92

 

ОБ ОДНОЙ ИЗ ВАЖНЫХ ЦЕЛЕЙ АДАПТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ

 

М. С. ШЕХТЕР

 

Задача настоящей статьи заключается в том, чтобы выделить и конкретизировать одну из важных целей (или сторон) адаптивного обучения[1], состоящую в следующем. Адаптивное обучение должно учитывать и сообразовываться с теми общими стадиальными изменениями, которые претерпевают знания и способы познавательных действий учеников в ходе обучения. К сожалению, это бесспорное положение очень редко учитывается при разработке компьютерных и иных обучающих программ, что имеет свои серьезные причины.

Попытаемся их проанализировать. В настоящее время в педагогической психологии наблюдается перекос, состоящий в том, что гораздо больше известно о первой половине пути, который должен пройти ученик в результате обучения, и гораздо меньше - о второй его половине, т. е., собственно, об итоговом результате обучения. В самом деле, ведь в подавляющем большинстве работ, посвященных проблемам обучения, уделяется слишком мало внимания тому кардинальному факту, что сформированные у школьников познавательные умения во многих случаях должны перейти в навыки. Это значит, что в итоге осваиваемое действие должно совершаться очень быстро (в ряде случаев даже одномоментно) и слитно - без субъективного выделения нескольких дискретных признаков объекта в познавательном акте, нескольких элементов совершаемого движения и

 

93

 

т. п. В более широком смысле навыки - это вообще все свернутые, быстро протекающие действия, которые вырабатываются в ходе решения учебных школьных задач (если говорить о школе), выполнения многочисленных заданий, упражнений и т. п.

В наших работах была подвергнута сомнению популярная в 50-60-е гг. идея о том, что симультанные опознавательные акты являются замаскированной формой прежнего, первоначально сформированного действия, которое из-за большого сокращения процесса и его ухода из области сознания (автоматизации) оказывается скрытым. Была экспериментально доказана гипотеза о том, что в ходе обучения формируются качественно иные опознавательные эталоны (критерии), отличающиеся особой целостностью: они используются как неразлагаемые на компоненты, неделимые, "атомарные" единицы. Одновременно это означает, что ученик стал опираться на другие, специфические по своей природе ориентиры. Ориентировочная основа действия качественно изменилась.

Особенно ярко демонстрируется явление перцептивной целостности на примере вкусовой чувствительности. Вкус винегрета - это не вкус картофеля плюс вкус свеклы плюс вкус лука и т. д. Это некоторое вкусовое восприятие, не соответствующее совокупности указанных элементов и не разлагаемое на какие-либо другие компоненты. Лишь при специальной задаче интересующее нас восприятие становится аналитическим. Аналогично многие зрительные образы учебных объектов на конечных стадиях обучения без специальной задачи не расчленяются на компоненты, они фигурируют как "атомарные", неделимые единицы. Образ предъявленной равнобочной трапеции, у которой нижнее основание больше верхнего,- это не многочленное перцептивное знание, включающее в состав зрительную или иную констатацию того, что фигура является четырехугольником, что две его линии параллельны, а две другие - непараллельны, что непараллельные линии равны по своей величине и, наконец, что нижнее основание больше верхнего. Субъективный зрительный образ не включает в себя указанные пять компонентов (или какую-либо другую группу), он слитный, неделимый.

Предполагается, что целостные образы имеют в процессе восприятия важные рабочие функции. Например, в опознавательном процессе они выполняют функции неразлагаемых, значит, более удобных, более простых для человека эталонов в процессе сличения (см. более подробно [4]).

Итак, существует принципиальное различие между новым, формирующимся механизмом, опирающимся на целостный образ (образы), прежним механизмом. Новый механизм, составляющий суть свернутого действия, не является замаскированной формой прежнего, отрабатывавшегося в обучении действия.

Из проведенного анализа природы свернутых познавательных актов вытекает ряд важных выводов, касающихся построения процесса обучения и учета в них принципа адаптации, в частности, при разработке обучающих программ.

Перед тем как сформулировать эти выводы, необходимо указать на два разных вида применения принципа адаптации: пассивное и активное (опережающее, прогнозирующее) применение. Первое состоит в том, что на возникновение нового, более высокого уровня обученности школьника (по данной теме) программа реагирует соответствующими изменениями в характере предлагаемых заданий, содержании инструкций и т. д. Второе заключается в том, что сама программа направляет на такое обучение, которое обусловливает переход ко все более высоким уровням обученности, вплоть до стадии свернутого познавательного процесса (хотя, конечно, это не единственная линия развития в ходе обучения).

Почему второй вид тоже относится к принципу адаптации? Логика здесь

 

94

 

следующая.

Стадии, о которых шла речь,- это стихийные тенденции и стадии познавательного развития школьника в процессе обучения, имеющие положительный характер. Считаться с этим неизбежным явлением можно не дожидаясь, а опережая его - целенаправленно способствуя развитию в данном направлении. Такая активная позиция лучше, чем выжидательная: в процессе указанного целенаправленного обучения можно заранее предпринять меры против возможности возникновения в формирующихся навыках ряда дефектов. Таким образом, рассматриваемый вариант - это тоже проведение принципа адаптации, поскольку программа сообразуется с теми тенденциями и ступенями познавательного развития, которые наблюдаются в ходе обучения, и направлена на усовершенствование этого развития - его ускорение и избавление от отрицательных явлений.

В излагаемых ниже рекомендациях будет фигурировать как первый (пассивный) вариант применения принципа адаптации, так и второй, активный его вариант, и всегда будет ясно, какой из них имеет место в каждом конкретном случае.

Возвратимся к поставленному вопросу. Какие выводы и рекомендации для обучающих программ, построенных с учетом принципа адаптации, вытекают из тенденции к далеко идущему свертыванию познавательного процесса?

Основанием для излагаемых здесь рекомендаций послужили:

1) результаты экспериментальных исследований одномоментного опознания [4] и решения геометрических задач с деформированными объектами [5], [6], [7], [8];

2) практическая апробация намеченных (на основе экспериментальных исследований) рекомендаций в семи московских школах (№ 94, 710, 67 и др.) на более чем 300 школьников VII-IX классов, проведенная совместно с А. Я. Потаповой. Условия проверочных экспериментов были очень чистыми: ученики располагались на отдельных партах, каждому давалась карточка с изложением задачи и чертежом, какое-либо списывание или подсказки исключались. Сравнивались экспериментальная и контрольная группы. Отметим, что, поскольку рекомендации проходили апробацию в относительно небольших группах учеников, они пригодны по крайней мере для классов с небольшой наполняемостью.

Ряд опытов по опознанию геометрических фигур проходил с использованием демонстрационного аппарата. Опыты проводились поочередно, отдельно с каждым учеником. Исследовалась зависимость опознания от набора ранее предъявленных фигур и типа тренировки;

3) прямые дедуктивные выводы из установленных в наших прошлых исследованиях закономерностей [4].

Изложим рекомендации, основанные на всем проведенном материале.

Необходимо целенаправленно доводить обучение до стадии одномоментности познавательного акта или по крайней мере до стадии очень быстро, свернуто решаемых учебных задач. Для этого требуется формирование соответствующих целостных визуальных образов. На основании обсуждавшихся в литературе показателей целостности сформированных образов [4] необходимо разработать комплексные критерии этого качества образов, с их помощью фиксировать возникновение целостных образов и далее вводить скорректированную в сравнении с предыдущим, "доцелостным" этапом обучения программу. Соответственно при формировании нецелостных по своей структуре, но радикально свернутых способов действий (например, по решению физических задач) необходимо адаптировать программу к этой стадии. Оптимальным вариантом было бы, как и в случае с целостными образами, организовать целенаправленное формирование таких экономизированных способов действий (конечно, с последующим их диагностированием), заменив этим их стихийное формирование. Опыт такого обучения имеется (работы Г.Г.

 

95

 

Граник в области семантико-синтаксических умений [2], работы Г.А. Вайзер по решению физических задач [1]).

Приведем конкретные примеры учета в обучающей программе стадии обученности ученика.

Инструктирование учеников по поводу реагирования на новые, необычные объекты, резко отличающиеся от ранее встречавшихся экземпляров данного класса, должно быть адаптивным, т. е. сообразующимся со стадией обучения, на которой находится данный ученик (группа учеников): в обучающей программе должно быть несколько разных инструкций, зависящих от стадии обучения. (Соответственно коррекции неправильных действий учащихся, приводящих к ошибкам, также должны быть разными, сообразующимися со стадиями.) Так, если это стадия первоначального алгоритма опознавательных действий - сукцессивной (последовательной) проверки ряда признаков, то учащиеся при любом новом объекте должны по-прежнему применять используемую процедуру опознания, невзирая на любые изменения предъявляемого материала. Если же в обучении уже достигнута стадия одномоментности опознания (основанная на использовании целостных перцептивных эталонов), то инструкция должна быть совсем иной - в случае предъявления необычной фигуры необходимо экстренно переключиться с освоенного способа опознания на старый, применявшийся в начале обучения, иначе говоря, перейти на аналитическое, последовательное опознание по группе признаков. Если такое переключение не осуществляется и ученик по-прежнему основывается в своих оценках на целостных эталонах, то, как правило, он допускает ошибку: воспринимает новый объект, как не входящий в заданный класс. Это является следствием того, что для необычного объекта в памяти не находится соответствующего целостного эталона.

Надо иметь в виду, что зафиксированные в памяти целостные эталоны, как правило, отражают лишь привычные подклассы заданного класса [3], [4]. Надо также иметь в виду, что опознавательная система работает по правилу: все, что не совпадает с целостными эталонами заданного класса, оценивается, как "не то", как объект иного класса. Такой механизм, в условиях когда эталоны отражают лишь привычные подклассы, неизбежно порождает ошибку, если предъявляется объект непривычного подкласса. Чтобы избежать ее, есть только одно средство - реагировать на необычность предъявляемого объекта экстренным переключением на использование старого, контрольного способа - последовательной проверки заданных общих признаков класса.

Формирование умения переключаться с одного способа опознания на другой, в частности, с целостного на аналитический, должно рассматриваться составителями обучающей программы как одна из важнейших ее целей.

Хорошие условия для обучения этому умению создаются при правильном инструктировании учащихся (см. выше) и при стационарно-динамическом режиме тренировки. Он состоит в следующем. В первый период тренировки по различению объектов данного класса и других объектов круг его представителей относительно узок и постоянен. Затем неожиданно вводится новый объект, резко отличающийся по своим наглядным чертам от прежних. После этого круг предъявляемых объектов относительно продолжительный период времени снова не меняется (второй стационарный период). Затем неожиданно вводится другой новый объект, после чего опять идет полоса использования стационарного состава. Так повторяется несколько раз. Тем самым ученика неоднократно ставят в такие ситуации, когда на фоне постоянного, привычного состава объектов неожиданно предъявляется новый, необычный объект. Школьник учится, как надо действовать в таких неожиданных ситуациях. В частности, когда указанные изменения наступают на стадии симультанности, он учится быстрому переключению с одного способа опознавания

 

96

 

на другой.

Гораздо менее эффективны два следующих типа условий тренировки. В первом случае предъявляемые объекты в своем внешнем выражении мало разнообразны. Во втором случае разнообразие вводится в практику упражнений слишком быстро и бессистемно, перед предъявлением нового объекта систематически не создается более или менее длительный привычный фон и, значит, не обеспечивается непривычность нового объекта и неоднократность таких неожиданных ситуаций.

Целесообразно, чтобы в обучающей программе подбор конкретных объектов для демонстрации ученикам осуществлялся так, чтобы обеспечивался стационарно-динамический режим тренировки.

II. Необходимо определить, какими качествами должны обладать целостные образы (помимо их основного специфического свойства - недробимости), чтобы выполнять свои функции, какие конкретные цели должны быть поставлены в этой связи в обучающих программах.

Первое требование к целостным образам и обучающим программам состоит в следующем.

Для усвоения учащимися знаний о той или иной категории объектов необходима разработка программы (программ), которая была бы направлена на формирование широкого круга целостных образов, соответствующего всему объему осваиваемого класса объектов в лице его разнообразных подклассов. В настоящее время имеется недопонимание двух обстоятельств: 1) даже хорошо сформулированное (адекватное по содержанию, достаточно широкое и пр.) понятие еще не обеспечивает всех необходимых умений; 2) этот дефицит восполняется образным знанием, но только в том случае, если формируется богатый арсенал образов, соответствующий самым разным подклассам заданного широкого класса объектов, поскольку общий, родовой образ для такого класса, как правило, отсутствует [3].

Задача

Дан пятиугольник ABCDE.

 

АЕ| |ВС.

На стороне CD построен треугольник CFK,

KF = ED,

КF| |ED.

 

СF является продолжением стороны ВС.

Определить площадь многоугольника ABFKDE, если известно, что:

АЕ = а,

ВС = b,

CF = с.

Расстояние между параллельными прямыми ВС и АЕ равно h.

 

Продемонстрируем сказанное на примере деформированных (геометрических) фигур, в частности усеченных трапеций (так мы назвали трапеции, у которых отсечена какая-либо часть; рис. 1). Задача, текст которой представлен выше, может решаться фронтально-прямым путем и косвенным. В первом случае (рис. 2) ученик[2] видит в многоугольнике

 

Рис. 1. Рис. 2.

 

 

ABCDE усеченную трапецию, часть которой как бы поставлена на другое место и представлена треугольником CFK. Следствием такого восприятия является то, что без всяких поисковых проб треугольник CFK ставится на свое место и тем самым восстанавливается полная трапеция (рис. 2). При косвенном пути решения ученик прибегает к ненужному в данном случае аналитическому способу - расчленению многоугольника ABCDE на треугольники

 

97

 

 

 

Рис. 3.                          Рис.4.

 

(рис. 3) или к еще более сложным способам (рис. 4).

В наших публикациях [5] - [8] показано, что выправление деформированной геометрической фигуры, в частности дополнение усеченной трапеции до целой, при фронтально-прямом пути решения предложенной задачи происходит за счет образных, а не концептуальных компонентов знания (хотя бы и действующих на неосознаваемом уровне отражения). Характерно то, что при узком круге сформированных образов, охватывающем только часть данного класса (в нашем случае часть трапеций), новая разновидность фигуры (рис. 5, а) не позволяет ученикам решать задачу прямым путем, заставляет их во многих случаях искать обходные пути (рис. 5, б). Подчеркнем, что такая

Рис. 5.                                      Рис. 6.

 

картина наблюдается в условиях, когда понятие о данном классе хорошо сформировано, является достаточно широким и эквивалентным подлинному объему данного класса, что видно хотя бы из следующего: полная трапеция той же необычной формы (рис. 6) квалифицируется учеником совершенно правильно, и свой ответ ученик обосновывает ссылкой на существенные признаки всех трапеций.

Таковы экспериментальные доводы в пользу широкого представительства подклассов осваиваемого класса и соответственно также широкого круга целостных образов. В наших прежних экспериментах, проведенных уже не на деформированных, а на обычных трапециях, было показано, что при узком круге объектов, предъявляемых во время тренировки, на стадии симультанности у многих учеников возникают ошибки [4].

В связи с требованием широкого представительства подклассов осваиваемого класса актуализируется старая проблема варьирования визуального материала. Эта неоднократно дискутировавшаяся в литературе проблема получает теперь новое значение. Речь идет о требованиях к предъявленному материалу в связи с завершающей стадией обучения - формированием свернутых познавательных актов, в особенности тех, что опираются на целостные образы объектов. Такая постановка вопроса существенно меняет дело. Например, для формирования понятия о данном классе в большинстве случаев (в этом смысле П.Я. Гальперин и Н.Ф. Талызина были правы) достаточно минимального разнообразия предъявленных объектов[3] - лишь бы была правильно организована деятельность ученика с существенными, концептуальными признаками. Если же говорить о формирующемся образном оснащении нужного категориального знания, то этого совершенно недостаточно, поскольку необходимы ознакомление и действия с представителями визуально разных подклассов осваиваемого класса. Эмпирический опыт показывает, что их число может быть нередко больше чем один, два или даже три.

Из изложенной концепции вытекает, что в специальных психолого-педагогических исследованиях необходимо выяснить, что ученикам (или данному ученику) кажется зрительно разным, а что одинаковым. Неизбежны ли здесь полуинтуитивные эмпирические пробы, которые должен предпринять исследователь,

 

98

 

или здесь может быть применен некий метод? Например, эффективен ли такой прием: изначальная комбинация признаков в исходно предъявленном объекте - условно комбинация a₁, b₁, c₁ (а, b, с - некие параметры, индекс 1 - обозначение предъявленного конкретного варианта или значения данного параметра) - заменяется комбинацией, в которой все значения (варианты) параметров будут предельно изменены и, следовательно, будет взята другая крайность - условно комбинация а₅, b₅, с₅ (где 5 - предельное значение параметра) - и, значит, пропущены ближайшие к исходным значения а₂, а₃; b₂, b₃ и т. д.? Может быть, в таком случае достаточно будет формирования всего лишь двух "полюсовых" подклассов, а все остальные варианты включаются в какой-либо один из них, наиболее близкий к ним? Такой подход, который дал бы большую экономию и в исследовательских действиях экспериментатора, и в сфере памяти ученика, вряд ли может быть достаточно эффективен как универсальный метод. Но этим примером мы хотели проиллюстрировать, какой в принципе подход был бы не эмпирическим, а рациональным. Тем более неверно было бы полагать, что визуально разные для ученика объекты можно предугадать, каждый раз меняя - пусть даже резко - значение какого-то одного параметра, оставляя прежние неизменными. Дело в том, что часто новый зрительный образ получается не благодаря какому-либо одному изменившемуся параметру, а в результате сочетания двух или большего числа изменившихся параметров. Например, если мы изменим соотношение по величине верхнего и нижнего оснований трапеции, представленной на рис. 1, то во многих случаях это не дает должного эффекта, а когда сдвинем еще два признака - поместим верхнее основание не над нижним, а сбоку и изменим также координатное расположение верхнего и нижнего оснований, тогда, как показывает эксперимент, получим действительно новый образ (рис. 5, а).

Решению изложенных проблем варьирования материала (по крайней мере каких-то элементов) может способствовать использование метода многомерного шкалирования межстимульных различий. Может выявиться, что при некотором сочетании признаков M₁ создается иной зрительный образ, чем при сочетании признаков М₂. Однако при оценке возможностей данного метода надо иметь в виду два обстоятельства. Во-первых, многие объекты, характеризующиеся определенными комплексами признаков, конструируются для опыта самими экспериментаторами на основании интуиции и эмпирики. Многое зависит от подобранного для эксперимента материала, и значит, какие-то достаточно значимые, но не предусмотренные экспериментатором сочетания признаков могут оказаться вне поля экспериментальной проверки. Во-вторых, требует уточнения, о каком выявленном этим методом "перцептивном пространстве" идет речь. Если имеется в виду обязательно "доучебное", точнее доконцептуальное, зрительное пространство, то это не совсем то, что надо, так как в первую очередь нас интересуют зрительные образы, имевшиеся после введения и использования нового понятия и испытавшие на себе его влияние.

На следующих двух требованиях к целостным образам и соответственно к адаптивным обучающим программам мы остановимся совсем кратко (см. о них более подробно в [4], [5]).

Второе требование состоит в том, что формируемые целостные образы должны обладать высокой помехоустойчивостью. Это, в частности, означает, что ученик должен быть способен решать задачу прямым путем не только тогда, когда деформация ключевой фигуры относительно мала (рис. 7, а), но и тогда, когда она имеет средние размеры (рис. 7, б). В действительности же успешность решения задачи в последнем случае гораздо меньше, чем в первом. Значит, у многих учеников помехоустойчивость образа данной фигуры при ее деформациях слишком

 

99

 

мала, она действует лишь в небольших границах.

 

Рис. 7

Для формирования высокой помехоустойчивости образов в компьютерные обучающие программы целесообразно включать специальные задачи и упражнения для учеников. Например, предъявляя на экране дисплея неполную геометрическую фигуру, можно ставить перед учеником вопрос: частью какой фигуры или каких нескольких фигур является данный многоугольник? Назови как можно большее число таких фигур.

Постепенно нужно усложнять ситуацию, вводя недостающие фигурам части все больших размеров и увеличивая полисемантичность фигуры.

Третье требование состоит в том, что у ученика должно быть развито умение зрительно вычленять и абстрагировать данный элемент графической ситуации (для которого в памяти школьника имеется соответствующий целостный образ) от других примыкающих к нему элементов, имеющих тенденцию зрительно интегрироваться с ним в одно недифференцированное образование. Так, у ряда учеников многоугольник ABCDE (рис. 7, б) не опознается как усеченная трапеция из-за того, что он зрительно интегрируется с треугольником CFK в одну фигуру. Показательно, что этот феномен значительно ослабляется, если какими-либо средствами (с помощью более жирных линий, штриховкой и т. п.) графически выделить многоугольник ABCDE, т. е. создать определенное препятствие для зрительной интеграции многоугольника с указанным треугольником.

Таковы некоторые требования к качествам формируемых целостных образов и к умениям оперировать ими. Эти требования, безусловно, должны быть приняты во внимание при разработке программ, построенных с учетом принципа адаптивности обучения.

 

1. Вайзер Г. А. Особенности свертывания школьниками умственной деятельности при решении задач // Психология - практике обучения и воспитания. М., 1990.

2. Граник Г. Г. Психологическая модель процесса формирования умения // Вопр. психол. 1979. № 3. С.56 - 65.

3. Потапова А. Я. Факторы, способствующие формированию эффективных опознавательных навыков в обучении // Вопр. психол. 1989. № 2. С.124 - 128.

4. Шехтер М. С. Зрительное опознавание: закономерности и механизмы. М., 1981.

5. Шехтер М. С. Образ и понятие в учебной деятельности: вопросы подбора наглядного материала для обучающих программ // Новые исследования в психологии и возрастной физиологии. 1989. № 2 (2). С.59 - 65.

6. Психологические и физиологические рекомендации по использованию ЭВМ в обучении / Под ред. М.С. Шехтера и П.Ю. Невуевой. М., 1989.

7. Шехтер М. С., Потапова А. Я. Психологические рекомендации по организации графической и знаковых частей компьютерных обучающих программ. М., 1990.

8. Шехтер М. С. Образные компоненты знания в обучении // Вопр. психол. 1991. № 4. С.50 - 58.

9. Шехтер М. С., Потапова А. Я. Проблема перехода умений в навыки в ее теоретическом и прикладном значениях // Психол. журн. 1991. №3. С.3 - 15.

 

Поступила редакцию 22.VI 1993 г.