Вклад Скиннера: линейное программирование

2. Вклад Скиннера: линейное программирование

Из всех событий, которые в конце концов привели к бурной детонации заряда, заложенного еще в 20-х годах Пресси и его коллегами, ни одно по своей важности не может сравниться со статьей Скиннера, появившейся в 1954 г. в журнале "Harvard Education". Будучи психологом-экспериментатором, Скиннер достиг выдаю­щихся успехов в обучении голубей своеобразному танцу, в ходе которого они выписывали «восьмерки», и даже чему-то вроде игры в настольный теннис. Анализ поведения этих птиц привел его к убеждению, что те же методы, которые доказали свою исключительную эффективность в лабораторных опытах, могут быть непосредственно исполь­зованы и при обучении людей в аудитории.

На первый взгляд не совсем ясно, как удается сформи­ровать поведение таких сравнительно малоинтеллектуаль­ных существ, как голуби, таким образом, чтобы они совер­шали столь сложные движения. Конечно, дрессировщикам животных с древних времен были известны общие прин­ципы стимулирования, позволявшие добиваться определен­ного успеха, но это требовало больших усилий и отнимало много времени. Например, в средние века сокольничие заставляли голодать неприрученного сокола, а потом с оп­ределенными интервалами давали ему куски сырого мяса, чем добивались постоянного возвращения сокола к мосту кормежки. Интуитивно «закон эффекта» в течение долгого времени признавался профессиональным секретом соколь­ничего. В области человеческого поведения поговорка «Нич­то так не воодушевляет, как успех» напоминает о том, что формирование привычек у человека в сильной степени за­висит от регулярных ассоциаций ответных реакций со стимулами, приносящими чувство удовлетворения.

К сожалению, в обычных условиях такие ассоциация очень далеки от (регулярности, так что «закон эффекта» действует в лучшем случае спорадически. Например, чув­ство удовлетворения, испытываемое игроком в гольф при удачном ударе, вскоре улетучивается и сменяется чувством, что этот случайный успех вряд ли немедленно повторится.

В лаборатории, однако, можно обеспечить жесткое управ­ление, которое будет гарантировать получение в ответ на заранее заданные стимулы именно такого рода ответных реакций, которые экспериментатор хочет закрепить в по­ведении обучаемого. Как только голодный голубь делает движение, например, вправо, он немедленно получает порцию корма. Любое другое движение остается без вознаг­раждения. Таким образом, по прошествии короткого време­ни (если необходимо, за время одного демонстрационного опыта) голубь в результате регулярного получения корма начинает совершать вращение по часовой стрелке. Почему? Потому, говорит Скиннер, что эффект немедленной под­кормки голодной птицы подкрепляет свободную ответную реакцию на стимул, с которым она ассоциируется. Выде­ляя и подкрепляя только те реакции, которые соответству­ют его целям, экспериментатор может формировать поведе­ние животного и в большей или меньшей: степени управ­лять им по своему желанию. На ранних стадиях графика подкреплений каждая реакция должна сопоставляться с соответствующим стимулом, но, как только установилось конечное поведение, такое тщательное наблюдение может быть ослаблено. Периодические дозы подкрепления тогда гарантируют фиксацию поведения животного. При условии что экспериментатор придерживается принципов оперантного обусловливания (как был назван этот раздел психо­логии поведения), он может ставить опыты и предсказы­вать их результаты почти с той же степенью достоверно­сти, как и ученый-естественник.

При этом у экспериментатора нет необходимости делать какие-либо априорные предположения относительно «ра­зумности», «умственных способностей», «понимания» и т. д.; необязательно также предполагать, что «мотива­ция» представляет собой какую-то внутреннюю силу и поэтому является необходимым предварительным условием для обучения. Очевидно, что птица, вращающаяся по кру­гу, не начнет делать что-либо подобное по собственному желанию, однако, несомненно, ее поведению может быть придана такая форма в результате того, что она испыты­вает голод и может, следовательно, побуждаться («моти­вация») указанным образом. Очевидно также, что птица не осознает того, что с ней происходит. Подобно человеку, находящемуся под гипнозом, птица выполняет движения совершенно без участия собственной волы.

По этому поводу рассуждения Скиннера неоднократно подвергались обоснованной критике. Указывалось, что процесс обучения голубей сильно отличается от процесса обучения людей. Однако Скиннер на это возражал, что, по крайней мере в области запоминания информации и приоб­ретения навыков, методика, оказавшаяся столь успешной в лабораторных опытах с животными, может быть вполне распространена и на обучение людей.

Скиннер писал в 1954 г.:

«Начнут кричать, что с ребенком обращаются, как с простым животным, и что интеллектуальные по своей сути достижения анализируются в неправомерно механистиче­ских терминах. „Математическое поведение" обычно рас­сматривается не как набор реакций, включающих числа и операции над числами, а как свидетельство математических способностей или проявления силы ума. Верно, конечно, что методы, возникшие из экспериментального изучения процесса учения, не рассчитаны на „развитие мышления" или содействие туманному „пониманию" математических соотношений. Наоборот, они предназначены для того, что­бы обеспечить именно то „поведение", которое служило бы свидетельством подобного умственного состояния или про­цесса. Это только частный пример общего изменения, которое происходит в области интерпретаций человеческих действий. Успешно развивающаяся наука предлагает все более и более убедительные альтернативы к традиционным формулировкам» .

По поводу этих рассуждений большинство преподава­телей, конечно, будут иметь свое собственное мнение. Вопрос о том, может ли «оперантное обусловливание» слу­жить основой соответствующей теории учения или просто теории образования, остается открытым. Можно также оспаривать справедливость утверждения Скиннера о том, что удовлетворение, испытываемое учащимся при правиль­ном устном ответе на вопрос, является во всех случаях достаточным под креплением. Но нельзя отрицать, что за­щищаемые им методы оказались весьма практичными для некоторых форм самообучения.

Желая сохранить ту же степень управления процессом учения, которую ему удалось достичь в лабораторных ус­ловиях, Скиннер разработал методику, известную в настоя­щее время под названием линейного программирования. В сущности линейная программа является схемой под­крепления. Составляя такую программу, программист прежде всего должен определить желаемое конечное пове­дение, т. е. он должен заранее определить а) навыки и зна­ния, которыми обучаемые уже обладают, и 6) навыки и знания, которыми они должны обладать после прохождения программы. Он должен не только решить, какие новые факты, новые термины, новые правила, новые понятия и т. д. должны быть включены в программу, но и выбрать порядок их расположения. После этого он должен разбить материал на порции, расположенные в определенной логи­ческой последовательности, следя за тем, чтобы каждая порция была а) понятна, взятая сама по себе, и б) связана как с предыдущими, так и с последующими порциями. Цель состоит в построении такой связной последователь­ности, которая будет удерживать интерес и внимание учащегося. Каждая порция дает свое небольшое количество сведений или упражнений. Каждая порция является неза­вершенной в том смысле, что от учащегося требуется что-то сделать (обычно ответить на какой-нибудь вопрос), прежде чем он сможет перейти к следующей порции. Обыч­но имеется только один приемлемый конструируемый ответ (т. е. только один возможный правильный ответ). Поэтому уровень трудности должен всегда быть достаточно низким, чтобы была обеспечена правильность ответов уча-сцегося на большинство вопросов и он получил бы непре­рывную последовательность подкрепляющих стимулов. Согласно Скиннеру, доля ошибочных ответов не должна превышать 5%. Поэтому он рекомендует программу, со­стоящую из большого числа очень маленьких порций.

В качестве примера линейной программы Скиннер приводит следующую последовательность (предназна­ченную для детей в возрасте 9—10 лет, обучаемых право­писанию) : 4*

1) «Manufacture» означает изготовлять или производить.
Мебельные фабрики изготовляют (manufacture) стулья. Пере-

ипдите это слово:

////////////////////

2) Часть этого слова похожа на часть слова «factory». И та п
другая части произошли от старого слова, означающего «делать»
или «производить»:

3) Часть этого слова похожа иа часть слова «manual». И та и
другая части произошли от старого слова, означающего «руку»
(многие вещи принято делать руками):

///////////////////////////

4) В обоих квадратиках пропущена одна и та же буква:

....................................

5) В обоих квадратиках пропущена одна и та же буква:

///////////////////////////

6) Сhair factories /////////////// сЬа1гз'
(Мебельные фабрики) изготовляют (стулья)

На первый взгляд может показаться, что такое «топта­ние вокруг да около» не является необходимым для усвое­ния детьми правописания слова «manufacture». Разве не проще написать это слово на доске и предложить им запом­нить его написание? На этот вопрос Скиннер ответил бы, что большинству детей трудно запомнить слово, состоящее из 11 букв, и требовать этого от них означало бы лишь укоренить в них убеждение, что учиться трудно, а этого следует избегать любой ценой. С его точки зрения'наиболь­шие промахи преподавателей в классе состоят не в неэф­фективности их занятий, а в том, что они вселяют в уча­щихся страх и нелюбовь к изучаемому предмету. Совер­шенно очевидно, что лучше продвигаться небольшими шагами, чем заронить в учащемся чувство сомнения или неуверенности в собственных силах. Самая мудрая такти­ка, по Скиннеру, состоит в том, чтобы «поменьше, но по­чаще». Отсюда возникает его настоятельное требование, чтобы каждый шаг в программе был небольшим и допускал усвоение материала без особых трудностей п с минималь­ным числом ошибок. (Циники могли бы сказать, что в соответствии с философией, утверждающей неотъемлемое право каждого американского гражданина на жизнь, сво­боду и получение высшего образования, линейная програм­ма автоматически гарантирует ему успех!)

Подытожим сказанное. Отличительные черты скинне-ровской программы могут быть перечислены в следующем порядке:

1.Материал разбивается на очень маленькие последова­
тельные порции, усвоение которых не представляет ника­
кого труда для учащихся.

2.На каждом шаге от учащегося требуется какая-то
активная ответная реакция.

3.Чтобы помочь учащемуся выполнить это, ему даются
либо формальные намеки и подсказки, либо неформальные
указания, которые помогают ему дать правильный ответ.

4.После ответа учащийся сразу же ставится в извест­
ность, верен его ответ или нет.

5.По крайней мере девять раз из десяти ответ будет
правильным, что обеспечивает удовлетворение учащегося
своими успехами.

6.Если ответ оказался неверным, учащийся принимает
этот факт к сведению и переходит тут же к следующей
порции. Ему самому предоставляется исправить свою
ошибку. (Отметим, однако, что программа сначала прове­
ряется на типичной группе учащихся для выявления труд­
ных мест и наиболее вероятных ошибок. Прежде чем про­
грамма примет свой окончательный вид, она подвергается
тщательной проверке и переработке).

Линейная программа представляет собой фиксиро­
ванную последовательность. Всем учащимся дается один и
тот же материал, расположенный в том же порядке. Не де

Поскольку это часто выражается во вписывании одного пли двух пропущенных слов, нам кажется, что термины «конструируе­мый ответ» или «составляемый ответ» в этом случае имеют мало смысла. Фактически при выполнении указаний, содержащихся в типичной cкиннеровской программе, учащийся ничего не конст­руирует и не составляет. Как мы увидим в дальнейшем, он иногда даже вовсе не отвечает ни на какой вопрос!

дается никаких попыток дифференцированного подхода в зависимости от способностей и наклонностей учащихся. Вся разница между «тупым» и «развитым» учеником бу­дет выражаться лишь в продолжительности прохождения программы. К концу программы оба придут одним и тем же путем1.

Ранее уже указывалось, что ни один преподаватель не в состоянии обеспечить, чтобы все учащиеся немедленно узнавали, правилен ли их ответ или нет. «Простой факт состоит в том, что в качестве „механизма подкрепления" преподаватель отжил свой век» — откровенно заявляет Скиннер. Но после этого он добавляет:

«Конечно, у преподавателя есть более важные функции, чем говорить „правильно" или „неправильно". Предлагае­мые изменения помогут освободить его для эффективного выполнения этих функций. Проварка тетрадей по арифме­тике: „Да, 9 плюс 6 равно 15; 9 плюс 7 не равно 18" — вряд ли представляет достойное занятие для интеллектуальной личности. Имеется другая, более важная работа, в - которой взаимные отношения преподавателя и ученика не могут быть осуществлены механическими устройствами. Механи­ческие устройства могут лишь помочь усовершенствовать эти отношения. Кое-кто может возразить, что основной недостаток образования па начальном этапе состоит в том, что ребенок в настоящее время, очевидно, плохо подготов­лен и знает это, а учитель не в состоянии что-нибудь поде­лать с этим и тоже знает это. Если успехи, сделанные нами недавно в управлении поведением, помогут ребенку по-настоящему научиться читать, писать и выполнять ариф­метические действия, то учитель сможет вместо выполне­ния роли дешевой машины начать действовать путем интеллектуального, культурного и эмоционального контак­тов, которые более соответствуют его статусу человека»2.

Выдвинутые здесь положения требуют более внима­тельного рассмотрения. С одной стороны, создается впечат­ление, что Скиннер не очень высокого мнения о способно­стях среднего американского школьника; у англичанина утверждение, что учитель начальной школы «не в состоя­нии что-нибудь поделать», когда он приходит в класс начальной школы, вызовет возражения. Однако, с другой стороны, Скиннер открыто признает, что имеет в виду главным образом устаревшие методы, которые мешают работе преподавателя, принижают его и «выхолащивают его душу». Хотя он выступает против всякой идеи исполь­зования линейной программы для иных целей, кроме механического обучения, напрашивается вывод, что в кон­це концов эти новые методы могут приобрести более универсальное значение.

Последний абзац статьи «Наука об учении и искусство обучения» прямо гласит:

«Надо сделать простую вещь. Задача может быть сфор­мулирована вполне конкретно. Необходимые методы из­вестны. Требуемое оборудование легко изготовить. Ничто не стоит на пути, кроме инертности... Мы находимся на пороге волнующего революционного периода, когда науч­ное изучение человека начнет наилучшим образом служить его интересам. Система образования должна здесь сыграть свою роль. Нужно признать тот факт, что широкий пересмотр практических методов обучения возможен и неизбежен. Когда это будет сделано, мы сможем с уверен­ностью смотреть в будущее нашей системы школьного обучения, которая будет отдавать себе отчет в характере стоящих перед ней задач, будет уверена в своих методах и будет иметь широкую поддержку со стороны просвещен­ных и активных граждан, созданию которых она сама будет способствовать».

«Требуемое оборудование легко изготовить». Скиннер с самого начала настаивал на том, что для полной эффек­тивности линейное программирование должно быть тесно связано с машинами. Как бы тщательно ни был проверен и продуман материал сам по себе, необходимо, чтобы он преподносился с помощью какого-нибудь механического устройства. Если это не будет сделано, слитком велико будет искушение сплутовать. Подобно голубю в его клетке, ученик должен быть при обучении поставлен в такие ус­ловия, которые исключают всякие отвлекающие воздей­ствия, чтобы он неуклонно шел по прямому и узкому пути, определяемому программой. Недостаточно позволить ему

давать ответ в неявной форме (т. е. просто «подумать об ответе») — только если он сделает это путем нажатия кноп­ки пли, еще лучше, путем написания ответа в специальном окошке машины, успех будет гарантирован '.

Это был революционный манифест, зовущий к действию. В отличие от призыва Пресси, он не остался втуне. За ко­роткое время «ящики Скиннера» приобрели огромный ус­пех. Уже к 1957 г. обучающие машины из специальных журналов по экспериментальной психологии перекочевали на первые страницы популярных изданий. «Можно ли обу­чать людей подобно голубям?» — спрашивал журнал «Fortune», а «Нью-Йорк таймc» поместила большую статью под заголовком: «Три формы ответа и кнопочное управление». Коммерсанты быстро оценили те возможно­сти, которые открылись для промышленности в выпуске нового оборудования. Через два-три года ряд крупных фирм уже интенсивно работал в этой области, конкурируя на рынках сбыта своих изделий. Менее дорогие модели являлись вариантами механического устройства, разрабо­танного Скиннером. Одна из них рекламировалась как «не допускающая обмана, компактная и бесшумная». Другая, продававшаяся в 1958 г. за 80 долл., .сопровожда­лась рекламой, которая среди прочих включала такие пункты: «Ускоряет процесс обучения. — Пригодна для всех возрастных групп и всех предметов. - Удобна в об­ращении и надежна в эксплуатации. — Портативна. — Не требует подсоединения к электрической. сети». В 1-961 г. По существу та же модель «размером с книгу, ценой в книгу» продавалась уже за б долл.

Эра программированного обучения, несомненно, нача­лась

Некоторые результаты проведенных в Великобритании иссле­дований противоречат этому утверждению [\У1сПа1че V. Т. Р., А Сотрапзоп о! ТЪгее Мойез о! КезропсНп? 1о а Зо1Мпя1:гисЫопа1 Рго^гатте, Вп11. ВгН. РзусНо1. Зое., 17. №Щ При этих ис­следованиях второклассникам двух «ЗесопЗагу Модетп ЗсЪооТз» давалась линейная программа по структуре предложения в ^анг­лийском языке. Мальчики произвольным образом были разбиты на три группы: группа 1 должна была давать конструируемые от­веты, группа 2 — ответы в неявном виде, а группе 3 перед написа­нием ответа сообщался правильный ответ в виде подсказки. Были проведены четыре проверки: предварительная перед началом обу­чения, сразу по окончании программы, через неделю и через де­сять недель.

Никаких существенных различий между группами ни при од­ном испытании обнаружено не было.