Dzieci w wieku 4 lat potrafią znaleźć skuteczne rozwiązania skomplikowanych problemów, takich jak samodzielne wynajdywanie algorytmów sortujących opracowanych przez informatyków. Nauce za tą obserwacją znajdują, że te umiejętności pojawiają się znacznie wcześniej niż dotychczas sądzono i powinny zmusić do przemyślenia psychologię rozwojową.
Eksperymenty przeprowadzone przez szwajcarskiego psychologa Jeana Piageta i szeroko spopularyzowane w latach 60. polegały na zadaniu dzieciom fizycznego posortowania zbioru patyków według długości, zadanie to Piaget nazywał seriacją. Jego testy ujawniły, że do około 7 roku życia dzieci nie stosowały żadnych ustrukturyzowanych strategii; podchodziły do problemu w chaotyczny sposób, przez próbę i błąd.
Jednak nowe badania przeprowadzone przez Huiwena Alexa Yanga i jego kolegów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley pokazują, że mniejszość dzieci nawet w wieku 4 lat potrafi opracować algorytmowe rozwiązania tego samego zadania, a od 5 roku życia ponad jedna czwarta jest zdolna do tego samego.
„Wydaje się, że nie dawaliśmy dzieciom wystarczająco dużo wiary” – mówi Yang. „Musimy zagłębić się trochę głębiej w to, co właściwie robią dzieci, ich zdolność rozumowania.”
W eksperymencie zespół poprosił 123 dzieci w wieku od 4 do 9 lat o posortowanie serii cyfrowych obrazów króliczków według wzrostu. Na początku mogli zobaczyć króliczki w grupie i porównać ich wysokości bezpośrednio, wszystkie dzieci były w stanie poprawnie posortować je względnie łatwo.
Później wysokości wszystkich króliczków były zasłonięte, a jedynym sposobem porównania ich było wybranie dwóch naraz. Po wybraniu dzieciom powiedziano, czy króliczki były już w właściwej kolejności, czy jeśli były w niewłaściwej kolejności, wtedy automatycznie były zamieniane po obejrzeniu. To zmusiło dzieci do wymyślenia nowej strategii sortowania ich bez możliwości zobaczenia całej grupy naraz.
Badacze szukali dowodów na to, czy dzieci stosują znane rozwiązania, przeszukując ich sekwencję porównań w poszukiwaniu dowodów na wykorzystanie istniejących algorytmów. Zespół stwierdził ogólnie, dzieci nadal wykonywały znacznie lepiej niż losowo – faktycznie, same odkryły co najmniej dwie skuteczne algorytmiczne rozwiązania problemu sortowania opracowane przez dziedzinę informatyki: sortowanie wyboru i sortowanie shaker.
W 34 procentach testów dzieci użyły sekwencji porównań, które sugerowały, że stosowały – przynajmniej przez pewien czas – znany algorytm sortowania. W 110 testach spośród łącznej liczby 667 przeprowadzonych, dzieci użyły sortowania wyboru, a w 141 testach użyły sortowania shaker. W kolejnych 21 testach wykorzystały kombinację obu algorytmów. Łącznie 67 z 123 dzieci użyło przynajmniej jednego rozpoznawalnego algorytmu, a 30 z dzieci stosowało obie strategie w różnych momentach eksperymentu.
Liczba dzieci rozwiązujących zadania za pomocą algorytmu była zdecydowanie związana z wiekiem. Tylko 2,9 procent dzieci w wieku 4 lat użyło rozpoznawalnego algorytmu, podczas gdy odsetek ten wzrósł do 25,5 procent dla 5-latków i 30,7 dla 6-latków. Do 9 roku życia ponad 54 procent dzieci używało rozpoznawalnego algorytmu.
„Istnieje długa historia obalania Piageta” – mówi Andrew Bremner na Uniwersytecie w Birmingham w Wielkiej Brytanii. Bremner uważa, że Piaget był geniuszem, który zrewolucjonizował psychologię rozwojową i określił etapy, przez które przechodzą dzieci, ucząc się o świecie, ale przyznaje, że „nie był fantastycznym eksperymentatorem” i często projektował złe testy bez właściwych kontroli. „Ludzie zaczęli zauważać, że dzieci potrafią robić rzeczy, których według niego nie potrafiły zdecydowanie wcześniej.”
W ostatnich dziesięcioleciach stopniowo okazuje się, że Piaget miał słuszne przekonanie na temat rozwoju dzieciństwa, ale był nieco pesymistyczny co do wieku, w którym dzieci przechodziły przez ten proces. I te nowe badania dodają do tego wagi dowodowej. Ale zauważalnie koncentruje się na seriacji, którą Bremner uważa za jedno z ostatnich, bardzo upartych eksperymentów Piageta, które okazało się stosować do młodszych dzieci niż dotychczas sądzono.
„Dzieci mogą wykazać sukces w tym zadaniu w tej szczególnej sytuacji o wiele wcześniej, niż byśmy przewidzieli” – mówi Bremner. „Nie podchodzą do świata jak do czystej kartki, ale stosują strategiczne podejścia do sposobów, w jaki próbują rozwiązywać problemy.”
Sam Wass na Uniwersytecie Wschodnim Londynu w Wielkiej Brytanii, mówi, że Piaget wierzył, że dzieci muszą zbudować wszechstronne zrozumienie złożonych systemów, zanim będą w stanie opracować strategie do pracy z nimi, ale jest to coraz częściej postrzegane jako zbędne.
„Ta badania są częścią wielkiej fali w psychologii, która kwestionuje ideę, że aby generować zachowania wyglądające na złożone, trzeba mieć złożone myśli i zrozumienie leżące u ich podstaw” – mówi Wass. „W rzeczywistości, jak pokazuje to badanie, można produkować zachowania wyglądające na złożone na podstawie znacznie skromniejszego zestawu reguł.
