Развитие исследовательской инициативности в детском возрасте

Как показали М.С. Шехтер, А.Я. Потапова даже при изучении геометрии (предмета, традиционно считающегося образцом использования точных понятий, суждений и умозаключений) нецелесообразно формирование одних только строгих, жестких понятий, в которых нет никакой приблизительности, размытости. Такие понятия требуют, чтобы при любом, даже малом отклонении от эталона предъявленный объект квалифицировался как "не то". Объектами изучения учащихся должны становиться не только строгие абстракты, но также прототипы. Прототипы позволяют работать по другим, нерациональным принципам с объектами, лишь близкими, "похожими" и не подпадающими под строгое определение того или иного класса.

Почему нужны нечеткие понятия?

Четкое, точное понятие строго разделяет признаки на существенные и несущественные. Чем точнее понятие, тем более строго оно их разграничивает, делая взаимопереходы все менее вероятными или вообще невозможными. Но фундаментальная особенность психики человека - гибкая переключаемость с отражения одних свойств объекта на другие, лишь потенциально существенные. Д.Н. Завалишина назвала это принципом потенциальной существенности любого компонента действия: условие, несущественное в одной ситуации, может стать существенным в другой. Она справедливо противопоставляет этот принцип, как более широкий, другому принципу - принципу неизменности, инвариантности существенных признаков.

Принцип потенциальной существенности любого компонента деятельности относится и к признакам, не вошедшим в точное понятие. Поэтому наряду со строгими понятиями, необходимость которых огромна и не подлежит сомнению, нужны также нечеткие понятия с "размытым" набором признаков. Эти признаки в свою очередь тоже должны быть в большей или меньшей степени "размыты". Это позволяет осуществлять разнообразные взаимопереходы, "играть" существенностью признаков и повышать тем самым эвристичность познания. Размытое, не вполне определенное понятие имеет больше степеней свободы своего использования. Оно оставляет больше возможностей включения в него новых признаков, ставших существенными, и "помещения в архив" прежних признаков, утративших статус существенных.

Конечно, можно попытаться сформулировать точные понятия, отражающие строгие градации существенности тех или иных параметров. Но именно в силу своей точности и строгости эти понятия неизбежно будут ограниченны по множеству других параметров существенного, которое невозможно включить в точное понятие, сохраняя его точным.

Рассмотрим в качестве примера понятие “похожий” (“сходный”). Это принципиально важное понятие - с его помощью мы фиксируем общность самых разных предметов и явлений и получаем возможность рассуждать по аналогии (делать выводы об одних предметах или явлениях, исходя из их сходства с другими). Но само это понятие не может быть определено точно. И сделать его строгим, сохранив при этом его возможности, нельзя. Пришлось бы строго оговорить, какие именно признаки вещей и в каком объеме (например, в долях или процентах) должны совпадать, чтобы вещи считались сходными, похожими. Но мир бесконечно разнообразен, и все возможные признаки вещей нельзя строго перечислить. А мышление бесконечно изобретательно в обнаружении все новых сходств и аналогий, и его ограничение в виде строго указания, что можно сравнивать, а что нельзя, не только обеднило бы мышление, но, вероятно, сделало бы его вообще невозможным.

Таким образом, одна из базовых операций мышления - обобщение - не может быть определена строго и точно.

Одним из средств сделать понятия более адекватными сущности изменяющейся и противоречивой реальности является использование диалектических понятий - как самых общих (типа понятия изменения, развития, противоречия, противоположности), так и более конкретных, описывающих отдельную изучаемую область.

При этом никакая, сколь угодно развитая и совершенная система понятий не способна отразить существенную новизну объектов и их изменений. Во-первых, любая понятийная система отражает не все потенциально существенное, а существенное лишь с определенной точки зрения. Все другие проявления новизны данной понятийной системой не фиксируются. Во-вторых, понятия отражают только устойчивое (неизменное, инвариантное) существенное. Устойчивость является необходимым признаком существенности в любой понятийной системе. Ситуативная существенность, сиюминутная важность того или иного объекта (свойства, связи) в понятии о нем не отражается - невозможно и нецелесообразно для каждой ситуации изобретать новое понятие. Однако своевременное обнаружение и использование этих ситуативно-важных свойств, не отраженных в понятии, может оказаться делом жизни и смерти.

Образы.

Итак, никакая, сколь угодно развитая понятийная система в принципе не способна описать все бесконечное разнообразие реального мира и способов деятельности в нем. И дело не только в бесконечности процесса познания, но и в специфических особенностях понятийного мышления. Поэтому одними из основных средств адекватного отражения особенностей комплексных динамических систем являются не только понятия, но и образы, комплексные динамические представления. В образе содержится несравненно больше информации о конкретном объекте, чем в обобщающем понятии, к которому этот объект может быть отнесен. Отражение в комплексном представлении многообразия свойств объекта позволяет производить переориентировку признаков и обобщать их по новому основанию, придавая мышлению гибкость.

В отличие от понятий, отражаемые в образе свойства могут не дифференцироваться на существенные и несущественные. Это является парадоксальным достоинством, поскольку устанавливается сам факт существования этих свойств. Отражение в образе самых различных характеристик, в том числе второстепенных может послужить основой переосмысления всей проблемной ситуации: стороны и свойства предмета, не существенные в системе одних отношений, могут оказаться существенными при рассмотрении этого предмета в системе других отношений. Именно образы обеспечивают эту гибкую переключаемость с отражения одних свойств объекта на другие, лишь потенциально существенные.

Как пишет О.А. Конопкин, свойство оперативной гибкости и высокой адаптивности определяет эффективность целенаправленного регулирования деятельности в различных условиях ее осуществления, а также при их изменении. Это свойство обеспечивается совершенством используемых человеком психических средств ориентации в действительности, возможностью рационального использования огромных объемов информации и специфическими способами ее оценки и переработки.

Развивая принцип варьирующей существенности любого компонента деятельности, можно утверждать следующее. Образы в ряде случаев могут занимать в иерархии средств познавательной деятельности не менее высокое положение, чем понятия. С точки зрения обоснования необходимости исследовательского поведения, важно то, что образы стоят ближе к реальности. Ведь основным достоинством понятий справедливо считается возможность именно "отлета от реальности" путем идеализации и абстрагирования. Но этот "отлет", идеализация и абстрагирование вовсе не всегда хороши для познания конкретных, изменяющихся явлений "живой" реальности. Аналогично, образы тоже нельзя считать самым эффективным средством. (Например, как пишет Д. Дернер, одним из недостатков ярких конкретных образов является то, что от них бывает трудно отделаться).

Таким образом, противопоставление образного и вербального описаний относительно: они дополняют друг друга и недостаточны по отдельности. Принципиально важно, что и для образной, и для вербальной семантики существует единый глубинный код.

Сходство образов и понятий состоит также в том, что для тех и других одним из средств адекватного отражения сложного меняющегося мира может служить нечеткость, размытость. Образ, в котором все элементы четко и жестко фиксированы, оставляет меньше возможностей для его перестраивания в соответствии с неожиданными изменениями сложной ситуации. Например, как показывает Ю.К. Стрелков, в труде летчиков и штурманов при работе в сложных переменчивых условиях оказывается необходим неточный, нечеткий навигационный образ полета.

Идея использования нечеткости, "размытости" относится не только к понятиям и образам, но и к другим классам средств познавательной деятельности: вводятся нечеткие меры, нечеткие модели, нечеткие алгоритмы и т.д. Например, нечеткий алгоритм определяется как упорядоченное множество нечетких инструкций, содержащих нечеткие понятия. Г.А. Балл использует близкий по смыслу термин "квазиалгоритм" и сравнивает свойства четких алгоритмов, квазиалгоритмов и эвристик, используемых в учебном процессе. Эвристики, в отличие от алгоритмов, не приводят к однозначному успеху, но они управляют пространством поиска, то сужая, то расширяя его. Они предлагают относительно узкие или широкие направления, предположительно ведущие к решению. Иначе говоря, эвристики - это недостаточно точные, "размытые" рекомендации, стоящие в этом смысле ближе к неоднозначности реального мира, чем однозначные точные предписания. Наиболее полную классификацию эвристических приемов решения задач и их обобщение в виде целостной системы дал И.И. Ильясов.

Метод проб.

Если сам мир динамичен, неопределенен и неоднозначен, и его познание с необходимостью включает неоднозначные средства, то можем ли мы рассчитывать на такое проектирование и осуществление сложной деятельности, которое бы позволило однозначно достигать поставленной цели? Достигать сразу, без практических проб, без неточностей и ошибок? Можем ли мы действовать в комплексной изменяющейся ситуации лишь на основе предварительной ориентировки и предварительного проигрывания в уме (на бумаге, на компьютере)? Ведь эта ориентировка должна быть настолько полной и исчерпывающей, чтобы сделать совершенно излишним сколько-нибудь значительное изменение предварительных представлений об объекте в ходе последующего реального взаимодействия с ним.

Исходя из принципов неполноты, неопределенности, "горизонта прогноза" и учитывая отсутствие универсальных однозначных методов, следует признать, что существование такой достаточно полной ориентировки в комплексных динамических ситуациях невозможно. В этих ситуациях объективно не содержится полной априорной информации, необходимой для организации деятельности без проб и ошибок, без реального эксперимента. А.Т. Шумилин подчеркивает, что пробы - это универсальные орудия поиска, неизбежные при решении любых нестандартных задач и отражающие процесс выдвижения и проверки гипотез. Как показал Ю.К. Стрелков, попытки исполнения действия в соответствии с правилами в процессе овладения сложной деятельностью обязательно влекут за собой ошибки. Ошибка здесь - результат активности по освоению границ, пределов, внутри которых действует правило и где результат может считаться нормальным.

Заметим, что в то же время полная ориентировка без проб и ошибок возможна для стабильных, инвариантных моносистем. Для них адекватно понятие полной ориентировочной основы деятельности, "обеспечивающей систематически безошибочное выполнение действия в заданном диапазоне ситуаций". В этом диапазоне метод проб справедливо оценивается как ненужный. Если же он все-таки применяется, то оценивается как неэффективный. Считается, что он требует самой примитивной организации деятельности или даже не требует ее вовсе - в случае так называемых "слепых проб". Иначе говоря, метод проб и ошибок представляет здесь "низ" оппозиции, где "верх" принадлежит полной безошибочной ориентировке, осуществляемой сразу в уме.

Интересно, что в соответствии с принципом варьирующей существенности этот "верх" и "низ" изменяют свое положение при решении комплексных динамических задач. Адекватная ориентировка в комплексной динамической ситуации требует проб - реального взаимодействия с изучаемой системой, в ходе которого будут качественно изменяться предварительные заведомо неполные представления. Отказ от этого реального опробования в надежде спрогнозировать все заранее является здесь свидетельством менее адекватной, а значит, более "слепой" организации деятельности.

Итак, при познании комплексных динамических систем необходимы пробы - реальные взаимодействия с системой без точного прогнозирования их результатов. Их цель - выявить скрытые свойства системы, не выводимые теоретически.

Одно из важнейших требований к пробам сформулировано в положении теории систем, имеющем общенаучное значение: степень изученности системы определяется разнообразием воздействий на нее. Разнообразие методов является необходимым условием успешного обследования.

Со своей стороны, подчеркнем, что из принципа дополнительности и необходимости разнотипных описаний сложной системы следует вывод, что экспериментальные пробы должны быть не просто разнообразны. Они должны направляться множеством принципиально разнотипных описаний разных уровней разработанности. В том числе такими описаниями, которые лишь зарождаются и не достигли уровня сколько-нибудь четких формулировок. Это может быть лишь смутная догадка и предвосхищение, реализуемые в максимально далекой от уже разработанной области пробе. Ее смысл и возможные результаты крайне неопределенны, "темны" для субъекта, однако именно благодаря ей может возникнуть новое направление поиска, которое станет основным - до новой смены доминирующего типа описания (парадигмы).

Здесь возникает важный вопрос о систематичности - случайности опробования. Должны ли пробы, эксперименты осуществляться только упорядоченно, систематически, в строгом соответствии с определенным методом или же необходимы также и случайные пробы?

Безусловно, определенная часть экспериментов должна проводиться по строго определенным планам, и теория планирования эксперимента предлагает их в достаточном количестве. Однако даже в этих строгих планах в целом ряде случаев обосновывается необходимость методов случайного поиска. Эти методы считаются хорошим стартовым ускорителем в задачах с большой размерностью, где переменных много, и при этом они не сходны между собой. Эта характеристика, безусловно, относится к комплексным задачам с сетевым строением.

Как показывает А.А. Первозванский, даже планы экспериментов, выглядящие абсолютно детерминированными и предопределенными, содержат в скрытом виде элемент случайности. Например, в них может указываться, что вначале надо перебирать по порядку значения X, затем значения Y, Z и т.д. Совершенно очевидно, что эта дань конкретному алфавитному порядку латиницы никак не связана с общей сущностью систематического перебора. С точки зрения этой сущности, точно также можно использовать и порядок перебора Z, Y, X или Z, X, Y и т.д. Приписывание этим условным буквенным обозначениям и осям координат тех или иных конкретных наименований (например, "температура", "давление", "скорость", "расстояние" в физике) также носит характер случайного предпочтения, не имеющего обоснования. А.А. Первозванский ставит вопросы типа "Почему значения температуры расположили по оси X, а давления - по Y, хотя оба варьируются экспериментатором и в этом смысле равноправны? Почему объекты пронумеровали в таком порядке, а не в ином?" и показывает, что эти выборы делаются в силу причин, имеющих случайное отношение к принципам планирования эксперимента. Но порядок перебора конкретных экспериментальных воздействий может сказаться на результатах. Если начать "не с того конца", то можно не успеть найти искомое за отведенное для поиска время.

Таким образом, даже в корректно поставленных задачах поиска случайность используется либо в явном и обоснованном виде, либо в виде неявном. Однако здесь случайный выбор всегда осуществляется только внутри системы выбранных и поименованных параметров. Выход за пределы заданного множества этих параметров невозможен. Строгое доказательство невозможности такого выхода дано А.Н. Кричевцом. В строгом экспериментальном плане, предполагающем случайные испытания, жестко оговаривается, какие характеристики будут неизменны, какие будут варьироваться детерминированным образом, а какие - случайным. Все остальное бесконечное разнообразие свойств, связей, отношений реального мира не учитывается в модели, ложащейся в основу строгого экспериментального плана. Это следствие принципиальной ограниченности любой строгой модели, как было показано выше.

Но имеем ли мы право в комплексных динамических ситуациях, характеризующихся множественными межсистемными взаимодействиями, ограничиваться строго заданным набором исследуемых параметров, пусть даже и очень большим? Представляется разумным, что он должен быть не жестко ограниченным, а открытым для включения новых потенциально важных параметров и пересмотра роли и "веса" уже исследованных. Это расширение зоны поиска за ранее выявленные пределы должно с необходимостью включать элемент случайности. Случайные, свободные пробы, метод проб и ошибок - это "мутационный фермент", "дрожжи", расширяющие пространство поиска".

Почему использование максимально свободных и случайных проб необходимо не менее, чем поиск упорядоченный и систематический?

Если поиск новых параметров ведется в соответствии с каким-либо одним или даже множеством фиксированных методов, то это означает, что поиск ограничен данными моделями. Все остальное разнообразие возможностей отсечено, оно не существует для этих моделей.

Построение существенно новой модели, новой системы, как показывает Ю.М. Лотман, предполагает отказ от прежних правил, который всегда выглядит и ощущается как "неправильный" с точки зрения этих прежних правил. Если же отказ от прежнего правила осуществляется в соответствии с уже известным более общим правилом (в соответствии с известным методом более высокого ранга), то это не отказ, а подчинение правилу и движение внутри прежней системы. Таким образом, обнаружение нового параметра и последующее включение его в новый, только создаваемый метод следующего уровня невозможно без нарушения предшествующих правил самого высокого ранга.

Переход к новой, неизвестной системе осуществляется через первоначальные неясные, нечеткие, смутные, только возникающие предположения о существовании чего-то иносистемного (то есть того, что лежит вне прежней, известной системы). Сам выход, прорыв в иносистемное осуществляется, по Ю.М. Лотману, как смысловой взрыв - взрыв существовавшего смыслового пространства. (Психологический термин "инсайт", означающий озарение, может служить визуальной метафорой такого взрыва. Образ "мутационного фермента" и разбухающих "дрожжей", используемый Д. Дернером, также близок к метафоре объемного расширения и выхода за установленные границы, хотя и не мгновенного расширения, как при смысловом взрыве, а постепенно созревающего).

Во время смыслового взрыва, как показал Ю.М. Лотман, выбор из потенциального возможного осуществляется не по законам причинности, а реализуется как случайность. "Момент взрыва - одновременно место резкого возрастания информативности всей системы. Кривая развития перескакивает на совершенно новый, непредсказуемый и более сложный путь. Доминирующим элементом, который возникает в итоге взрыва, может стать любой из элементов системы или даже элемент из другой системы, случайно втянутый взрывом в переплетение возможностей будущего движения. Однако на следующем этапе он уже создает предсказуемую цепочку событий". Иначе говоря, именно вокруг элемента, успевшего случайно втянуться в систему до, а не после втягивания другого случайного элемента, начинается процесс кристаллизации, формирования новой, уже детерминированной и предсказуемой системы. Но если бы эти два элемента вошли в систему случайно в другой последовательности, новая система стала бы существенно иной - кристаллизованной вокруг другого элемента и работающей по другим правилам.

Переход от прежней системы представлений к новой осуществляется через следующую последовательность. Вначале имеются представления только об одной системе, которая представляется всеобъемлющей. Существование чего-то иного даже не приходит в голову - для иного просто нет места в картине мира, целиком заполненной содержанием первой системы. Затем возникают смутные представления, что исходная система все-таки не всеобъемлюща. Но все, что проступает за ее границами, видится неструктурированным, хаотическим, бессистемным и неправильным. Изучать это "правильными" методами не удается, поскольку универсальных эффективных методов нет, а те "правильные" методы, которые есть, были разработаны и приспособлены именно к исходной системе. Разнообразие, гибкость и противоречивость используемых познавательных средств, в том числе разнообразие и противоречивость по параметру "системное - бессистемное" позволяет несколько прояснить то, что лежит вне исходной системы. Это прояснение приводит к усмотрению в туманной безбрежности бессистемного каких-то границ, очерчивающих нечто иносистемное - другую систему. По мере ее познания все более уточняются и дифференцируются представления о ней, все более точными и систематическими становятся методы (хотя элемент случайности всегда сохраняется, о чем было сказано выше).

Итак, не представляется возможным просто "перепрыгнуть квантовым скачком" дистанцию от отсутствия проб, связанного с отсутствием знания даже о самом существовании иной системы, к строго систематическому поиску внутри этой системы, ведущемуся только тогда, когда уже имеются сформированные и достаточно точные представления о ней. Переход от отсутствия поиска к систематическому поиску должен быть здесь с необходимостью заполнен поисками достаточно случайными, неупорядоченными и, в этом смысле, хаотическими. Иначе совершенно неясно, откуда берется систематичность поиска в новой системе, для исследования которой еще нет точных методов. Причем эти случайные поиски должны осуществляться не только в рамках одной или множества известных систем, но и внесистемно. Отказ от внесистемного поиска на начальных этапах познания равносилен отказу от поиска вообще, поскольку возможностей адекватных методов упорядоченного поиска еще нет. Хотя эти поиски с неизбежностью направляются достаточно случайными гипотезами, истинность которых заранее неизвестна, а значит, и ложными гипотезами, даже эти ложные гипотезы лучше, чем отсутствие гипотез вообще.

Поскольку ни абсолютного детерминизма, ни абсолютной случайности в мире не существует, поиск не может быть ни абсолютно упорядоченным, ни абсолютно бессистемным. Ни от упорядоченных, ни от хаотических проб невозможно полностью отказаться. Даже при максимально случайном поиске человек всегда руководствуется какими-то, хотя бы самыми неясными, туманными и глобальными, соображениями; даже методы самого упорядоченного поиска содержат элементы случайного выбора. Однако различные соотношения хаотичности и систематичности поисковой деятельности на разных этапах позволяют говорить о доминировании то одной, то другой из этих характеристик.

Поскольку даже одна единственная проба осуществляется в условиях неопределенности (в этом ее смысл - изменить степень неопределенности), то ее результат не может быть предсказан исчерпывающим образом заранее. Соответственно, множественность разнообразных и разнотипных исследовательских взаимодействий со сложной системой приводит к непредсказуемой множественности непрогнозировавшихся результатов, взаимодействующих и между собой, и с исследователем. Следствием непредсказуемости результатов поисковых проб являются: а) неожиданные открытия ранее не известного и не предполагавшегося; б) ошибки разной степени тяжести (в ряде случаев - фатальные). Полностью избежать таких ошибок не представляется возможным. В комплексных динамических системах лучше ложные гипотезы, чем отсутствие гипотез, и осуществление проб, чем бездействие. Во время бездействия ситуация может ухудшиться в результате собственной внутренней динамики - в отличие от стабильных систем. Чтобы понять направление этой динамики, все равно нужны пробы. Но универсальных эффективных методов опробования нет, и нужно разрабатывать методы, учитывающие уникальные опасные особенности конкретной комплексной системы, а это нельзя сделать заранее без проб. Таким образом, вероятность ошибок в сложных неопределенных ситуациях всегда имеется.

Постановка целей.

Поскольку исследование сложной системы должно вестись разнообразными и разнотипными методами, это требует множественного целеполагания - постановки разнообразных, разнотипных и разноуровневых целей, связанных с различными подсистемами, сторонами, аспектами изучаемой комплексной динамической системы. Постановка одной цели принципиально недостаточна, сколь бы конкретной или, наоборот, общей она ни была. Часть этих разнообразных целей неизбежно конкурирует между собой (как минимум, за отводимое на их достижение время). Ярким примером неизбежной конкуренции целей, приводившей нередко к фатальным последствиям, являлось следующее требование к советским летчикам в начале Великой Отечественной войны. Прикрывая от нападения с воздуха определенный район, они должны были держаться в воздухе как можно дольше, поскольку самолетов катастрофически не хватало. Требование максимальной длительности полета означало, что нельзя было летать на максимальной скорости, эксплуатируя двигатель на полную мощность, - быстро выгорало топливо. Но чем меньше скорость самолета, тем легче его сбить. От решения этой задачи о конкурирующих целях (летать дольше и летать быстрее) зависела жизнь летчика и тех, кого он защищал.

Наиболее адекватным сущности комплексных динамических систем является гибкая динамика целей и подцелей, изучаемая в смысловой теории мышления О.К. Тихомирова. Ключевым понятием этой теории является понятие динамической смысловой системы. Оно позволяет описывать важнейшие аспекты мыслительного процесса: зарождение и развитие смыслов ситуации в целом и ее разнотипных элементов, смыслов конечной цели, промежуточных целей и подцелей. Как показано в этой теории, множественное целеобразование, зарождение и развитие разноуровневых и разнотипных смыслов и целей происходит благодаря выявлению все новых связей и отношений в изучаемой человеком комплексной системе в процессе множественных разнотипных проб, попыток и переобследований.

Мотивационно-эмоциональная основа исследования сложных систем.

Невозможность однозначного, единственного, самого обоснованного, "самого правильного со всех точек зрения" выбора (выбора единственного общего подхода, единственной цели, единственной гипотезы, единственного метода, единственного критерия оценки результата и т.д.) и неизбежная вероятность ошибок порождают специфические эмоциональные состояния. Это состояние неуверенности, сомнения и даже тревоги; внутренняя готовность принять двоякий, прогнозировавшийся и непрогнозировавшийся, результат действия и т.д. При этом, как показано в исследованиях О.К. Тихомирова и его сотрудников, эмоции, в том числе эмоциональное наведение и коррекция, выполняют в познании важнейшие позитивные функции: предвосхищающие, эвристические, регулятивные и интегративные.

Мотивационной основой успешного исследования сложных систем человеком является его творческая активность, проявляющаяся в стремлении к выходу за любые ограничения, наложенные на построение, выбор и пересмотр любого компонента деятельности. Это стремление к новым объектам, новым догадкам и гипотезам, новым целям, новым методам, новым результатам, не укладывающимся в рамки прежних утилитарно-практических и познавательных схем. Разные стороны этой активности отражены в терминах: познавательная активность (стремление к познанию скрытого, ненаблюдаемого); бескорыстное познание, не связанное с утилитарно-практическими задачами; интеллектуальная активность; неадаптивная, надситуативная активность в условиях риска и стремление идти навстречу опасности.

Индивидуальные различия субъектов познавательной деятельности.

В настоящее время перспективным считается такой подход к индивидуальным различиям, в котором не предполагается жесткая иерархия различных способностей и жесткое представление о единственной, самой главной линии развития. Считается, что линий развития заведомо больше, чем одна, и что они разнообразны. Изучаются различающиеся у разных людей индивидуальные и уникальные системы развивающихся способностей и достижений, где уровни одних способностей и достижений неоднозначно, нелинейно сопряжены с уровнем других. Обнаруженный низкий уровень проявления тех или иных способностей у того или иного человека означает необходимость найти, с какими способностями высокого уровня они у этого человека сопряжены. Еще лучше - вообще не использовать оценочные термины "низкий - высокий уровень способностей", а определить, для чего нужен тот или иной их индивидуальный "профиль" и для чего может быть эффективно использована эта индивидуальная система различных способностей, какие уникальные задачи она позволяет решать данному человеку, и на какие накладывает ограничения.

Процесс обучения рассматривается как взаимодействие учителей и учеников, обладающих различными системами индивидуальных особенностей. Индивидуальные стилевые особенности учителя могут по-разному взаимодействовать с особенностями того или иного ученика: учитель, который хорош для одних учеников, может невольно тормозить развитие других.

Для нас важно, что среди различных индивидуальных стилей и учеников, и преподавателей выявлены как тормозящие друг друга два следующих:

а) индуктивный, исследовательский стиль, идущий от изучения случаев к общему правилу, и сопротивляющийся тому, чтобы изложение учебного материала шло от общих правил к конкретному контексту;

б) дедуктивный стиль, идущий от общего правила к конкретным случаям, "противящийся" случаям, не подпадающим под правила, и т.п.

Показано, что несоответствие этих стилей у преподавателя и ученика приводит к тому, что усилия преподавателя производят обратный эффект, поскольку он подбирает не те деятельности для части своих учеников. Стиль преподавателя, являющийся "лекарством" для одного ученика, оказывается "ядом" для другого.

Нейрофизиологической основой различия индуктивного и дедуктивного стилей считается межполушарная функциональная асимметрия мозга (относительное доминирование левого или правого полушария), открытая Нобелевским лауреатом Р. Сперри и детально изучаемая множеством исследователей в настоящее время. Е.Д. Хомская пишет, что типы доминирования, типы профилей латеральной организации "отражают фундаментальные особенности мозговой организации... При доминировании одного полушария усиливаются одни стратегии и ослабляются другие, при доминировании другого - имеется обратное соотношение. При этом - в соответствии с современными представлениями - левое и правое полушария функционируют всегда совместно, и поэтому можно говорить лишь об относительном преобладании того или иного "набора" стратегий". Стратегии переработки информации левым полушарием характеризуются как вербально-логическая, абстрактно-схематическая, аналитическая, сукцессивная (последовательная), сознательная и др. Стратегии переработки информации правым полушарием характеризуются как образная, конкретная, синтетическая, симультанная (одновременная), с высокой долей бессознательного и др.

Итак, левополушарное мышление носит преимущественно аналитический, а не синтетический характер. Для него характерна последовательная, поэтапная обработка небольших порций однородной информации с высокой точностью на основе преимущественно дедуктивного логического вывода. Левополушарное мышление создает более однозначные, простые, внутренне непротиворечивые и "оптимистичные" модели реальности.

Правополушарное мышление носит преимущественно синтезирующий, а не аналитический характер. Для него характерна параллельная, одновременная обработка больших массивов разнородной и разноуровневой информации, в том числе высокой неопределенности и сложности, в реальном масштабе времени. Оно стремится охватить в целостной картине все многообразие элементов и связей реальности, в том числе и тех, которые выглядят противоречивыми и взаимоисключающими, что создает многозначный контекст. Для правополушарного мышления характерен индуктивный стиль, внимание к случаям, а не правилам, к отклонениям от схемы, к непредказуемости. Оно работает преимущественно на материале, нагруженном образными представлениями. Больше связано с интуицией и творчеством.

Аналитический и синтетический типы стратегий дополнительны друг по отношению к другу и равно необходимы. Однако один из типов может доминировать у того или иного человека, у тех или иных сообществ, в те или иные периоды развития. В настоящее время выявлена примерно 50-летняя периодичность смен доминирования аналитического и синтетического типов в культуре - в архитектуре, музыке, живописи, литературе и др.

Объективная необходимость в исследовательском поведении возникает в областях высокой новизны и сложности, когда требуется работа с неопределенно большими объемами разнородной информации в режиме реального времени, требуется интуиция и творчество. В таком поведении доминирует синтетический тип стратегий. Поэтому обучение исследовательскому поведению только методами, в которых доминирует дедуктивный аналитический стиль, должно приводить к негативным эффектам, тормозящим развитие.

Психологические трудности понимания системно-динамического подхода.

Как показывает история науки, понимание всего вышеизложенного может быть сопряжено со значительными психологическими трудностями, с преодолением психологических установок и барьеров - недаром И. Пригожин пишет о господстве иллюзии универсального.

От лапласовского детерминизма достаточно трудно отойти современному человеку. Еще в школе он усвоил в качестве образца научных знаний механику по Ньютону и геометрию по Эвклиду. Затем он стал свидетелем действительно потрясающего триумфа технологий, построенных на программах и алгоритмах, чье основное свойство - детерминированность. Причем это детерминированность механистического, по сути, типа. (Доказано, что любой алгоритм может быть реализован механическим устройством). Но, как пишут А. и Б. Стругацкие, массовый человек не заметил замечательных открытий современности - ни великой теоремы Геделя, ни возникновения синергетики.

При этом даже тем, кто заметил и пытается в этом разобраться, может оказаться чрезвычайно трудно преодолеть "иллюзию универсального" и понять, принять, смириться с мыслью об определенных принципиальных ограничениях познания и практики. "Человек может все!" - это оптимистическое убеждение служило и служит стимулом величайших свершений. В истории науки достаточно примеров, когда общепризнанные в научном сообществе утверждения "это невозможно, этого не может быть" становились смешным анахронизмом, будучи опровергнуты гениальным ученым или небольшой группой. Но тогда может ли добросовестный современный читатель - не специалист по указанным проблемам поверить в доказанную принципиальную невозможность, например, прогноза погоды на определенный срок или же в невозможность узнать и координату, и скорость микрочастицы одновременно? Или же он вправе считать, что, на самом деле, если хорошо подумать и постараться изобрести более точные методы, изготовить более точные приборы, то эти запреты удастся обойти?

Учитывая возможность такого рода сомнений, мы считаем психологически очень правильным, что специалисты в данной области Г.Г. Малинецкий и А.Б. Потапов в статье, предназначенной для научно-популярного журнала и адресованной массовому читателю, сравнивают невозможность выхода за горизонт прогноза с невозможностью создания вечного двигателя. Невозможность вечного двигателя уже стала достоянием массового сознания - люди уже в основном поверили в его невозможность или, по крайней мере, в бессмысленность попыток его построить, что тоже немаловажно с точки зрения экономии времени и сил. (При этом мы согласны с утверждением А. и Б. Стругацких, что характерным свойством современной массовой психологии является противоречие между верой в науку и одновременной верой в псевдочудеса, наукой отрицаемые. Поэтому мы допускаем, что не так уж много людей засомневалось бы, если бы узнало из авторитетного источника, что прорыв, наконец, сделан и вечный двигатель создан - на основе соединения древних эзотерических техник, современных научных супертехнологий и с помощью сохранившихся наскальных инструкций от пришельцев из космоса).

Мы не случайно используем в этих рассуждениях о психологических трудностях преодоления иллюзии универсального термины "убеждение", "вера" и т.п. Мы согласны с классиками диалектического материализма в том, что в конечном счете ответ человека на научные вопросы такого уровня связан с его базовыми, наиболее устойчивыми философско-мировоззренческими взглядами и убеждениями, касающимися устройства мира и его познаваемости. Если человек верит, убежден в том, что в мире действует единое познаваемое начало (независимо от того, что под ним понимается), что мир - это пирамида все более конкретных инвариантов, выводимых из первого, генетически исходного, универсального, то, вероятно, он не примет мысль о существенной, а в ряде случаев решающей роли принципиально неустранимой неопределенности, неполноты, неразрешимости и т.п. Даже убедившись и согласившись с правильностью доказательства алгоритмической неразрешимости той или иной проблемы, он будет считать это частностью, которой можно пренебречь по сравнению с господством инвариантного, универсального, выводимого - господством изначальным или же таким, которое должно быть и будет достигнуто, если только приложить голову и руки. В его системе убеждений принцип динамики существенного, даже в случае частичного признания, всегда будет занимать подчиненное место по сравнению с принципом неизменности существенного: он будет считать, что всегда можно найти инвариант - неизменную сущность этой динамики. Аргументация Ю.М. Лотмана о неустранимой "дефектности" любой неизменной, то есть статичной, модели динамического, не будет принята этим человеком, поскольку данный дефект, даже в случае его признания, будет рассматриваться как несущественный.

Есть ли основания, узнав, например, об алгоритмической неразрешимости целых классов задач, о невозможности инвариантных (неизменных) решений, неустранимой неполноте теоретических систем и других тому подобных вещах, впадать в "познавательный пессимизм"? На наш взгляд, нет. Объективная невозможность универсальных точных предписаний, однозначно приводящих к заданному результату, означает свободу выбора и объективную необходимость творческого поиска. Считать ли эту свободу выбора и необходимость творчества основанием для пессимизма или, наоборот, оптимизма, зависит как от мировоззрения человека, так и от конкретной задачи, с которой он столкнулся или которую он сам перед собой поставил.

Два типа познавательно-исследовательского отношения к миру.

Все вышеизложенное позволяет выделить два направления развития исследовательской деятельности человека и, соответственно, два типа общего познавательно-исследовательского отношения к миру. Они отличаются друг от друга своими потребностями, мотивами, целями, средствами и результатами.

Первое направление характеризуется универсальным отношением человека к реальному миру как к стабильному упорядоченному целому и потребностью в устойчивости, определенности, порядке всех компонентов деятельности. Эти компоненты деятельности имеют следующие основные характеристики:

- конечное число точно определенных и строго иерархизированных целей;

- орудия и средства, однозначно детерминированные целями и объективными условиями;

- строго определенная последовательность процедур по использованию этих орудий и средств;

- четкий, устойчивый, однозначный результат.

Второе направление развития исследовательской деятельности характеризуется универсальным отношением к миру как к подвижному, изменяющемуся, нестабильному целому. Источником развития этого направления является потребность в новизне, неопределенности, готовность к выходу за рамки уже известного и видению мира в бесконечном разнообразии его свойств, в том числе и противоречивых. Область стабильных устойчивых моносистем выступает в данном типе как частный случай. Все компоненты познавательной деятельности характеризуются гибкостью, в потенциале бесконечной.

Выделение этих двух типов в “чистом виде” является абстракцией, они всегда представлены в деятельности познающего субъекта как дополняющие друг друга. Лишь их различные соотношения могут характеризовать траектории развития реального познания. Но в общей системе этих соотношений есть такие, которые лежат ближе к первому типу, и такие, которые находятся ближе ко второму. Они характеризуются, соответственно, своими достоинствами и недостатками, и требуются в разных условиях.

Поскольку особенности исследовательского поведения ребенка гораздо лучше изучены в стабильных, устойчивых областях, то в данной работе мы уделяем основное внимание анализу особенностей исследовательского поведения в динамических системах. Мы постарались показать, что объективное строение этих областей определяет возникновение и развитие существенно новых характеристик исследовательского поведения. Наша задача - показать, что дети способны к успешной творческой познавательной и практической деятельности с такими системами, и раскрыть ее механизмы в детском возрасте.

Следствия для обучения.

Проблема решающего преимущества системно-динамического или инвариантного подхода применительно к обучению не может быть решена, как не может она быть решена и на общем философском уровне, о чем было сказано ранее. В своей деятельности люди сталкиваются и с очень динамичным, стремительно изменяющимся, и со статичным, инвариантным, сохраняющимся неизменным на протяжении многих эпох. Поэтому оба подхода имеют свои преимущества и свои недостатки и требуются в разных условиях. В реальной практике обучения они никогда не встречаются в "чистом виде". Любую конкретную программу обучения мы бы сравнили со своеобразным оптическим прибором - линзой сложной формы, которую преподаватель ставит между обучаемым и реальностью и через которую предлагает рассматривать эту реальность. Такая линза, по-разному преломляя информацию о реальности, дает обучаемому свое представление об этой реальности и о деятельности в ней: она показывает что-то в крупном, объемном и ярком виде, что-то - в уменьшенном и плоском, а что-то игнорирует вообще. Избежать этого неполного соответствия и искажений реальности нельзя, поскольку учебная деятельность не является точной копией той деятельности, которую осваивают в учении (например, копией профессиональной деятельности). В организации этих несоответствий, в вынесении на первый план того, что педагог считает важным в осваиваемой деятельности, и в переводе на задний план того, что он считает неважным, состоит смысл обучения данной деятельности в данной обучающей программе.

Системно-динамический подход в обучении "укрупняет", показывает учащемуся на первом плане новизну, динамику, комплексность и противоречивость, а инвариантный - неизменность и сводимость к уже известному.

Чтобы оказывать явное предпочтение формированию у учащихся инвариантного подхода к действительности, необходимо внутреннее убеждение педагога, что все самое существенное, что дети должны знать, взрослым уже известно и обобщено в виде достаточно мощной и эффективной абстрактной модели. В этом случае основная проблема - сделать так, чтобы ребенок как можно глубже понял это существенное и мог применять и развивать свое глубокое, обобщенное, отрефлексированное знание в разнообразных конкретных ситуациях.

Если же у педагога нет этого внутреннего убеждения в наличии или хотя бы возможности эффективной инвариантной системы, а есть убеждение в динамике существенного в мире, в относительности знаний, в динамике ценностей и т.д., то основная проблема обучения заключается в другом. Это развитие творческих способностей к порождению принципиально новых решений, которые не выводимы из уже известных и адекватны именно новой и изменяющейся реальности. Среди этих способностей одно из важнейших мест неизбежно займут способности к познанию реальности на основе реального же взаимодействия с ней, способности к эмпирическим индуктивным обобщениям полученной новой информации по новым, ранее неизвестным основаниям и т.д.

Опишем подробно особенности системно-динамического подхода к обучению по ряду позиций.

1. Общие представления о мире.

В системно-динамическом подходе мир - это изменяющаяся сеть взаимодействующих систем, не имеющая ни одной неизменной иерархии. Инвариант, неизменная сущность динамики невозможна. Любые закономерности ограничены определенными условиями, а значит, всегда в той или иной мере локальны, и могут быть отменены другими условиями и закономерностями.

2. Представления о процессе познания.

В системно-динамическом подходе считается, что "развитие науки отнюдь не сводится к простому накоплению и даже обобщению фактов, т.е. к тому, что называют кумулятивным процессом". Революционные преобразования в научном познании "означают коренные, качественные изменения в концептуальном содержании его теорий, учений и научных дисциплин". Поэтому содержание обучения должно максимально обеспечивать развитие творческих способностей к порождению принципиально новых решений, адекватных изменяющейся реальности (А.Г. Асмолов использует понятие "школа неопределенности").

3. Отношение к новизне.

В системно-динамическом подходе доказывается, что дедуктивное выведение конкретного знания из общего теоретического не может дать действительно нового знания. Подлинная новизна принципиально не может быть сведена исчерпывающим образом к общей неизменной основе. "Хроническая недостаточность оснований сопутствует всякой ситуации образования нового". Все новое, которое сводится исчерпывающим образом к известной основе, новым, по сути, не может считаться. (Следовать готовому общему правилу решения означает не находить новое решение, а выполнять уже известное).

4. Отношение к неопределенности.

В обучении на инвариантной основе неопределенность стремятся свести к минимуму и добиться 100%-го решения всех задач всеми учащимися, что предполагает полную определенность их представлений в рамках усваиваемого содержания. Это вполне реальная достижимая цель, когда речь идет о задачах, связанных со стабильными моносистемами.

В динамическом подходе неопределенность оценивается неоднозначно. Принципиальным преимуществом неопределенности считается то, что она, как ни парадоксально, информативней определенности - информативней в отношении будущих возможностей сложной системы. А нарастающие точность и определенность "отрезают" разнообразие возможностей, оставляя в пределе лишь одну - ту, которая в соответствии с точной моделью должна стать действительностью. Неопределенность, неполнота и противоречия в понимании считаются источником творчества, которое невозможно гарантировать на 100% (иначе это не творчество, что возвращает нас к вопросу о новизне). Новизна возникает лишь при частичном перекрытии зон понимания участников диалога, создающем неопределенность и противоречивость.

5. Отношение к усваиваемым в учении стратегиям.

При обучении на инвариантной основе считается, что усваиваемые стратегии должны быть преимущественно дедуктивными, позволяющими вывести все решения из одной неизменной основы, и обеспечивать безошибочное выполнение деятельности с первого раза. Системно-динамический подход подчеркивает необходимость разнообразия стратегий, в том числе необходимость индуктивных стратегий и метода проб.

Для отработки тех или иных стратегий в обучении предлагаются различные задачи. При этом, с нашей точки зрения, некоторые устоявшиеся классификации учебных задач требуют переосмысления с точки зрения учета сетевого строения сложных областей. Например, в инвариантном подходе выделяют 4 общелогических типа задач с разными наборами условий:

а) с полным набором только необходимых для решения задачи условий;

б) с наличием всех необходимых и с добавлением избыточных, лишних условий;

в) с отсутствием некоторых необходимых условий и с полным отсутствием лишних;

г) с отсутствием некоторых необходимых, но с добавлением лишних условий.

Действительно, для деятельностей со стабильными моносистемами, поддающимися строгому однозначному анализу, эта классификация эффективна и должна использоваться в обучении.

Но мы считаем, что для сложных систем, организованных по принципу сети, позволяющей прийти в один и тот же пункт множеством путей, ослабляется роль однозначной фиксированности той или иной функции условий - быть необходимым или избыточным. Ослабляется смысл понятия "лишнее условие". Соответственно теряется значение, например, четвертого типа задач - с отсутствием необходимых, но с добавлением лишних условий. При отсутствии части необходимого ничто из имеющегося не может считаться лишним. Любое из имеющихся условий может оказаться пунктом связи с необходимыми отсутствующими условиями. В связи с этим мы считаем, что положения К. Дункера об отрицательном влиянии функциональной фиксированности элементов задачи полностью относятся и к жесткой фиксации такой функции условий как "необходимость - избыточность".

Приведем пример намеренно экзотической задачи, которая должна быть отнесена к четвертому типу (с отсутствием некоторых необходимых и добавлением лишних условий) при последовательном инвариантном подходе, но не при сетевом, предполагающем множественность связей между объектами, множественность функций и методов решения.

"Из Москвы выехал поезд с постоянной скоростью 60 км/час. Одновременно навстречу ему по параллельной колее выехал другой поезд с постоянной скоростью 65 км/час. Диаметр Юпитера 143000 км. Через какое время после выезда встретятся два поезда?".

С инвариантной, "функционально фиксированной" точки зрения, в этой задаче отсутствует необходимое условие - нет информации о начальном расстоянии между поездами. При этом имеется явно лишнее условие (диаметр планеты, который и в расчет брать смешно при расчете движения поездов на Земле). Однако лишнее условие перестает быть лишним, если ввести еще одно, само по себе тоже вроде бы лишнее условие. Оно связывает исходное лишнее с отсутствующим необходимым: "Начальное расстояние между поездами меньше диаметра Юпитера в 1000 раз". (Мы не будем здесь обсуждать, как могла возникнуть эта связь - важно, что в описываемой системе она есть.) Отсюда можно вывести начальное расстояние между поездами и решить задачу.

Сказанное полностью применимо и к любой вполне традиционной задаче, где набор объективно необходимых условий недостаточен и имеются условия, выглядящие лишними. Существует бесконечное число актуальных или потенциальных связей между этими условиями. Правда, чем экзотичнее комбинация необходимого и "лишнего" условия, чем они дальше друг от друга в смысловом пространстве, тем экзотичнее будет найденная связка, если она одна, или тем больше потребуется связок менее экзотичных, рядовых.