скачать книгу бесплатно
На пути к психологии практического мышления
Юрий Константинович Корнилов
С. Ю. Коровкин
Достижения в психологии
Данная монография представляет собой ретроспективный анализ развития теории практического мышления в работах Ю.К. Корнилова. В издании представлены работы Ю. К. Корнилова, посвященные психологии решения физических задач, психологии понимания, описанию трудновербализуемых объектов, методам изучения процесса мышления, теории практического мышления, структуре и организации профессионального опыта. В работе представлены основные «точки роста» теории практического мышления, основные направления и идеи развития данной теории.
Юрий Корнилов
На пути к психологии практического мышления
Российская академия наук
Институт психологии
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
© Ю. К. Корнилов, 2013
© ФГБУН Институт психологии РАН, 2013
Предисловие
В предлагаемой читателю книге содержатся работы по психологии практического мышления одного из представителей ярославской психологической школы – Юрия Константиновича Корнилова. В течение многих лет он занимается проблемами психологии мышления, методами решения задач на основе собственных разработок, а также исследований по теории практического мышления большого научного коллектива под его руководством. И вместе с тем теория практического мышления остается открытой и впитывает новые идеи, благодаря чему она не превращается в набор догм, а развивается как живая система. Развитие теории практического мышления непосредственно связано с личностью Юрия Константиновича – увлеченного и глубокого ученого, который не боится задумываться о сложном. Благодаря таким качествам Юрий Константинович привлекает к себе совершенно разных людей, которых объединяет научное любопытство и стремление к познанию непростых психических процессов.
Немаловажную роль в становлении и развитии идей практического мышления сыграло сотрудничество Ю. К. Корнилова с Институтом психологии РАН, в частности, с одним из ярких представителей научной школы С. Л. Рубинштейна – Андреем Владимировичем Брушлинским. Их дискуссии и взаимная поддержка во многом определили вектор развития психологии практического мышления – исследование субъектной детерминации мыслительного процесса.
Работы, включенные в данную книгу, написаны автором в разные годы и отражают развитие его научной и практической деятельности. Для психологических идей Юрия Константиновича оказались очень важны знания физики. Его психологические работы насыщены вопросами о том, как рождаются физические знания, как они соотносятся с реальностью. Интерес к вопросу о соотношении физической реальности и нашего знания о ней, представленного в текстах и формулах, связан с увлечением Ю. К. Корнилова трудными олимпиадными задачами. Продуктивно работая педагогом, ученики которого успешно выступали на олимпиадах и сдавали вступительные экзамены в престижные вузы, Юрий Константинович обратил внимание на те факторы, которые влияют на правильность решения физических задач. Так началось исследование особенностей понимания учебных физических задач. Первый раздел книги посвящен этой теме. Уже в ранних (конца 1960-х годов) работах были поставлены научные проблемы, которые актуальны и активно исследуются в современной психологии. Внимание автора привлекали, в частности, такие феномены, как опыт понимания и интерпретации текстов, построение психической модели воспринимаемой реальности. Эта модель, как заметил автор, основывается на субъективной классификации воспринимаемых элементов, которая отличается от формальной типологии физических задач.
Автора серьезно интересовали процессуальные характеристики мышления, и на этом пути при исследовании решения физических задач им были сделаны ценные находки, которые впоследствии нашли свое развитие при изучении мышления руководителя. Так, по результатам исследований тех лет было зафиксировано важное положение: процесс решения задачи может начаться уже во время ознакомления с проблемой. В дальнейшем этот факт был зафиксирован как характерная особенность практического мышления профессионала: процесс и результат решения предвосхищается опытным специалистом на этапе обнаружения им проблемной ситуации.
Решение сложных физических задач связано с пониманием формулировки задачи. Именно понимание текста задачи и адекватное воссоздание замысла легли в основу дальнейшего развития идей Юрия Константиновича. Здесь открываются новые проблемы и возникают новые вопросы: как происходит понимание текста задачи? что служит критерием понимания текста и его адекватности? В исследованиях было показано, что в тексте задачи домысливается многое из отсутствующего в содержании. Это связано с имеющимся у человека определенным «исходным знанием» («стереотипом»), на основе которого достраивается модель. Широкую реализацию эта идея получила в многочисленных исследованиях понимания малых текстов, таких, как задачи, инструкции, определения, картинки и т. д.
Проблема понимания получила принципиальное развитие в монографии «Психологические проблемы понимания», полностью вошедшей в данное издание. Хотя книга вышла немалым тиражом, она вскоре стала библиографической редкостью. Интерес читателей к ней не случаен: в монографии сочетается традиционная для психологической науки того времени постановка проблемы и нетрадиционное решение автора. Трудности изучения понимания связаны с тем, что экспериментатор не может быть уверен в том, как коммуникатор и реципиент понимают текст сообщения. В тексте таится неопределенность, поэтому он не может рассматриваться как объективная единица, понимание которой искажается. Эта проблема решается благодаря учету наблюдаемого объекта, относительно которого ведется коммуникация. В процессе коммуникации участники общения испытывают некоторые трудности при описании объектов, например, представленных в различных модальностях. Феномен трудности словесного описания исходного знания об объектах при решении задач на понимание был обозначен как «невербализуемость». Были описаны различные стратегии компенсации невербализуемости. Статьи о понимании трудновербализуемых объектов явились закономерным выражением развернувшегося в те годы под руководством Юрия Константиновича изучения практического мышления. Практическое мышление в этих исследованиях понимается как мышление высококвалифицированного специалиста, значительная часть деятельности которого представляет собой трудновербализуемый материал. Значительную сложность для исследователей составляет поиск и нахождение экологически валидного аналога предмета коммуникации в профессиональной деятельности и методов его исследования. Результаты, полученные автором и его учениками при исследовании вербализации эмоций, фрагментов музыкальных пьес, поверхностей различных материалов, не только иллюстрируют этапы этого поиска, но и имеют собственное научное значение.
Статьи и монографии Юрия Константиновича отражают не только направления его научных изысканий. Закономерным этапом его творчества является решение проблем, поставленных практикой. Выполняя в течение длительного времени хоздоговорные исследования для предприятий Ярославля и других городов, творческий коллектив под руководством Юрия Константиновича работал над оптимизацией деятельности руководителей среднего звена. Активно и последовательно разрабатывались методы изучения мышления в профессиональной деятельности, анализировалась специфика функционирования познавательного процесса в условиях лаборатории и промышленного предприятия. Раздел «Методы изучения процесса мышления» включает работы, направленные на создание процедур, позволяющих объективировать сложные проявления психической деятельности профессионала, сделать их предметом научного исследования. В этих работах получил новое воплощение традиционный для психологической науки метод рассуждения вслух, что позволило выделить и описать важнейшие характеристики мышления профессионала – действенность и реализуемость.
При первых попытках изучить мышление руководителя коллектив под руководством Юрия Константиновича столкнулся с рядом исследовательских трудностей. Здесь и отсутствие текста задачи, которую решает практик, и скрытость модели реальности, из которой он исходит, и непонимание руководителем того, чего хотят психологи-исследователи. Значительная часть усилий коллектива была направлена на создание модели, структуры мыслительного процесса практика (специфики его целей, условий, понимания задачи и т. д.), а также на создание методических приемов для проникновения руководителя производства в решение задач. Сопоставление имевшихся на тот момент данных о ходе решения задач в лабораторных условиях и данных, полученных в ходе анализа решения задач руководителями на производстве, дали повод говорить о специфических различиях лабораторного и практического мышления. Было выявлено, что наиболее продуктивным и информативным методом изучения мышления на производстве является метод «мышления вслух», модифицированный для его использования в производственной практике. Были получены многочисленные качественные данные о содержании мышления руководителя, разработаны приемы для проникновения в содержание его деятельности, специальные методы, провоцирующие вербализацию и самоотчет: наводящие вопросы, стимулирование дополнительных задач, «письмо преемнику» и т. д.
Все эти приемы изучения мыслительного процесса на материале решения задач руководителями на производстве привели к открытию существенной специфики самого процесса, в особенности его ранних фаз. Этапы возникновения процесса решения содержательно и мотивационно заложены в производственном задании и отношении к нему субъекта. На этапе стимульной ситуации и ее перехода в проблемную проявляются специфические знания, опыт, оцениваются актуальность и реализуемость возможного решения, выступает специфика оценивания. Опыт представляет собой совокупность конкретных моделей решения проблемы. В то же время субъект должен учитывать не только заготовки для решения, но и реализуемость последнего, т. е. опыт применения решений к реальности, и антиципацию, учет прямых и отсроченных последствий выбранного решения.
Практик вынужден работать не только с собственной репрезентацией проблемы, ее моделью, но и с реальным объектом, который подвержен различным «странностям» в виде неопределенности (размытости), комплексности, динамичности и т. д., что подробно обсуждается в работах Б. М. Теплова, В. Н. Пушкина и Д. Дернера. Оценивание свойств объекта мышления крайне затруднено и носит размытый, нечеткий, приблизительный характер. Дальнейший анализ показал, что полная картина преобразования проблемы должна включать не только знание об объекте и действиях, направленных на его преобразования, но и знания субъекта о самом себе, об имеющемся у него арсенале средств преобразования, а также о цели этого преобразования. Все более очевидной стала мысль о взаимосвязанности и взаимозависимости этих элементов, что нашло свое отражение в разработке идеи о «взаимодействующей системе». Именно в этой связи по-новому раскрылась формула, согласно которой мышление «вплетено» в деятельность. Эти исследования приведены в разделе «Практическое мышление», в котором подробно анализируются вопросы детерминации мыслительного процесса в деятельности, а также ранние фазы возникновения мыслительного процесса, в частности, возникновения проблемной ситуации. В данном разделе также приведен «Очерк теории практического мышления» – важное извлечение из монографии «Психология практического мышления», содержащее анализ особенностей мыслительного процесса в практической деятельности.
В последнем разделе книги – «Профессиональный опыт» – представлены работы, посвященные исследованиям средств преобразования проблемы, организации моделей решения проблем, структуре «заготовок синтеза» и обобщений профессионала. Наиболее ярким моментом в исследованиях профессионального опыта стало изучение практических обобщений как следов деятельности. В практических обобщениях проявляются особенности практического мышления, такие как ситуативность, реализуемость и направленность на преобразование. Практическое обобщение служит сближению мира, существующего в модели, и реального мира, в котором осуществляется деятельность. Этой цели отвечают и средства управления процессом мышления – метакогниции – инструменты управления фазами мыслительного процесса, которые в конечном счете создают различия между практическим и теоретическим мышлением, между практическим и академическим интеллектом.
В последнее время идеи изучения практического мышления аккумулируются вокруг понятия «инструмент», в котором сосредоточены многие важные для исследования практического мышления моменты. Инструмент становится тем средством анализа мыслительного процесса, в котором сохраняются многие специфичные характеристики мышления, включенного в деятельность. Среди них направленность на преобразование и реализуемость. Анализ инструмента как элемента взаимодействующей системы, а также как формы знания о преобразовании имеет ряд достоинств, таких как объективация накопленного знания в виде кристаллизованного общественного опыта, доступность наблюдению и экспериментальному варьированию арсенала средств и возможность контролировать свойства этого арсенала. Попыткам анализа профессионального опыта через инструмент посвящена работа «Инструментальный опыт как компонент опыта практического преобразования».
Для неповторимого авторского научного стиля характерны детальное видение проблем, внимание к отдельным феноменам, их остроумная интерпретация, умение видеть за ними механизмы и закономерности психики, внешняя легкость и подлинная глубина изложения.
В это издание включена лишь часть трудов Ю. К. Корнилова. Составители данной книги стремились показать основные направления научного творчества Юрия Константиновича. Не менее глубоки и поныне актуальны его монография «Мышление руководителя и методы его изучения» (1982), десятки статей и заметок. Ценной является также возможность побеседовать с их автором лично, почерпнуть частицу того уникального опыта, который характеризует настоящего исследователя, профессионала и интеллигента.
Член-корреспондент РАН, профессор
А. Л. Журавлев член-корреспондент РАО, профессор
А. В. Карпов
Психология решения физических задач
О развитии мышления учащихся при решении физических задач[1 - Корнилов Ю. К. О развитии мышления учащихся при решении физических задач // Проблемы мышления. Ярославль, 1968. С. 163–171.]
В ряде психологических исследований установлено, что решение физических задач предполагает переформулирование их условий (Анцыферова, 1960; Калмыкова, 1961; Флешнер, 1958). В этих фактах можно видеть зависимость успешности решения задач не только от собственно мыслительных операций, но и от личного опыта испытуемых. Решение задачи можно рассматривать как ряд ее преобразований на разных этапах мыслительной деятельности в зависимости от особенностей личного опыта человека.
Для проверки этого предположения был организован специальный эксперимент. Материалом для экспериментальных решений послужили школьные физические задачи средней трудности. Испытуемым предлагалось решать их вслух, а затем отвечать на вопросы по ходу решения задачи. Таким образом, в распоряжении экспериментатора оказывались подробные отчеты о решении задачи различными испытуемыми. Это позволило довольно детально вскрыть процесс решения физической задачи.
В процессе работы было получено 102 протокола решений и обследован 21 испытуемый. Испытуемые были различного возраста, образования, профессии. Поэтому одна и та же задача разным испытуемым казалась трудной или легкой, да и сами затруднения были самыми различными в зависимости как от особенностей задачи, так и от знаний, способностей навыков и т. д. испытуемого. Это давало возможность обнаружить и проследить различные подходы к решению задачи.
Во всех решениях удалось выделить некоторые основные этапы, в основном, конечно, совпадающие с традиционными, которые, однако, очень трудно отделить друг от друга: чтение и осмышление задачи; перевод условия задачи на язык формул; анализ, поиск решения; решение.
Процесс решения задачи может начаться уже во время чтения. Может быть, у испытуемого сразу появится план решения; может быть, он сразу выделит отдельные трудности или определит тип задачи. Но обычно первого чтения оказывалось недостаточно для решения. Чаще всего после первого чтения наблюдалось повторное чтение задачи, во время которого испытуемый иногда замедлял чтение, останавливался или как-то иначе выделял цифры и некоторые другие существенные для решения данные.
«Электропоезд при торможении движется равнозамедленно с ускорением (замедляет темп) минус 0,3 м/с
и останавливается через одну (по слогам) минуту после начала торможения. Найти начальную скорость. (Медленно повторяет) Скорость начальную».
Повторное чтение иногда объясняется невнимательностью первого чтения. Но главная причина в том, что уже при первом, а потом и при последующем чтении начинается процесс решения задачи.
Прежде всего решающий замечает, что часть данных задачи оказывается как бы зашифрованной, завуалированной, и только упорная мыслительная работа позволяет их обнаружить. Например, в приведенной выше задаче разные испытуемые открывают разные стороны. Испытуемый Ш., кроме цифр, заметил, что «поезд двигался все медленнее и медленнее» (в тексте – «равнозамедленно») и что «конечная скорость равна нулю» (в тексте – «останавливается»).
Испытуемая Г., кроме цифр, заметила только, что одну минуту нужно будет перевести в секунды. А к представлению о замедляющемся движении она пришла только после четвертого чтения, когда уже была сделана одна попытка решения задачи и был получен нелепый результат. Указание в тексте на торможение и равнозамедленное движение было у данной испытуемой подавлено словом «ускорение». Сопоставление данных, построение в уме модели ситуации задачи, гипотеза решения обнаруживают недостаток данных. Для отыскания дополнительных сведений решающий вновь обращается к условию задачи уже с определенным вопросом. Это и помогает ему найти дополнительные сведения. Таким образом, одна из причин, затрудняющих решение задачи и заставляющих испытуемого перечитывать условие задачи, связана с недостатком информации, которую почерпнул решающий при первом чтении.
Другая причина состоит часто как раз в обратном: текст почти каждой задачи оказывается переполненным смыслом. Рассмотрим, например, такую задачу. «Советский парашютист в 1945 году совершил рекордный прыжок с высоты 10,4 км и пролетел до высоты 600 м, не раскрывая парашюта в течение 150 секунд. Определить наибольшую скорость полета парашютиста, считая падение его равноускоренным».
Ясно, что в этой задаче совершенно неважно, был ли этот прыжок рекордным и в каком году он был совершен. Но и это оказывается далеко не всегда очевидным.
Однако это только внешне выраженная перегрузка сведениями. Какой смысл кроется в словах «не раскрывая парашюта?». Существенная это деталь или несущественная? «Определить наибольшую скорость». Почему не спрашивается о скорости в конце полета? Может быть, наибольшая скорость будет где-то в другом месте? Само упоминание о полете наводит на мысль о быстром движении и его причине в земном притяжении. «Сопротивление воздуха считать или нет?» – размышляет испытуемый Л. Он парашютист, и для него смысл ситуации наполнен более конкретным содержанием, чем для других испытуемых.
Таким образом, из всей массы сведений, связанных с задачей, решающий должен выбрать, выделить только существенные для ее решения. Преодолеть эту трудность удается только в процессе решения задачи, при построении гипотезы, проекта решения.
Наконец, третья причина может заключаться в том, что решающий просто неверно понял условие задачи и, главное, ее вопрос. Это может быть следствием неясной формулировки условия или же результатом установок личности, возникших при решении других задач. Эта предыдущая деятельность может носить эпизодический характер. Так, испытуемый Ч. перед экспериментом читал отчеты других испытуемых. В результате в своем решении он постоянно допускал ошибки, невольно отождествляя свою задачу с теми, которые читал.
Эта ложная направленность иногда возникает и в результате систематической деятельности под руководством учителя, когда она провоцируется подбором задач. Например, задачу о парашютисте испытуемые обычно решали как задачу на свободное падение, хотя в тексте ясно сказано: «считать падение равноускоренным».
Для того чтобы проверить правильность последнего предположения, задача о парашютисте была предложена учащимся 11-го класса, занимающимся в школе юных физиков при пединституте. Из 37 решавших справились с задачей 13, один не решил, а остальные решили неверно: 16 школьников решали ее, используя формулы свободного падения; 5 школьников – формулы энергии. В беседе выяснилось, что на этом занятии они повторяли тему «Энергия».
Таким образом, чтение условия задачи, как правило, бывает неоднократным, что позволяет испытуемым словесно переформулировать некоторые данные и перестроить свои установки на адекватное осмышление реальных условий конкретной задачи. Однако процесс преобразований на этом не заканчивается.
Уже во время чтения условия задачи начинается «перевод» условия задачи с языка разговорного на язык символов и формул, из плана конкретного в план абстрактный. Данный этап преобразований имеет свою специфику.
Большинство физических задач интересно именно тем, что явления и предметы, которые в них описываются, представляют собой объекты реального мира. А это значит, что каждый предмет имеет множество сторон и качеств, сложнейшим образом связан с другими предметами. Явления, которые называются в задаче, многоплановы, характеризуются различными свойствами и качествами. Это можно сказать даже о самой простой задаче, где данные намеренно абстрагированы. Например, задача: «Пуля вылетает из горизонтально расположенного ружья со скоростью 300 м/с. На каком расстоянии от места выстрела упадет пуля, если высота ружья над поверхностью земли равна 1,2 м?».
Пуля приобрела такую скорость, двигаясь в стволе ружья под давлением пороговых газов. Двигаясь дальше, она будет преодолевать сопротивление воздуха, вследствие чего скорость будет меняться. Сопротивление зависит от формы пули, ее положения в полете, материала, из которого она изготовлена, от скорости движения. Поверхность земли можно принять за горизонтальную плоскость, за сферу огромного радиуса, наконец, предположить, что это холмистое поле или луг. Оказывается, что в данной задаче предполагается рассматривать движение пули только с момента, когда прекратилось действие пороховых газов; мы вовсе не должны учитывать сопротивление воздуха, а землю принять за строго горизонтальную плоскость.
Отсюда видно, что из всего множества предметов, явлений решающий должен выбирать только несколько объектов в их одной связи, абстрагироваться от массы свойств и признаков, часто не только житейских, но и физических.
Задачи, с которыми мы встречаемся в школьной практике, часто содержат материал, уже абстрагированный в той или иной степени. Более всего это относится к задачам по механике, особенно кинематике, а также к математике, которая полностью лишена указанной трудности.
Мы должны помнить, что обучение на таких «абстрагированных» задачах не дает еще умения решать практические, реальные задачи. Однако «абстрактные» задачи можно рассматривать как идеализированные модели реальных физических задач, т. е. использовать в качестве своеобразных тренажеров.
Переход с обычного языка на язык символов является необходимым, но достаточным условием для решения физической задачи. Требуется еще найти способы преобразования известных данных так, чтобы получить ответ на вопрос задачи, т. е. связать неизвестное с известным. В этом плане можно выделить ряд ситуаций, характеризующих субъективную меру трудности задачи для испытуемого.
1. Задача для решающего является простой во всех отношениях
Например, для испытуемого С. дана задача: «Какую горизонтальную скорость имел самолет при сбрасывании бомбы с высоты 800 м, если бомба упала на расстоянии 500 м от места бросания?».
Уже чтение задачи сопровождается анализом и сопоставлением данных. При этом обнаруживается, что данные подобраны для подстановки в известную формулу так, что вычисления дадут ответ. Решение такой задачи сопровождается возгласами типа: «А, ясно!», «Ага» и т. п. Процесс решения ясен, остается произвести лишь необходимые вычисления.
По-видимому, здесь ситуация такова, что решающий, проделав анализ, сопоставив данные, сразу понял физический смысл задачи и ее отнесенность к определенной теме. Число формул, описывающих данное явление, в этой теме ограничено. Сопоставление имеющихся данных и известных формул позволяет школьнику быстро выбрать нужную формулу. Решение задачи становится очевидным. Та же самая задача для других испытуемых оказывается сложной.
2. Задача для решающего является простой по типу решения
Уже во время чтения и записи условий решающий обнаруживает, что он «решал такие задачи», что это «то же самое». При выяснении, в чем же заключается сходство, испытуемые иногда называют некоторые признаки: «в обеих задачах надо найти ускорение системы», «обе задачи содержат движение в вертикальной плоскости» и т. д. Но чаще встречаются более сжатые и неопределенные ответы: «Эта задача на свободное падение»; «Они обе на второй закон Ньютона». Такие представления о типе возникают во время школьных занятий, когда сразу после изучения формулы или закона решаются задачи на этот закон или формулу.
При решении группы одинаковых в этом смысле задач, вторую, третью и другие задачи ученик анализирует уже иначе. Он ищет в них сходство и различие с предыдущими задачами. Стремится, опираясь на общее, решить следующую задачу, как предыдущую. При решении как ненужные опускаются трудные, но важные, ценные, воспитывающие элементы (этапы) решения задач. Отсюда становится совершенно ясно, что существуют некоторые признаки, позволяющие отнести задачу к какому-то определенному типу.
На первый взгляд, такой путь решения задачи имеет только недостатки: он приучает к формализму, предполагает деление всех физических задач на пресловутые типы, готовит умение решать только типовые задачи. Кроме того, при таком решении опускается масса полезных, воспитывающих деталей.
Однако дальнейший анализ показывает, что такой путь имеет и серьезные достоинства: учит «узнавать» задачу, т. е. относить какой-то принцип или прием в решении (основную формулу, логическую схему, искусственный прием) к известному случаю; помогает рационально решать многие другие задачи; оказывается составной частью более сложного способа решения.
Эти и некоторые другие достоинства данного метода останутся ими только при условии специальной организации обучения, когда в качестве опорных будут выдвигаться существенные признаки, а количество повторений не будет доводиться до уровня, когда теряется всякий контроль в применении формул для данного случая.
К сожалению, в практике часто ученик «узнает» тип только потому, что «сегодня» решаются задачи на эту формулу, на этот закон. Такой подход к тренировочным задачам нужно считать вредным.
Как видим, два названных случая не предполагают продуктивного мышления. Такими же, по-видимому, следует считать и некоторые более сложные случаи, когда относительно трудную задачу решает опытный испытуемый.
3. Задача для решающего является простой по частям и сложной в целом
В этом случае осмышление, анализ, абстрагирование ведут к тому, что решающий начинает представлять задачу состоящей из некоторого числа знакомых простых задач (знакомых формул или известных типов). На первый план теперь чаще выходят логические рассуждения, так как наибольшей оказывается логическая трудность. Рассуждения могут строиться как от известного, так и от того, что требуется найти. «Зная силу и массу, найдем ускорение, а тут еще путь. Значит, найдется время, но он столько же тормозил, коэффициент трения и вес – это сила трения и, зная массу и время, находим тормозной путь». Или: «Надо найти путь. Здесь его можно найти только по этой формуле. Но в ней еще неизвестно время. А время здесь находится из равномерного движения. Здесь все дано». Иногда решающий, уже читая условие задачи, объединяет данные в группы, видя за ними готовый результат.
Испытуемый П.: «Поезд отходит от станции с ускорением 0,2 м/с
и через 10 с продолжает двигаться равномерно – ага, конечную скорость знаем, – с достигнутой скоростью, – ну вот, знаем, с какой, – в течение одной минуты. Ну, тут путь можно найти, да и там тоже. – Определить путь, пройденный телом за это время. – Ну, вот и им нужен путь. Можно не решать?»
Необходимо сразу же оговориться, что такой способ решения встречается только в задачах, достаточно абстрагированных. Здесь не требовался особый анализ явления, было сказано, где какое движение, какими величинами оно характеризуется. Трудность таких школьных задач состоит более всего в их запутанности, логической сложности. Тем не менее и более сложные задачи сильными испытуемыми решались таким же образом. Здесь налицо отработанные, уже свернутые мыслительные операции, включающие осмышление, сопоставление, «узнавание». Иногда даже длинная задача представляется настолько прозрачной, что испытуемый, дав самый общий анализ, не испытывает желания продолжать решение. Он еще не выбрал нужные формулы, он еще не построил логическую цепь, но он знает, из какого круга и как будет выбирать эти формулы, как будет строить логику рассуждений, поэтому ничего нового это решение ему не принесет. Отсюда и потеря интереса к продолжению решения. Так, вероятно, и формируется «чувство знакомого», помогающее решать сложные и незнакомые задачи.
4. Задача для решающего оказывается сложной в целом Решающий обнаруживает, что задача незнакомая. В этом случае анализ задачи включает в себя более или менее успешную попытку представить себе явление, описать выделенную связь хотя бы качественно или, если возможно, с помощью известных функциональных зависимостей. При этом могут возникнуть различные случаи. Эти случаи типичны для незнакомых типов задач. Решающий старается представить себе процесс во всех деталях, во всех проявлениях. Постепенное разграничение связей приводит к тому, что в одной из них испытуемый «узнает» знакомый тип или просто относит задачу в этой ее связи к знакомому типу, к известному случаю. Затем происходит некоторая «притирка», «подгонка» условия задачи к известному варианту. Условия трансформируются, преобразуются, а затем истолковываются, абстрагируются по знакомому типу. Дальнейшее решение протекает по знакомому, выработанному практикой алгоритму.
Отсюда становится ясным, что знание «типичных случаев» необходимо, составляет определенную часть решения новой задачи. При этом сформировавшийся тип является как бы опорным эталоном, к которому стремится свести решение испытуемый. С другой стороны, очевидно, что собственно продуктивная деятельность состоит здесь в умении преобразовать условия задачи, увидеть, выделить наиболее важные физические явления в сложном процессе, в способности представить себе это явление.
Если решение затруднено или неверно, то это объясняется ошибками в одном из видов описанной деятельности. Чаще всего бедность воображения, неспособность увидеть известную физическую закономерность в новом явлении. Бывают случаи, когда для решающего условие задачи остается словами, за ними не вырастает никакого образа, явления или процесса. Тогда решающий «абстрагирует» только абстрагированное: то, что уже названо привычным именем «скорость», «сила», «ускорение» и т. д. Именно здесь поиски решения сводятся к попыткам скомбинировать из этих данных формулу, к простому манипулированию формулами.
Менее безнадежен случай ошибочного решения, когда неверно выделена существенная зависимость или «узнавание» было на основе второстепенных, несущественных признаков. В этих случаях решение чаще всего не прекращается, следует проверка. И если проверка обнаруживает ошибку, то решающий возвращается к условию, начинает новые поиски.
Более простым вариантом описанного случая является «узнавание» знакомой формулы в новом явлении. Здесь так же, как раньше, условие сопоставляется с формулой, «притирается» к ней, истолковывается с позиции этой формулы. Затем идет абстрагирование условий на основе выработанного понимания явления и решение.
Более сложная незнакомая задача требует применения еще одного механизма, также связанного с работой воображения. Попытка представить явление в сумме с условиями задачи дает слишком мало материала для решения. Тогда решающий начинает рассуждать, домысливать явление, положенное в основу задачи. Здесь для правильного решения необходимо развитое физическое мышление, четко сформированные понятия, ясное и детальное представление явлений и процессов, имеющих отношение к задаче. Такие рассуждения как бы добавляют к задаче новые данные.
Опытные испытуемые говорили о том, что они «чувствуют», в каком направлении надо домысливать задачу. Их деятельность бывает сразу целенаправленной. Здесь мы имеем явное проявление интуиции. Менее опытные испытуемые могут в своих домыслах значительно уклониться от правильного пути, детально обсуждая и обследуя второстепенные в данном случае стороны явления. При таком домысливании, как уже говорилось, необходимы развитая фантазия и глубокие знания. Отсутствие первого сразу означает неспособность испытуемого решить новую задачу. Неглубокие знания приводят к большему или меньшему числу ошибок в рассуждениях.
В сложном случае применялись и другие механизмы, когда решающий стремится разбить явление на возможные этапы, каждый из которых решается как простая новая задача. Здесь решающий должен преодолевать как логическую, так и физическую трудности. И часто в этих случаях оказывается неодолимой логическая часть задачи, цепь явлений, сложно связанных, каждое из которых необходимо осилить отдельно, отдельно осмыслить, представить и т. д. Испытуемый оказывается не в состоянии охватить задачу во всем объеме, теряет нить рассуждений, забывает, что он уже нашел, а что еще нет, упускает из виду основную цепь. Так, испытуемый Ж. после долгих поисков и ошибок вдруг говорит: «А что мне найти-то надо? (Читает). Определить наибольшую скорость… Ой, так я не в ту сторону задачу-то решал! Ну, все равно, мне будет нужна эта высота.»
Помогают преодолеть эти трудности вспомогательные средства: рисунок, план, регистрация найденного. Часто эти записи выглядят чрезвычайно условными, но они приносят большую пользу, разгружая решающего, снимая лишнюю нагрузку с внимания и памяти, помогая охватить все имеющееся одним взглядом. У большинства успешно решивших задачу такая запись при всей условности отличается строгой последовательностью и связностью.
В тех случаях, когда домысливание не приводит ни к какому плану-гипотезе или оно вовсе затруднено, задача решается «вслепую». Здесь формулируются предположения лишь о части задачи. Это позволяет «описать» данную часть формулой, применить формулу к этой части задачи. Таким образом, решающий обнаруживает, что он на один шаг продвинулся в исследовании явления. В нужную ли сторону? Верно ли? За этим следует новый анализ данных, с включением вновь добытых. Так возникает очередная частная трудность задачи, которую решающий вновь стремится преодолеть, описать формулой. В такой деятельности большую помощь оказывают все перечисленные ранее механизмы и «ощущение правильности продвижения». При этом допускается большое число боковых ходов. Направляют поиск два фактора: оценка информации, поступающей при совершении очередного шага, и «ощущение» правильности продвижения.
Этот механизм не является надежным, но часто оказывается единственным, а его негативная форма – сомнение в правильности гипотезы – всегда оказывается полезной. Даже в тех случаях, когда гипотеза была верной и сомнения, ощущение «незнакомого» не подтверждаются, они все-таки приносят пользу, заставляя внимательно и детально пересмотреть решение, углубить анализ.
Проведенные наблюдения показывают, что процесс решения физических задач представляет ряд умственных действий по преобразованию исходной информации на основе личного опыта испытуемых и определенных установок личности, детерминированных как предшествующей деятельностью, так и самим процессом решения конкретной задачи. В опытах удалось выделить некоторые случаи психологической трудности физических задач по разным отношениям. Специфический характер этих трудностей для отдельных этапов решения задач требует, по-видимому, разработки особых приемов педагогического руководства процессами решения школьниками физических задач.
Особенности перехода от текста к модели физической задачи[2 - Корнилов Ю. К. Особенности перехода от текста к модели физической задачи // Вопросы психологии и педагогики труда, трудового обучения и воспитания Ярославль, 1969. Ч. I. С. 72–74.]
При решении физических задач нередко возникает особая трудность, вытекающая из того, что ученик получает задачу в форме текста.
Эта трудность более всего проявляется, когда ученик преобразует, перестраивает условие задачи. Результатом преобразования всегда является система понятий и знаков. Такая система претендует на то, чтобы быть моделью объекта, позволяющей, пользуясь определенными, в первую очередь, логико-математическими средствами, получить ответ на вопрос задачи.
Но не всякая подобная система может привести к решению задачи, и не любую систему мы можем считать моделью объекта. «Если на базе установления аналогии различных объектов один из них подвергается исследованию как имитация другого и если получаемые при этом знания об одном служат необходимыми посылками вывода о другом, мы имеем дело с моделированием» (Зиновьев, Ревзин, 1960).
Именно так познается природа средствами физической науки. Физика конструирует модели изучаемых объектов. При этом сначала в объекте выделяется одна какая-то сторона, часть; затем эта выделенная сторона идеализируется (Горский, 1963). Данные, полученные при изучении построенной таким образом модели, можно перенести на сам изучаемый объект благодаря тому, что указанные выше абстрагирование и идеализация объекта производились в некотором строго определенном отношении (Зиновьев, Ревзин, 1960).
Вот почему необходимо, чтобы система, полученная учеником, отвечала всем требованиям физической модели.
Решая задачу, ученик, как правило, не конструирует новой модели, а применяет к своему случаю одну из моделей, изученных в школе; поэтому он не осознает выполняемых им операций абстрагирования и идеализации. Тем не менее они всегда находят выражение в той краткой символической записи, которую ученик делает в начале решения.
Таким образом, под моделью объекта данной задачи мы будем понимать некоторую систему понятий и знаков, являющуюся частью изучаемой в школе физической модели целого класса объектов; при этом из всех возможных в данном случае систем моделью для задачи будем считать ту, которая позволяет дать ответ на вопрос задачи.
Одним из трудных этапов решения физической задачи является этап перехода от текста задачи к модели объекта задачи. Трудность такого перехода зависит от соотношения между текстом и моделью, в первую очередь от того, насколько полно представлены в тексте (Т) необходимые элементы модели (М). Может оказаться, что так или иначе все необходимые элементы представлены (Т=М), наблюдается дефицит (Т<М) или избыток (Т>М) данных или, наконец, дефицит необходимых данных при наличии лишних (ТМ).
Остается, правда, неясным, когда мы можем утверждать, что данный элемент представлен в тексте задачи. Ведь текст физической задачи составляется из слов, формул, рисунков, графиков. И если формулы и графики в основном однозначны, то слова, рисунки могут пониматься по-разному.
Высказанное соображение проиллюстрируем на таком примере: «Велосипедист перестает вращать педали…». «О чем говорит эта фраза?» – спросили мы у группы школьников 10-го класса (51 человек). «Он едет с горы», – ответили нам, – «закончил свой путь», «сейчас упадет», «подъехал к вокзалу», «движение продолжается» и т. д. Всего мы получили 42 варианта ответа; среди них наиболее часто (более 5 раз) повторялись 9 вариантов.
После того как мы добавили, что фразу эту мы прочитали в книжке по физике, число вариантов уменьшилось до 16, а повторяющимся более 5 раз оказался всего один. Изменился и характер ответов: «движение замедленное», «движение с отрицательным ускорением», «останавливается благодаря силам трения» и т. д.
Таким образом, в некоторых случаях в тексте задачи могут быть почерпнуты «лишние данные», которые вовсе не имелись в виду, когда составлялась задача. В то же время некоторые данные могут остаться незамеченными. Субъективно данная задача может оказаться различной для разных испытуемых. Но нас интересует объективная характеристика. Поэтому будем считать объективно данными как элемент, представленный косвенно, когда для его нахождения необходима более или менее длинная цепь логических рассуждений, так и элемент, представленный неопределенно, – многозначным словом.
Таким образом, между словами (С) текста и элементом (Э) модели, который они представляют, могут быть отношения тождества (Э=С), включения (СЗЭ), когда элемент представлен неопределенно, и несовпадения (С/Э), когда элемент указан косвенно.
Когда мы говорим о многозначности понимания данного элемента текста, то забываем о том, что перед нами не одно слово или фраза, а связный текст. В этом случае, казалось бы, число вариантов понимания должно резко сократиться. В действительности это не всегда так. Прежде всего, нередко ученик воспринимает данные задачи не как систему, а как набор несвязанных элементов. Кроме того, моделирование объекта в тексте может оказаться нестрогим и не в том отношении, как в модели, которая ведет к решению задачи. В результате понимание текста определяется в значительной степени особенностью текстуального моделирования физического объекта. В тех случаях, когда характер моделирования в тексте не соответствует модели, которая позволяет получить ответ на вопрос задачи, модель оказывается замаскированной, провоцируется неадекватное понимание текста в целом, а значит, и его отдельных элементов.
