La fissità funzionale (o fissità funzionale o embeddedness funzionale) è un bias cognitivo che limita una persona ad usare un oggetto solo nel modo in cui è tradizionalmente usato.

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Introduzione alla fissità funzionale

Il concetto di fissità funzionale ha avuto origine nella Psicologia della Gestalt, che è un movimento in psicologia che sottolinea l’elaborazione integrale in cui il tutto è visto come separato dalla somma delle sue parti. Duncker ha definito la fissità funzionale come un “blocco mentale contro l’uso di un oggetto in un modo nuovo che è richiesto per risolvere un problema”. Questo “blocco” limita quindi la capacità di un individuo di usare i componenti che gli sono stati dati per fare un oggetto specifico, in quanto non può andare oltre l’intenzione originale dell’oggetto.

I paradigmi sperimentali comportano tipicamente la risoluzione di problemi in situazioni nuove in cui il soggetto deve usare un oggetto familiare in un contesto non familiare. L’oggetto può essere familiare dall’esperienza passata del soggetto o da compiti precedenti all’interno di un esperimento. Il risultato finale è che il soggetto tipicamente non è in grado di superare il bias che lo ostacola o gli impedisce completamente di completare il compito piuttosto che fare uso degli oggetti disponibili in un modo nuovo ma più efficace.

Per esempio, se qualcuno ha bisogno di un fermacarte, ma ha solo un martello, potrebbe non vedere come il martello può essere usato come fermacarte. Questa incapacità di vedere l’uso del martello come qualcosa di diverso dal piantare chiodi, è una fissità funzionale. La persona non può pensare a come usare il martello in un modo diverso dalla sua funzione tradizionale.

Quando vengono testati, i bambini di 5 anni non mostrano segni di fissità funzionale. Apparentemente questo è dovuto al fatto che hanno avuto meno esperienza nell’uso di vari oggetti (German & Defeyter, 2000).

Esempi nella ricerca

Duncker (1945)

Candle Box

In un classico esperimento che dimostra la fissità funzionale, Duncker (1945) diede ai partecipanti una candela, una scatola di chiodi e diversi altri oggetti, e chiese loro di fissare la candela al muro in modo che non gocciolasse sul tavolo sottostante. Duncker trovò che i partecipanti cercavano di inchiodare la candela direttamente al muro o di incollarla al muro fondendola. Pochissimi di loro hanno pensato di usare l’interno della scatola dei chiodi come portacandela e inchiodarla al muro. Nei termini di Duncker, i partecipanti erano “fissati” sulla normale funzione della scatola di tenere i chiodi e non potevano riconcettualizzarla in un modo che permettesse loro di risolvere il problema.

Di recente, Frank e Ramscar hanno dato una versione scritta del problema della scatola di candele a studenti di Stanford. Quando il problema è stato dato con istruzioni identiche a quelle dell’esperimento originale, il 23% degli studenti è stato in grado di risolvere il problema. Per un altro gruppo di studenti, le frasi sostantive come “scatola di fiammiferi” sono state sottolineate e per un terzo i sostantivi (es. “scatola”) sono stati sottolineati. Per questi due gruppi, il 55% e il 47% sono stati in grado di risolvere il problema in modo efficace. In un esperimento successivo, tutti i sostantivi tranne “box” sono stati sottolineati e sono stati prodotti risultati simili. Gli autori hanno concluso che la performance degli studenti dipendeva dalla loro rappresentazione del concetto lessicale ‘box’ piuttosto che dalle manipolazioni didattiche. La capacità di superare la fissità funzionale era contingente all’avere una rappresentazione flessibile della parola box che permette agli studenti di vedere che la scatola può essere usata quando si attacca una candela al muro.

Diagramma del tumore

In uno degli esperimenti di Karl Duncker ha creato un diagramma che rappresenta un problema di tumore a cui era arrivato. Il diagramma consisteva in una radiografia che attraversava il tumore circondato da tessuto sano, che era rappresentato da una freccia che attraversava un punto nero all’interno di un cerchio. Ha spiegato il problema ai soggetti e ha mostrato il diagramma ad alcuni e non ad altri. Quando il diagramma non fu mostrato ai soggetti, il 37% riuscì a creare la soluzione corretta, ma quando il diagramma fu mostrato, solo il 9% riuscì a trovare correttamente la soluzione.

Adamson

Quando Adamson (1952) replicò l’esperimento della scatola di Duncker, Adamson divise i partecipanti in 2 gruppi sperimentali: preutilizzazione e non preutilizzazione. In questo esperimento, quando c’è preutilizzazione, cioè quando gli oggetti sono presentati ai partecipanti in modo tradizionale (i materiali sono nella scatola, quindi usando la scatola come un contenitore), i partecipanti sono meno propensi a considerare la scatola per qualsiasi altro uso, mentre senza preutilizzazione (quando le scatole sono presentate vuote), i partecipanti sono più propensi a pensare ad altri usi per la scatola. Questo ha dimostrato che il preutilizzo gioca un ruolo nella fissità funzionale.

Birch e Rabinowitz

Birch e Rabinowitz (1951) hanno adattato il problema delle due corde di Maie (1930, 1931), dove ai soggetti vengono date 2 corde appese al soffitto e 2 oggetti pesanti nella stanza. Viene detto loro che devono collegare le corde, ma sono abbastanza distanti tra loro che una non può raggiungere facilmente l’altra. La soluzione era quella di legare uno degli oggetti pesanti a una corda e fare da peso, e far oscillare la corda come un pendolo, prendere la corda mentre oscilla mentre si tiene l’altra corda, e poi legarli insieme. I partecipanti sono divisi in 3 gruppi: Il gruppo R, che completa un compito preliminare di completamento di un circuito elettrico utilizzando un relè, il gruppo S, che completa il circuito con un interruttore, e il gruppo C che è il gruppo di controllo senza esperienza preliminare. I partecipanti del gruppo R erano più propensi a usare l’interruttore come peso, mentre il gruppo S era più propenso a usare il relè. Entrambi i gruppi lo hanno fatto perché l’esperienza precedente li ha portati a usare gli oggetti in un certo modo, e la fissità funzionale non ha permesso loro di vedere gli oggetti come usati per un altro scopo.

Rilevanza concettuale attuale

Fissità funzionale universale?

Possiamo chiederci se la fissità funzionale varia attraverso gli ambienti, le culture o la storia. In uno studio recente, sono state trovate prove preliminari a sostegno dell’universalità della fissità funzionale (German & Barret, 2005). Lo scopo dello studio era quello di verificare se gli individui provenienti da società non industrializzate, in particolare con una bassa esposizione agli artefatti “high-tech”, dimostrassero la fissità funzionale. Lo studio ha testato “Gli Shuar”, cacciatori-orticoltori della regione amazzonica dell’Ecuador, e li ha confrontati con una condizione di base di controllo dei partecipanti per fornire questi risultati. La comunità Shuar era stata esposta solo a una quantità limitata di artefatti industrializzati, come machete, asce, pentole da cucina, chiodi, fucili e ami da pesca, tutti considerati “low-tech”. Due compiti sono stati valutati ai partecipanti per lo studio: il compito della scatola, in cui i partecipanti dovevano costruire una torre per aiutare un personaggio di una storia di fantasia a raggiungere un altro personaggio con un set limitato di materiali vari; il compito del cucchiaio, in cui ai partecipanti è stato anche dato un problema da risolvere basato su una storia di fantasia di un coniglio che doveva attraversare un fiume (i materiali sono stati utilizzati per rappresentare le impostazioni) e sono stati dati materiali vari, tra cui un cucchiaio.Nel compito della scatola, i partecipanti erano più lenti a selezionare i materiali rispetto ai partecipanti in condizioni di controllo, ma non è stata vista alcuna differenza nel tempo per risolvere il problema. Nel compito del cucchiaio, i partecipanti erano più lenti nella selezione e nel completamento del compito. I risultati hanno mostrato che gli individui provenienti da culture non industriali (“culture tecnologicamente scarse”) erano suscettibili alla fissità funzionale. Erano più veloci a usare gli artefatti senza priming rispetto a quando veniva spiegata loro la funzione del design. Questo si è verificato anche se i partecipanti sono stati meno esposti a manufatti industriali, e che i pochi artefatti che usano attualmente sono stati utilizzati in più modi indipendentemente dal loro design.(German & Barret, 2005)

Following the Wrong Footsteps: Fixation Effects of Pictorial Examples in a Design Problem-Solving Task

Investigators examined in two experiments “whether the inclusion of examples with innappropiate elements, in addition to the instructions for a design problem, would produce fixation effects in students naive to design tasks” (Chrysikou, E.G., & Weisberg,R.W. 2005). Hanno esaminato l’inclusione di esempi di elementi innappropiati, rappresentando esplicitamente gli aspetti problematici del problema presentato agli studenti attraverso progetti di esempio. Hanno testato i partecipanti non esperti su tre condizioni del problema: con istruzioni standard, fissati (con l’inclusione di un design problematico), e defissi (inclusione di un design problematico accompagnato da metodi utili). Sono stati in grado di sostenere la loro ipotesi trovando che a) gli esempi di design problematico producono effetti di fissazione significativi, e b) gli effetti di fissazione possono essere diminuiti con l’uso di istruzioni defissanti.

Quello che segue è un esempio dei tre problemi utilizzati nell’esperimento per comprendere più a fondo la procedura di studio. Nel “The Disposable Spill-Proof Coffee Cup Problem”, adattato da Jansson & Smith, 1991, ai partecipanti è stato chiesto di costruire il maggior numero possibile di disegni per una tazza da caffè economica, monouso e a prova di fuoriuscita. Ai partecipanti della condizione standard sono state presentate solo le istruzioni. Nella condizione fissata, ai partecipanti sono state presentate le istruzioni, il disegno presentato di seguito e i problemi di cui dovrebbero essere consapevoli. Infine, nella condizione defissata, ai partecipanti sono state presentate le stesse cose delle altre condizioni, oltre a suggerimenti sugli elementi del design che dovrebbero evitare di usare. Gli altri due problemi includevano la costruzione di una rastrelliera per biciclette e la progettazione di un contenitore per la crema di formaggio.

Tecniche per evitare la fissità funzionale

Superare la fissità funzionale nelle classi di scienze con il trasferimento analogico

Basandosi sul presupposto che gli studenti sono funzionalmente fissi, uno studio sul trasferimento analogico nelle classi di scienze ha fatto luce su dati significativi che potrebbero fornire una tecnica per superare la fissità funzionale. I risultati supportano il fatto che gli studenti mostrano un trasferimento positivo (performance) nel problem solving dopo essere stati presentati con analogie di una certa struttura e formato (Solomon, 1994). Il presente studio ha ampliato gli esperimenti di Duncker del 1945, cercando di dimostrare che quando agli studenti veniva “…presentata una singola analogia formattata come un problema, piuttosto che come una storia narrativa, essi avrebbero orientato il compito di problem-solving e facilitato il trasferimento positivo” (Solomon, 1994). Un totale di 266 studenti matricole di un liceo scientifico ha partecipato allo studio. L’esperimento era un disegno 2×2 in cui le condizioni: “contesti di compito” (tipo e formato) vs. “conoscenza precedente” (specifica vs. generale) erano attestati. Gli studenti sono stati classificati in 5 gruppi diversi, dove 4 erano in base alle loro conoscenze scientifiche precedenti (da specifiche a generali), e 1 serviva come gruppo di controllo (nessuna presentazione analogica). I 4 diversi gruppi sono stati poi classificati in condizioni di “tipo analogico e formato analogico”, tipi strutturali o di superficie e formati problematici o di superficie. Sono state trovate prove inconfutabili per un trasferimento analogico positivo basato sulla conoscenza precedente, tuttavia i gruppi hanno dimostrato una variabilità. Il formato problema e il tipo strutturale di presentazione analogica hanno mostrato il più alto trasferimento positivo al problem solving. Il ricercatore ha suggerito quindi che un’analogia ben pensata e pianificata, pertinente per formato e tipo al compito di risoluzione dei problemi da completare, può essere utile agli studenti per superare la fissità funzionale. Questo studio non solo ha portato nuove conoscenze sulla mente umana al lavoro, ma fornisce anche importanti strumenti per scopi educativi e possibili cambiamenti che gli insegnanti possono applicare come aiuti ai piani di lezione (Solomon, 1994).

Uncommitting

Uno studio suggerisce che la fissità funzionale può essere combattuta con decisioni di progettazione da progetti funzionalmente fissi in modo da mantenere l’essenza del progetto (Latour, 1994). Questo aiuta i soggetti che hanno creato progetti funzionalmente fissi a capire come andare a risolvere problemi generali di questo tipo, piuttosto che usare la soluzione fissa per un problema specifico. Latour ha fatto un esperimento di ricerca su questo, facendo analizzare agli ingegneri del software un pezzo di codice abbastanza standard, l’algoritmo quicksort, e usandolo per creare una funzione di partizionamento. Parte dell’algoritmo quicksort comporta il partizionamento di una lista in sottoinsiemi in modo che possa essere ordinata, gli sperimentatori volevano usare il codice dall’interno dell’algoritmo per fare solo il partizionamento. Per fare questo hanno astratto ogni blocco di codice nella funzione, discernendo lo scopo di esso, e decidendo se è necessario per l’algoritmo di partizionamento. Questa astrazione ha permesso loro di riutilizzare il codice dell’algoritmo di quicksort, per creare un algoritmo di partizione funzionante senza doverlo progettare da zero (Latour, 1994).

Superare i prototipi

Uno studio completo che ha esplorato diversi esperimenti classici di fissità funzionale ha mostrato un tema dominante di superamento dei prototipi. Coloro che avevano successo nel completare i compiti avevano la capacità di guardare oltre il prototipo, o l’intenzione originale per l’oggetto in uso. Al contrario, quelli che non riuscivano a creare un prodotto finito di successo non potevano andare oltre l’uso originale dell’oggetto. Sembrava essere il caso anche per gli studi di categorizzazione della fissità funzionale. La riorganizzazione in categorie di articoli apparentemente non correlati era più facile per coloro che potevano guardare oltre la funzione prevista. Quindi, c’è bisogno di superare il prototipo per evitare la fissità funzionale. Carnevale suggerisce di analizzare l’oggetto e scomporlo mentalmente nelle sue componenti. Dopo che questo è stato completato, è essenziale esplorare le possibili funzioni di quelle parti. Così facendo, un individuo può familiarizzare con nuovi modi di usare gli oggetti che sono disponibili al givens. Gli individui stanno quindi pensando in modo creativo e superando i prototipi che limitano la loro capacità di completare con successo il problema della fissità funzionale (Carnevale, 1998).

Adamson, R.E. (1952). La fissità funzionale in relazione al problem solving: Una ripetizione di tre esperimenti. Journal of Experimental Psychology, 44, 288-291.

Birch, H.G., & Rabinowitz, H.S. (1951). L’effetto negativo dell’esperienza precedente sul pensiero produttivo. Journal of Experimental Psychology, 41, 121-125.

Carnevale, Peter J. (1998). Valori sociali e conflitto sociale Risoluzione creativa dei problemi e categorizzazione. “Journal of Personality and Social Psychology”, 74(5), 1300.

Coon, D. (2004) Introduction to Psychology: Gateways to Mind and Behavior Tenth Edition, Wadsworth/Thompson Learningwww.wadsworth.com

Duncker, K. (1945). Sulla risoluzione dei problemi. Psychological Monographs, 58:5 (No. 270 intero)

Frank, Michael C., and Michael Ramscar. “Come la presentazione e il contesto influenzano la rappresentazione dei compiti di fissità funzionale? Proceedings of the 25th Annual Meeting of the Cognitive Science Society, 2003.

German, T.P., & Defeyter, M.A.(2000). Immunità alla fissità funzionale nei bambini piccoli. Psychonomic Bulliten & Review, 7(4), 707-712

Mayer, R. E. (1992). Thinking, Problem Solving, Cognition. New York: W. H. Freeman and Company.

Solomon,I(1994). Trasferimento analogico e fissità funzionale” nella classe di scienze. ‘Journal of Educational Research’, 87(6),371-377.

Latour, Larry (1994). “Controlling Functional Fixedness: the Essence of Successful Reuse” http://www.cs.umaine.edu/~larry/latour/ECAI/paper-sent/paper-sent.html