Учет психологических особенностей процесса образования понятий при организации обогащающего обучения

…образование понятий подростка никогда не идет тем логическим путем, как его рисует традиционная схема.
Л.С. Выготский
Основная цель, которую ставит перед собой обогащающее обучение – это развитие интеллекта учащегося. В качестве психологической основы такого интеллектуального воспитания выступает обогащение ментального (умственного) опыта каждого ребенка. Поэтому процесс обучения должен содействовать учету и формированию компонентов ментального опыта (на уровне его когнитивного, метакогнитивного и интенционального опыта).
Когнитивный опыт – это ментальные структуры, которые обеспечивают хранение, упорядочение и преобразование наличной и поступающей информации, способствуя тем самым воспроизведению в психике познающего субъекта устойчивых, закономерных аспектов его окружения [15, с. 108]. Их основное назначение – оперативная переработка текущей информации об актуальном воздействии на разных уровнях познавательного отражения. К ментальным структурам, образующим состав когнитивного опыта, можно отнести архетипические структуры, способы кодирования информации, когнитивные схемы, семантические структуры, и, наконец, особое место здесь занимают понятийные структуры, которые можно рассматривать как результат интеграции вышеуказанных базовых механизмов переработки информации.
Не секрет, что формирование понятий всегда рассматривалось как одна из наиболее важных целей и особенностей обучения в любой модели, любой технологии. Многие ученые и исследователи признавали особую роль понятийного мышления в структуре интеллекта, рассматривая способность к понятийному отражению как высшую стадию интеллектуального развития, а понятийную мысль - как один из наиболее эффективных познавательных элементов. Так, Л. С. Выготский, изучая закономерности умственного развития ребенка, пришел к заключению, что именно образование понятий является ключом к пониманию процессов психологического (в том числе интеллектуального) развития подростка [5, с. 120]. В работах О. Харви, Д. Ханта и Х. Шродера основное внимание также уделялось структурным аспектам организации индивидуальных понятийных схем, а основной единицей анализа выступало «понятие» (или «концептуальная схема») как «устройство, фильтрующее опыт», посредством которого субъект воспринимает, преобразует и оценивает то или иное воздействие. Авторы отмечают, что для нормального развития личности роль понятийной системы исключительно велика, ибо «…разрыв концептуальных связей между субъектом и объектами, с которыми он взаимодействует, будет способствовать деструкции Я, уничтожению той пространственной и временной опоры, от которой зависят все определения его существования» [17, с. 7].
Много позже Л.М. Веккер при разработке теории психических процессов снова возвращается к ведущей роли понятийных структур в системе интеллекта. Он указывает, что понятийные образования (концепты) включают в себя все нижележащие уровни когнитивных структур, выступают в качестве «формы интегральной работы интеллекта», а сам концепт выступает как «интеллектообразующая интегративная единица» [3, с. 661-662].
Все эти и другие работы не оставляют сомнений, что в процессе обучения особое внимание нужно обращать на учет процесса формирования понятий. Образование понятий — это длительный процесс. И хотя отдельные элементы этого процесса можно зафиксировать на самых ранних стадиях онтогенеза (например, уже сам факт, что ребенок овладел словом, свидетельствует о зарождении способности к обобщению), тем не менее, собственно понятия появляются только в переходном (подростковом) возрасте примерно с 11-12 лет. Об этом свидетельствуют труды некоторых психологов. Например, Ф. Римат посвятил специальное, очень обстоятельное исследование процессу образования понятий у подростков и пришел к следующему выводу: «Мы можем твердо установить, что лишь по окончании 12-го года жизни обнаруживается резкое повышение способности самостоятельного образования общих объективных представлений… Мышление в понятиях, отрешенное от наглядных моментов, предъявляет к ребенку требования, которые превосходят его психические возможности до 12-го года жизни» [18].
Ж. Пиаже также давал детям 10-12 лет задачи на совмещение двух признаков одновременно – животное имеет длинные уши и короткий хвост или короткие уши и короткий хвост. В результате таких экспериментов он сделал вывод, что ребенок решает задачи, имея в поле внимания только один признак, оперировать понятием как системой он не может; он овладевает всеми признаками, входящими в понятие, но всеми – порознь, он не владеет тем синтезом, при котором понятие действует как единая система [12].
Аналогично, в ходе проведения ряда экспериментов на основе функциональной методики двойной стимуляции Л.С. Выготский заключает, что «развитие процессов, приводящих впоследствии к образованию понятий, уходит своими корнями глубоко в детство, но только в переходном возрасте вызревают, складываются и развиваются те интеллектуальные функции, которые в своеобразном сочетании образуют психическую основу процесса образования понятий» [6, с. 130].
Таким образом, именно переходный (подростковый) возраст должен быть объектом пристального внимания педагогов в процессе обучения. Для современной практики обучения особый интерес представляет поиск ответ на вопрос о том, почему именно с образованием понятий Л. С. Выготский связывал коренную перестройку всей интеллектуальной деятельности подростка, а также существенные изменения содержания его сознания в целом.
Во-первых, благодаря понятиям подросток начинает понимать связи, отношения, взаимозависимости, скрытые за поверхностью видимых явлений, и, следовательно, постигать закономерности, управляющие действительностью. Эту мысль подтверждают слова Л. С. Выготского: «...когда испытуемый решает задачу на образование новых понятий, то сущность процесса, происходящего при этом, заключается в установлении связей; когда испытуемый подыскивает к предмету ряд других предметов, он ищет связи между этим предметом и другими. ...понятие заключается не в коллективной фотографии, не в том, что стираются индивидуальные черты предмета, а в том, что предмет познается в его отношениях и связях» [5, с. 121]. Кроме того, понятия - это средство упорядочения воспринимаемого мира с помощью «сетки» категориальных и логических отношений, то есть это тот интеллектуальный инструмент, который помогает справиться с хаосом эмпирических впечатлений и организовать их на уровне разумной картины мира.
Во-вторых, с помощью понятий происходит расширение среды сознания подростка. Иными словами, средой для мышления подростка становится весь мир в его многообразии и целостности.
В-третьих, происходит перестройка («интеллектуализация») элементарных познавательных функций на основе их синтеза с функцией образования понятий: восприятие фактически превращается в наглядное мышление, запоминание начинает опираться на смысловые связи, внимание приобретает произвольный характер и т. д. Недаром Л. С. Выготский отмечает: «Образование понятия или приобретение словом значения является результатом сложной активной деятельности (оперирование словом или знаком), в которой участвуют все основные интеллектуальные функции в своеобразном сочетании» [6, с. 131].
В-четвертых, понятия выступают в качестве средства адекватного и полного усвоения исторически сложившегося опыта человечества. Фактически, только через понятия индивидуум открыт культуре и, таким образом, только через понятия осуществляется наиболее эффективная социализация (очеловечивание) индивидуального интеллекта, что создает предпосылки для понимания других людей (и других вариантов культуры).
В-пятых, благодаря формированию понятийного мышления (владению понятиями) содержание мышления становится внутренним убеждением подростка, его интересом, желанием и намерением. Переплетаясь со сложными внутренними моментами личности, содержание мышления становится «достоянием личности, начинает участвовать в общей системе движения этой личности» [7, с. 71].
В-шестых, понятийный опыт — это основа самопознания, ибо, по словам Л. С. Выготского, «...только с образованием понятий наступает интенсивное развитие самовосприятия, самонаблюдения, интенсивное познание внутренней действительности, мира собственных переживаний» [там же, с. 65].
Таким образом, мышление в понятиях обеспечивает возможность нового типа понимания объективного мира, возможность понимания других людей и, наконец, возможность понимания самого себя.
Не удивительно, что задача формирования понятийного мышления — это одновременно и задача развития личности и ее отношений с окружающим миром. Именно поэтому в центре обогащающей технологии преподавания оказывается требование формирования понятийного мышления учащихся как психологической основы компетентности и важнейшего условия их интеллектуального роста.
В данном случае важно подчеркнуть следующий момент: усвоение понятий (как внешних ребенку единиц научного знания) и образование понятий (как когнитивных структур) — это не тождественные явления. С психологической точки зрения образование понятий — это процесс превращения определенных единиц объективно существующего знания в субъективные ментальные структуры, существующие уже «внутри» опыта человека в качестве психических новообразований [4], [14]. Беспокоиться, следовательно, нужно не просто об усвоении понятий, а о выстраивании в ментальном опыте ребенка понятийных психических структур как психологических носителей понятийного знания.
Понятийные психические структуры – это интегральные когнитивные структуры, особенности устройства которых характеризуются включенностью разных способов кодирования информации, представленностью визуальных схем разной степени обобщенности и иерархическим характером организации семантических признаков [15, с. 119]. Интегральный характер понятийных структур заключается в том, что большинство авторов выделяют в их составе несколько когнитивных компонентов. Чаще всего в качестве последних выступают три модальности опыта — словесно-речевая, визуальная и чувственно-сенсорная. Схематически образование понятий можно представить следующим образом:













Однако некоторые психологи считают такую схему неполной, например, М. А. Холодная [14] к перечисленным компонентам добавляет еще три: операционально-логический, мнемический и аттенционный, кроме того, все шесть элементов достаточно тесно и в то же время избирательно взаимосвязаны. Дж. Брунер отмечает, что развитие интеллекта (в том числе и процесс образования понятий) идет «под влиянием тех способов, с помощью которых люди постепенно научаются представлять себе мир, в котором оперируют, а именно через действия, образы и символы»[1].
Л. С. Выготский, рассуждая об образовании понятийных психических структур, в качестве основных выделяет словесно-речевой и чувственно-сенсорный компонент: «…чувственный материал и слово – необходимые элементы процесса образования понятий, и слово, оторванное от этого материала, переводит весь процесс определения понятия в чисто вербальный план, не свойственный ребенку» [6, с. 119]. В то же время он подтверждает мысль Дж. Брунера о роли действия при формировании понятий, в частности, Л. С. Выготский пишет: «…только при возникновении известной потребности, надобности в понятии, только в процессе какой-то осмысленной целесообразной деятельности, направленной на достижение известной цели или решение определенной задачи, может возникнуть и оформиться понятие» [там же, с. 127].
Таким образом, обогащающая модель обучения строится на том положении, что процесс образования понятий должен предполагать специально разработанную систему заданий, ориентированных на разные составляющие понятийных структур. Выполнение таких заданий в рамках усвоения той или иной темы должно обеспечивать подключение чувственно-сенсорных впечатлений учащихся, обратимые переводы информации с языка знаков и символов на язык образов (визуальных схем разной степени обобщенности), работу с определениями понятий и их признаками, уяснение связей с другими понятиями, а также формирование базовых мыслительных операций.
Далее, содержательное, осмысленное усвоение понятий — это развернутый во времени процесс, в котором могут быть выделены определенные фазы движения мысли, в том числе: мотивировка, категоризация, обогащение, перенос, свертывание. Соответственно последовательность изложения учебного материала должна строить таким образом, чтобы при этом учитывалась внутренняя динамика мысли ребенка при его постепенном переходе от знания значения нового знака (формулы, символического обозначения, словесного определения) к собственно понятийному обобщению этого нового знания.
Наконец, необходимо иметь в виду, что образование понятий осуществляется только за счет интериоризации готовых сведений об окружающей действительности, но и на основе интеллектуальной самодеятельности ребенка. Учебный текст должен «отпускать» ученика вперед, давать ему возможность самому формулировать определения, вводить и обосновывать признаки понятий и т. п. И тогда выясняется, что дети гораздо умнее, чем нам кажется.
Таким образом, при конструировании учебных текстов нужно учитывать три аспекта процесса образования понятий:
во-первых, в виде подбора и разработки обучающих заданий, каждое из которых будет иметь своим психологическим адресатом важнейшие характеристики понятийных психических структур;
во-вторых, в виде выстраивания последовательности учебного материала, отвечающей требованию пофазового формирования субъективного образа содержания понятия;
в-третьих, в виде предоставления ученику возможности самостоятельно участвовать в процессе усвоения понятий и наполнения их соответствующим содержанием.
В связи с этим, выделяются учебные задания следующих типов:
1) Задания на подключение предметного (житейского) опыта детей. По мнению Дж. Брунера, образование понятий уходит своими корнями в глубинные структуры индивидуально ментального опыта. Поэтому, добиваясь взаимодействия житейского опыта ребенка и тех научных знаний, которые предлагаются ему в учебном процессе, мы одновременно решаем две задачи: с одной стороны, под влиянием научного знания происходит актуализация и обогащение чувственно-сенсорных впечатлений ребенка и, с другой стороны, сами чувственно-сенсорные впечатления начинают оказывать активное влияние на процесс образования научных понятий, что в целом обусловливает возможность появления «личностного знания» [13].
Например, на уроках информатики при введении понятия алгоритма можно предложить учащимся такую ситуацию: «Вы купили книжный шкаф, который вам доставили в разобранном виде. Необходимо собрать шкаф. Ваши действия?». Вероятнее всего, дети ответят, что воспользовались бы прилагающейся инструкцией. А что представляет собой инструкция? – Это описание некоторой последовательности действий, правильное выполнение которой должно привести к нужному результату. Но это и есть алгоритм (нестрого говоря).
2) Задания на формирование способности к словесно-образному переводу, то есть переводу научной информации со знаково-символического «языка» на «язык» рисунков-образов в виде схем, графиков, моделей, предметно-индивидуальных образов. В данном случае речь идет не только о развитии способности к визуализации знания (в частности, за счет использования различных визуальных схем), но и о возможности одновременной, взаимообусловленной работы двух основных субъективных способов кодирования информации — словесного и образного — как базового механизма мышления [3], [4].
При изучении информатики такую способность развивают, например, задания на оформление алгоритма в виде блок-схемы. Кроме того, богатый материал для развития мышления в данном аспекте могут дать задачи на перебор, в которых часто используется графическое изображение переборной схемы, а также алгоритмы на графах, предполагающие перевод словесно-символьной информации в визуально-образную.
3) Задания на выделение признаков усваиваемого понятия, ориентирующие ребенка на выявление множества возможных признаков, их дифференциацию, соотнесение различных признаков по степени их значимости и степени обобщенности, систематизацию наиболее существенных признаков и понимание того, что мера существенности или несущественности признака может меняться в зависимости от цели деятельности.
Такие задания можно формулировать прямо по ходу усвоения понятия в форме небольших устных вопросов. Так, после определения алгоритма, выводятся его свойства. Лучше всего это можно сделать на конкретном примере алгоритма: изменяя алгоритм (так, чтобы построить контрпримеры на каждое свойство), можно легко показать его несостоятельность, и тем самым вывести требования, необходимые для правильной работы алгоритма. Кроме того, при решение более или менее сложной задачи ученик, анализируя ее условия, так или иначе, сталкивается с проблемой определения существенных (которые необходимо учесть при составлении алгоритма) и несущественных условий.
4) Задания на включение исходного понятия в систему связей с другими понятиями. Принимаются во внимание связи научных понятий с понятиями из других областей знания (математики, физики, географии, биологии, экономики). Кроме того, межпонятийные связи прослеживаются за счет анализа развития того или иного понятия в истории информатики и т. д.
Очень важно при введении понятия опираться на имеющиеся у учащихся знания об этом понятии из других предметных областей. В частности, когда изучается понятие величины можно провести аналогию с известными детям величинами в алгебре, физике, например, вспомнить, что они уже встречали величины как постоянные (U = 220В;  =3,14 и т.д.), так и переменные (x = -5; a = 0,3 и т.д.). Отсюда можно перейти к вопросу об основных характеристиках величины (имя и значение).
5) Задания на развитие мыслительных операций, лежащих в основе образования понятий (таких, как анализ, синтез, обобщение, сравнение, конкретизация, абстрагирование). Учитывается, в соответствии с позицией Ж. Пиаже [12], что субъективной мерой овладения мыслительными операциями является их системность и обратимость.
На самом деле, предмет информатики построен таким образом, что само решение задачи, составление алгоритма уже предполагает развитие мыслительных операций. Сколько раз ученик должен проанализировать условия задачи, синтезировать имеющиеся знания, обобщить, сравнить, проверить результаты, наконец, абстрагироваться от несущественных условий и ситуаций, чтобы прийти к лаконичному, универсальному, правильному решению и «дойти до цельного восприятия и понимания программы как знака (динамической модели) решаемой проблемы» [11, с. 68]! Решая задачи, совершенствуя программы, ребенок совершенствует свой интеллект.
Актуализируя и развивая те компоненты ментального опыта ребенка, которые выступают в качестве основы процесса образования понятий, мы, кроме того, должны «собрать» их воедино с тем, чтобы можно было говорить о действительной сформированности понятийных структур «внутри» опыта ученика. Этому способствует, по мнению М.А. Холодной [15], такая форма организации текста, которая позволяет последовательно выстраивать субъективный образ содержания соответствующего понятия. В учебных текстах должны учитываться следующие основные фазы образования понятия:
1) мотивировка — создание условий для осознания учащимися необходимости нового способа описания своего предыдущего опыта (житейского, физического, арифметического), например, за счет создания эффекта «невозможности» разрешения ситуации в силу отсутствия на данный момент адекватных понятийных средств ее анализа;
2) категоризация — введение знаково-символического и визуального обозначения понятия с последующим постепенным увеличением степени обобщенности знаково-символического и визуального «языков» представления его содержания, а также ориентация ребенка на выделение отличительных частных и общих (несущественных и существенных) признаков соответствующего понятия;
3) обогащение — накопление и дифференциация опыта оперирования вводимым понятием, расширение возможных ракурсов осмысления его содержания (за счет включения разных вариантов его интерпретации, увеличения числа межпонятийных связей, использования альтернативных контекстов его анализа и т. д.);
4) перенос — применение усваиваемого понятия в разных ситуациях, в том числе в условиях самостоятельного выстраивания отдельных аспектов его содержания;
6) свертывание — экстренная реорганизация всего множества имеющихся у ученика сведений относительно данного понятия и превращение их в обобщенную единицу знания. Иными словами, развернутый на предыдущих фазах субъективный образ понятия на этой фазе должен быть представленным в сжатой концентрированной форме, что на уровне учебного текста может обеспечиваться такими приемами, как создание «бессмысленных» ситуаций (например, в условиях вынужденного выполнения долгих, громоздких вычислений), работа с предельно «открытыми» заданиями типа: «Составь рекламу для изучения фильтрации данных в электронных таблицах», составление конспектов, введение жесткого ограничения времени на выполнение определенных заданий и т. д.
В качестве примера рассмотрим содержание основных фаз формирования понятия «файла».
Мотивировка. Компьютер – устройство для работы с информацией. В реальной жизни носителями информации являются вещественные объекты волны и поля, состояние вещества и т.д. А каким образом организовать хранение информации в компьютере, чтобы можно было без труда найти интересующие нас сведения?
Категоризация. Вводится новые термины – файл, имя, тип (расширение), значок файла, свойства файла, правила формирования имени файла, первое упоминание о программах, в которых создаются файлы различных типов и т.д.
Обогащение. После знакомства с файлом логично рассмотреть понятие папки как группы файлов. Затем формируется представление об иерархической (древовидной) структуре организации папок и файлов. Вводится понятие полного имени файла (пути к файлу). Чтобы уверенно ориентироваться в мире папок и файлов ученику приходится освоить целый ряд операций над файлами: создание, перемещение, копирование, удаление, переименование и т.д., что потребует изучения определенных программ. Далее, обогащению содержания понятия файла способствует знакомство ребенка с ситуацией, в которой он должен найти файлы по определенным критериям, а также организовать быстрый доступ к какому-либо объекту (в виде создания ярлыков).
Перенос. В процессе обучения должны создаваться условия для самостоятельного переноса усвоенного понятия в других ситуациях, например, при изучении новых программ особого внимания по работе с файлами уже не уделяется, а изучаются только собственно особенности этой программы. То есть понятие файла изучается только один раз, а вся дальнейшая работа с файлами в других программах должна носить форму переноса ранее приобретенных знаний и навыков.
Свертывание. Накопленные сведения о файлах должны быть свернуты на уровне единого – целостного, обобщенного и динамичного – представления о сути соответствующего объекта. Решению этой задачи может способствовать специальный вопросник, предлагаемый детям в конце данного учебного раздела. Каждый вопрос, сформулированный в заведомо парадоксальной форме, выступает в качестве катализатора процесса свертывания знаний ребенка. Например, вопросы типа: «Файл ТЕХТ.ТХТ находится на диске А. Путь к этому файлу: РОТ\8О8\. Каково полное имя файла?», «Какого типа файл с именем Работа. jpg?», «Как узнать размер файла?», «Назовите общее и различия папки и файла», «На Рабочем столе находится папка «1» и файл «Работа». Пользователь прижал клавишу CTRL, выделил мышью файл «Работа» и переместил его на значок папки «1». Что при этом произошло?», «Какое из предложенных ниже полных имен файла записано правильно?» и т.д.
Фаза «свертывания», по сути, завершает процесс «кристаллизации» опыта относительно определенной сферы научного знания. Этот уровень организации понятийного опыта можно рассматривать основой компетентности как одного из показателей уровня интеллектуального развития личности. Отметим, что аналогичной точки зрения придерживаются В. А. Крутецкий, рассматривающий эффект «свертывания» как ключевой признак математических способностей [9], а также Дж. Уолтерс и X. Гарднер, объясняющие экстраординарные интеллектуальные достижения эффектом «кристаллизации» индивидуального опыта [16].
Что касается интеллектуальной самодеятельности учащихся в процессе усвоения новых понятий, то в самом учебном тексте должны быть предусмотрены такие формы организации учебной информации, которые позволяют ученику мысленно участвовать в процессе рождения нового понятия, пересматривать его содержание по мере углубления представлений о соответствующих объектах вплоть до самостоятельного выстраивания нового понятия на базе некоторых исходных понятийных знаний.
Например, после изучения темы форматирования символов можно предложить учащимся самостоятельно изучить, а затем самим написать параграф по теме «Форматирование абзацев документа». Каждый ученик на основе предложенных рекомендаций и советов должен самостоятельно подготовить текст с использованием нужного, с его точки зрения, материала. Дети придумывают задания, для которых могут понадобиться новые знания, составляют тренировочные упражнения с их обоснованием, контрольные работы, вопросы для самопроверки и т. д. Каждый ученик для описания нового объекта сам выбирает жанр, который ему больше нравится (в виде истории в картинках, научного отчета, раздела учебника, пьесы и т. д.). В ходе такой работы ученик должен не только сам разобраться в теме, но и суметь изложить ее так, чтобы было понятно другому. В рамках обогащающей модели обучения учащиеся будут психологически подготовлены к этой работе, так как они уже привыкнут иметь дело с вариативными и неопределенными ситуациями, прогнозировать, анализировать и оценивать свои интеллектуальные действия, доверять собственной интуиции и т. д.
Итак, поскольку процесс образования понятий имеет одно из важнейших значений в развитии интеллекта, необходимо учитывать его психологические особенности при обучении. Поэтому, как считают представители обогащающей модели обучения, формирование понятийных структур, выступающих в качестве носителей понятийного знания, должно учитывать три основных аспекта. Во-первых, необходимо помнить, что понятийные психические структуры – это интегральные когнитивные образования, включающие в себя словесно-речевой, визуальный и чувственно-сенсорный компоненты. Значит, необходима специальная система заданий, ориентированных на разные составляющие понятийных образований. Во-вторых, процесс обучения должен учитывать фазовую динамику процесса образования понятий (учет основных фаз движения мысли), в том числе: мотивировку, категоризацию, обогащение, перенос, свертывание. Наконец, нужно создавать условия для интеллектуальной самодеятельности учащихся в ходе порождения новых понятий. Учет и выполнение всех этих требований позволит более эффективно организовать процесс овладения понятиями, а значит, и интеллектуальное развитие учащихся.