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アインシュテルング(ドイツ語の発音: [ ˈaɪ̯nˌʃtɛlʊŋ ])ⓘ ; ドイツ語:Einstellungseffekt [ 1 ] ) は、機械的な精神状態の発達を指します。問題解決セットとも呼ばれるアインシュテルングは、より良い、またはより適切な問題解決方法が存在する場合でも、特定の方法で与えられた問題を解決しようとする人の傾向を指します。
アインシュテルング効果とは、新しい問題を解決する際に、過去の経験が及ぼす負の影響のことである。アインシュテルング効果は、さまざまな状況で実験的に検証されてきた。
アブラハム・S・ルチンスとエディス・ヒルシュ・ルチンスがこの用語を造語するきっかけとなった例は、ルチンスの水瓶実験である。この実験では、被験者は一連の水瓶の問題を解くように求められた。同じ解法を持つ多くの問題を解いた後、被験者はより簡単な解法が存在するにもかかわらず、後の問題にも同じ解法を適用した（ルチンス、1942）。[ 2 ]アインシュテルング効果に関する他の実験は、『構成プロセスに対するアインシュテルング効果』[ 3 ]および『行動の硬直性、アインシュテルング効果への変分アプローチ』[ 4 ]に記載されている。
アインシュテルングは、ドイツ語で文字通り「設定」や「導入」を意味すると同時に、人の「態度」をも意味します。アインシュテルングに関連するものとして、アウフガーベ（ドイツ語で「課題」）と呼ばれるものがあります。アウフガーベとは、アインシュテルング効果を引き起こす可能性のある状況のことです。それは、以前に適用されていた行動を実行する傾向を生み出す課題です。ルチンスとルチンスの実験では、水瓶の問題がアウフガーベ、つまり課題として用いられました。
アインシュテルング効果とは、人が過去に経験した問題や状況に似た問題や状況に直面した際に生じる現象です。過去の経験において、問題や状況に対する解決策（または適切な行動）が毎回同じであった場合、たとえより適切な対応策が存在するとしても、深く考えずに同じ対応をしてしまう可能性が高くなります。つまり、アインシュテルング効果は、人間の脳が可能な限り効率的に適切な解決策や行動を見つけ出すための方法の一つと言えます。重要なのは、解決策を見つけること自体は効率的であっても、解決策そのものが効率的であるとは限らない、あるいは効率的ではない可能性があるということです。（これは、ブレーズ・パスカルの有名な言葉「もっと短い手紙を書きたかったが、時間がなかった」と一致します。）
アインシュテルングに似た別の現象として、機能的固着（ダンカー 1945）がある。 [ 5 ]機能的固着とは、対象者が以前に機能的に異なる文脈でその対象物を使用していたために、その対象物の新しい用途を発見する能力が損なわれることである。これは、対象物を伝統的な方法でのみ使用することを制限する認知バイアスとみなすこともできる。ダンカーはまた、この現象は物理的な対象物だけでなく、精神的な対象物や概念にも発生すると指摘した（この点は、アインシュテルング効果の現象とうまく結びつく）。
アブラハム・S・ルチンスが1942年に行った古典的な実験[ 2 ]で初めて記述された水瓶テストは、アインシュテルング状況のよく引用される例である。実験参加者には、それぞれ異なる一定量の水が入る3つの水瓶があり、被験者はこれらの水瓶を使って一定量の水を測る方法を見つけなければならないという問題が与えられた。より速く効率的な方法があったにもかかわらず、被験者は以前に使用した方法を使って解決策を見つけたことがわかった。この実験は、メンタルセットが新しい問題の解決をいかに妨げるかを明らかにしている。
ルチンスの実験では、被験者は 2 つのグループに分けられました。実験グループには 5 つの練習問題が与えられ、その後 4 つの重要なテスト問題が与えられました。対照グループには 5 つの練習問題は与えられませんでした。すべての練習問題といくつかの重要な問題には、1 つの解法、つまり「B マイナス A マイナス 2⋅C」しかありませんでした。たとえば、21 単位の水が入る瓶 A、127 単位の水が入る瓶 B、3 単位の水が入る瓶 C が与えられます。100 単位の量を測る必要がある場合、解法は瓶 B を満たし、瓶 A を 1 回、瓶 C を 2 回満たすのに十分な量の水を注ぎ出すことです。
重要な問題の一つに、消去問題と呼ばれるものがあった。消去問題とは、以前の解法B − A − 2Cでは解けない問題である。消去問題を正しく解くには、問題を直接解いて新しい解法を導き出す必要があった。消去問題に対する誤った解法は、アインシュテルング効果の存在を示唆していた。消去問題後の問題は、再び2つの解法が存在した。これらの消去後の問題は、被験者がアインシュテルング効果から回復したかどうかを判断するのに役立った。
重要な問題は、この解決策 (B − A − 2C) またはより短い解決策 (A − C または A + C) を使用して解決できます。たとえば、被験者は容量が 15、39、および 3 の瓶から 18 単位の水を取るように指示されました。より簡単な解決策 (A + C) が存在するにもかかわらず、実験グループの被験者は、より短い解決策の代わりに、より長い解決策を提示する傾向がありました。実験グループの被験者のほとんどは、瓶 A と C を単純に満たす代わりに、以前の方法 B − A − 2C を好みましたが、対照グループのほぼ全員がより簡単な解決策を使用しました。Luchins と Luchins が実験グループの被験者に「盲目にならないように」と警告すると、半数以上が残りの問題に対して最も簡単な解決策を使用しました。[ 6 ]
アインシュテルング効果は、帰納的推論の理論によって裏付けられる。簡単に言えば、帰納的推論とは、有限個の事例に基づいて規則を推論する行為である。人間の帰納的推論に関するほとんどの実験では、被験者に物体（または複数の物体、文字など）が描かれたカードを見せることになっている。物体は数、形、大きさ、色などが異なることがあり、被験者の仕事は、そのカードが規則の肯定的な事例であるかどうか（被験者が推論しなければならない）を（最初は推測で）「はい」または「いいえ」で答えることである。時間が経つにつれて、被験者は規則を学習する傾向があるが、問題はどのようにして学習するのかということである。ケンドラーとケンドラー（1962）[ 7 ]は、年長の子供や大人は非連続性理論を示す傾向があると提唱した。つまり、被験者は妥当な規則を選び、それが偽であると証明されるまではそれが真であると仮定する傾向がある。アインシュテルング効果に関して言えば、非連続性理論は、特定の行動が機能しなくなるまでその行動を維持する傾向を説明する方法と見なすことができます。水瓶の問題では、被験者はあらゆる状況で機能するように思えたため、特定のルールを生成しました。同じ解決策が有効であるものの、より良い解決策が可能な問題が与えられた場合でも、彼らは依然として「実績のある」回答をしました。帰納的推論の理論がアインシュテルング効果の考え方から乖離する傾向があるのは、アインシュテルングルールが機能しなかった事例の後でも、多くの被験者が、後に有効な問題（この場合も、より良い解決策がありました）が提示されたときに、古い解決策に戻ったという事実を分析する場合です。この観察を説明する1つの方法は、実際には被験者は（意識的に）同じ解決策が常に有効とは限らないことを知っていますが、有効な事例が非常に多く提示されているため、他の解決策よりも先にその解決策を試す傾向がある（したがって、有効であれば、それが最初に見つかる解決策となる）ということです。
神経学的には、記憶の重要な神経化学的説明であるシナプス可塑性の概念は、アインシュテルング効果を理解するのに役立ちます。具体的には、ヘッブ理論（多くの点で、初期の連合主義理論の神経科学版）は、シナプス可塑性の説明の1つです（Hebb、1949）。[ 8 ]この理論は、2つの関連するニューロンが頻繁に一緒に発火し、互いに離れて発火することはまれである場合、それらの結合の強さが強くなる傾向があると述べています（将来、一方のニューロンを刺激すると、もう一方のニューロンがさらに刺激される可能性が高くなります）。前頭葉は計画と問題解決の役割を担っていることが最も多いため、アインシュテルング効果の理解に不可欠な神経経路があるとすれば、その大部分は前頭葉内にある可能性が高いです。本質的に、アインシュテルングのヘッブ的説明は次のようになります。刺激は、被験者が以前に経験した状況にいると認識するような方法で提示されます。つまり、被験者は、以前に経験した環境に似た環境を見たり、聞いたり、匂いを嗅いだりします。次に、被験者は提示された刺激を処理して、状況に適した行動（走る、投げる、食べるなど）を示さなければなりません。神経成長は、少なくとも部分的には、2 つの出来事/アイデア間の関連付けによるものであるため、特定の刺激に続いて特定の反応が起こるほど、将来その刺激が同じ反応を引き起こす可能性が高くなります。ルチンスの実験[ 2 ]に関して、提示された刺激は水瓶の問題（より専門的に言えば、刺激は正しく解釈すると水瓶の問題を表す単語と数字が書かれた紙片）であり、引き起こされた反応は B − A − 2C でした。水瓶の問題と脳内のB − A − 2 Cの間に直接的なつながりがあると考えるのは少々無理があるが、水瓶の問題を考えているときに活性化する特定の神経接続と、「2 番目の項を取り、1 番目の項を引いて、3 番目の項の 2 を引く」と考えるときに活性化する神経接続の重複度は、B − A − 2C が機能する事例が増えるにつれて増加する傾向があると考えるのは不合理ではない。
以下の実験は、さまざまなストレス状況がアインシュテルング効果に及ぼす影響を測定するために設計された。これらの実験は、ストレス状況がアインシュテルング効果の発生頻度を高めることを示している。
ルチンスは小学校のクラスに、水瓶を使った一連の問題を出題した。実験者たちは、生徒たちにストレスを与えるため、テストには時間制限があり、テストのスピードと正確さは校長と教師によって評価され、テストの結果は成績に影響すると告げた。さらにテスト中に生徒たちを動揺させるため、実験者たちは、生徒たちが下の学年の生徒と比べてどれだけ遅いかを指摘するように指示された。実験者たちは、実験中に生徒たちの不安そうな表情、ストレスの表情、そして時には涙ぐむ表情を観察した。（なお、このような方法は1950年代には一般的だったが、今日では研究倫理に反する。）
実験結果によると、ストレスのかかるスピードテストの状況では、硬直性が高まることが示された。ルチンスは、テストを受けた98人の学生のうち、消去問題を解くことができたのはわずか3人であり、重要な問題で直接法を用いたのはわずか2人だったことを発見した。ストレスのない状況で同じ実験を行ったところ、テスト問題中の硬直性は70%、消去問題の失敗率は58%であったのに対し、不安を誘発する状況ではそれぞれ98%と97%であった。
スピードテストは大学生でも実施され、同様の結果が得られた。大学生には、子供が犯す間違いを避けるために直接法を使うように事前に指示した場合でも、大学生は時間的プレッシャーの下で頑固さを示し続けた。これらの研究の結果は、スピードを重視すると、水瓶の問題に対するアインシュテルング効果が増大することを示した。 [ 9 ]
ルチンスはまた、被験者に迷路の線を一切越えずに迷路の解を描くように指示した。迷路は通常通りトレースするか、迷路の鏡像を使ってトレースするかのどちらかだった。被験者が図の線を越えて描いた場合、最初からやり直さなければならなかったが、これは被験者のスコアが解の時間と滑らかさに依存すると告げられていたため不利だった。鏡を使ったトレース状況はストレス状況であり、通常のトレースはストレスのない対照状況だった。実験者は、鏡を使ったトレース課題では境界線外への描画が増え、ストレスや不安の明らかな兆候が増加し、正確に完了するのに時間がかかることを観察した。鏡を使ったトレース状況では、最初の2つの重要な問題で89%のEinstellung解決率が得られたのに対し、通常のトレースでは71%だった。さらに、鏡を使った場合は被験者の55%が失敗したのに対し、鏡を使わなかった場合は18%しか失敗しなかった。[ 10 ]
1951年、ソロモン[ 11 ]は吃音者と流暢な話者の両方に、隠語テスト、算数テスト、鏡迷路テストを実施した。実験者は吃音者の不安を高めるために、隠語テストを「スピーチテスト」と呼んだ。算数テストと鏡迷路テストでは、吃音者と流暢な話者の間に顕著な違いは見られなかった。しかし、結果は「スピーチテスト」における吃音者と流暢な話者のパフォーマンスに有意な差があることを示している。最初の2つの重要な問題では、吃音者の58%がアインシュテルングの解答を示したのに対し、流暢な話者でアインシュテルング効果を示したのはわずか4%であった。[ 12 ]
ルチンスとルチンスのオリジナルの実験では、9歳、10歳、11歳、12歳の子供たちを対象にアインシュテルング効果を調べた。[ 2 ]一般的に、年長のグループの方が年少のグループよりもアインシュテルング効果が強かった。しかし、この最初の研究では、教育レベルや知能の違いは考慮されていなかった。
この問題を解決するために、ロス（1952）[ 13 ]は中年（平均37.3歳）と高齢者（平均60.8歳）を対象に調査を行った。被験者はIQ、就学年数、職業に基づいてグループ分けされた。ロスは算術（水瓶）テスト、迷路テスト、隠語テスト、その他2つのテストを含む5つのアインシュテルングテストを実施した。どのテストでも、中年グループは高齢者グループよりも成績が良かった。例えば、高齢者の65%が算術テストの消去課題に失敗したのに対し、中年グループで消去課題に失敗した人はわずか29%だった。
ルチンスは、子供と大人のアインシュテルング効果の違いを明らかにするために、別の実験を考案した。この研究では、140人の小学5年生（平均10.5歳）を、79人の大学生（平均21歳）と21人の大人（平均43歳）と比較した。消去課題前のアインシュテルング効果は年齢とともに増加し、消去課題における観察されたアインシュテルング効果は、若年成人、子供、高齢者でそれぞれ56%、68%、69%であった。これは、年齢とアインシュテルング効果からの回復の間に曲線的な関係が存在することを示唆している。1955年にヘグリンが行った同様の実験でも、3つの年齢グループのIQを等しくした場合、同様の関係が見出された。
したがって、算数テストにおけるアインシュテルング効果の初期発現は年齢とともに増加する。しかし、アインシュテルング効果からの回復は若年成人（平均年齢21歳）で最も大きく、この年齢から離れるにつれて減少する。[ 14 ]
ルチンスとルチンスによる483人の子供を対象とした最初の実験では、男の子は女の子よりもアインシュテルング効果が少ないことがわかった。 [ 2 ]実験の差は、6番目の問題の後に紙に「盲目にならないで」と書くように指示されたグループ（DBBグループ）でのみ有意であった。「盲目にならないで」は、6番目の問題に注意を払い、硬直性にとらわれないようにするためのリマインダーとして意図されていた。しかし、このメッセージは、単に覚えておくべき単語の1つと考えるなど、さまざまな方法で解釈された。代替的な解釈は女の子でより頻繁に発生し、女性グループ内ではIQスコアとともに増加した。この「盲目にならないで」の解釈の違いが、男性のDBBグループが女性のDBBグループよりも直接的な解決策を示したという事実を説明できるかもしれない。
成人の性差を調べるために、ルチンスは大学生に迷路アインシュテルングテストを実施した。結果は決定的ではなかった。他の研究では、アインシュテルング効果における性差について相反するデータが示されている。[ 15 ]
ルチンスとルチンスは、彼らの最初の実験で子供たちの知能指数（IQ）とアインシュテルング効果の関係を調べました。彼らは、アインシュテルング効果と知能の間には統計的に有意な関係がないことを発見しました。[ 16 ]一般的に、IQスコアに関係なく、すべての被験者グループで大きなアインシュテルング効果が観察されました。ルチンスとルチンスがアインシュテルング効果を示した子供と示さなかった子供のIQ範囲を調べたところ、それぞれ51から160と75から155でした。これらの範囲は、知能とアインシュテルング効果の間にわずかな負の相関があることを示しています。
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