流動性知能 (g f )と結晶性知能 (g c )の概念は、1943年に心理学者のレイモンド・キャッテル によって提唱されました。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] キャッテルの心理測定 に基づいた理論によれば、一般知能 (g )はg f とg c に細分化されます。流動性知能は、新しい推論問題を解決する能力です。これは、理解、問題解決、学習などの多くの重要なスキルと相関しています。[ 4 ] 一方、結晶性知能は、以前に学習した主要な関係的抽象化を適用することによって、二次的な関係的抽象化を推論する 能力を伴います。[ 5 ]
歴史 流動性知能と結晶性知能は、もともとレイモンド・キャッテル によって概念化された構成概念 です。[ 2 ] 流動性知能と結晶性知能の概念は、キャッテルと彼の元教え子であるジョン・L・ホーン によってさらに発展しました。[ 6 ] [ 7 ] [ 3 ] 知能検査のほとんどは、主に子供と若年成人を対象としていました。キャッテルとホーンは、個人の加齢に伴って知能がどのように変化し発達するかを知りたいと考えました。彼らは、記憶や概念の一部は残るものの、他の一部は減少することに気づきました。そのため、2種類の知能を区別する必要がありました。[ 8 ]
流動性知能と結晶性知能 流動性知能 (g f )は、事前の学習(正式な教育や非公式な教育など)や文化適応にほとんど依存しない、推論やその他の精神活動の基本的なプロセスを含む。ホーンは、流動性知能は形がなく、さまざまな認知活動に「流れ込む」ことができると指摘している。[ 9 ] 流動性推論を測定するタスクでは、例えば図形の分類、図形分析、数字と文字の系列、行列、対になった連想など、抽象的な推論問題を解決する能力が必要となる。[ 7 ]
結晶性知能 (g c )は、学習した手順と知識の応用であり、経験と文化適応に大きく依存します。ホーンは、結晶性能力は「経験から沈殿したもの」であり、文化の知能と組み合わされた流動性能力の以前の応用から生じるものであると述べています。[ 9 ] 結晶性知能を測定するタスクの例としては、語彙、一般知識、抽象的な単語の類推、言語のメカニズムなどがあります。[ 7 ]
流動性知能と結晶性知能を問題解決に応用した例 Horn [ 10 ] は、問題解決における結晶的アプローチと流動的アプローチの例として、以下の例を挙げている。彼が説明した問題は以下のとおりである。
「病院には100人の患者がいます。そのうち何人か(偶数)は片足ですが靴を履いています。残りの半数は裸足です。靴を履いている患者は何人いますか?」
この問題解決のための体系的なアプローチは、高校レベルの代数学の応用を伴うだろう。代数学は文化的な産物である。
x + 1 / 2 * ( 100 − x ) * 2 {\displaystyle x+1/2*(100-x)*2} は履いている靴の数であり、xは 片足の患者の数である。100 − x {\displaystyle 100-x} これは、両足で生活する患者の数に等しい。解決策は、靴100足ということになる。
問題解決における結晶的なアプローチとは対照的に、ホーンは、高校レベルの代数を学ぶ必要のない、流動的なアプローチによる問題解決の架空の例を示した。ホーンは、中学校に通うには幼すぎるが、流動的な能力を応用して問題を解決できる少年を例に挙げた。「彼は、二足歩行者の半数が靴を履いておらず、残りの全員(偶数)が片足歩行者であれば、一人当たりの靴の平均数は1足となり、答えは100であると推論するかもしれない。」
ピアジェの認知発達理論との関連性研究者たちは、流動性知能と結晶性知能の理論をピアジェの認知発達理論 と関連付けている。[ 11 ] [ 12 ] 流動性知能とピアジェの操作的知能はどちらも論理的思考と「関係の推論」(キャッテルが関係の推論を指すために用いた表現)に関係している。結晶性知能とピアジェの日常学習の扱いは、経験の印象を反映している。流動性知能と結晶性知能の関係と同様に、ピアジェの操作性は日常学習に先行し、最終的には日常学習の基礎を提供すると考えられている。[ 12 ]
流動性知能の測定 流動性知能を評価するための様々な方法が考えられてきた。
レイヴンの漸進的マトリックスレイヴン漸進的マトリックス (RPM)[ 13 ] は、流動性知能を測定する最も一般的な方法の1つです。これは非言語の多肢選択式テストです。参加者は、一連のオブジェクトの空間的配置に基づいて関連する特徴を特定し、特定した特徴の1つ以上に一致するオブジェクトを1つ選択することで、一連の絵を完成させる必要があります。[ 14 ] このタスクは、精神的表象間の1つ以上の関係を考慮する能力、つまり関係的推論を評価します。 命題類推 と意味的決定タスクも、関係的推論を評価するために使用されます。[ 15 ] [ 16 ]
ウッドコック・ジョンソン認知能力検査、第3版ウッドコック・ジョンソン認知能力検査第3版 (WJ-III)では、 g f は 概念形成と分析統合の2つのテストで評価されます。[ 17 ] 概念形成タスクでは、カテゴリー的思考が求められます。分析統合タスクでは、一般的な順序的推論が求められます。[ 18 ]
個人は、難易度が上がるにつれて提示される視覚パズルを解くための根底にある「ルール」を推論することによって概念を適用する必要があります。難易度が上がるにつれて、個人は1対1の比較を含むパズルを解くための重要な違い(または「ルール」)を特定する必要があります。より難しい項目では、個人は「and」(例:解決策にはこれとあれの両方が含まれていなければならない)の概念と「or」(例:箱の中にあるためには、項目はこれかあれのどちらかでなければならない)の概念を理解する必要があります。最も難しい項目では、受験者が以前に取り組んださまざまな種類の概念パズルの間で、流動的な変換と認知的な切り替えが求められます。 [ 18 ]
分析・合成分析・総合テストでは、被験者はミニチュア数学システムを模倣した不完全な論理パズルの解法を学習し、口頭で説明する必要があります。このテストには、化学や論理などの他の分野で記号式を使用する際に必要となる機能も含まれています。被験者は、パズルを解くために使用される一連の論理規則、つまり「鍵」を提示されます。被験者は、鍵を使用して各パズル内の欠落している色を特定する必要があります。複雑な問題では、最終的な解を導き出すために鍵を2回以上連続して精神的に操作する必要があるパズルが提示されます。難易度が上がるにつれて、演繹、論理、推論の流動的な切り替えを必要とするパズルの組み合わせが含まれます。[ 17 ]
ウェクスラー児童知能検査第4版ウェクスラー児童知能検査第4版(WISC-IV) [ 19 ] は、5つの主要な指標スコアで認知能力の全体的な尺度を得るために使用されます。WISC-IVの知覚推理指標には、g fを 評価する2つの下位検査が含まれています。それは、帰納と演繹を含む行列推理と、帰納を含む絵画概念です。[ 20 ]
画像コンセプト 絵の概念課題では、子どもたちは2列または3列に並んだ一連の絵を見せられ、共通の特徴に基づいてどの絵(各列から1枚ずつ)が一緒に属しているかを尋ねられます。この課題は、一連の教材を支配する根本的な特徴(規則、概念、傾向、クラスへの所属など)を発見する子どもの能力を評価します。[ 20 ]
行列推論 マトリックス推論では、この能力だけでなく、明示された規則、前提、条件から始めて、新しい問題の解決策に到達するために 1 つ以上のステップを実行する能力 (演繹) も評価します。マトリックス推論テストでは、子供には 1 つの絵が欠落した一連の絵またはシーケンスが提示されます。子供の課題は、5 つの選択肢の中から、その一連の絵またはシーケンスに合う絵を選択することです。マトリックス推論と絵の概念は視覚刺激の使用を伴い、表現言語を必要としないため、g f の非言語テストと考えられています。[ 20 ]
職場において 企業環境においては、流動性知能は、複雑性、不確実性、曖昧さを特徴とする環境でうまく働く個人の能力を予測する指標となる。認知プロセスプロファイル(CPP)は、個人の流動性知能と認知プロセスを測定する。これは、エリオット・ジャック の階層システム理論に従って、これらを適切な作業環境にマッピングする。[ 21 ] Feら(2022)は、幼少期に測定された流動性知能が労働市場での収入を予測することを示している。[ 22 ]
一部の著者は、IQテストで提示された問題に個人が本当に興味を持っていない限り、興味の欠如のために問題を解決するために必要な認知作業が行われない可能性があると示唆している。これらの著者は、流動性知能を測定することを目的としたテストの低いスコアは、タスクをうまく完了できないことよりも、タスクへの興味の欠如を反映している可能性が高いと主張している。[ 23 ]
生涯にわたる発達 流動性知能は27歳頃にピークを迎え、その後徐々に低下する。[ 24 ] この低下は、右小脳の局所的な萎縮、練習不足、または加齢に伴う脳の変化の結果である可能性がある。[ 25 ] [ 26 ]
結晶性知能は通常徐々に増加し、成人期の大半で比較的安定しており、65歳以降に低下し始めます。[ 26 ] 認知能力の正確なピーク年齢は依然として不明です。[ 27 ]
流動性知能とワーキングメモリ ワーキングメモリ 容量は流動性知能と密接に関連しており、g f の個人差を説明するために提案されている。[ 28 ] ワーキングメモリとg f の関連付けは、2 つの概念に関して研究者を悩ませてきた謎を解明するのに役立つ可能性があると示唆されている。[ 29 ]
ワーキングメモリのトレーニングに関する研究と、そのトレーニングが流動性知能に及ぼす間接的な影響ワーキングメモリはg f に影響を与えると考えられているため、ワーキングメモリの容量を増やすトレーニングはg fにプラスの影響を与える可能性がある。しかし、一部の研究者は、特にこれらのテクニックが認知障害のない健康な子供や大人によって使用される場合、 g f を高めるトレーニング介入の結果が長期的かつ応用可能であるかどうか疑問視している。[ 31 ] 2012 年に発表されたメタ分析レビューでは、「記憶トレーニングプログラムは、一般化されない短期的で特定のトレーニング効果を生み出すようだ」と結論付けている。[ 32 ]
ベルン大学のコミュニティから70人の参加者(平均年齢25.6歳)が参加した4つの個別実験シリーズで、Jaeggiらは、人口統計的に一致する対照群と比較して、8~19日間、1日約25分間、負荷の高いワーキングメモリ課題(デュアルn バック )を練習した健康な若年成人は、流動性知能のマトリックステストのスコアが、事前テストから事後テストにかけて有意に増加したことを発見した。[ 33 ] トレーニングの効果がどれほど持続するかを評価するための長期的な追跡調査は行われなかった。
その後の2つのnバック研究[ 34 ] [ 35 ] は、Jaeggiらの発見を支持しなかった。参加者のトレーニング課題のパフォーマンスは向上したが、これらの研究では、テストされた精神能力、特に流動性知能とワーキングメモリ容量に有意な改善は見られなかった。
したがって、研究結果のバランスから、ワーキングメモリを増やすためのトレーニングは、短期的には特定の効果をもたらす可能性があるが、g f には影響を与えないことが示唆される。
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