Текст книги "Технология интеллектуального образования"

Однако проблемные ситуации, с которыми мы сталкиваемся, чрезвычайно редко могут быть описаны простейшими моделями, для которых справедливы законы. Поэтому для решения задач, приближенных к реальным условиям, необходимо вывести следствие из закона, учитывающее усложнение модели. Важно понимание того обстоятельства, что закон устанавливается строго в результате описанной выше последовательности действий. Следствие же из закона всегда является нашим домыслом и нуждается в проверке все новыми и новыми решениями задач.

Задача решается на основании закона или следствия из него. Решается, как уже было сказано выше, сознательно, неотвратимо и безошибочно.

Но в структуре научно-познавательной деятельности есть еще один, чрезвычайно важный, элемент. По окончании описанного исследовательского цикла неизбежен переход к рассмотрению новых явлений. В частности, в связи с тем, что научное знание имеет принципиально уровневый характер, это может быть переход, связанный с новым, более высоким уровнем рассмотрения исходно выделенного из мира явления. Этот элемент структуры научно-познавательной деятельности лежит в основе идеи непрерывности образования.

Предложенная здесь процессуальная модель структуры научно-познавательной деятельности (рис. 3.2) является результатом рассмотрения большого числа ставших классическими научных работ. Ее адекватность проверить достаточно просто. Читателю предлагается (с учетом рассмотренного выше смысла и содержания элементов структуры):

а) обоснованно изъять какой-либо элемент предложенной структуры или ввести принципиально новый;

б) поменять два или несколько элементов местами в структуре.

Трудно предположить, что сначала надо установить закон, а затем решить, что же мы исследуем. Или: сначала решить задачу, а затем установить закон, на основе которого она должна решаться. Не менее трудно понять, как решать задачу, если неизвестен закон, описывающий рассматриваемый в ней процесс.

Из проведенного рассмотрения (отраженного также в работах [35, 40, 41]) видно, что структура научно-познавательной деятельности состоит из трех блоков, которым соответствуют требования Федерального государственного стандарта общего образования [24, С.15] в отношении компетенций и компетентностей, являющихся компонентами научно-познавательной компетентности:

• формирование понятийно обеспеченного языка научного описания изучаемого явления (этому блоку структуры рис. 3.2, состоящему из первых трех ее элементов, можно присвоить наименование «Язык»);

• установление интересующих исследователя причинно-следственных связей между явлениями (блок «Закон» – от «Измерения явления или свойства» до «Формулирования закона» в структуре рис. 3.2);

• решение задач, представляющих интерес для субъекта исследования (блок «Задача» – последние три элемента структуры рис. 3.2).

Таким образом, описанная выше структура научно-познавательной деятельности может быть схематически представлена в обобщенном («свернутом») виде как

3.2. Принципиально алгоритмизированный характер научно-познавательной деятельности

Фреймовое [8] представление структуры научно-познавательной деятельности на рис. 3.2 и в свернутом ее виде («язык» – «закон» – «задача») отражает последовательность шагов этой деятельности в процессе исследования. Такая последовательность устойчиво ассоциируется с алгоритмом деятельности. Однако практика научной и педагогической деятельности, а также анализ соответствующей литературы показывают, что обыденные представления об алгоритме и, следовательно, алгоритмизации той или иной деятельности, чаще всего недостаточны и неопределённы. Поэтому понимание, в частности, системности, целостности и устойчивости рассматриваемой структуры (рис. 3.2) бывает затруднено, что приводит к неаргументированным возражениям и проблемам с разработкой и внедрением в образовательный процесс соответствующих технологий. В связи с этим необходимо рассмотреть сущность алгоритмического компонента профессионального научного мышления, на котором и основана научно-познавательная деятельность.

Употребление термина «алгоритм» настолько прочно вошло в лексику субъектов организованных форм деятельности, что перечисление частных примеров не имеет смысла. В основном представление об алгоритмизации деятельности распространяется на работу по решению разного рода задач – учебных, образовательных, управленческих и т. д. (например, [1, 15]). При этом сложилось представление о множественности частных алгоритмов решения отдельных классов задач. Происхождение этих алгоритмов, как правило, достаточно туманно и носит характер субъективных предписаний. Последнее приводит к тому, что деятельность в соответствии с Алгоритмом воспринимается как исполнительская и репродуктивная. Чаще всего алгоритм решения задачи реализуется в скрытом виде, без упоминания процедуры алгоритмизации и указания четких последовательности и содержания шагов соответствующего алгоритма (например, [2, 10, 11, 19]). Это сообщает работам прецедентный характер и принципиально затрудняет трансляцию результата даже на сходные проблемные ситуации либо требует дополнительных усилий, направленных на формирование алгоритмизированного представления такого результата. Именно так были представлены результаты работ [2, 10, 11, 19] при их анализе в коллективной монографии [22]. Чрезвычайно важным является то обстоятельство, что в процессе трансляции знаний при обучении и образовании алгоритмизированные подходы не входят в число стандартизированных и устойчивых методических приемов, отраженных в общепринятых дидактических материалах, а проявляются в рамках личной инициативы отдельных педагогов и преподавателей, руководствующихся работами типа [15]. Именно это указывает на недостаточность и неопределенность представлений о роли алгоритмического подхода к формированию и трансляции знаний и умений.

Прежде всего, необходимо обратиться к существующим представлениям об алгоритме. Согласно «Логическому словарю-справочнику» Н. И. Кондакова [13], «алгоритм – … однозначное пошаговое описание (предписание, инструкция, правило, рецепт) чисто механически (в отвлечении от содержательного контроля) выполняемого шаг за шагом единообразного и опирающегося на конечное множество правил решения любой конкретной задачи данного определенного типа». Л. Н. Ланда [15, С.41] под алгоритмом понимает «точное общепринятое предписание о выполнении определенной (в каждом конкретном случае) последовательности элементарных операций (из некоторой системы таких операций) для решения любой из задач, принадлежащих к некоторому классу (или типу)». Приведенные определения понятия «алгоритм» отражают важнейшие особенности современных представлений о нем. Очевидные достоинства таких представлений заключаются в следующем:

• единообразности, дающей возможность решения задачи любому субъекту этой деятельности, что особенно важно при обучении и трансляции знания вообще;

• пошаговости, отражающей структуру рассматриваемой деятельности и обеспечивающей возможность ее последовательной непрерывной постепенной реализации;

• однозначности как понимания содержания шага, так и достижения результата реализации этого шага и алгоритма в целом.

Однако некоторые составляющие приведенных представлений об алгоритме принципиально искажают его сущность:

1. Определение алгоритма как предписания (инструкции, правила, рецепта) указывает на неопределенные произвольность и субъективизм в его происхождении.

2. Представление о чисто механическом исполнении алгоритма в отсутствие осознания и содержательного контроля его шагов приводит к исключающей творчество ритуальности соответствующей деятельности, отрыву ее от действительности и демотивации субъекта в отношении этой деятельности.

3. Множественность алгоритмов для решения задач различных типов, во-первых, еще раз указывает на непонятность происхождения и выбора алгоритма, а во-вторых – лишает его перечисленных выше достоинств в процессе формирования и трансляции знания.

Согласно А. Р. Лурии [17, С. 310], операция продуктивного мышления (частным случаем которого является научное продуктивное мышление) сводится к тому, чтобы усвоить логическую систему, заключенную в речевом сообщении или в силлогизме, и чтобы сделать научный логический вывод исходя из сформулированных в силлогизме отношений. Этот вывод «однозначно определяется алгоритмом (системой операций), заключенным в силлогизме». Однако там же А. Р. Лурия указывает, что «далеко не во всех случаях ход мышления однозначно определяется готовым алгоритмом, заключенным в логическом условии. Подавляющее число мыслительных операций не определяется однозначным алгоритмом и человек, поставленный перед сложной задачей, сам должен найти путь ее решения, отбросив неправильные логические ходы и выделив правильные. Такой характер носит творческое мышление, необходимость в котором возникает при решении любых сложных задач». Если это надо понимать так, что творческое (оно же – познавательное) мышление не носит алгоритмического характера, то с таким положением трудно согласиться. С одной стороны, автор приведенного высказывания уходит от проблемы общего алгоритма познавательной (по крайней мере, научно-познавательной) деятельности, сводя его к алгоритму решения задач. При этом опускаются само возникновение задач и их постановка, а также появление основы решения задачи в виде закона, который к моменту возникновения задачи не обязательно известен. С другой стороны, подчеркивается единство алгоритмической ориентировочной основы интеллектуального действия, обеспечивающей детерминированность основной задачи, и творческого поиска, состоящего в отбрасывании неправильных логических ходов и выделении правильных. Последнее выражается в том, что «определив стратегию, решающий задачу может обратиться к выделению частных операций, которые всегда должны оставаться в пределах общей стратегии и последовательность которых он должен строго соблюдать» [17, С. 310]. Это надо понимать как реализацию в рамках основного, «стратегического», алгоритма «дочерних» алгоритмов творческого исполнения его отдельных шагов. Последнее обстоятельство будет детально рассмотрено на уровне модели процесса продуктивного мышления в следующем разделе (3.3) настоящей главы.

Упомянутые выше искажения сущности алгоритма в приведенных его определениях указывают на необходимость введения более точного определения, универсально отражающего роль алгоритма в построении стратегии исследования. Здесь под исследованием следует понимать последовательную реализацию осознанных, целенаправленных, логически взаимосвязанных действий, направленных на достижение поставленной цели – на формирование научного знания. Реальная эффективная стратегия возможна только в том случае, если связь между последовательными действиями носит в явном виде причинно-следственный характер. При этом такая связь должна быть необходимой, то есть каждое последующее действие должно быть естественным следствием предыдущего. В свою очередь, необходимость причинно-следственной связи может быть явно выражена только в модельном случае, то есть если эта связь между последовательными действиями существенна. Единообразность алгоритмизированной деятельности обеспечивается устойчивостью рассматриваемой причинно-следственной связи. Смысл алгоритмизации деятельности состоит в ее воспроизводимости. Таким образом, каждая причинно-следственная связь между последовательными действиями, направленными на достижение осознанно поставленной цели, должна быть необходимой, существенной, устойчивой и воспроизводимой.

В предыдущем разделе (3.1) мы привели определение закона как модельного представления о необходимой, существенной, устойчивой и воспроизводимой причинно-следственной связи между явлениями. Это определение справедливо и для явлений мира, окружающего человека, и для явлений его внутреннего мира. В таком случае становится очевидной взаимосвязь алгоритма и закона, позволившая нам дать определение алгоритма (в отличие от определений деятельностного шаблона [13, 15], представляющего собой «предписание алгоритмического типа»).

Алгоритмом называется точное описание последовательности элементарных операций, связанных между собой необходимыми, существенными, устойчивыми и воспроизводимыми причинно-следственными связями, системно обеспечивающими неотвратимое достижение поставленной цели.

В таком случае алгоритм необходимо связан с осознанием как последовательности шагов и ее природы, так и деятельности в пределах каждого конкретного шага. При этом каждая стрелка, указывающая необходимую последовательность действий на рис. 3.2, является отражением соответствующего закона, связывающего два последовательных действия. Отсюда следуют жесткость и неотвратимость алгоритмизированной деятельности, обусловленные строгостью диктующих ее законов. С приведенным понятием алгоритма тесно связано фреймовое представление знаний [8] как в плане их формирования, так и в плане трансляции.

В первоначальном толковании «фрейм» – это «структура данных для представления стереотипной ситуации зрительного восприятия» [8, С. 9]. В наших целях можно определить фрейм как системное представление структуры действий, отражающих и определяющих некоторую стереотипную ситуацию. В связи с этим алгоритм удобно представлять в виде фреймовой схемы – каркаса (фрейма), который применяется в неизменном виде к любой единице осознанной деятельности. Этот каркас имеет свободные пространства («емкости»), в которых разворачивается индивидуальная творческая деятельность в заданном каркасом направлении. В дальнейшем мы будем пользоваться схематическим фреймовым представлением алгоритма.

Отмеченное соотношение алгоритма и творчества для многих является неочевидным. Это связано с распространенностью искаженных представлений об алгоритме. Приведенное здесь (и в работе [40, С. 16]) определение алгоритма и его фреймовое представление снимают все казавшиеся возможными противоречия следующим образом.

Творчество устойчиво ассоциируется с эвристикой. Это обусловлено распространенным предположением, что центральным элементом творчества является озарение (инсайт). Эвристика рассматривается как способ поиска и нахождения решения задач. Это породило эвристическую педагогику [5, С. 613], декларирующую творческий подход к решению задач. В то же время необходимо отметить, что в процессе научно-познавательной деятельности речь должна идти об осознанной работе по решению. Практика показывает, что с точки зрения обыденных представлений поиск решения и работа по решению – принципиально различная деятельность. Поиск решения сводится обычно к ожиданию инсайта, чаще всего – пассивному. Работа же по решению есть систематичное осознанное инструментально обеспеченное продвижение к поставленной цели.

Эвристический подход традиционно противопоставляется алгоритмическому. Такое противопоставление весьма спорно хотя бы потому, что «перебор всех вариантов построения решения без наличия какой-либо направляющей, принципиально важной идеи» [5, С. 612], характерный для модели «чисто эвристического подхода», чрезвычайно непродуктивен и чреват пагубными последствиями, как для решения задачи, так и для его субъекта. Представление развития «направляющей принципиально важной идеи» есть алгоритмизированная операция, обеспечивающая необходимый «скелет» эвристической деятельности [5, С. 612]. Отсюда следует, что алгоритмические и эвристические мыслительные операции, направленные на решение конкретной творческой задачи, неразрывно связаны между собой. В частном случае профессионального научного мышления, являющегося простой предельной моделью продуктивного мышления, эта связь должна проявляться в наиболее общем виде.

Что касается конкретного исполнения шагов приведенного на рис. 3.2 алгоритма, то подавляющее большинство научных работников указывает на эвристический характер этого исполнения, опирающийся на личностные особенности исследователя, в том числе – на индивидуальные особенности его мышления. Согласно «Логическому словарю-справочнику» Н. И. Кондакова [13], «эвристика – это наука, изучающая закономерности и методику процессов поиска и нахождения такого решения той или иной задачи, которое сводит к минимуму или в какой-то мере ограничивает перебор возможного множества решений этой задачи, сокращает время на решение по сравнению с существующими известными в исследовательской деятельности методами (например, метод слепого перебора)». «Большой психологический словарь» [5]: «В современном понимании эвристика представляет собой науку о продуктивном мышлении или, другими словами, науку о закономерностях организации творческого мышления». Если следовать логике этих определений на фоне того, что представляет собой рассматриваемый здесь алгоритм научно-познавательной деятельности, то объектом эвристики должна быть, прежде всего, алгоритмизированная структура научного продуктивного мышления и основанной на нем познавательной деятельности (см. рис. 3.2).

Осознанное исполнение каждого конкретного шага алгоритма, отражающего систему взаимосвязанных законов (например, систему законов продуктивного мышления), носит выраженно индивидуально-личностный характер. Прежде всего, это обусловлено, по-видимому, личностной спецификой мотивационных процессов [9] в отношении общей и локальной направленности познавательных действий (в первую очередь – мыслительных). Затем на эту основу налагаются преимущественные тип и способы мышления, индивидуально-личностный опыт и т. д. В итоге в рамках шага алгоритма формируется доступный пониманию в сущности, но неповторимый в своих смысловых оттенках глубоко личностный результат.

Процесс достижения этого результата может быть неосознанным, основанным на переборе возможных решений в рамках шага алгоритма, но может быть и направляемым другим (осознанным) алгоритмом, «второго порядка», «дочерним» по отношению к данному шагу основного алгоритма, отражающего систему законов продуктивного мышления. В последнем случае индивидуально-личностные особенности мышления реализуются в пределах каждого конкретного шага «вторичного» алгоритма. Наличие и структура таких «вторичных» алгоритмов для конкретных шагов алгоритма познавательной деятельности (алгоритмы введения определений понятий, установления законов, решения задач) описаны в работах [22, 41]. Легко видеть, что процесс алгоритмического представления индивидуально-личностных решений в шагах алгоритмов последующих порядков практически неисчерпаем, и именно он является основой осознанного, транслируемого творчества, тем более – научного. На уровне наглядного образа это ряд «матрешек», вложенных друг в друга, но имеющих ярко выраженную индивидуальность.

Творчество в психологии понимается как «всякая практическая или теоретическая деятельность человека, в которой возникают новые (по крайней мере, для субъекта деятельности) результаты (знания, решения, способы действия, материальные продукты)» [5]. В таком случае, по определению [5], эвристика, на основе представлений о законах продуктивного мышления, организует процесс творческого мышления описанным выше способом. При этом в качестве базовой своей части эвристика включает в себя направляющее системное структурирование процесса творческого мышления на основе описанных выше представлений об алгоритме и осознанном системном эвристическом его использовании в научно-познавательной деятельности.

Все сказанное выше по поводу связи творчества с алгоритмическими особенностями познавательной деятельности (см. также [40]) согласуется с мнением такого выдающегося специалиста в области психологии творческих способностей, как Д. Б. Богоявленская. Исследуя творческие способности в процессуально-деятельностной парадигме [3, С. 151], она пришла к выводу, что необходимая для изучения творчества модель «в отличие от модели проблемной ситуации, в которой мысль движется как бы в одной плоскости (решение данной задачи), должна быть объемной, чтобы проявилась другая плоскость (область, пространство) для прослеживания хода мысли за пределами решения исходной задачи. … Первый, поверхностный слой – заданная деятельность по решению конкретных задач, и второй – глубинный, замаскированный „внешним“ слоем и неочевидный для испытуемого, – это деятельность по выявлению скрытых закономерностей, которые содержит вся система задач, но открытие которых не требуется для их решения» [3, С. 176]. Подчеркивается, что «…требование решить задачу выступает в качестве стимула мыслительной деятельности до тех пор, пока испытуемый не находит и не отрабатывает надежный и оптимальный алгоритм решения» [3, С. 177]. Таким образом, существование и возможность технологического применения алгоритмической основы творческого подхода к познавательной деятельности не вызывает сомнений.

По-видимому, введение в культуру мыслительной деятельности осознания «второго слоя», принципиально связанного с алгоритмизированным характером этой деятельности, делает работу в модели проблемной ситуации достаточно тривиальной. Такая работа является фактором, закрепляющим «надежный и оптимальный алгоритм решения» (например, алгоритм научно-познавательной деятельности или его «вторичные» алгоритмы). Мы считаем, что в таком случае можно говорить об алгоритмизированном проблемном обучении инструментальному обеспечению интеллектуальной деятельности. Наличие такого инструментального обеспечения очевидно содействует развитию интеллектуальных способностей, что, по мнению многих исследователей, ведет к креативности [3, С. 119].