理论教育 外部联系和类比推理:设计思维模型的讨论

外部联系和类比推理:设计思维模型的讨论

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:我们根据思维模型是如何对知识进行组织设计了这个讨论。这将其归功于外部联系。通过讨论,我们看到了图表表示是如何帮助我们开发一个合适的思维模型的一些例子。本章中还讨论了提出并设计问题的方式是如何能够对理解问题的能力产生暗示。另一个使困难的问题变得容易解决策略是使用类比推理。从本质上讲,类比推理包括理解在两个知识领域之间的对应关系。

外部联系和类比推理:设计思维模型的讨论

在本章中我们看到了思维模型的很多例子。我们根据思维模型是如何对知识进行组织设计了这个讨论。首先我们看到了内部联系,或是在系统组成部件中的内部连接。其次,我们探讨了如何将过去的知识进行对应,以便去理解复杂的系统。这将其归功于外部联系。

通过讨论,我们看到了图表表示是如何帮助我们开发一个合适的思维模型的一些例子。我们看到了图表(这些图表描绘了系统的拓扑,或是在系统中的部件组成)是如何在加深对系统的理解中被大量的使用(见图2-5)。然而,图表自身常常是不够传递对于最终用户有用的信息。为了使图表更加有用和更加便于用户使用,我们示范了如何使用文本描述对一幅图片进行注释(可参见图2-4中给出的机电式自动调温器的实例)。我们所应用的注释是与图片中不同的位置相关联的,并且提供了一种对设备如何运行的连续的叙述。此外,我们介绍了一种用来描述设备因果关系模型的形式,这种形式使用了一系列IF-THEN规则去解释单个的部件如何因果地相互作用去引起设备动作。我们的因果关系模型不仅提供了对系统是如何工作的解释型说明,而且也是我们能够在不同的参数上使用我们的因果关系模型去预测其他系统的行为。同因果关系模型一起,我们的图表在很大程度上证明是有用的,它提供了必需的信息去为如何使用系统提供了推论。

本章中还讨论了提出并设计问题的方式是如何能够对理解问题的能力产生暗示。沃森选择任务很好地说明了这一思想。当以一种抽象的方法说明问题时,通过使用字母和数字,人们很难提出正确的解决方案。然而,当以一种更有意义的背景,一种更加具体和最终用户更加熟悉的方式对问题进行设计的时候,问题就将变得更加容易解决。对于这一结果的暗示是,应该设计我们的素材——使用图表和文字材料以便促进理解。一种策略就是用一种更加有意义的背景去设计材料。确实,我们现在所使用的许多图表和系统描述用术语表达得过于抽象,而不利于最终用户更多地使用。

另一个使困难的问题变得容易解决策略是使用类比推理。我们看到了文献中的两个实例:第一个是使用类比去理解电路理论,第二个例子是使用类比去培养对及其困难问题的创造性的问题解决方案。从本质上讲,类比推理包括理解在两个知识领域之间的对应关系。为了更好地使用类比,用户必须认识到这些对应关系,否则就可能遗漏类比点。因而,在这里讨论的图表的目的是关注于在类比(或是基本领域)和难于理解的目标领域之间的对应关系(可参见图2-6、图2-7、图2-9和图2-11)。其次,空间图形通过帮助我们看到在两个领域之间的结构相似性来为类比思考提供帮助。在肿瘤问题中,我们用具有几个箭头汇合到一点这样一副图表说明这一问题与军事问题的结构相似性(见图2-10)。我们也能够绘制一幅空间图表去描述原子太阳系在结构上的相似性(较大的中心物体被较小的物体所环绕,这些较小的物体在围绕着中心物体的轨道上运行)。这证明图表是一个有用的工具,这一工具能够简化类比思维。

我们通过对与思维模型研究所联系的局限和问题的讨论来对本章进行总结。主要的难点在于我们从来不能确定什么是用户的思维模型。也就是说,我们如何记录思维模型。在实验的研究中,要求研究对象完成一些问题解决任务。为了获得对一个人思维模型的深入领悟,研究者可能仅仅观察实验的对象。然而,直接观察可能很难揭示在研究对象思维过程中潜在的东西。(www.daowen.com)

这一问题的解决方案是通过全面的问题解决任务来对研究对象进行研究。由于研究在事实发生之后开始,因此许多人很难回忆他们的思维过程是什么,并且可能在研究中对其解释进行了修饰。由于研究会面临这种回顾式的偏见,因此自言自语式的协议分析[34]就是在研究思维模型中经常使用的一种方法。这些方法要求当研究对象从事问题解决任务的时候对其思考过程进行描述(也就是众所周知的并发描述)。当使用这一方法时,在实验者与实验对象之间的社会交互关系应该被保持在最小的程度。这样做的目的是,研究对象不会投入到解释或口头描述中去。试图去捕获个体思维模型的研究者应该对试图得出方法更加感兴趣,这种方法是在实验对象进行问题解决和在处理问题时用到的认知结构中使用的方法。这样的描述理论上应该不包括社会化的解释。

另一种并发描述的问题是它们应该是显著的,一些实验对象将有很短的时间完成任务并且同时进行描述(实验者可能不得不时刻提醒实验对象去大声交谈)。为了对此问题进行部分说明,当执行一些任务的时候要对实验对象进行录像。然后将录像向实验对象进行重新播放,并且当录像在某个关键点停止,或者是当研究者对实验对象的行为困惑的时候,要求实验对象给出其做出动作的解释。然而,这种方法在研究中仍旧遇到了同样的来自于事后解释的相同的偏见[35]

最后,并没有一种完美的方法去获取个人的思维模型。我们必须对我们所能够做得最好的结果感到满意,这使得用于全面获取思维模型的概率接近于不可能:“对于思维模型的研究将不能完全消除不确定性;黑盒将永远不会完全透明[36]。”

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