Teil 2: Im Gedächtnis gespeicherte Informationen beeinflussen das abduktive Denken

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Verfahren

In einer ersten Instruktionsphase lernten die Teilnehmer die Regeln der Blackbox kennen. In dieser Phase lernten sie die Wege, die der Lichtstrahl entsprechend ihrem Beobachtungsort durch die Black Box genommen hat. Daher sahen sie zunächst einen Bildschirm, auf dem die Regeln ähnlich wie in Abb. 2 erklärt wurden, jedoch mit jeweils einer Regel. Die Teilnehmer lösten dann zwei Versionen der erklärten Regel (dh zwei Absorptionen) und erhielten danach Feedback. Wenn ein Atom fehlte, erschien es blau, wenn eines an der falschen Stelle war, war es rot und ein richtig platziertes Atom war grün. Die Teilnehmer durften erst zur nächsten Regel übergehen, wenn jede Version einer Regel richtig gelöst wurde. Nachdem die Teilnehmer alle Regeln durchgearbeitet hatten, sahen sie einen Bildschirm, der sie zusammenfasste (wie in Abb. 2).

Während der Testphase lösten die Teilnehmer 12 Testversuche in jeder der vier Bedingungen (siehe Abb. 1). Die Reihenfolge der Bedingungen wurde nach einem lateinischen Quadrat über die Teilnehmer verteilt. Das heißt, jede Bedingung war für ein Viertel aller Teilnehmer der erste, zweite, dritte oder vierte Block. Jeder Block bestand aus einem Übungsversuch und 12 festgelegten Versuchen, die E-Prime in randomisierter Reihenfolge präsentierte. Jeder Block begann mit einem Bildschirm, der die Einstellung im aktuellen Zustand erläuterte. Das heißt, welche Informationen im visuellen Aufbau verblieben, als ein Versuch zur nächsten Beobachtung überging. Im Anschluss an eine Fünf-Punkte-Kalibrierung des Eyetrackers folgte ein Praxistest. Wie in der Instruktionsphase erhielten die Teilnehmer nach dem Übungsversuch Feedback und mussten den Versuch wiederholen, bis er richtig gelöst war. Nachdem der Teilnehmer alle 12 Testdurchgänge einer Bedingung durchlaufen hatte, ging er zum nächsten über. Zwischen den Bedingungen gab es eine Standardpause von drei Minuten, in der sich die Teilnehmer frei im Raum bewegen durften, um Konzentrationsverlust oder Ermüdungserscheinungen vorzubeugen. Im letzten Schritt, nach den vier Blöcken, die die vier Bedingungen darstellen, arbeiteten die Teilnehmer durch paarweise Vergleiche, um die Aufgabenschwierigkeit der Bedingungen zu bewerten.

Paarweise Vergleiche

Nachdem die Teilnehmer alle vier Bedingungen durchgearbeitet hatten, baten wir sie, die Bedingungen in Form von paarweisen Vergleichen in einem Papier-und-Bleistift-Aufbau zu bewerten. Wir haben die Bedingungen paarweise gegenübergestellt und dabei alle möglichen Kombinationen durchgespielt (z. B. Bedingung 1 „Atome und Ein-/Austrittsposition sichtbar“ – Bedingung 2 „nichts sichtbar“). Wir baten die Teilnehmer, die Bedingung hervorzuheben, die bei jedem der resultierenden sechs Paare als herausfordernder empfunden wurde. Den Teilnehmern wurde ein Beispiel gegeben, um sicherzustellen, dass sie die Aufgabe verstanden hatten, um die schwierigere Bedingung in jedem Paar hervorzuheben. Haben wir außerdem eine Übersicht bereitgestellt, in der jede Bedingung auf einem separaten Blatt dargestellt wird, um sicherzustellen, dass sich die Teilnehmer die Bedingungen richtig merken?

Ergebnisse

Leistung

Eine Aufgabe wurde richtig gelöst, wenn alle Atome nach den vorgegebenen Regeln platziert wurden, ohne dass es zu Widersprüchen kam. Versuche, die integrativ gelöst wurden (d. h. die Teilnehmer hielten die Anzahl der Atome gering, indem sie

zuvor gesetzte Atome, um die letzte Beobachtung zu erklären; siehe Abb. 3b) sowie solche, die durch Platzieren eines weiteren Atoms gelöst wurden, wurden als erfolgreich gelöst gewertet (siehe Abb. 3a). Dieses Maß wird "Genauigkeit" (ACC) genannt. Der Prozentsatz der integrativ gelösten experimentellen Versuche wird als ACC-i bezeichnet. Die Teilnehmer lösten 85,5 Prozent der Versuche richtig und 12,8 Prozent aller experimentellen Versuche integrativ. Obwohl die Greenhouse-Geisser-korrigierte ANOVA signifikante Ergebnisse zeigt, die auf eine höhere Genauigkeit beim Lösen der Versuche hinweisen, wenn mehr Informationen gegeben wurden [MA&O=92 Prozent (SD=13); MA=90 Prozent (SD=11); MO=86 Prozent (SD=15); MN=79 Prozent (SD=22); FACC (2.02, 60.46)=4.52, p=0.02, ηp{2=0.13, BF10=10.99], gibt es keine signifikanten Unterschiede bei den Bonferroni paarweise Vergleiche zwischen Bedingungen bezüglich des Prozentsatzes richtig gelöster Versuche. Da dies zeigt, dass die Teilnehmer die Aufgabe im Allgemeinen bedingungsübergreifend lösen konnten, konzentrieren wir uns im Folgenden darauf, wie die Aufgabe gelöst wurde. Wir betrachten Versuche, die in Hypothese 3a integrativ gelöst wurden, genauer.

Die Teilnehmer benötigten im Durchschnitt M=11.48 s (SD=3.27), um an einer Beobachtung zu arbeiten. Da die Teilnehmer selbst entschieden, wann sie mit der nächsten Beobachtung fortfahren, ist die Zeit, in der die Teilnehmer an einer Beobachtung gearbeitet haben, die Zeit, in der die Beobachtung auf dem Bildschirm betrachtet werden konnte. Dieses Maß wird daher "Betrachtungszeit" (VT) genannt.

Es dauerte im Durchschnitt M=45,44 s (SD=13,05), um einen ganzen Versuch zu lösen. Die Zeit, die die Teilnehmer zum Lösen eines Versuchs benötigen, wird "Zeit" (T) genannt.

Auch bei der Verarbeitung einer Beobachtung gab es keine Unterschiede zwischen den Bedingungen [FVT (3, 90)=1.66, p=0.18, ηp2=0.05, BF{{ 8}}.29] oder in der Zeit, die die Teilnehmer für einen gesamten Versuch brauchten [FT (3, 90)=1.44, p=0.24, ηp2=0.05,

BF10=0.22].

Da die Teilnehmer alle vier Bedingungen in vier Blöcken lösten, die in randomisierter Reihenfolge präsentiert wurden, ist es wichtig, die Übertragungseffekte aufgrund des Lernens zu betrachten (siehe Tabelle 2). Die Daten zeigen, dass unter allen Bedingungen in der von den Teilnehmern benötigten Zeit nur Block 4 signifikant schneller ist als die Blöcke 1, 2 und 3 [FVT (3,90)=11.44, p < .="" 001,="" ηp2="0.28," bf10=""> 1000; FT (3,90)=10,50, p < 0,001,="" ηp2="0,26," bf10=""> 1000]. Sowohl die Betrachtungszeit (VT) als auch die Zeit (T) zeigen signifikante Ergebnisse für die paarweisen Bonferroni-Vergleiche von Block 4 mit

jeder der anderen drei Blöcke. Die Genauigkeit scheint mit der Zeit sogar etwas nachzulassen. Die Abnahme des ACC ist jedoch kein signifikantes statistisches Ergebnis [FACC (1.70, 51.03)=2.01, p=0 .15, ηp2=0.06, BF10=0.53]. Keiner der Bonferroni-Vergleiche ergibt einen p-Wert unter 0,05. Auch bei unabhängiger Betrachtung der Bedingungen zeigen VT und ACC keine signifikante Veränderung über die Zeit (alle ps > 0,05, alle BF10 < 3).="" das="" heißt,="" keine="" der="" bedingungen="" zeigt="" signifikant="" unterschiedliche="" ergebnisse="" in="" abhängigkeit="" von="" dem="" zeitpunkt,="" zu="" dem="" sie="" während="" des="" gesamten="" experiments="" präsentiert="" wurden.="" bezüglich="" der="" zeit,="" die="" die="" teilnehmer="" zum="" lösen="" aller="" vier="" beobachtungen="" benötigten,="" liefert="" die="" anova="" ein="" signifikantes="" ergebnis="" für="" die="" bedingung,="" in="" der="" sowohl="" atome="" als="" auch="" beobachtungsorte="" sichtbar="" blieben="" [ft.a&o="" (3,="" 34)="3.{{" 23}},="" p="0.02," ηp2="0.25," bf10="4.44]," was="" darauf="" hindeutet,="" dass="" die="" teilnehmer="" versuche="" schneller="" lösten,="" wenn="" diese="" bedingung="" später="" im="" experiment="" präsentiert="" wurde.="" bezüglich="" aller="" anderen="" bedingungen="" zeigen="" anovas="" keine="" sinnvollen="" ergebnisse="" (alle="" ps=""> 0,05, alle BF10 <>

Obwohl die Teilnehmer Trials zunehmend integrativ lösten, erreichte keiner der Vergleiche Signifikanz. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass selbst wenn die Teilnehmer im Laufe der Zeit etwas schneller wurden, keine bedeutenden Unterschiede in der Reihenfolge, in der die Bedingungen präsentiert wurden, bestehen. Infolgedessen haben wir für alle weiteren Analysen Daten über Blöcke hinweg zusammengeführt.

Blickanalyse

Zur Analyse der Augenbewegungen wurde jedes Gitterquadrat als ein AOI definiert. Dies führte zu 100 separaten AOIs, die jeweils eine Größe von 2,64 Grad × 2,64 Grad Sichtwinkel (102 × 102 Pixel) aufwiesen. Wir haben nur relevante AOIs für die weitere Analyse codiert (Abb. 4). Als relevant wurden AOIs definiert, die die Eintritts-/Austrittsorte der Strahlen markieren, das Feld, wo die Strahlen auf das Einflussfeld eines Atoms treffen, sowie die AOIs, wo Atome gemäß den Regeln der BBX platziert werden sollten. Wir haben das Feld, in dem der Strahl auf das Einflussfeld trifft, und den AOI mit der tatsächlichen Atomposition in einer Kategorie mit der Bezeichnung "Atom" kombiniert.

Wir analysierten Blickdaten für jede neue Beobachtungspräsentation separat. Die aktuelle Beobachtung wurde als "aktueller Beobachtungsort" bezeichnet und das aktuelle Atom wurde als "aktuelles Atom" bezeichnet im Vergleich zu "vorherigen Beobachtungsorten" und "vorherigen Atomen", die die Informationen waren

Abb. 4 AOI-Definitionen zur Analyse der Daten.=aktuelle Beobachtungsorte;=aktuelles Atom und Ort, an dem der Strahl auf das Einflussfeld des aktuellen Atoms trifft;=frühere Atomstandorte und=frühere Beobachtungsorte. Diese Abbildung zeigt ein Beispiel für die A&O-Bedingung. Für die restlichen drei Zustände wurden analog AOIs markiert

Standorte aller bereits gesehenen Beobachtungen während eines Versuchs. Zur Differenzierung zwischen ehemaligen Atom- und Beobachtungsstandorten haben wir auch den Zeitpunkt im Prozess verwendet, an dem die Informationen präsentiert wurden. Daher wird die erste Beobachtung (Beobachtungsort) mit O1 und das entsprechende Atom mit A1 codiert. Danach stellten O2 und A2 die zweite und O3 und A3 die dritte Beobachtung dar.

Blickdaten werden durch Fixationszeiten in Millisekunden zu den verschiedenen AOIs definiert. Da die Teilnehmer die Zeit, die sie für jede Beobachtung aufwenden, frei bestimmen, wurden die Fixierungszeiten durch die Zeit dividiert, die der Teilnehmer für das Anschauen einer Beobachtung aufwendet (VT). Als Ergebnis haben wir mit Anteilen von Fixierzeiten (FT) gearbeitet. Irrelevante AOIs dienten als Basismaß. Für jeden Versuch wurden irrelevante AOIs aus dem grauen Grenzbereich definiert, um sie mit den Beobachtungsorten zu vergleichen, und irrelevante AOIs aus dem weißen Gitterbereich wurden definiert, um sie mit den Atomstellen zu vergleichen. Wir haben daher ein zufälliges AOI ausgewählt, das während des gesamten Versuchs niemals einen Beobachtungsort, ein Atom oder ein Einflussfeld enthielt.

Die Blickanalyse enthält nur Daten aus korrekt gelösten Versuchen, da wir an Gedächtnisindizierung oder räumlicher Indizierung interessiert sind, wenn das Denken erfolgreich ist.

Hypothese 1: erlebte Unterschiede in der Aufgabenschwierigkeit

Deskriptive Daten zeigen, dass nur eine kleine Anzahl von Personen die Bedingung A&O als anspruchsvoller bewertete als die anderen Bedingungen (Tabelle 3, siehe Spalte A&O). Die Mehrheit von

Die Teilnehmer bewerteten die Bedingung, in der Atome sowie Eintritts-/Austrittspositionen erinnert werden mussten (N), als schwieriger als alle anderen Bedingungen (Tabelle 3, siehe Spalte N).

Unter Verwendung des BradleyTerry2-Pakets in R (Turner & Firth, 2012) haben wir ein Bradley-Terry-Modell ft berechnet. Dieses Modell ist ein logistisches Modell für Paired-Choice-Daten und liefert Hinweise auf die Wahl der Teilnehmer zwischen einer Reihe von Attributen oder Objekten durch paarweisen Vergleich von alle Attribute (für eine detaillierte Erläuterung des Modells siehe Agresi, 2007; Bradley, 1984). Es zeigt daher, wie Menschen die Schwierigkeit jeder Bedingung wahrnehmen, unabhängig von ihrem Erfolg bei der Lösung. Wir haben die Bedingung „Atome und Beobachtungen sichtbar“ (A&O) als Baseline gesetzt und festgestellt, dass die Teilnehmer die Bedingung „Atome sichtbar“ (A) mit einem Parameter von 1,94 als schwieriger bewerteten, die Bedingung „Beobachtungen sichtbar“ (O) mit ein Parameter von 1,81, und die Bedingung "nichts sichtbar" (N) ist mit einem Parameter von 3,74 am schwierigsten.

Umgerechnet in Wahrscheinlichkeiten (vgl. Agresi, 2007 S. 266) stuften die Teilnehmer mit einer Wahrscheinlichkeit von 0.98 die Bedingung A&O leichter ein als die Bedingung N mit einer Wahrscheinlichkeit von { {8}}.86 leichter als O und mit einer Wahrscheinlichkeit von {{10}}.87 leichter als Bedingung A. Bedingung O wird leichter bewertet als Bedingung A mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,47. Beide Bedingungen A und O werden leichter bewertet als Bedingung N mit hohen Wahrscheinlichkeiten von 0,86 und 0,87. Dies bestätigte unsere Hypothese, dass die Teilnehmer die Bedingungen A und O als ähnlich herausfordernd und die Bedingung N, bei der alles wiedergefunden werden musste, als viel schwieriger erlebten. Dies stützt unsere Hypothese, dass das Retrieval subjektiv höhere Anforderungen stellt als die Rekonstruktion.

Hypothese 2: Elemente des Situationsmodells

In der in Abb. 5 dargestellten zusammenfassenden Übersichtsgrafik verbrachten die Teilnehmer mehr Zeit damit, sich jede vorherige Atomposition anzusehen als irgendein irrelevantes Feld des Gitters. Gleichzeitig schenkten sie jedem vorherigen Beobachtungsort mehr Aufmerksamkeit als einem zufällig ausgewählten irrelevanten Feld im grauen Randbereich. Aktuelle Beobachtungen sowie deren entsprechende Erklärungen (Atome) wurden jedoch von den Teilnehmern immer am meisten angeschaut. Generell scheinen Erklärungen eine viel größere Rolle zu spielen als der Ort der Beobachtungen. Es ist interessant festzustellen, dass in dieser ersten Übersicht alle Bedingungen das gleiche Muster zu bilden scheinen: kein Strategiewechsel abhängig von Argumentation aus Gegebenheiten vs. Argumentation ausErinnerung.

Abb. 5 Übersicht der Blickdaten. Fixierungen an Atomorten (links) und Beobachtungsorten (rechts) in Abhängigkeit von ihrem Präsentationspunkt im Versuch. A1/O1 stehen für die erste Beobachtung und das entsprechende Atom; analog stehen A2/O2 und A3/O3 für die zweite und dritte Beobachtung und entsprechende Atome. A_cur/O_cur markiere den aktuellen

Um zu veranschaulichen, dass die Teilnehmer auf All-Atom- und Beobachtungsorte blicken, unabhängig davon, ob sie gerade auf dem Bildschirm sichtbar sind, haben wir eine Gewächshaus-Geisser-korrigierte 2 (Blickobjekt: Atom, Beobachtung) × 3 (Informationstyp) berechnet : aktuelle, vorherige, irrelevante) ANOVA mit wiederholten Messungen für die Bedingung N. Wir wählen diese Bedingung, aus der die Teilnehmer alle vorherigen Informationen abrufen musstenErinnerungweil es zeigt, dass sich die Teilnehmer engagiert habenErinnerungIndizierung. Die Analyse ergab einen Haupteffekt für das Blickobjekt, [F (1, 30)=85.38, p < 0.001,="" ηp{{6="" }}.74]="" und="" informationstyp="" [f="" (1.19,="" 35.63)="78.80," p="">< 0.001,="" ηp2="0.72]." der="" erste="" haupteffekt="" weist="" darauf="" hin,="" dass="" erklärungsorte="" signifikant="" mehr="" aufmerksamkeit="" (höherer="" anteil="" an="" fixierungszeiten)="" erhalten="" als="" beobachtungsorte.="" der="" zweite="" haupteffekt="" zeigt,="" dass="" die="" teilnehmer="" mehr="" auf="" den="" aktuellen="" informationsstandort="" schauten="" (weil="" sie="" auf="" dem="" bildschirm="" sichtbar="" sind)="" als="" auf="" den="" vorherigen="" informationsstandort="" und="" irrelevante="" räumliche="" bereiche.="" das="" heißt,="" daten="" unterstützen="" einen="" schritt="" des="" verstehens="" und="" der="" integration="" in="" ein="" situationsmodell="" neuer="" informationen,="" wie="" sie="" von="" tar="" angenommen="" werden="" (johnson="" &="" krems,="" 2001;="" siehe="" auch="" klichowicz,="" strehlau,="" baumann,="" krems,="" &="" rosner,="" 2020).="" noch="" wichtiger="" ist,="" dass="" die="" teilnehmer="" auch="" mehr="" auf="" vorherige="" informationsorte="" (die="" keine="" sichtbaren="" informationen="" mehr="" enthielten)="" als="" auf="" irrelevante="" räumliche="" bereiche="" blickten.="" dies="" weist="" darauf="" hin,="" dass="" die="" information="" immer="" noch="" teil="" der="" mentalen="" repräsentation="" ist.="" die="" unterschiede="" zwischen="" blicken="" auf="" aktuelle,="" frühere="" und="" irrelevante="" bereiche="" werden="" auch="" durch="" paarweise="" post-hoc-bon-ferroni-vergleiche="" gestützt="" (alle="" ps=""><>

kürzlich präsentierte Informationen. Gr_ir steht für zufällig ausgewählte irrelevante Felder im weißen Raster des BBX und B_ir für zufällig ausgewählte irrelevante Felder im grauen Rand. Fehlerbalken stellen Standardfehler dar

Um unsere Hypothesen bezüglich der Blickdaten zu testen, haben wir eine ANOVA mit wiederholten Messungen mit den Faktoren Atom (sichtbar/nicht sichtbar), Beobachtungsort (sichtbar/nicht sichtbar) und Objekt des Blicks (vorherige Atomorte/vorherige Beobachtungsorte) berechnet ).

Die ANOVA ergab drei Hauptergebnisse und keine Wechselwirkungen. Der Haupteffekt für das Blickobjekt [F (1, 30)=53.33, p < .="" 001,="" ηp2="0.64," bf10=""> 1000] weist darauf hin, dass die Teilnehmer unabhängig davon, was auf dem Bildschirm zu sehen war, mehr Zeit damit verbrachten, die Atompositionen zu betrachten als die Beobachtungsorte. Dies spricht für die Hypothese, dass Erklärungsorte im Prozess des abduktiven Schließens wichtiger sind als vorherige Beobachtungsorte. Dies wird weiter durch die Tatsache unterstützt, dass es keinen signifikanten Unterschied zwischen der Zeit gibt, die die Teilnehmer damit verbringen, sich Atomorte anzuschauen, je nachdem, ob Atomorte noch sichtbar sind oder gesucht werden müssen. Da das Fehlen von Signifikanz keine statistische Unterstützung bietet, ist zu beachten, dass die BF01 für die Nullhypothese spricht [Raftery 1995; F(1, 30)=0.16, p=0.70, ηp2=0.005, BF01=6.82]. Daraus folgt, dass die Daten keinen statistischen Unterschied zwischen zeigenErinnerungIndizierung und räumliche Indizierung bezogen auf den Atomort. Besonders der Wert des Bayes-Faktors BF01 unterstützt diese Annahme.

Das dritte Hauptergebnis betrifft den Beobachtungsort. Ein signifikantes Ergebnis [F (1, 30)=12.76, p=0.001, ηp2=0.30, BF10=44.15] unterstützt die Hypothese, dass Teilnehmer Blicken Sie nur auf Beobachtungsorte, wenn sie sichtbar sind.

Zusammenfassend sprechen diese Ergebnisse für die Annahme, dass die Erklärungsorte am wichtigsten sind und unabhängig von Speicherkosten Teil des Situationsmodells sind. Beobachtungsorte hingegen werden nur dann aufgenommen, wenn sie extern gespeichert werden könnenErinnerung.

Hypothese 3: Integrative Lösungen

Hypothese 3a besagt, dass Teilnehmer integrativere Erklärungen finden, wenn mehr Informationen sichtbar bleiben. Das heißt, die Leute verwenden mehr frühere Informationen und eine Erklärung, wenn das Setup als externes fungiertErinnerungLaden. Es gab jedoch keine signifikanten Unterschiede in der Anzahl der integrativ gelösten Versuche zwischen den vier Bedingungen [F (2.36, 70.67)=0.57, p=0.59, ηp2=0 .02, BF01=12.07]. Wenn alle Erklärungs- und Beobachtungsinformationen sichtbar blieben, wurden 14 Prozent (SD=30) der Testversuche integrativ gelöst. Mit 16 Prozent (SD=30), wenn nur Atome übrig blieben, und 13 Prozent (SD=30), wenn nur Beobachtungsorte sichtbar blieben, ergaben alle Bedingungen integrativere Lösungen als die streng gedächtnisbasierte (MN {{ 20}} Prozent ; SD=25). Obwohl dieses Ergebnis in die erwartete Richtung geht, ist keiner der paarweisen Bonferroni-Vergleiche zwischen Bedingungen statistisch aussagekräftig.

Da ein Aufbau, in dem alle Informationen im Gedächtnis gehalten werden müssen, von den Teilnehmern verlangt, das Situationsmodell nach Bedarf zu konstruieren, zu pflegen und abzurufen, schlugen wir in Hypothese 3b vor, dass sich die Teilnehmer mehr Zeit nehmen sollten, um kohärente Erklärungen für die letzte Beobachtung zu finden. Eine ANOVA mit wiederholten Messungen ergab keine Unterschiede zwischen den Bedingungen hinsichtlich der Zeitspanne, die die Teilnehmer benötigen, um auf die letzte Beobachtung zu reagieren [F (3,9{{20}})=1.21, p { {8}}.31, ηp2=0.04, BF01=4.13]. Die Teilnehmer benötigten mehr Zeit für die letzte Beobachtung MN=6,3 s (SD=3,5), als nichts sichtbar blieb, im Vergleich zu Atomen und Beobachtungen (MA&O=5,0 s, SD=1.9), Atome (MA=5.5, SD=2.3) oder Beobachtungsorte (MO=5.2, SD=2). 2) blieb sichtbar. Auch wenn dies einen Trend in die richtige Richtung zeigt, ergibt keiner der paarweisen Vergleiche eine Signifikanz (alle ps > 0,05).

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Personen angesichts dieser Stichprobengröße und Aufgabe keine zuverlässigen Unterschiede hinsichtlich der Informationsintegration oder der Zeit zum Lösen eines Versuchs in Abhängigkeit von der Menge der bereitgestellten Informationen zeigen.

Diskussion

Laut TAR (Johnson & Krems, 2001) müssen Menschen bei der Suche nach der besten Erklärung für eine Reihe von Beobachtungen ein Verständnis der aktuellen Situation konstruieren, das als Situationsmodell dargestellt wird. Die Komplexität und Art dieser Repräsentation hängen sowohl von kognitiven Ressourcen als auch von der aktuellen Aufgabe ab. Da das Situationsmodell entscheidend für eine erfolgreiche Argumentation ist, interessierte sich diese Studie dafür, wie der Prozess sowie das Ergebnis von

Begründung ändert sich je nach Menge der gegebenen Informationen. In einer sequentiellen Aufgabe zum abduktiven Denken manipulierten wir, ob frühere Beobachtungen sowie zuvor gefundene Erklärungen während eines Prozesses sichtbar blieben. Mithilfe von Eyetracking konnten wir die verwendeten Informationen auswerten, um die bestmögliche Erklärung für eine Reihe von Beobachtungen zu finden. Dadurch konnten wir aufnehmenErinnerungAbruf von Informationen (basierend auf Gedächtnisindizierung; Renkewitz & Jahn, 2012) sowie die Bewertung von Informationen aus der Außenwelt. Uns interessierten nicht nur Änderungen im Ablauf, sondern auch die erfahrene Schwierigkeit zwischen den Bedingungen. Daher haben wir in unserer Studie auch paarweise Vergleiche durchgeführt.

In einer letzten Forschungsfrage interessierte uns, ob Manipulationen der verfügbaren Informationen einen Einfluss auf das Argumentationsergebnis hatten. Genauer gesagt haben wir untersucht, ob gegebene Informationen zu einer komplexeren Informationsintegration führen, um zu einer Lösung zu gelangen, verglichen mit Informationen, die abgerufen werden müssenErinnerung. Manipulation der Menge an gespeicherten InformationenErinnerungbeim abduktiven Schlussfolgern wurde bisher nicht durchgeführt, insbesondere nicht in engem Zusammenhang mit Eyetracking als prozessverfolgende Maßnahme.

Unterschiede in der Aufgabenschwierigkeit

Unsere Ergebnisse zeigen, dass Menschen beim Finden einer Erklärung für eine Reihe von Beobachtungen weniger Schwierigkeiten haben, wenn Informationen aus der Außenwelt gesammelt werden können, anstatt aus einer mentalen Repräsentation abgerufen zu werden. Es macht also einen Unterschied, ob benötigte Informationen (z. B. zuvor gefundene Erklärungen) direkt aus dem visuellen Array bewertet werden. In unserer Studie hat die bloße Bewertung der Aufgabenschwierigkeit jedoch keinen Einfluss auf das tatsächliche Ergebnis des Argumentationsprozesses, da Personen keine integrativeren Lösungen für als einfach eingestufte Bedingungen zeigen und nicht mehr oder schnellere Lösungen produzieren. Wir gehen davon aus, dass die Teilnehmer einfach den Denkprozess optimieren, indem sie wichtigere Informationen priorisieren. Das heißt, Informationen, die für das Argumentationsergebnis nicht entscheidend sind, wie beispielsweise bereits erläuterte Beobachtungen, werden vernachlässigt.

Elemente des Situationsmodells

Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Teilnehmer auf frühere Atompositionen achten, unabhängig davon, ob sie noch im visuellen Array sichtbar sind oder von dort abgerufen werden müssenErinnerung. Dies entspricht unseren Hypothesen. Da vorherige Atomorte zuvor gefundene konkrete Erklärungen darstellen, sind sie entscheidend für die Gesamterklärung und müssen im Situationsmodell dargestellt werden, selbst wenn sie im Gedächtnis gespeichert werden müssen. Dies steht auch im Einklang mit der Entscheidungsfindungsforschung, die keine Unterschiede in der Strategieanwendung zwischen Entscheidungen fandErinnerungund Entscheidungen aus Gegebenheiten (Rieskamp & Otto, 2006). Dies gilt jedoch nach unseren Daten nur für Informationen, die unmittelbar für die Aufgabe relevant sind. Da Beobachtungsorte nach ihrer Erklärung an Bedeutung verlieren, sind sie nur dann Teil des Situationsmodells, wenn sie noch vorhanden sind. Es kann sein, dass Menschen einfach Objekte betrachten, die in dem Array präsentiert werden. Dies würde jedoch nicht erklären, warum die Teilnehmer auf abwesende Erklärungsorte schauen. Wir glauben nicht, dass bloße Hervorhebung oder Bottom-up-Prozesse in der Wahrnehmung dazu führen, dass wir auf frühere Beobachtungspositionen blicken, da wir davon ausgehen, dass Blickmuster nicht nur von Hervorhebung, sondern auch von Zielen bestimmt sind (z. B. Ballard & Hayhoe, 2009 ). Es ist vernünftiger anzunehmen, dass die Teilnehmer wissen, welche Art von Informationen in das Situationsmodell aufgenommen werden müssen und welche Informationen wichtig sind, aber weggelassen werden können, wenn die Kosten zu hoch sind. Daher spiegeln Augenbewegungen nicht nur Gedächtnisprozesse wider, sondern auch die Anpassung an eine Aufgabe, die nicht unbedingt in den Ergebnissen der Argumentation sichtbar ist. Dies ist ein Indikator dafür, dass die Ergebnisse von Ballard, Hayhoe und Pelz (1995), dass Menschen sich nur dann mit aktivem Auswendiglernen und Abrufen beschäftigen, wenn es notwendig ist, auf das logische Denken übertragen werden können. Bitte beachten Sie jedoch, dass diese Studie nur zeigt, dass Augenbewegungen und Abruf eng miteinander verflochten sind (Hollingworth, 2005, 2006; Renke-Witz & Jahn, 2012; Spivey & Geng, 2001). Es lässt keinen Rückschluss zu, ob Augenbewegungen als Retrievalhilfe wirken können (Anderson, Bothell, & Douglass, et al., 2004; Scholz, Mehlhorn, Bocklisch, & Krems, 2011; Scholz, Klichowicz, & Krems, 2018; Scholz, Mehlhorn & Krems, 2016).

Zusammenfassend zeigen unsere Ergebnisse, dass Erklärungsorte bei der Suche nach der Gesamterklärung wesentlich relevanter sind als Beobachtungsorte. Augenbewegungen werden nicht nur automatisch zu markanten Informationen getrieben, sondern repräsentieren den Inhalt des Situationsmodells. Die Daten zeigen, dass die Teilnehmer eine mentale Repräsentation mit Informationen aus beiden erstellen könnenErinnerungund von der Außenwelt, was auch mit früheren Forschungen übereinstimmt (Hayhoe, Bensinger & Ballard, 1998). In diesem Zusammenhang legen unsere Daten nahe, dass das Situationsmodell aus beiden gespeicherten Informationen konstruiert werden kannErinnerungund Informationen von einem externen Speicher. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn Teilnehmer eine Aufgabe als anspruchsvoll empfinden.

Integrative Lösungen

Da wir erwarten, dass Menschen ihre Strategien ändern, wenn eine Aufgabe in Bezug auf die Arbeit anspruchsvoller istErinnerung, können wir nicht sagen, ob sich auch das tatsächliche Argumentationsergebnis ändert. Es ist möglich, dass selbst wenn Sie die Informationen behaltenErinnerungsehr kostspielig ist, erinnern sich die Teilnehmer an Informationen, die für den Prozess entscheidend sind, unabhängig davon, ob sie noch vorhanden sind, da dies eine sichere Strategie für eine gute Leistung ist (Gray & Fu, 2001). Es ist auch möglich, dass die Änderung der Blickstrategie die höheren Apportieranforderungen kompensieren kann. In unserer Studie haben die Teilnehmer jedoch im Allgemeinen nur eine kleine Anzahl experimenteller Versuche integrativ gelöst. Zukünftige Forschung sollte sich stärker auf die Umstände konzentrieren, die zu globalen integrativen Lösungen führen. In unserer Studie war die integrativ lösbare Beobachtung immer ein L-Muster. Auch in der Studie von Johnson & Krems (2001) führte dieses Muster nicht oft zu integrativen Lösungen. Unterschiedliche Muster wie Absorptionen, die nur mit Hilfe der vorherigen Erklärungen erklärt werden können, können ein unterschiedliches Reaktionsmuster hervorrufen. Hier haben wir die Absorption für integrative Lösungen vermieden, um das Verhalten von Menschen zu untersuchen, wenn sie entscheiden, wie sie eine Prüfung lösen. Unsere Ergebnisse widersprechen daher nicht TAR (Johnson & Krems, 2001), da nach dem Modell noch nicht konkrete Erklärungen zu integrativen Lösungen führen.

TAR (Johnson & Krems, 2001) sagt voraus, dass die Menschen ansonsten die einfachste mögliche Erklärung verwenden. Da Johnson und Krems (2001) diese Vorhersage mit ihren Daten nicht stützen konnten, trägt unsere Studie zur Klärung dieser Frage bei. Zusammenfassend verwenden Menschen einfache (nicht integrative) Lösungen, wenn die Ressourcen nicht ausreichen, um alle Erklärungen zu integrieren. Das heißt, wenn Anforderungen anErinnerungzu hoch sind, wird nicht die Information abgerufen und kombiniert, die benötigt wird, um eine Lösung für eine neue Beobachtung basierend auf bereits bestehenden Erklärungen zu finden, sondern eine völlig neue Erklärung geschaffen. Dies lässt den Schluss zu, dass unsere Aufgabe herausfordernd war, selbst wenn alle Informationen sichtbar blieben. Die zunehmende Schwierigkeit aufgrund von mehr Informationen, die im Gedächtnis gespeichert werden mussten, führte zu einem weiteren Rückgang des Anteils integrativer Lösungen. Dieses Ergebnis war jedoch statistisch nicht signifikant, was durch kompensatorische Strategien wie den Einsatz funktioneller Augenbewegungen und die Vernachlässigung weniger wichtiger Informationen erklärt werden kann. Dies zeigt sich auch daran, dass sich die Zeit, die die Teilnehmer benötigten, um die letzte Beobachtung zu lösen und damit ein komplexes Situationsmodell mit drei Beobachtungen und Erklärungen wiederzufinden, sich je nach Informationsmenge nicht signifikant veränderte.

Um Unterschiede in der Denkleistung zu provozieren, sollte zukünftige Forschung eine sekundäre Aufgabe einführen. Um die BBX-Aufgabe zu lösen, müssen die Teilnehmer bereits gesehene Beobachtungen und Erklärungen integrieren. Denn dieser Prozess findet höchstwahrscheinlich in der räumlichen Komponente des Arbeitens stattErinnerung(visuell-räumlicher Skizzenblock; siehe Baddeley & Hitch, 1974, 1994) schlagen wir eine räumliche Aufgabe wie das Tippen komplexer Muster mit dem Finger als sekundäre Aufgabe vor. Es gibt bereits Hinweise darauf, dass dieses Verfahren einen Einfluss auf die Kombination von Bildmaterial hat (z. B. Pearson et al. 1999). Daher könnte dieser Ansatz in Verbindung mit Eye-Tracking nicht nur unterschiedliche Denkergebnisse hervorrufen, sondern möglicherweise sogar Phasen während des Prozesses des abduktiven Denkens identifizieren, in denen die Anforderungen an das Arbeitsgedächtnis besonders hoch sind.

Zusammenfassung

Diese Studie liefert Beweise für zwei Dinge: Erstens basiert das Denken auf einer mentalen Repräsentation, aus der konstruiert werden kannErinnerungund externe Quellen gleichermaßen. Menschen erleben also das Konstruieren aus gegebenen Instanzen als viel weniger anspruchsvoll, auch wenn ihr Erfolg bei der Denkaufgabe keine Unterschiede zeigt. Zweitens zeigen sich Unterschiede in der Aufgabenschwierigkeit auch in Änderungen im Situationsmodell, wenn mehr Informationen abgerufen werden müssenErinnerung. Wenn mehr Informationen abgerufen werden müssen, treten zuerst Änderungen bezüglich des Prozesses (dh des Inhalts des Situationsmodells) auf. Die Teilnehmer beschränken sich darauf, die wichtigsten Informationen nur bei hohen Abrufanforderungen in die mentale Repräsentation aufzunehmen. In unserer Studie bestehen diese wichtigsten Informationen immer aus bereits gefundenen Erklärungen. Beobachtungen, die bereits in einem Sinne verstanden werden, dass der Denker sie erklären kann, werden nur dann aufgenommen, wenn die Anforderungen des Gedächtnisses dies zulassen. Daher beeinflusst die Aufgabe, wie abduktives Denken stattfindet, aber nicht unbedingt, ob es erfolgreich ist oder nicht.

Danksagung Agnes Rosner dankt dem Schweizerischen Nationalfonds für die Unterstützung (Grant 157432). Wir danken Alper Kumcu und einem zweiten anonymen Gutachter für ihre hilfreichen Kommentare zu einer früheren Version dieses Papiers.

Förderung Open-Access-Förderung ermöglicht und organisiert durch Projekt DEAL. Agnes Rosner dankt den Schweizern für ihre Unterstützung

National Science Foundation (Grant 157432).

Einhaltung ethischer Standards

Interessenkonflikt Wir haben keine offenzulegenden Interessenkonflikte.

Zustimmung zur Teilnahme Alle Teilnehmer erklärten sich mit der Teilnahme sowie der Erhebung und Speicherung der Daten für wissenschaftliche Zwecke einverstanden.

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