Einstellung je vývoj mechanizovaného stavu mysli. Einstellung, často nazývaný množina řešení problémů, odkazuje na predispozici člověka řešit daný problém specifickým způsobem, i když existují „lepší“ nebo vhodnější metody řešení problému. Einstellungův efekt je negativní efekt předchozích zkušeností při řešení nových problémů. Einstellungův efekt byl experimentálně testován v mnoha různých kontextech. Nejznámějším příkladem (který vedl k Luchinsovu a Luchinsovu ražení tohoto termínu) je Luchinsův experiment s nádobou na vodu, ve kterém byly subjekty požádány, aby vyřešily sérii problémů s nádobou na vodu. Po vyřešení mnoha problémů, které měly stejné řešení, subjekty aplikovaly stejné řešení na pozdější problémy, i když existovalo jednodušší řešení (Luchins, 1942). Další experimenty o Einstellungově efektu lze nalézt v The Effect of Einstellung on Compositional Processes and Rigidity of Behavior, A Variational Approach to the Effect of Einstellung.
Einstellung v němčině doslova znamená „nastavení“ nebo „instalace“. S Einstellungem souvisí to, co je označováno jako Aufgabe (v němčině doslova „úkol“). Aufgabe je situace, která by potenciálně mohla vyvolat Einstellungův efekt. Je to úkol, který vytváří tendenci provádět dříve použitelné chování. V Luchinsově a Luchinsově experimentu sloužil jako aufgabe problém s nádobou na vodu.
Dalším fenoménem podobným Einstellungu je funkční fixita (Duncker 1945). Funkční fixita je narušená schopnost objevit nové využití objektu, vzhledem k předchozímu použití objektu subjektem ve funkčně odlišném kontextu. Může být také považována za kognitivní zaujatost, která omezuje člověka k použití objektu pouze způsobem, jakým je tradičně používán. Duncker také poukázal na to, že jev se nevyskytuje pouze u fyzických objektů, ale také u mentálních objektů nebo konceptů (bod, který se dobře hodí k fenoménu Einstellungova efektu).
Efekt Einstellung nastává, když je osoba postavena před problém nebo situaci, která je podobná problémům, kterými si prošla v minulosti. Pokud bylo řešení (nebo vhodné chování) problému/situace v každé předchozí zkušenosti stejné, dotyčná osoba pravděpodobně poskytne stejnou odpověď, aniž by se nad problémem příliš zamýšlela, i když by mohla být k dispozici vhodnější odpověď. Efekt Einstellung je v podstatě jedním ze způsobů lidského mozku, jak najít vhodné řešení/chování co nejefektivněji. Všimněte si však, že i když je nalezení řešení efektivní, nalezené řešení nemusí být nutně nejvhodnějším řešením.
Luchins a Luchins‘ Water Jar Experiment
Test nádoby na vodu, poprvé popsaný v klasickém experimentu Abrahama Luchinse z roku 1942, je běžně citovaným příkladem Einstellungovy situace. Účastníkům experimentu byl zadán následující problém: máte 3 nádoby na vodu, každá má kapacitu držet jiné, fixní množství vody; vymyslete, jak změřit určité množství vody pomocí těchto nádob. Bylo zjištěno, že subjekty používaly metody, které používaly dříve k nalezení řešení, i když byly k dispozici rychlejší a účinnější metody. Experiment osvětluje, jak mentální množiny mohou bránit řešení nových problémů.
V Luchinsově experimentu byly subjekty rozděleny do dvou skupin. Experimentální skupina dostala pět cvičných problémů, po nichž následovaly 4 kritické testovací problémy. Kontrolní skupina neměla těchto pět cvičných problémů. Všechny cvičné problémy a některé kritické problémy měly pouze jedno řešení, a to „B minus A minus 2*C“. Například jednomu je dána nádoba A schopná pojmout 21 jednotek vody, B schopná pojmout 127 a C schopná pojmout 3. Pokud musí být odměřeno množství 100 jednotek, řešením je naplnit nádobu B a vylít tolik vody, aby se naplnila jednou nádoba A a dvakrát nádoba C.
Jeden z kritických problémů se nazýval problém vyhynutí. Problém vyhynutí byl problém, který nemohl být vyřešen pomocí předchozího řešení B-A-2C. Aby bylo možné správně odpovědět na problém vyhynutí, bylo nutné vyřešit problém přímo a vygenerovat nové řešení. Nesprávné řešení problému vyhynutí naznačovalo přítomnost Einstellungova efektu. Problémy po problému vyhynutí měly opět dvě možná řešení. Tyto problémy po vyhynutí pomohly určit zotavení subjektů z Einstellungova efektu.
Kritické problémy mohly být vyřešeny pomocí tohoto roztoku (B-A-2C) nebo kratšího roztoku (A-C nebo A+C). Subjekty byly například instruovány, aby dostaly 18 jednotek vody ze sklenic o kapacitách 15, 39 a 3. Navzdory přítomnosti jednoduššího roztoku (A+C) měly subjekty v experimentální skupině tendenci dávat delší roztok místo toho kratšího. Místo prostého naplnění sklenic A a C dávala většina subjektů z experimentální skupiny přednost předchozí metodě B-A-2C, zatímco prakticky celá kontrolní skupina používala jednodušší řešení. Zajímavé je, že když Luchins a Luchins dávali subjektům experimentální skupiny varování „Nebuďte slepí“, více než polovina z nich použila nejjednodušší řešení zbývajících problémů. Toto varování tak pomohlo snížit výskyt Einstellungova efektu v experimentální skupině.
Výsledky experimentu s nádobami na vodu ilustrují koncept Einstellungu. Většina experimentálních subjektů přijala mechanizovaný stav mysli a spoléhala se na mentální množiny vytvořené na základě předchozí zkušenosti. Experimentální subjekty by však byly efektivnější, kdyby používaly přímou metodu řešení problému namísto použití stejného řešení z předchozích příkladů.
Vysvětlení a interpretace
Einstellungův efekt může být podpořen teoriemi induktivního uvažování. Ve zkratce, induktivní uvažování je akt vyvození pravidla založeného na konečném počtu instancí. Většina experimentů s lidským induktivním uvažováním zahrnuje ukazování subjektům karty s objektem (nebo více objekty, nebo písmeny, atd.) na ní. Objekty se mohou lišit v počtu, tvaru, velikosti, barvě, atd. a úloha subjektů je odpovědět (zpočátku odhadem) „ano“ nebo „ne“ na to, zda je karta pozitivní instancí pravidla (což musí být vyvozeno subjektem). Postupem času mají subjekty tendenci se pravidlo učit, ale otázkou je jak? Kendler a Kendler (1962) navrhli, že starší děti a dospělí mají tendenci vykazovat teorii nekonzistence; to znamená, že subjekty mají tendenci vybírat rozumné pravidlo a předpokládat, že je pravdivé, dokud se neukáže, že je chybné. Pokud jde o Einstellungův efekt, lze nahlížet na teorii nekonzistence jako na způsob vysvětlení tendence udržovat specifické chování, dokud nefunguje. V problému zavařovačky na vodu subjekty generovaly specifické pravidlo, protože se zdálo, že funguje ve všech situacích; když jim byly zadány problémy, pro které fungovalo stejné řešení, ale bylo možné lepší řešení, stále dávaly svou vyzkoušenou a pravdivou odpověď. Teorie induktivního uvažování mají tendenci odchýlit se od myšlenky Einstellungova efektu, je to při analýze skutečnosti, že i po případu, kdy Einstellungovo pravidlo nefungovalo, se mnoho subjektů vrátilo ke starému řešení, když se později prezentovalo s problémem, pro který fungovalo (opět, tento problém měl také lepší řešení). Jedním ze způsobů, jak vysvětlit toto pozorování, je, že ve skutečnosti subjekty vědí (vědomě), že stejné řešení nemusí vždy fungovat, ale protože jim bylo předloženo tolik případů, kdy fungovalo, stále mají tendenci testovat toto řešení dříve než jakékoli jiné (a tak pokud funguje, bude to první nalezené řešení).
Neurologicky může myšlenka synaptické plasticity, která je důležitým neurochemickým vysvětlením paměti, pomoci porozumět Einstellungovu efektu. Konkrétně Hebbianova teorie (která je v mnoha ohledech neurovědeckým ekvivalentem původních asociacionistických teorií) je jedním z vysvětlení synaptické plasticity (Hebb, 1949). Uvádí, že když dva spojené neurony často vystřelí společně – zatímco zřídka vystřelí jeden od druhého – síla jejich spojení má tendenci sílit (což činí budoucí stimulaci jednoho neuronu ještě pravděpodobnější pro stimulaci druhého). Vzhledem k tomu, že frontálnímu laloku jsou nejčastěji přisuzovány role plánování a řešení problémů, pokud existuje neurologická dráha, která je zásadní pro pochopení Einstellungova efektu, většina z ní s největší pravděpodobností spadá do frontálního laloku. Hebbovské vysvětlení Einstellunga by mohlo být v podstatě následující: podněty jsou prezentovány tak, že subjekt rozpozná, že se nachází v situaci, ve které se již dříve nacházel. To znamená, že subjekt vidí, slyší, voní atd. prostředí, které je podobné prostředí, ve kterém se již dříve nacházel. Subjekt pak musí zpracovat podněty, které jsou prezentovány tak, aby vykazoval chování, které je vhodné pro danou situaci (ať už jde o běh, hod, jíst atd.). Protože nervový růst je alespoň částečně způsoben asociacemi mezi dvěma událostmi/myšlenkami, vyplývá z toho, že čím více po daném podnětu následuje specifická reakce, tím je pravděpodobnější, že v budoucnu tento podnět vyvolá stejnou reakci. Pokud jde o Luchinův experiment, předloženým podnětem byl problém s nádobou na vodu (nebo abychom byli více techničtí, podnětem byl kus papíru, na kterém byla slova a čísla, která při správné interpretaci vykreslují problém s nádobou na vodu) a vyvolávaná odpověď byla B – A – 2C. I když je poněkud přehnané předpokládat, že existuje přímá souvislost mezi problémem s nádobou na vodu a B – A – 2C v mozku, není nerozumné předpokládat, že specifická nervová spojení, která jsou aktivní během problému s nádobou na vodu, a ta, která jsou aktivní, když si člověk myslí „vezměte druhý výraz, odečtěte první výraz, pak odečtěte dva ze třetího výrazu“, mají tendenci zvyšovat míru překrývání s tím, jak je prezentováno stále více případů, kdy B – A – 2C funguje.
Další výzkum Einstellung
Následující experimenty byly navrženy tak, aby změřily vliv různých stresujících situací na Einstellungův efekt. Celkově tyto experimenty ukazují, že stresující situace zvyšují prevalenci Einstellungova efektu.
Luchins dal třídě základní školy soubor problémů se zavařováním vody. Aby se vytvořila stresující situace, experimentátoři studentům řekli, že test bude načasován, že rychlost a přesnost testu bude přezkoumána jejich ředitelem a učiteli a že test ovlivní jejich známky. Aby byli studenti během testu dále rozrušeni, byli experimentátoři instruováni, aby se vyjádřili k tomu, o kolik jsou děti pomalejší ve srovnání s dětmi v nižších ročnících. Experimentátoři během experimentu pozorovali znepokojené, vystresované a někdy i uplakané tváře.
Výsledky experimentu ukázaly, že stresující situace při rychlostní zkoušce zvýšila tuhost. Luchins zjistil, že pouze tři z devadesáti osmi testovaných studentů byli schopni vyřešit problém vyhynutí a pouze dva studenti použili přímou metodu pro kritické problémy. Stejný experiment provedený za nestresových podmínek ukázal 70% tuhost během testovacích problémů a 58% selhání problému vyhynutí, zatímco situace vyvolávající úzkost ukázala 98% a 97%.
Rychlostní zkouška byla provedena i se studenty vysokých škol, což přineslo podobné výsledky. I když bylo studentům vysokých škol předem řečeno, aby používali přímou metodu, aby se vyhnuli chybám dětí, studenti vysokých škol nadále vykazovali tuhost pod časovým tlakem. Výsledky těchto studií ukázaly, že důraz na rychlost zvýšil Einstellungův efekt na problémy s nádobou na vodu.
Luchins také instruoval subjekty, aby nakreslily řešení bludištěm, aniž by překročily některou z čar bludiště. Bludiště bylo buď vypátráno normálně, nebo bylo vypátráno pomocí zrcadlového odrazu bludiště. Pokud subjekt kreslil přes čáry postavy, musel začít od začátku, což bylo nevýhodné, protože subjektu bylo řečeno, že jeho skóre závisí na čase a hladkosti řešení. Situace se zrcadlovým trasováním byla stresující situace a normální trasování byla situace bez stresu, kontrolní situace. Experimentátoři pozorovali, že úloha se zrcadlovým trasováním způsobila větší kreslení mimo hranice, zvýšila zjevné známky stresu a úzkosti a vyžadovala více času na přesné dokončení. Situace se zrcadlovým trasováním přinesla 89% řešení Einstellung na prvních dvou kriticích místo 71% pozorovaných pro normální trasování. Navíc 55% subjektů selhalo se zrcadlem, zatímco pouze 18% selhalo bez zrcadla.
Test skrytých slov pro koktavé
V roce 1953 podrobil Šalamoun koktavé i mluvící plynule test se skrytým slovem, aritmetický test a test se zrcadlovým bludištěm. Experimentátoři test se skrytým slovem nazývali „test řeči“, aby zvýšili úzkost koktavých. Při aritmetickém testu a testu se zrcadlovým bludištěm nebyly mezi koktavými a mluvícími plynně žádné výrazné rozdíly. Výsledky však odhalují významný rozdíl mezi výkonem koktavých a mluvících plynule při „testu řeči“. Při prvních dvou kritických problémech uvedlo 58 procent koktavých řešení podle Einstellunga, zatímco pouze 4 procenta mluvících plynně vykazovala účinky podle Einstellunga.
Původní Luchinsův a Luchinsův experiment testoval na Einstellungův efekt děti ve věku devět, deset, jedenáct a dvanáct let. Starší skupiny vykazovaly více Einstellungových efektů než mladší skupiny obecně. Tato počáteční studie však nekontrolovala rozdíly v úrovni vzdělání a inteligenci.
K nápravě tohoto problému Ross (1952) provedl studii na dospělých ve středním věku (průměrně 37,3 let) a starších dospělých (průměrně 60,8 let). Dospělí byli seskupeni podle IQ, let školní docházky a povolání. Ross provedl pět Einstellungových testů včetně aritmetického (zavařovačka vody), testu bludiště, testu skrytých slov a dvou dalších testů. U každého testu si skupina ve středním věku vedla lépe než starší skupina. Například 65% starších dospělých nevyhovělo úkolu vymírání v aritmetickém testu, zatímco pouze 29% dospělých ve středním věku nevyhovělo problému vymírání.
Luchins vymyslel další experiment, který měl určit rozdíl mezi účinky Einstellungu u dětí a u dospělých. V této studii bylo porovnáno 140 páťáků (průměrně 10,5 roku) se 79 vysokoškoláky (průměrně 21 let) a 21 dospělými (průměrně 43 let). Účinky Einstellungu před úkolem vyhynutí se zvyšovaly s věkem: pozorované účinky Einstellungu pro úkol vyhynutí byly 56, 68 a 69 procent pro mladé dospělé, děti a starší dospělé. Z toho vyplývá, že existuje křivolaký vztah mezi věkem a zotavením z Einstellungova efektu. Podobný experiment, který provedl Heglin v roce 1955, také zjistil tento vztah, když byly tři věkové skupiny vyrovnány pro IQ.
Proto se počáteční projev Einstellungova efektu na aritmetickém testu s věkem zvyšuje. Nicméně zotavení z Einstellungova efektu je největší u mladých dospělých (průměrný věk 21 let) a snižuje se, jak se od tohoto věku vzdalujete.
V původním experimentu Luchins a Luchins se 483 dětmi zjistili, že chlapci prokázali méně Einstellungových efektů než dívky. Experimentální rozdíl byl významný pouze pro skupinu, která byla instruována, aby napsala „Nebuďte slepí“ na své papíry po šestém problému (skupina DBB). „Nebuďte slepí“ bylo míněno jako připomínka, aby se u šestého problému věnovala pozornost a chránila se před strnulostí. Nicméně toto poselství bylo interpretováno mnoha různými způsoby, včetně uvažování o poselství jako jen o dalších slovech, která je třeba si zapamatovat. Alternativní interpretace se vyskytovaly častěji u dívek a zvyšovaly se s IQ skóre v rámci ženské skupiny. Tento rozdíl ve interpretaci DBB může vysvětlovat skutečnost, že mužská skupina DBB vykazovala přímější řešení než jejich ženské protějšky.
K určení rozdílů mezi pohlavími u dospělých Luchins poskytl vysokoškolákům test bludiště Einstellung. Ženská skupina vykazovala o něco více (i když statisticky nevýznamných) efektů Einstellung než mužská skupina. Jiné studie poskytly protichůdná data o rozdílech mezi pohlavími v efektu Einstellung.
Luchins a Luchins se podívali na vztah inteligenčního kvocientu (IQ) a efektů Einstellung pro děti v jejich původním experimentu. Zjistili, že existuje statisticky nevýznamný negativní vztah mezi efektem Einstellung a inteligencí. Obecně byly pozorovány velké efekty Einstellung pro všechny skupiny subjektů bez ohledu na IQ skóre. Když se Luchins a Luchins podívali na rozpětí IQ pro děti, které vykazovaly a nevykazovaly efekty Einstellung, jejich rozpětí bylo od 51 do 160 a od 75 do 155. Tato rozpětí vykazují mírnou negativní korelaci mezi inteligencí a efekty Einstellung.