Текст книги "Почему ученики не любят школу? Когнитивный психолог отвечает на вопросы о том, как функционирует разум и что это означает для школьных занятий"

Почему отсутствует перенос знаний?

Основная тема этой главы – понимание абстракций учащимися. Если часть из них понимают абстрактный принцип, мы ожидаем, что они продемонстрируют трансфер своих знаний. Перенос (трансфер) знаний означает, что учащиеся успешно применили старые знания к решению новой задачи. В нашем случае новой в некотором смысле является каждая задача; даже если мы видим некую задачу второй раз, мы можем рассматривать ее в других условиях; поскольку уже прошло некоторое время, можно сказать, что и мы изменились, пусть совсем немного. Когда психологи говорят о трансфере знаний, как правило, имеется в виду, что новая задача выглядит отличной от старой, но мы привлекли уже имеющиеся знания и успешно ее решили. Рассмотрим, например, две задачи:

Джейн задумала пересеять лужайку на даче. Ширина лужайки 6 метров, длина – 100 метров. Джейн знает, что пакет семян, которым можно засеять 93 квадратных метра земли, стоит 10 долларов. В какую сумму обойдется Джейн пересев?

Джон давно хотел покрыть лаком столешницу (ее размеры: 182 сантиметра в длину и 91 сантиметр в ширину). Банка лака, рассчитанная на обработку поверхности площадью 5842 квадратных сантиметра, обойдется ему в 8 долларов. Какую сумму он должен будет заплатить при покупке лака?

Решение обеих задач предполагает определение площади прямоугольника, деление полученного результата на количество, на которое рассчитана приобретаемая единица товара (пакет семян или банка с лаком), округление полученного значения до ближайшего целого числа и умножение на стоимость каждой единицы. Различаются задачи тем, что психологи называют поверхностной структурой (surface structure): в первой речь идет о пересеве лужайки на даче, во второй – о покрытии лаком столешницы. Поскольку задачи имеют одну и ту же глубинную структуру (deep structure), решения требуют одних и тех же шагов. Поверхностная структура задач – это способ конкретизации абстракции.

Очевидно, что для решения задачи ее поверхностная структура не имеет значения. Мы ожидаем, что учащийся, решивший первую задачу, справится и со второй, поскольку они имеют одну и ту же глубинную структуру. Тем не менее люди, по-видимому, в гораздо большей степени подвержены влиянию поверхностной структуры, чем это представляется ученым. В классическом эксперименте, в котором оценивается это влияние[34]34
  Gick M.L., Holyoak K.J. Analogical problem solving // Cognitive Psychology. 1980. Vol. 12. No. 3. P. 306–355.


[Закрыть], экспериментаторы предложили студентам колледжа решить следующую задачу:

Представьте себе, что вы врач. У одного из ваших пациентов в желудке обнаружена злокачественная опухоль. В данном случае хирургическое вмешательство невозможно, но если опухоль не удастся устранить, пациент умрет. Для избавления от опухоли может использоваться облучение определенного типа. В случае если оно будет достаточно интенсивным, злокачественное новообразование будет уничтожено. К сожалению, при этом разрушатся и здоровые ткани, подвергшиеся облучению. Если оно будет менее интенсивным, не пострадают ни здоровые ткани, ни опухоль. Какую процедуру облучения можно было бы использовать так, чтобы устранить злокачественное новообразование, избегая разрушения здоровых тканей?

Если участник эксперимента не смог предложить решение (а таких было большинство), исследователь сообщал ему правильный вариант: надо направить лучи низкой интенсивности с нескольких направлений так, чтобы они в конечном итоге сошлись на опухоли; в этом случае слабые лучи безопасно пройдут сквозь здоровые ткани, а затем сконцентрируются на злокачественном образовании, которое будет разрушено.

Далее экспериментатор должен был убедиться, что участники исследования поняли решение, а затем предложить им новую задачу:

Штаб-квартира диктатора, правящего совсем небольшим по размерам государством, находится в крепости. Крепость расположена в середине страны, и от нее отходит множество дорог (подобно ступице и спицам в колесе). Один из генералов поклялся освободить страну и взять крепость. Если на штурм пойдут все имеющиеся в распоряжении генерала войска, то крепость падет. Но разведка сообщает, что ведущие к крепости дороги заминированы. Конструкция мин такова, что небольшие группы людей могут безопасно передвигаться по дорогам (диктатору необходимо передислоцировать войска и обеспечить перемещения работников). Однако передвижения крупных военных формирований неизбежно приведут к подрыву мин. Более того, в этом случае диктатор направит карателей, которые сотрут с лица земли окрестные деревни. Как организовать штурм крепости?

Обе задачи имеют одну и ту же глубинную структуру: если объединение ваших сил влечет за собой крупный сопутствующий ущерб, то надо рассредоточить их, а затем сконцентрировать атаки с разных сторон на направлении главного удара. Данное решение может показаться очевидным, но участники исследования считали иначе. Вторую задачу решили всего 30 % студентов колледжа, участвовавших в эксперименте, несмотря на то что им уже было известно о концептуально идентичной задаче и ее решении.

В чем причина столь плохого переноса знаний? Ответ коренится в том, как человек понимает вещи. Когда мы читаем или слушаем кого-то, мы интерпретируем написанное или сказанное в свете того, что нам уже известно на эту и близкие к ней темы. Например, представьте, что вы читаете следующий текст: «“Феликс” – второй “именной” циклон, переросший в ураган, – удивительно быстро набрал силу. Скорость порывов ветра достигает 240 километров в час. Согласно прогнозам синоптиков, он достигнет побережья Белиза примерно через 12 часов». В гл. 2 подчеркивалось, что основой понимания подобных текстов являются уже имеющиеся у нас предварительные знания. Для того чтобы читатель полностью понял этот отрывок, он должен знать, какие циклоны получают собственные имена и где находится Белиз. Кроме того, от базовых знаний зависит ваша интерпретация того, что написано дальше. Понимание вами первых трех предложений резко ограничивает интерпретацию нового текста. Например, когда вы увидите слово «глаз» (в выражении «глаз бури»), вы ни на секунду не задумаетесь ни о сосредоточении картофельных почек, ни о круглом пятне на пере павлина и т. д. Вы знаете, что речь идет о центре бури. Аналогично, увидев слово «давление», вы понимаете, что имеется в виду атмосферное давление, а не давление со стороны сверстников или экономическое давление.

Таким образом, человеческий разум исходит из того, что новые вещи, о которых мы читаем (или слышим), будут связаны с тем, что мы уже прочитали (или услышали). Вследствие этого понимание происходит быстрее и более плавно. К сожалению, одновременно возникают трудности с распознаванием глубинной структуры задач. Всегда, когда мы читаем или слушаем, наша когнитивная система стремится понять смысл получаемой информации, чтобы найти релевантные базовые знания, которые помогут нам интерпретировать слова, фразы и предложения. Однако в большинстве случаев подходящие, как кажется, базовые знания затрагивают поверхностную структуру. Когда люди читают текст, в котором формулируется задача об избавлении от злокачественной опухоли с помощью облучения, их когнитивная система ограничивает интерпретацию (как и в случае с предложениями, описывающими ураган) в соответствии с базовыми знаниями. Скорее всего, в этот круг попадут те или иные знания об опухолях, облучении, врачах и т. д. Впоследствии, когда участник эксперимента знакомится с другим вариантом задачи, круг релевантных знаний будет связан с диктаторами, армейскими подразделениями и крепостями. Этим и объясняется плохой перенос знаний. Первая задача рассматривается как проблема опухолей, а вторая интерпретируется как задача использования армии.

Решить проблему, казалось бы, очень легко. Почему бы во время чтения не попросить подумать над глубинной структурой задач? Вся трудность в том, что глубинная структура задачи неочевидна. Что еще хуже, число пригодных к применению глубинных структур приближается к бесконечности. Во время чтения условий задачи о диктаторе и крепости трудно думать одновременно о нескольких вещах. Является ли глубинная структура логической формой modus tollens (рассуждения от противного)? Относится ли глубинная структура к тем, где необходимо найти наименьшее общее кратное? Не применим ли здесь третий закон Ньютона? Чтобы распознать глубинную структуру, вам необходимо понять, как взаимосвязаны друг с другом все части задачи, а также знать, какие из них важны, а на какие можно не обращать внимания. С другой стороны, поверхностная структура очевидна: это проблема армии и крепостей.

Исследователи, проводившие эксперимент с задачей об опухоли и облучении, пытались подсказать его участникам: «Ребята, первая задача, возможно, поможет вам в решении задачи о вооруженных силах и крепости». В этих случаях вторую задачу решали почти все студенты. Провести аналогию между задачами очень легко. Крепость похожа на злокачественную опухоль, армейские подразделения – на лучи, используемые для ее разрушения, и т. д. Поэтому проблема заключалась в том, что участники эксперимента просто не понимали, что им предлагают решить две очень похожие задачи.

Плохой перенос знаний имеет место даже в тех случаях, когда учащиеся знают, что новая задача имеет ту же самую глубинную структуру, что и другая, решенная ранее задача. Представьте себе ученика, который знает, что полученная на уроке алгебраическая задача иллюстрирует решение системы уравнений с двумя неизвестными. Кроме того, он знает, что в учебнике имеются примеры, описывающие решение такой системы. Задача, полученная в классе, и задача в учебнике имеют разные поверхностные структуры: в первой говорится о товарных запасах в хозяйственном магазине, во второй – о тарифах оператора мобильной связи. Школьнику известно, что он должен не обращать внимания на поверхностную структуру и сосредоточиться на глубинной структуре. Для того чтобы использовать пример из учебника, ему надо понять, как поверхностная структура каждой из задач отображает глубинную структуру. Данная ситуация аналогична той, как если бы он знал задачу об опухоли и ее решение, но, столкнувшись с задачей о крепости, не смог бы понять, играет ли армия роль лучей, опухоли или здоровой ткани. Вероятно, вы догадались, что наиболее часто трудности с переносом знаний с уже решенной задачи на новую возникают в случаях, когда вторая включает в себя большое число составляющих и ее решение предполагает большое количество шагов (рис. 4.6).

Рис. 4.6. Учащиеся знают, что в тех случаях, когда они сталкиваются с математической или естественно-научной задачей, которую не могут решить, было бы полезно заглянуть в учебник и попытаться найти аналогичную задачу с решением. Однако это не гарантирует решения: возможно, учащемуся не удастся сопоставить свою задачу с задачей из учебника

Некоторые читатели могут подумать, что перенос знаний практически невозможен, как будто мы не способны выйти за рамки поверхностной структуры прочитанного или услышанного. Это не так. Часть участников эксперимента, описанного выше, размышляли об использовании задачи, которая им предлагалась первой, хотя их было на удивление мало. Кроме того, в большинстве случаев взрослые используют более творческий и результативный подход, чем дети. Жизненный опыт облегчает взрослым людям перенос знаний. Другими словами, не следует думать, что наши старые знания переносятся на новую задачу только тогда, когда источник базовых знаний выглядит очевидным. Впервые сталкиваясь с задачей о злокачественной опухоли и облучении, мы ведь не говорим: «Я никогда не слышал об этой или похожей проблеме и поэтому отказываюсь ее рассматривать». У каждого из нас есть собственные стратегии поиска решений, даже если они не всегда приводят к успеху. Эти стратегии должны основываться на нашем опыте – на других решенных нами задачах, на том, что мы знаем о злокачественных опухолях и облучении, и т. д. В этом смысле мы всегда переносим знания фактов и знания о решении задач, даже если чувствуем, что в прошлом никогда не сталкивались с подобными проблемами. В то же время необходимы дальнейшие исследования трансфера знаний этого типа: нам известно о нем совсем немного, поскольку проследить данный процесс очень трудно.

В следующей главе мы в числе других вопросов рассмотрим способы повышения вероятности переноса знаний.

Применение в классе

Ознакомившись с этой главой, некоторые читатели могут испытать разочарование: абстрактные идеи воспринимаются с большим трудом, а если понимание все-таки достигнуто, возникает проблема переноса знаний на новые ситуации. Впрочем, наше положение далеко не безнадежно, хотя не стоит недооценивать и препятствия на пути к глубокому пониманию. В то же время простое и легкое понимание учащимися материалов означает, что такой же простой и легкой становится задача преподавателя! Я предлагаю несколько идей, позволяющих учителю облегчить себе жизнь в классе.

Как помочь учащимся? Больше примеров и заданий на сопоставление материала

Как говорилось выше, распознать глубинную структуру школьникам позволяет опыт; вы можете помочь им расширить его посредством множества примеров. Другая возможная стратегия (хотя ее эффективность пока не подвергалась широкой проверке) заключается в том, что преподаватель просит учащихся сравнивать различные примеры. Например, учитель английского языка, который хочет помочь школьникам понять концепцию иронии, может предложить классу сопоставить следующие примеры:

● В трагедии Софокла «Царь Эдип» дельфийский оракул предсказывает, что Эдип убьет своего отца и женится на матери. Эдип покидает дом, чтобы защитить людей, которых он считает своими родителями. Вследствие этого начинается цепь событий, описываемых в трагедии. Ее последним звеном становится сбывшееся пророчество.

● В трагедии У. Шекспира «Ромео и Джульетта» Ромео, увидев, как ему кажется, мертвую Джульетту, выпивает яд. Проснувшись, Джульетта при виде трупа Ромео в отчаянии закалывает себя.

● В трагедии У. Шекспира «Отелло» благородный герой верит своему советнику Яго, сообщающему о неверности Дездемоны. В действительности Яго плетет заговор против Отелло.

Возможно, школьники (в том числе благодаря подсказкам учителя) увидят, что у этих примеров имеется нечто общее. В каждой пьесе персонаж совершает поступки, рассчитывая на определенный результат, но события развиваются в прямо противоположном направлении, так как герой не владеет важной информацией: Эдип был приемным ребенком, Джульетта жива, а Яго – интриган и обманщик. В отличие от персонажей пьес, зрители владеют важнейшими сведениями, поэтому они предвидят возможный результат. Исход каждой пьесы становится еще более трагичным, так как зал, который следит за развитием событий, понимает, что трагической развязки можно было бы избежать, если бы персонажам было известно то, о чем знают зрители.

Драматическая (скрытая) ирония – это абстрактное понятие, воспринимаемое с большим трудом. Помочь ученикам может сравнение различных примеров, так как оно заставляет их задуматься о глубинной структуре. Школьники знают, что данное упражнение заранее отметает поверхностные сравнения типа «в каждой пьесе в качестве персонажей участвуют мужчины и женщины». Мы запоминаем только то, о чем нам приходится размышлять (см. гл. 2). Рассматриваемый метод, побуждающий учащихся задуматься о глубинной структуре, может оказаться весьма полезным.

Явный и молчаливый акцент на глубинных знаниях

Скорее всего, вы дадите своим ученикам понять: вы ожидаете, что они вникнут в значение, внутреннее содержание вещей, т. е. в их глубинную структуру. Необходимо также задаться вопросом: удается ли вам передавать классу неявные сообщения, которые соответствуют этому акценту? Вопросы какого типа вы задаете школьникам? Некоторые учителя практикуют преимущественно фактические вопросы, быстро следующие один за другим: «Что означает в этой формуле b?» или «Что происходит, когда Гек и Джим возвращаются на плот?» Важность фактов, лежащих на поверхности или «вблизи нее», не ставится под сомнение, но если вас интересуют только они, учащиеся быстро это поймут.

Еще один источник неявных сообщений о важности учебного материала – это задания и оценки. Требует ли задание глубокого понимания, или проект можно осуществить, обладая только поверхностными знаниями материала? Если вы преподаете школьникам, которым предстоят проверочные испытания и экзамены, убедитесь, что вопросы позволяют выявить наличие глубинных знаний. Учащиеся воспринимают содержание этих вопросов как сильное неявное сообщение: в тестах представлены только важные вопросы.

Не питайте иллюзий по поводу глубоких знаний учащихся

Цель вашей преподавательской деятельности – глубокие знания учащихся, но вы должны хорошо понимать, чего и насколько быстро способны достичь ваши ученики. Приобретение глубоких знаний требует огромных мыслительных и практических усилий. Не отчаивайтесь, если школьникам не удалось глубоко понять некую сложную тему. Наличие поверхностных знаний гораздо лучше, чем полное отсутствие знаний вообще. Поэтому приобретение поверхностных знаний – естественный шаг на пути к овладению более глубокими знаниями и пониманию. Возможно, для того, чтобы ваши учащиеся глубоко осознали предмет, потребуются годы. Учитель способен лишь вывести их на верную дорогу или создать условия для быстрого прогресса.

В этой главе мы рассмотрели причины того, почему абстрактные идеи понимаются с большим трудом и их так трудно применять в незнакомых ситуациях. Решающую роль в использовании абстрактной идеи играет практика в размышлениях о ней и ее применении. В следующей главе мы более подробно рассмотрим важность практики.

Библиография

Специальная литература

Gentner D., Loewenstein J., Thompson L. Learning and transfer: A general role for analogical encoding // Journal of Educational Psychology. 2003. Vol. 95. No. 2. P. 393–408. Дедре Гентнер – известная поборница идеи, согласно которой перенос знаний можно улучшить посредством заданий на сравнение различных примеров.

Holyoak K.J. Analogy // The Cambridge Handbook of Thinking and Reasoning / K.J. Holyoak, R.G. Morrison (eds). Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2005. P. 117–142. Обзор использования аналогий в рассуждениях и для понимания новых концепций.

Mayer R.E. Teaching of subject matter // Annual Review of Psychology. 2004. Vol. 55. P. 715–744. Всесторонний обзор специфических предметных областей с акцентом на перенос знаний.

5. Натаскивание и зубрежка – они того стоят?

Вопрос. У слов «муштра», «натаскивание», «зубрежка» (drill) плохая репутация. Когда мы слышим их вместо более нейтральных «практика» или «тренировка», сразу же в воображении возникают бессмысленные раздражающие действия, нужные не столько для пользы учеников, сколько для поддержания дисциплины. К тому же слово «зубрежка» принято использовать для критики некоторых методов обучения; считается, что натаскивание учеников убивает в них внутреннюю мотивацию к учебе. Противоположная сторона в этой дискуссии представлена работниками образования, придерживающимися традиционного подхода, согласно которому школьники должны больше практиковаться, чтобы твердо запомнить некоторые факты и овладеть необходимыми им навыками – например, научиться быстро выполнять такие арифметические действия, как 5 + 7 = 12. Среди преподавателей совсем мало тех, кто будет настаивать, что зубрежка повышает мотивацию учащихся и доставляет им удовольствие. Стоят ли когнитивные выгоды, получаемые от натаскивания, потенциальных издержек, связанных с низкой мотивацией?

Ответ. Узким местом нашей когнитивной системы является предел, в который сознание упирается при одновременном «жонглировании» несколькими идеями. Например, вы легко перемножите в уме 19 и 6, но едва ли найдете ответ, чему равняется 84,930 × 34,004. Операции одни и те же, но во втором случае в уме не хватает «места», чтобы хранить все промежуточные результаты. Однако наш разум знает несколько фокусов, помогающих решить данную проблему. Один из наиболее эффективных – практика, позволяющая осуществлять умственную деятельность «в меньшем пространстве». Определяющий принцип этой главы таков:

Расширенная практика – это едва ли не единственная возможность овладеть навыком решения умственных задач.

Хороший футболист во время обводки соперника не задумывается о том, насколько трудно ему попасть по мячу, какую часть стопы он должен использовать и т. д. Эти и подобные им процессы низкого уровня протекают автоматически, освобождая пространство для задач более высокого уровня, таких как стратегия игры. Аналогично школьник не способен добиться прогресса в алгебре, если не овладеет в совершенстве навыком выполнения арифметических действий. Некоторые обязательные для школьников вещи требуют постоянной практики. В то же время усвоение отдельных материалов не предполагает частого повторения. В этой главе мы рассмотрим вопрос о важности практики, опишем, какие ее виды максимально полезны и интересны школьникам, и охарактеризуем учебные материалы, усвоение которых требует частых повторений.

Что дает школьникам практика? В частности, она позволяет приобрести минимальный уровень умений и навыков. Под присмотром родителей или учителя ребенок учится завязывать шнурки до тех пор, пока не усвоит эту «науку» и не сможет надевать обувь самостоятельно. Кроме того, мы тренируемся в выполнении заданий, которые позволяют нам усовершенствовать уже приобретенные навыки и умения. Профессиональный теннисист умеет выполнять подачу, всякий раз посылая мяч на половину корта соперника. Тем не менее он постоянно тренирует исполнение этого элемента игры, чтобы повысить скорость полета мяча и точность подачи. В образовательной среде важное значение имеют оба фактора – и овладение мастерством, и развитие навыков и умений. Школьники должны практиковаться в умножении в столбик до тех пор, пока не научатся решать любые задачи на умножение. Возможно, учащиеся уже приобрели навык написания убеждающего сочинения, но они должны постоянно практиковаться в его применении, чтобы совершенствоваться и развивать свои способности.

Эти две причины, обуславливающие необходимость постоянной практики, – приобретение умений и их развитие – представляются самоочевидными и дополняют друг друга. Менее очевидными являются причины тренировки навыков, которыми, как вам кажется, вы овладели в достаточной степени, так что практика едва ли позволит вам стать хоть немного лучше. Как ни странно, подобные тренировки имеют важное значение для школьного обучения. Они позволяют воспользоваться тремя важными преимуществами: практика подкрепляет базу, необходимую для обучения более продвинутым навыкам, защищает от забывания и улучшает трансфер знаний.