Samenvatting Impliciet leren van kunstmatige grammatica s: Effecten van de complexiteit en het nut van de structuur Hoewel kinderen die leren praten geen moeite lijken te doen om de regels van hun moedertaal te ontdekken, maken ze na verloop van tijd toch grammaticale zinnen. Ze leren de regels blijkbaar zonder ernaar te zoeken. Gelukkig maar, want de meeste volwassenen zijn ook niet in staat om ze te uit te leggen hoe een goede zin gevormd wordt. Het leren van regelmatigheden zonder dit van plan te zijn en zonder zich volledig bewust te worden van wat men leert, wordt impliciet leren genoemd. Het proces is in principe geschikt voor allerlei patronen: van motorische vaardigheden tot sociale omgangsregels. In het psychologisch laboratorium wordt impliciet leren sinds de jaren 60 bestudeerd. In een veelgebruikte onderzoeksopzet, die ook in dit proefschrift is toegepast, krijgen proefpersonen zinnen van betekenisloze elementen te zien, die gemaakt zijn volgens een kunstmatige grammatica. Meestal krijgen ze de opdracht om de zinnen te onthouden voor een latere geheugentest. In de testfase krijgen ze echter alleen maar nieuwe zinnen. Ze worden geïnformeerd dat de eerder vertoonde zinnen gegenereerd waren door een kunstmatige grammatica. Vervolgens moeten ze voor elke nieuwe zin zeggen of die grammaticaal is of niet. Over het algemeen wordt 60 à 70% van de zinnen correct beoordeeld. Aangezien dit meer is dan je zou verwachten als de proefpersonen zouden gokken, moeten ze iets over de grammatica geleerd hebben. Wat ze precies geleerd hebben - abstracte regels of veel voorkomende groepjes van zinselementen - is een belangrijke vraag in het onderzoek naar impliciet leren. Andere controversiële kwesties zijn in hoeverre de opgedane kennis inderdaad onbewust is en wat voor proces er aan impliciet leren ten grondslag ligt. Dit proefschrift heeft vooral betrekking op die laatste vraag. Er zijn in de literatuur twee visies op het proces van impliciet leren. In de eerste visie is impliciet leren een proces dat automatisch verloopt. Als mensen een aantal voorbeelden van een patroon waarnemen, dan zullen ze onvermijdelijk het onderliggende patroon oppikken (Reber, 1989). In tegenstelling tot doelbewust (expliciet) leren, is het impliciete leerproces niet selectief: alle regelmatigheden in de omgeving worden geregistreerd (Hayes & Broadbent, 1988). Bovendien is impliciet 133
leren robuuster. Het is een zeer basaal proces dat niet afhangt van iemands leeftijd of intelligentie (Reber, 1992). In de tweede visie is impliciet leren een verschijnsel dat zich voordoet wanneer voorbeelden van een patroon (in een test situatie) opnieuw op dezelfde manier verwerkt worden als in een eerdere (leer) situatie. Hoe de voorbeelden in elke situatie verwerkt worden, is afhankelijk van waar men precies aandacht aan besteedt (Wright & Whittlesea, 1998). Als een bepaalde regelmatigheid niet verwerkt wordt, dan wordt die ook niet geleerd. Impliciet leren is in deze visie dus selectief en toevallig, aangezien in elke situatie talloze aspecten de aandacht kunnen trekken. De selectiviteit en de voorspelbaarheid van impliciet leren worden in dit proefschrift onderzocht. In Hoofdstuk 2 wordt onderzocht hoe impliciet en expliciet leren beïnvloed worden door de complexiteit van het te leren patroon. De visie dat bij impliciet leren alle regelmatigheden in de omgeving automatisch geregistreerd worden, voorspelt dat deze vorm van leren niet gehinderd wordt door toegenomen complexiteit. Expliciet leren daarentegen zou steeds minder effectief zijn naarmate de patronen complexer worden. Om deze voorspelling te testen werden tien kunstmatige grammatica s van uiteenlopende complexiteit gebruikt. Elke proefpersoon kreeg zinnen van een van deze grammatica s te zien. Sommigen kregen de opdracht om ze te onthouden, anderen moesten uitzoeken aan welke regels ze voldeden. Over het algemeen waren proefpersonen die de zinnen moesten onthouden beter in staat om nieuwe grammaticale zinnen van ongrammaticale te onderscheiden dan proefpersonen die naar de regels gezocht hadden. Ze maakten echter steeds meer fouten naarmate de grammatica s complexer werden. Impliciet leren wordt dus gehinderd door toegenomen complexiteit, hetgeen in strijd is met de visie dat het een automatisch en aselectief proces is. Na deze eerste aanwijzing dat impliciet leren selectief is, wordt in Hoofdstuk 3 nader bekeken waar de selectie van regelmatigheden op gebaseerd is. De resultaten van onderzoek met een ander soort taak suggereren dat die regelmatigheden geleerd worden die mensen het meest tot nut zijn bij hun bezigheden van dat moment (Endo & Takeda, 2004). De reikwijdte van deze suggestie wordt verkend in twee experimenten, die moeten uitwijzen of selectie van de meest nuttige regelmatigheden ook optreedt bij impliciet leren van kunstmatige grammatica s. In Experiment 1 kregen de proefpersonen zinnen van twee kunstmatige grammatica s te zien. De zinnen van de ene grammatica verschenen links op het 134
computerscherm en de zinnen van de andere grammatica verschenen rechts. Hun taak was om steeds zowel de zin te onthouden als de kant van het scherm waar die verscheen. De taak werd vergemakkelijkt doordat de linker en de rechter grammatica verschillende volgordes voor de elementen in de zin voorschreven. Sommige proefpersonen konden daarnaast gebruik maken van een simpel en zeer nuttig kenmerk: de zinnen van één grammatica begonnen altijd met hetzelfde element. De resultaten lieten zien dat deze proefpersonen alleen het nuttige kenmerk leerden, al waren zij zich hier niet volledig van bewust. Zij leerden niets over de minder nuttige volgordes van de elementen, in tegenstelling tot proefpersonen die geen nuttiger kenmerk tot hun beschikking hadden. Experiment 2 liet zien dat het kenmerk geselecteerd werd omdat het nuttig was en niet omdat het opvallend was. De resultaten waren namelijk vergelijkbaar wanneer het tweede (in plaats van het eerste) element constant gehouden werd. Deze studie suggereert dat selectie voor impliciet leren in het algemeen gebaseerd is op het nut van de regelmatigheden voor de taak waar mensen mee bezig zijn. In Hoofdstuk 4 wordt dezelfde onderzoeksopzet gebruikt om te onderzoeken waarom mensen die de opdracht krijgen om naar regels van de grammatica te zoeken meestal niet meer leren dan mensen die niet eens weten dat de zinnen aan regels voldoen. Sommige proefpersonen moesten dezelfde taak uitvoeren als in Hoofdstuk 3. Andere proefpersonen kregen de opdracht om de regels voor de linker zinnen en de regels voor de rechter zinnen te ontdekken. Een derde groep proefpersonen kreeg de opdracht om naar specifieke regels te zoeken. Zij moesten ontdekken welke elementen elkaar in de linker zinnen mogen volgen en welke in de rechter. Deze laatste groep bleek beter in staat om nieuwe zinnen van de twee grammatica s van elkaar te onderscheiden dan de andere twee groepen. Dit wijst erop dat de standaard instructie om naar regels te zoeken te vaag is. In tegenstelling tot eerder onderzoek toont dit experiment aan dat het de moeite waard kan zijn om naar regels te zoeken, maar alleen als je weet wat voor regelmatigheden je kunt verwachten. In Hoofdstuk 5 wordt een mogelijke implicatie van de resultaten van Hoofdstuk 3 verder onderzocht. Als mensen alleen die regelmatigheden impliciet leren die het meest nuttig zijn voor de taak die ze vervullen, dan zou het nut van de regelmatigheden ook kunnen bepalen of het proces van impliciet leren al dan niet optreedt. In Experiment 1 werd een taak waarbij de regelmatigheden van een kunstmatige grammatica nuttig zijn vergeleken met twee taken waarbij de 135
regelmatigheden niet nuttig zijn. Alle proefpersonen moesten zinnen van nietbestaande woorden oplezen, die gepresenteerd werden als beschrijvingen van ijsjes. Daarbij moest één groep aangeven hoe lekker ze dachten dat het beschreven ijsje was. Voor een andere groep vertegenwoordigde elk nonwoord een bepaalde waarde. Zij moesten de prijs van het ijsje berekenen door deze waarden op te tellen. De regelmatigheden waren niet nuttig voor deze taken. De laatste groep kreeg de opdracht om de zinnen te onthouden, waarbij de grammaticale structuur wel nuttig is. Impliciet leren bleek alleen op te treden tijdens deze taak. Proefpersonen in Experiment 2 kregen bij elke zin drie ijsjes te zien en moesten raden welk van de drie de zin beschreef. Voor sommige proefpersonen stonden de nonwoorden voor ijsbolletjes van verschillende kleuren. De woordvolgorde was niet van belang om het juiste ijsje te kiezen. Voor andere proefpersonen stond één nonwoord voor extra groot en een ander voor met spikkels. Deze proefpersonen moesten uit de woordvolgorde afleiden welk bolletje extra groot was en welk bolletje spikkels had. Voor hen waren regelmatigheden in de woordvolgorde wel nuttig. Impliciet leren trad opnieuw alleen op wanneer de grammatica nuttig was voor de opdracht die de proefpersonen moesten uitvoeren. Experiment 3 toonde aan dat proefpersonen in de nuttige conditie van Experiment 2 kennis opdeden die deels onbewust was. In Hoofdstuk 6 werden de resultaten van Experiment 2 van het vorige hoofdstuk gerepliceerd bij volwassenen en kinderen van 10 en 11 jaar. De kinderen leerden echter wel minder dan de volwassenen. Ze hadden met name moeite om schendingen van subtiele regelmatigheden (tweede orde afhankelijkheden) te herkennen. Het verschil zou verklaard kunnen worden door de ontwikkeling van aandachts- en geheugenprocessen waar impliciet leren van afhankelijk is. Het valt echter niet uit te sluiten dat volwassenen extra kennis opdeden door impliciet leren te combineren met expliciet leren. Impliciet leren zou dan leeftijdsonafhankelijk zijn, maar wel beperkt tot simpele regelmatigheden. In Hoofdstuk 7 wordt onderzocht of het nadelige effect van complexiteit op impliciet leren van kunstmatige grammatica s teniet gedaan kan worden door de zinnen een betekenis te geven in een referentieveld. Voor sommige proefpersonen verwezen de zinnen van twee kunstmatige grammatica s naar treintjes. Elk wagonnetje werd beschreven door een groepje van twee of drie elementen, die voor kleuren en vormen stonden. Deze proefpersonen leerden meer regelmatigheden dan 136
proefpersonen die de zinnen moesten onthouden. Hun kennis was echter expliciet in plaats van impliciet. Bovendien waren proefpersonen die met de complexe grammatica werkten in beide groepen evenveel slechter in het onderscheiden van grammaticale en ongrammaticale zinnen dan proefpersonen die met de simpele grammatica werkten. Het toevoegen van een referentieveld leidt er dus niet toe dat impliciet leren niet meer gehinderd wordt door complexiteit. De bevindingen die in dit proefschrift gerapporteerd worden, zijn in strijd met de visie dat impliciet leren een aselectief en automatisch proces is. De resultaten van Hoofdstuk 2 en 4 impliceren dat niet alle regelmatigheden die in de omgeving aanwezig zijn impliciet geleerd worden. In Hoofdstuk 3 wordt direct aangetoond dat impliciet leren selectief is. De selectie was gebaseerd op het nut van de regelmatigheden voor de opdracht die de proefpersonen moesten uitvoeren. De resultaten van Hoofdstuk 5 en 6 laten zien dat impliciet leren niet automatisch optreedt wanneer mensen voorbeelden van een patroon waarnemen. De resultaten ondersteunen de visie dat een patroon alleen impliciet geleerd wordt als mensen er aandacht aan besteden. In dit proefschrift wordt echter geopperd dat het verschijnsel daardoor niet onvoorspelbaar wordt. De resultaten wijzen er namelijk op dat regelmatigheden vanzelf de aandacht trekken, wanneer ze nuttig zijn voor de taak die mensen uitvoeren op het moment dat ze voorbeelden van het patroon waarnemen. Voor deze laatste suggestie is nog meer bewijs nodig. Zo zou in toekomstige experimenten vooraf aangetoond moeten worden dat de regelmatigheden nuttig zijn voor de opdracht die de proefpersonen krijgen, bijvoorbeeld door te laten zien dat de taak makkelijker is met regelmatig materiaal dan met onregelmatig materiaal. Ook zou de algemene geldigheid van de huidige bevindingen getoetst moeten worden met andere methoden dan het leren van kunstmatige grammatica s. Een van de belangrijkste theoretische vragen voor toekomstig onderzoek is of impliciet leren beschouwd moet worden als een apart proces of als een bepaald samenspel van aandachts- en geheugenprocessen. Met de suggestie dat mensen impliciet leren om hun aandacht te richten op regelmatigheden die nuttig zijn voor hun huidige taak, en dat extra aandacht ertoe leidt dat deze regelmatigheden geleerd worden, biedt dit proefschrift een interessante hypothese voor dergelijk onderzoek. 137
138