Τα παιδιά από 4 ετών χρησιμοποιούν αυτόματα αλγορίθμους διαλογής για να λύσουν προβλήματα
Τα παιδιά ηλικίας μόλις 4 ετών είναι ικανά να βρίσκουν αποτελεσματικές λύσεις σε σύνθετα προβλήματα, όπως η αυτόνομη εφεύρεση αλγορίθμων διαλογής που έχουν αναπτυχθεί από επιστήμονες υπολογιστών. Οι επιστήμονες πίσω από την ανακάλυψη αυτή δηλώνουν ότι αυτές οι δεξιότητες αναδύονται πολύ νωρίτερα από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως, και θα πρέπει να μας κάνουν να ξανασκεφτούμε την αναπτυξιακή ψυχολογία.
Πειράματα που διεξήχθησαν από τον Ελβετό ψυχολόγο Jean Piaget και απευθύνθηκαν ευρέως στην κοινότητα τη δεκαετία του 1960, ζητούσαν από τα παιδιά να ταξινομήσουν σωματικά μια συλλογή ξύλων κατά μήκος, μια εργασία που ο Piaget ονόμασε σειράση. Οι δοκιμές του αποκάλυψαν ότι μέχρι την ηλικία των 7 ετών, τα παιδιά δεν εφάρμοζαν δομημένες στρατηγικές και προσέγγιζαν το πρόβλημα με άναρχους τρόπους μέσω δοκιμής και σφάλματος.
Ωστόσο, νέα έρευνα από τον Huiwen Alex Yang και τους συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Μπέρκλεϊ, δείχνει ότι μια μειονότητα ακόμη και παιδιών 4 ετών μπορεί να αναπτύξει αλγοριθμικές λύσεις στην ίδια εργασία, και στην ηλικία των 5 ετών, περισσότερα από το ένα τέταρτο είναι ικανά για το ίδιο.
«Ίσως να μην δίναμε στα παιδιά αρκετή αξία,» λέει ο Yang. «Πρέπει να εμβαθύνουμε λίγο περισσότερο στο τι κάνουν τα παιδιά στην πραγματικότητα, στην ικανότητα συλλογισμού τους.»
Στο πείραμα, η ομάδα ζήτησε από 123 παιδιά ηλικίας 4 έως 9 ετών να ταξινομήσουν μια σειρά ψηφιακών εικόνων από κουνελάκια σύμφωνα με το ύψος τους. Αρχικά, μπορούσαν να δουν τα κουνελάκια σε μια ομάδα και να συγκρίνουν τα ύψη τους άμεσα, και όλα τα παιδιά ήταν ικανά να τα ταξινομήσουν σωστά με σχετική ευχέρεια.
Αργότερα όμως, τα ύψη όλων των κουνελακιών αποκρύφτηκαν και ο μόνος τρόπος για να τα συγκρίνουν ήταν να επιλέξουν δύο κάθε φορά. Όταν επιλέγονταν, τα παιδιά ενημερώνονταν αν τα κουνελάκια ήταν ήδη σε σωστή σειρά ή σε λανθασμένη, οπότε τα κουνελάκια ήταν αυτόματα εναλλασσόμενα μετά την παρακολούθηση. Αυτό ανάγκασε τα παιδιά να βρουν νέα στρατηγική για την ταξινόμησή τους χωρίς να μπορούν να δουν όλη την ομάδα ταυτόχρονα.
Οι ερευνητές έψαξαν για αποδείξεις εφαρμογής γνωστών λύσεων, εξετάζοντας τη σειρά συγκρίσεων των παιδιών για ενδείξεις χρήσης υπαρχόντων αλγορίθμων. Η ομάδα διαπίστωσε ότι γενικά, τα παιδιά απέδωσαν πολύ πάνω από το τυχαίο – στην πραγματικότητα, ανακάλυψαν ανεξάρτητα τουλάχιστον δύο αποτελεσματικές αλγοριθμικές λύσεις στο πρόβλημα της ταξινόμησης που έχει αναπτυχθεί από το πεδίο της επιστήμης των υπολογιστών: επιλογή και ανακίνηση.
Σε 34% των δοκιμών, τα παιδιά χρησιμοποίησαν μια σειρά συγκρίσεων που υποδηλώνει ότι εφάρμοσαν – τουλάχιστον για κάποιο χρονικό διάστημα – έναν γνωστό αλγόριθμο ταξινόμησης. Σε 110 δοκιμές από το σύνολο των 667 που πραγματοποιήθηκαν, τα παιδιά χρησιμοποίησαν τον αλγόριθμο επιλογής, και σε 141 δοκιμές χρησιμοποίησαν τον αλγόριθμο ανακίνηση. Σε άλλες 21 δοκιμές χρησιμοποίησαν έναν συνδυασμό των δύο αλγορίθμων. Σύνολο 67 από τα 123 παιδιά χρησιμοποίησαν τουλάχιστον έναν αναγνωρίσιμο αλγόριθμο, και 30 από αυτά χρησιμοποίησαν και τις δύο στρατηγικές σε διαφορετικά σημεία του πειράματος.
Ωστόσο, ο αριθμός των παιδιών που χρησιμοποίησαν έναν αλγόριθμο για να επιλύσουν τις εργασίες σχετιζόταν σίγουρα με την ηλικία. Μόνο το 2.9% των 4χρονων χρησιμοποίησαν έναν αναγνωρίσιμο αλγόριθμο, ενώ αυτό αυξήθηκε στο 25.5% για τα 5χρονα και 30.7% για τα 6χρονα. Μέχρι την ηλικία των 9 ετών, περισσότερα από το 54% των παιδιών χρησιμοποιούσαν έναν αναγνωρίσιμο αλγόριθμο.
«Υπάρχει μια μακρά ιστορία ανατροπής του Piaget,» λέει ο Andrew Bremner από το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ στο Ηνωμένο Βασίλειο. Ο Bremner ισχυρίζεται ότι θεωρεί τον Piaget ως έναν ιδιοφυή που επανάστασε την αναπτυξιακή ψυχολογία και καθόρισε τα στάδια που περνούν τα παιδιά κατά την εκμάθηση του κόσμου, αλλά παραδέχεται ότι «δεν ήταν φανταστικός πειραματιστής» και συχνά σχεδίαζε κακές δοκιμές χωρίς κατάλληλους ελέγχους. «Οι άνθρωποι έχουν ξεκινήσει να επισημαίνουν ότι τα παιδιά θα μπορούσαν να κάνουν πράγματα που είπε ότι δεν θα μπορούσαν να κάνουν, πολύ νωρίτερα.»
Ουσιαστικά, τις τελευταίες δεκαετίες έχει αποδειχθεί σταδιακά ότι ο Piaget είχε τη σωστή ιδέα για την ανάπτυξη της παιδικής ηλικίας, αλλά ήταν ελαφρώς απαισιόδοξος σχετικά με τις ηλικίες στις οποίες τα παιδιά περνούν αυτή τη διαδικασία. Και αυτή η νέα έρευνα προσθέτει σε αυτό το βάρος αποδεικτικών στοιχείων. Ενδιαφέρον είναι επίσης ότι επικεντρώνεται στη σειράση, η οποία, σύμφωνα με τον Bremner, ήταν ένα από τα τελευταία παραμένουσα και πιο πεισματικά πειράματα του Piaget που αποδείχθηκε ότι εφαρμοζόταν σε νεότερα παιδιά από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως.
«Τα παιδιά μπορούν να παρουσιάσουν επιτυχία σε αυτή την εργασία σε αυτό το συγκεκριμένο πλαίσιο πολύ νωρίτερα από ό,τι θα περίμενε κανείς,» λέει ο Bremner. «Έτσι, δεν προσεγγίζουν τον κόσμο ως μια λευκή κόλλα, αλλά εφαρμόζουν στρατηγικές προσεγγίσεις στους τρόπους με τους οποίους προσπαθούν να λύσουν προβλήματα.»
Ο Sam Wass από το Πανεπιστήμιο του Ανατολικού Λονδίνου, Ηνωμένο Βασίλειο, λέει ότι ο Piaget πίστευε ότι τα παιδιά έπρεπε να χτίσουν μια πλήρη κατανόηση των σύνθετων συστημάτων πριν αναπτύξουν στρατηγικές για να εργαστούν με αυτά, αλλά αυτό θεωρείται όλο και περισσότερο περιττό.
«Αυτή η έρευνα είναι μέρος ενός μεγάλου κύματος στην ψυχολογία που αμφισβητεί την ιδέα ότι, προκειμένου να παραχθούν συμπεριφορές που φαίνονται σύνθετες, πρέπει να έχετε σύνθετες σκέψεις και κατανόηση που τις υποστηρίζουν,» λέει ο Wass. «Στην πραγματικότητα, όπως δείχνει αυτή η μελέτη, μπορείτε να παράγετε συμπεριφορές που φαίνονται σύνθετες βασισμένες σε ένα πολύ πιο λιτό σύνολο κανόνων.»