen sneller en accurater op, classificeren problemen op basis van dieperliggende principes en gebruiken vaak impliciete, patroonherkennende strategieën.
### 10.1 Soorten expertise
* **Routineuze expertise:** Efficiëntie in standaardprocedures (bv. inspectie van mammogrammen).
* **Adaptieve expertise:** Continu groeien en innoveren door doelbewuste betrokkenheid bij het oplossen van nieuwe en complexe problemen.
### 10.2 Schaakexpertise
Schaakexperts onderscheiden zich door het herkennen van patronen (chunks) in bordposities, die grotere hoeveelheden informatie bevatten dan bij beginners. De sjabloontheorie (template theory) breidt dit uit door te stellen dat experts complexe patronen (sjablonen) opslaan die snel kunnen worden geraadpleegd, waardoor ze effectief opereren, ook onder tijdsdruk.
### 10.3 Medische expertise
Medische expertise is vaak kennisrijk en slecht gedefinieerd, met een sterke nadruk op patroonherkenning (met name in visuele specialismen zoals radiologie). Experts gebruiken vaak impliciete, snelle herkenningsstrategieën (Systeem 1), die echter gecontroleerd worden door expliciete analyse. Het Recognition-Primed Decision (RPD) model beschrijft hoe experts snelle, intuïtieve beslissingen nemen op basis van patroonherkenning en eerdere ervaringen.
### 10.4 Doelbewust oefenen
Volgens Ericsson draagt doelbewust oefenen (uitdagend niveau, herhaling, feedback, fouten corrigeren) bij aan expertise. Dit kan leiden tot de ontwikkeling van een langetermijnwerkgeheugen, waarbij nieuwe informatie direct wordt gekoppeld aan bestaande kennis. Individuele verschillen in beginvaardigheid, talent en de effectiviteit van oefening over tijd spelen echter een rol.
---
> **Tip:** Het onderscheid tussen routineuze en adaptieve expertise is cruciaal voor het begrijpen van expertiseontwikkeling. Adaptieve expertise, die gericht is op voortdurende groei en innovatie, vereist meer dan alleen jarenlange ervaring.
> **Tip:** Cognitieve gierigheid verklaart de neiging om eenvoudige, intuïtieve antwoorden te prefereren boven grondige analyse. Wees bewust van dit fenomeen bij het oplossen van problemen.
> **Tip:** Representatieverandering is vaak de sleutel tot het doorbreken van impasses. Denk na over verschillende manieren om een probleem te bekijken.
> **Voorbeeld:** Het negenstippenprobleem illustreert hoe het loslaten van een onbewuste beperking (lijnen moeten binnen het raster blijven) essentieel is voor de oplossing.
> **Voorbeeld:** Bij het stralingsprobleem leidt het herkennen van de structurele analogie met het fortprobleem tot een efficiënte oplossing.
---
# Analogieën en expertise in probleemoplossing
Dit gedeelte onderzoekt hoe analogieën worden ingezet bij probleemoplossing, hoe expertise zich ontwikkelt, en het onderscheid tussen routineuze en adaptieve expertise, met specifieke focus op schaak- en medische expertise.
## 4.1 Probleemoplossing
Probleemoplossing treedt op wanneer aan de volgende vier voorwaarden is voldaan:
1. Er zijn twee verschillende toestanden (een begintoestand en een doeltoestand).
2. De oplosser bevindt zich in de begintoestand en wenst zich in de doeltoestand te bevinden.
3. De weg van de begintoestand naar de doeltoestand is niet direct duidelijk.
4. Het overbruggen van het verschil tussen de toestanden gebeurt stapsgewijs en onder bewuste controle.
### 4.1.1 Kenmerken van probleemoplossing
Problemen kunnen worden geclassificeerd op basis van verschillende kenmerken:
#### 4.1.1.1 Goed gedefinieerde versus slecht gedefinieerde problemen
* **Goed gedefinieerde problemen:**
* Begintoestand, eindtoestand en toegestane stappen/strategieën zijn volledig duidelijk.
* Voorbeelden: Puzzels, doolhoven, strategiespellen.
* Het schaakspel is een voorbeeld dat ondanks duidelijke regels (begintoestand, doel, toegestane zetten) uniek is door het enorme aantal mogelijke zetten, waardoor volledige vooruitplanning onmogelijk is en complexe cognitieve strategieën vereist zijn.
* **Slecht gedefinieerde problemen:**
* Ondergespecificeerd; stappen, middelen en gevolgen zijn onduidelijk.
* Vaak meerdere mogelijke oplossingen, zonder één correcte.
* Voorbeeld: Een lege telefoonbatterij wanneer dringend een bericht gestuurd moet worden; opties zijn divers en de uitkomst is situatieafhankelijk.
* De meeste dagelijkse problemen vallen hieronder.
* Onderzoek richt zich vaak op goed gedefinieerde problemen omdat er een optimale oplossingstrategie bestaat, wat vergelijking van oplossingsgedrag met de ideale oplossing en identificatie van fouten mogelijk maakt.
#### 4.1.1.2 Kennisarme versus kennisrijke problemen
* **Kennisarme problemen:**
* Vereisen geen specifieke achtergrondkennis; alle relevante informatie is in de probleembeschrijving gegeven.
* Voorbeeld: Het negenstippenprobleem.
* **Kennisrijke problemen:**
* Vereisen specifieke achtergrondkennis die niet expliciet in de probleembeschrijving staat.
* Voorbeelden: Reisplanning, technische problemen, medische diagnoses.
* Onderzoek focust vaak op kennisarme problemen om individuele verschillen in achtergrondkennis te minimaliseren en cognitieve strategieën beter te analyseren.
#### 4.1.1.3 Gemeenschappelijke kenmerken
Naast de hiervoor genoemde classificaties, zijn er gemeenschappelijke kenmerken van probleemoplossingsprocessen:
* **Doelgerichtheid:** Probleemoplossing is altijd gericht op het bereiken van een specifiek doel.
* **Betrokkenheid van Systeem 2-processen:** Gecontroleerde, bewuste denkprocessen zijn nodig om automatische, ontoereikende oplossingen te verwerpen en nieuwe strategieën toe te passen.
* **Niet-onmiddellijke oplossing:** Een probleem is alleen een probleem zolang de strategie om het op te lossen nog niet bekend is.
### 4.1.2 Reproductief versus productief denken
* **Reproductief denken:**
* Gebruik van eerder opgedane ervaringen om een probleem op te lossen, zonder actief naar nieuwe oplossingen te zoeken.
* Vaak geassocieerd met trial-and-error, zoals bij dieren in Edward Thorndike's puzzelboxen, waarbij de 'Law of Effect' (gedrag met plezierige uitkomst wordt herhaald) een rol speelt.
* **Productief denken:**
* Innovatief herstructureren van het probleem, leidend tot inzicht en nieuwe strategieën.
* Vereist inzicht en creatief denken.
### 4.1.3 Inzicht
Inzicht is een plotseling begrip of een realisatie die ontstaat door een reorganisatie van de mentale representatie van een probleem, resulterend in een nieuwe, niet-dominante interpretatie.
* **"Alles of niets"-karakter:** Inzichtsproblemen gaan vaak gepaard met een subjectieve "aha"-ervaring vlak voor de oplossing expliciet wordt. Dit is anders dan bij non-inzichtsproblemen, waar de "warmte" voor de oplossing geleidelijk toeneemt doordat het bewustzijn continu toegang heeft tot de vorderingen.
#### 4.1.3.1 De neurale basis van inzicht
* Onderzoek, met name met de Remote Associates Test (RAT), suggereert dat inzichtsoplossingen gepaard gaan met verhoogde activiteit in de anterieure superieure temporale gyrus van de rechterhersenhelft.
* De **rechterhersenhelft** lijkt cruciaal voor inzicht omdat deze gespecialiseerd is in het leggen van zwakke en verre associaties, terwijl de linkerhersenhelft sterke en nabije associaties verwerkt.
* Andere betrokken gebieden zijn de anterieure cingulate gyrus (voor conflict detectie en het doorbreken van starre denkpatronen) en de prefrontale cortex.
#### 4.1.3.2 De invloed van ervaring op inzicht
Eerdere ervaringen kunnen zowel helpen als hinderen bij probleemoplossing:
* **Functionele gefixeerdheid:**
* Het onvermogen om een object voor een ander doel te gebruiken dan het conventionele, door de beperkte mentale representatie van het object.
* Voorbeeld: Duncker's kaarsprobleem, waarbij het punaisedoosje niet als kaarsenhouder werd gezien.
* Onderzoek toont aan dat functievrije beschrijvingen van objecten en het inhiberen van de linker prefrontale cortex (minder sterke cognitieve controle) functionele gefixeerdheid kunnen doorbreken.
* **Einstellung (mentale set):**
* Het persisteren in een oplossingsstrategie die eerder werkte, maar niet meer adequaat is voor het huidige probleem.
* Voorbeeld: Het waterpottenprobleem, waarbij proefpersonen een complexe, maar ineffectieve strategie bleven toepassen in plaats van een eenvoudigere oplossing te zien.
### 4.1.4 Representatieveranderingstheorie
Impasse bij probleemoplossing kan ontstaan door een verkeerde mentale representatie van het probleem. Oplossing vereist een verandering van deze representatie door middel van:
* **Constraint relaxation:** Verwijderen of versoepelen van onnodige beperkingen.
* **Her-codering:** Herinterpreteren van delen van de probleemrepresentatie.
* **Elaboratie:** Toevoegen van nieuwe informatie aan de mentale representatie.
#### 4.1.4.1 Het monitoren van de voortgang
Mensen gebruiken de mate van voortgang vaak om te bepalen of ze vastzitten. Paradoxaal genoeg kan een gevoel van weinig voortgang juist stimuleren om beperkingen los te laten en creatiever te denken, terwijl een illusie van veel voortgang kan leiden tot het vasthouden aan een ineffectieve strategie.
#### 4.1.4.2 Processen betrokken bij representatieverandering
De eerste probleemrepresentatie ontstaat uit de verwerking van de probleembeschrijving en achtergrondkennis. Als de zoektocht naar een oplossing herhaaldelijk faalt, ontstaat een impasse die door representatieverandering kan worden doorbroken, leidend tot een nieuwe zoektocht.
#### 4.1.4.3 Evidentie
Onderzoek met luciferpuzzels, waarbij een som correct gemaakt moest worden door één lucifer te verplaatsen, toonde aan dat het aanpassen van operatoren (in plaats van alleen cijfers) veel lastiger was omdat dit een onderliggende beperking (constraint) van het denken moest loslaten.
### 4.1.5 Incubatie
Incubatie is het tijdelijk loslaten van een probleem, waarbij onbewuste processen mogelijk doorwerken. Hedendaags onderzoek toont aan dat incubatie een positief, zij het klein, effect heeft op probleemoplossing, vooral bij creatieve problemen. Langdurig actief zoeken voorafgaand aan incubatie versterkt het effect. Slaap kan een bijzonder effectieve vorm van incubatie zijn.
* **Mogelijke verklaringen voor incubatie:** Vergeten van misleidende strategieën of informatie die vastzitten in een ineffectieve aanpak.
### 4.1.6 Strategieën voor probleemoplossing
#### 4.1.6.1 Algemene probleemoplosser (General Problem Solver - GPS)
Newell en Simon ontwikkelden GPS, een computerprogramma dat problemen oplost door te opereren binnen een probleemruimte (begintoestand, doel, toegestane operaties). Het programma werkt stap voor stap, vergelijkbaar met menselijke probleemoplossing, maar kan afwijken door algoritmen te gebruiken in plaats van heuristieken.
#### 4.1.6.2 Types problemen opgelost door GPS
* **Toren van Hanoi:** Een goed gedefinieerd probleem dat strategisch denken en tijdelijke tussenoplossingen vereist.
* **Rivieroversteekpuzzels (bv. missionarissen en kannibalen):** Vergelijkbaar met de Toren van Hanoi, maar de framing kan het realiseren van "terugstappen" bemoeilijken en een beroep doen op inzicht.
#### 4.1.6.3 Heuristieken en algoritmen
* **Algoritme:** Een procedure die gegarandeerd tot een oplossing leidt, maar cognitief belastend is.
* **Heuristieken:** Cognitief zuinigere vuistregels die niet gegarandeerd tot een oplossing leiden.
##### 4.1.6.3.1 Means-ends-analyse
* Identificeren van het verschil tussen de huidige en doeltoestand, formuleren van subdoelen om dit verschil te verkleinen, en specificeren van stappen.
* Een heuristiek die niet gegarandeerd tot een oplossing leidt, omdat subdoelen soms niet tot de eindoplossing leiden. Proefpersonen blijven hieraan vasthouden, zelfs als het de afstand tot het doel vergroot.
##### 4.1.6.3.2 Hill climbing
* Elke stap wordt genomen om de huidige toestand dichter bij de doeltoestand te brengen.
* Inefficiënt omdat het soms noodzakelijk is om een stap terug te doen (een stap die de afstand tot het doel vergroot) om de uiteindelijke top te bereiken.
##### 4.1.6.3.3 Voortgangsmonitoring
* Het bewaken van de voortgang om te bepalen of een strategie moet worden gewisseld.
* Een strategie kan leiden tot een "voortgangsillusie", waarbij mensen aan een inefficiënte strategie vasthouden zolang ze het gevoel hebben vooruitgang te boeken.
#### 4.1.6.4 Planning
* Mensen plannen over het algemeen weinig vooruit, deels door de beperkte capaciteit van het kortetermijngeheugen en deels omdat planning kostbaar is en heuristieken vaak volstaan.
* Onderzoek suggereert echter dat we meer kunnen plannen dan we doen, maar er vaak voor kiezen dit niet te doen om mentale inspanning te besparen.
#### 4.1.6.5 Cognitieve gierigheid
* Mensen zijn geneigd om zuinig om te gaan met cognitieve inspanning (Systeem 1 versus Systeem 2 denken).
* Dit verklaart waarom men soms intuïtieve, maar foutieve antwoorden geeft op problemen, zoals blijkt uit de Cognitieve Reflectietest. Het concept van cognitieve gierigheid overlapt met het gebruik van heuristieken door Newell en Simon.
## 4.2 Probleemoplossing op basis van analogieën
Probleemoplossing op basis van analogieën maakt gebruik van eerdere ervaringen door overeenkomsten te herkennen tussen een huidig en een eerder probleem.
* **Positieve transfer:** Een eerdere ervaring helpt bij het oplossen van een nieuw, vergelijkbaar probleem.
* **Negatieve transfer:** Een eerdere ervaring werkt verwarrend en bemoeilijkt het vinden van de juiste oplossing.
Analogieën worden gebruikt in de wetenschap (bv. Rutherford-model van het atoom), rechtspraak (jurisprudentie) en diverse dagelijkse situaties.
### 4.2.1 Het stralingsprobleem van Duncker
Dit probleem illustreert hoe analogieën kunnen helpen bij het vinden van oplossingen voor complexe problemen. Het probleem betreft het bestralen van een tumor met een intense straal die ook gezond weefsel beschadigt, of een zwakke straal die de tumor niet vernietigt. De oplossing, geïnspireerd door een analogie van een generaal die een fort inneemt door zijn leger te splitsen, is om meerdere zwakke stralen vanuit verschillende richtingen tegelijk op de tumor te richten. Met een expliciete hint wordt de oplossingskans aanzienlijk verhoogd.
### 4.2.2 Overeenkomsten tussen problemen
Het succesvol gebruiken van analogieën hangt af van het herkennen van overeenkomsten tussen problemen. Chen identificeerde drie typen overeenkomsten:
1. **Oppervlakkige overeenkomsten:** Irrelevante details die toevallig overeenkomen. Deze helpen bij het herkennen van de relevantie van een analogie, maar niet bij het vinden van de oplossing zelf.
2. **Structurele overeenkomsten:** Gedeelde oplossingsprincipes. Cruciaal voor het vinden van de juiste oplossing.
3. **Procedurele overeenkomsten:** Overeenkomsten in de benodigde procedures voor de oplossing. Helpend bij het herkennen en toepassen van de juiste aanpak.
Onderzoek suggereert dat het actief genereren van analogieën leidt tot een diepere verwerking en beter herkennen van structurele overeenkomsten, zelfs bij afwezigheid van oppervlakkige kenmerken. De efficiëntie van het ophalen van analogieën wordt bepaald door het begrip van de onderliggende structuur van het probleem.
#### 4.2.2.1 Cognitieve processen bij analogisch probleemoplossen
* **Vier-term analogieën (A:B = C:D):** Een veelgebruikt experimenteel formaat om analogisch redeneren te onderzoeken.
* **Computationele modellen:** Analogie oplossen bestaat uit vier seriële stadia: ophaling, mapping, inferentie en inductie (vormen van een abstract schema).
* **Neurologische correlaten:** Codering en mapping van problemen zijn gerelateerd aan activiteit in frontale hersengebieden.
* **Rol van het werkgeheugen:** Analogieverwerking belast het werkgeheugen, met specifieke interferentie op de fonologische lus (verbale analogieën) en het visuospatiale kladblok (visuele analogieën).
## 4.3 De ontwikkeling van expertise
Expertise verwijst naar de hoge mate van efficiëntie waarmee een taak binnen een specifiek domein kan worden uitgevoerd, groeiend met oefening. Studies naar expertise maken vaak gebruik van kennisrijke problemen, omdat experts efficiënt gebruik maken van domeinspecifieke kennis. Experts lossen problemen sneller en accurater op en classificeren problemen op basis van dieperliggende principes in plaats van oppervlakkige kenmerken.
### 4.3.1 Soorten expertise
#### 4.3.1.1 Schaakexpertise
Schaakexpertise is ideaal voor onderzoek vanwege:
* Het goed gedefinieerde karakter, ondanks de complexiteit.
* De onmogelijkheid van volledige vooruitplanning.
* Een internationaal rankingsysteem voor prestatieniveaus.
* De ontwikkeling van cognitieve vaardigheden toepasbaar in andere domeinen.
#### 4.3.1.2 Medische expertise
Medische expertise is complementair aan schaakexpertise:
* Medische problemen zijn vaak slecht gedefinieerd en vereisen veel vakkennis (kennisrijke problemen).
* Heeft een aanzienlijk maatschappelijk belang.
### 4.3.2 Schaakexpertise
De Groot's onderzoek naar schaakgeheugen toonde aan dat experts beter waren in het reconstrueren van echte schaakstellingen dan willekeurige stellingen.
* **Chunking-theorie (Chase & Simon):** Schaakexperts delen bordposities op in "chunks" die meer informatie bevatten dan die van beginners. Experts hebben een groot aantal van deze chunks in hun langetermijngeheugen opgeslagen.
* **Sjabloontheorie (Gobet & Waters):** Een uitbreiding van de chunking-theorie die verklaart hoe chunks worden geïntegreerd in hogere-order representaties en de snelheid van encoderen. Schaakexperts gebruiken associatieve netwerken van chunks die zich ontwikkelen tot "sjablonen" met kernen en slots voor extra informatie. Sjabloontheorie voorspelt dat posities in maximaal drie sjablonen worden opgeslagen en dat experts goed presteren onder tijdsdruk door snelle toegang tot sjabloongebaseerde kennis. Echter, strategisch denken blijft ook belangrijk.
### 4.3.3 Medische expertise
Medische expertise omvat impliciete (intuïtieve, Systeem 1) en expliciete (bewuste, Systeem 2) redeneringen. Vooral in visuele specialismen zoals pathologie en radiologie is patroonherkenning cruciaal.
* **Patroonherkenning vs. Exemplaargebaseerde strategieën:** Expertise is deels gebaseerd op snelle visuele patroonherkenning (experts herkennen patronen direct) en deels op vergelijking met eerder ervaren gevallen (exemplaargebaseerde strategieën).
* **Diagnostische bias:** Het sterke vertrouwen op eerdere voorbeelden kan leiden tot diagnostische bias, vooral bij beginners. Experts, door analytische controle, zijn hier minder vatbaar voor.
* **Visuele specialisaties:** Experts in visuele domeinen (radiologen, pathologen) besteden minder tijd aan irrelevante gebieden en concentreren zich direct op diagnostisch relevante patronen, wat leidt tot snelle, efficiënte beslissingen.
#### 4.3.3.1 Efficiëntie van herkenningsprocessen
* **Snelle visuele herkenning:** Experts kunnen afwijkingen bijna onmiddellijk herkennen door een interne representatie van wat ze zoeken.
* **Oogbewegingsonderzoek:** Experts focussen snel en efficiënt op relevante informatie, scannen doelgericht en vermijden irrelevante details.
* **Vergelijking met algemene visuele herkenning:** De detectie van laesies op röntgenfoto's gebruikt vergelijkbare snelle visuele strategieën als objectherkenning, maar vereist aanvullende cognitieve verwerking.
#### 4.3.3.2 Patroonherkenning en beslissingsprocessen
* **Recognition-Primed Decision (RPD) model:** Experts nemen snelle beslissingen door een nieuwe situatie te vergelijken met eerdere ervaringen, een passende oplossing uit hun geheugen op te roepen en deze mentaal te simuleren. Bij nieuwe situaties wordt extra analyse verricht.
#### 4.3.3.3 Ervaring versus Expertise
* **Routineuze expertise:** Efficiëntie in standaardprocedures.
* **Adaptieve expertise:** Continue groei door innovatieve probleemoplossing en dieper begrip van het domein.
* Jarenlange ervaring correleert niet altijd met expertise; het aantal jaren ervaring kan zelfs negatief correleren met de vaardigheid. De **expertprestatiebenadering** focust op uitzonderlijke prestaties in uitdagende situaties, waar adaptieve expertise zichtbaar wordt.
#### 4.3.3.4 Doelbewust oefenen
* Doelbewust oefenen, volgens Ericsson, vereist een uitdagend maar haalbaar niveau, voldoende herhaling, directe feedback en foutenverbetering.
* In de medische context is directe feedback vaak afwezig (bv. effect van behandeling). Simulatortrainingen bieden hier uitkomst.
* Doelbewust oefenen kan werkgeheugenlimieten omzeilen door de vorming van een "langetermijnwerkgeheugen" waarbij nieuwe informatie direct wordt gekoppeld aan bestaande kennis.
* Hoewel veel doelbewust oefenen correleert met expertise, is het niet voldoende. Beginvaardigheid/talent en de effectiviteit van de oefening spelen ook een rol.
* De predicties van Ericsson & Towne over doelbewust oefenen blijken niet universeel te gelden vanwege individuele variatie in tijd, talent en de afvlakkende effectiviteit van oefening over tijd.
#### 4.3.3.5 Brede carrière-expertise versus specifieke vaardigheidsexpertise
* **Brede carrière-expertise:** Vereist meerdere vaardigheden (planning, communicatie, leren); IQ is hierbij een redelijke voorspeller.
* **Specifieke vaardigheidsexpertise:** Focust op één taak; algemene intelligentie speelt minder een rol, terwijl specifieke kennis en oefening cruciaal zijn.
---
## Veelgemaakte fouten om te vermijden
- Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens
- Let op formules en belangrijke definities
- Oefen met de voorbeelden in elke sectie
- Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen
Glossary
| Term | Definition |
|------|------------|
| Probleemoplossing | Een proces waarbij een persoon zich in een begin toestand bevindt en deze wil veranderen naar een doel toestand, waarbij de weg naar deze doel toestand niet direct duidelijk is en stapsgewijs onder bewuste controle wordt uitgevoerd. |
| Goed gedefinieerd probleem | Een probleem waarbij de begintoestand, de eindtoestand en de mogelijke stappen en strategieën duidelijk en volledig omschreven zijn, zoals bij puzzels of schaken. |
| Slecht gedefinieerd probleem | Een probleem dat ondergespecificeerd is, waarbij mogelijke stappen, middelen en gevolgen onduidelijk zijn en er vaak niet één correcte oplossing bestaat, zoals het moeten versturen van een bericht met een lege telefoonbatterij. |
| Kennisarm probleem | Een probleem dat geen specifieke achtergrondkennis vereist, omdat alle relevante informatie in de probleembeschrijving zelf wordt gegeven, zoals het negenstippenprobleem. |
| Kennisrijk probleem | Een probleem dat alleen kan worden opgelost door iemand met relevante voorkennis, aangezien de oplossing afhangt van informatie die niet expliciet in het probleem staat, zoals het plannen van een reis. |
| Reproductief denken | Het oplossen van een probleem door simpelweg eerder opgedane ervaringen en bekende methoden toe te passen, zonder actief te zoeken naar nieuwe oplossingen of inzichten. |
| Productief denken | Het oplossen van een probleem door innovatief te herstructureren, inzicht te verwerven en nieuwe strategieën te ontwikkelen, in plaats van enkel eerdere handelingen te herhalen. |
| Inzicht | Een plotseling begrip of realisatie waarbij de mentale representatie van een stimulus, situatie of gebeurtenis wordt geherstructureerd, resulterend in een ongebruikelijke of niet-dominante interpretatie. |
| Functionele gefixeerdheid | De neiging om gebruiksvoorwerpen enkel te zien voor hun meest voor de hand liggende functie, waardoor creatieve of alternatieve toepassingen worden gemist, zoals het doosje van de punaises enkel als container zien. |
| Einstellung (mentale set) | Het vasthouden aan een eerder succesvolle oplossingsstrategie die echter niet meer adequaat is voor het huidige probleem, wat leidt tot het over het hoofd zien van eenvoudigere oplossingen. |
| Representatieverandering | Het proces waarbij de mentale voorstelling van een probleem wordt aangepast om een oplossing te bereiken, bijvoorbeeld door beperkingen te versoepelen, informatie te hercoderen of nieuwe informatie toe te voegen. |
| Constraint relaxation (verlagen van beperkingen) | Het proces waarbij onnodige beperkingen die men zichzelf oplegt bij het oplossen van een probleem, worden verwijderd of versoepeld, wat kan leiden tot een nieuwe probleemrepresentatie. |
| Her-codering | Een deel van de mentale representatie van een probleem wordt opnieuw geïnterpreteerd of anders gecategoriseerd, waardoor nieuwe inzichten en oplossingsmogelijkheden ontstaan. |
| Elaboratie | Het toevoegen van nieuwe informatie aan de bestaande mentale representatie van een probleem, waardoor een completer en flexibeler beeld ontstaat dat nieuwe oplossingen kan ontsluiten. |
| Incubatie | Het tijdelijk loslaten van een probleem, waardoor onbewuste mentale processen op de achtergrond kunnen doorwerken aan de oplossing, wat vaak leidt tot een doorbraak. |
| Heuristieken | Vuistregels of mentale shortcuts die worden gebruikt om problemen op te lossen wanneer een volledig algoritmische aanpak te complex of tijdrovend is; ze garanderen geen oplossing, maar zijn cognitief zuinig. |
| Algoritme | Een gedetailleerde procedure of methode die gegarandeerd tot een oplossing leidt, maar die cognitief zwaar belastend kan zijn. |
| Means-ends-analyse | Een heuristiek die zich richt op het verkleinen van het verschil tussen de huidige en de doel toestand door subdoelen te formuleren en de stappen te specificeren die nodig zijn om die subdoelen te bereiken. |
| Hill climbing | Een heuristiek waarbij de huidige toestand van het probleem telkens zo wordt veranderd dat de volgende stap de toestand dichter bij de doel toestand brengt, vergelijkbaar met bergopwaarts lopen. |
| Voortgangsmonitoring | Het evalueren van de mate van vooruitgang bij het oplossen van een probleem, wat kan leiden tot het wisselen van strategie wanneer de huidige aanpak inefficiënt blijkt te zijn. |
| Planning | Het vooruitdenken over mogelijke stappen en hun gevolgen om een probleem op te lossen; de mate van planning varieert afhankelijk van de complexiteit en de beschikbare cognitieve middelen. |
| Cognitieve gierigheid | De neiging van mensen om zo economisch mogelijk met cognitieve inspanning om te gaan, waardoor ze vaak terugvallen op eenvoudige, intuïtieve, maar soms foutieve oplossingen in plaats van diepere analyse. |
| Analogie | Het herkennen van overeenkomsten tussen een nieuw probleem en een eerder probleem, waardoor oplossingen en strategieën uit het verleden kunnen worden toegepast. |
| Structurele overeenkomsten | De diepere principes of relaties die twee problemen gemeenschappelijk hebben en die cruciaal zijn voor het overbrengen van een oplossing van het ene probleem naar het andere. |
| Oppervlakkige overeenkomsten | Details die toevallig overeenkomen tussen twee problemen, maar die voor de oplossing vaak irrelevant zijn; ze kunnen echter helpen bij het herkennen van een mogelijke analogie. |
| Procedurele overeenkomsten | De handelingen of procedures die nodig zijn om een probleem op te lossen en die overeenkomen met die welke nodig zijn om een analogisch probleem op te lossen. |
| Expertise | Een hoge mate van efficiëntie en bekwaamheid in het uitvoeren van een taak binnen een bepaald domein, ontwikkeld door herhaalde oefening en ervaring. |
| Routineuze expertise | Het efficiënt worden in het uitvoeren van standaardprocedures binnen een bepaald domein, vaak door veel herhaling en oefening. |
| Adaptieve expertise | De vaardigheid om continu te blijven groeien en innoveren binnen een vakgebied door nieuwe problemen op te lossen en het domein beter te begrijpen, in plaats van enkel standaardprocedures toe te passen. |
| Chunking | Het groeperen van individuele informatie-eenheden tot grotere, herkenbare patronen of "chunks", wat het geheugen en de efficiëntie verbetert, met name bij experts. |
| Sjabloontheorie | Een uitbreiding van de chunking-theorie die stelt dat veelgebruikte chunks zich ontwikkelen tot sjablonen, die informatie bevatten over patronen van stukken en hun relaties, en die snelle probleemoplossing faciliteren. |
| Patroonherkenning | Het vermogen om snel en intuïtief bestaande patronen in nieuwe informatie te herkennen, wat essentieel is voor expertise, met name in visuele domeinen zoals de geneeskunde en schaken. |
| Impliciete redenering | Snelle, intuïtieve denkprocessen die vaak onbewust worden toegepast, kenmerkend voor experts in bepaalde domeinen, zoals visuele patroonherkenning. |
| Expliciete redenering | Bewuste, analytische en stap-voor-stap denkstrategieën die vaak worden gebruikt door beginners of ter controle door experts. |
| Exemplaargebaseerde strategieën | Een benadering van probleemoplossing waarbij de nadruk ligt op het vergelijken van een nieuw geval met eerder ervaren, specifieke gevallen (exemplaren) in plaats van op abstracte principes. |
| Recognition-Primed Decision (RPD) model | Een model dat beschrijft hoe experts snel beslissingen nemen door een nieuwe situatie te herkennen als een bekend patroon, een passende oplossing uit hun geheugen op te halen en deze mentaal te simuleren voordat deze wordt uitgevoerd. |
| Doelbewust oefenen | Gerichte oefening die plaatsvindt onder specifieke voorwaarden: een uitdagend maar haalbaar moeilijkheidsniveau, voldoende herhaling, directe en informatieve feedback, en de mogelijkheid om fouten te corrigeren. |