Синергетические механизмы исследовательских действий и компетенций

СИНЕРГЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ДЕЙСТВИЙ И КОМПЕТЕНЦИЙ

Московский государственный университет имени

г. Москва

Исследовательские компетенции в сфере педагогической психологии рассматриваются на основе использования «синергетической метафоры», для анализа исследовательских действий при трех типах ориентировки в обучении применяется модель «синергетической развертки»

При усвоении различных составляющих общественно-исторического опыта (будь то стихийное освоение ребенком во взаимодействии со взрослыми естественного языка, либо усвоение учащимся знаний, умений и навыков, или освоение исследовательских и иных профессиональных компетенций взрослым человеком) всегда имеется общественно выработанный и закрепленный в культуре идеальный образец действия, понятия, компетенции и т. д. Если использовать «синергетическую метафору» [3], то можно сказать, что эти образцы выступают в качестве аттракторов по отношению к процессам активности обучаемых. и пишут, что аттрактор - это «устойчивое состояние (структура) системы, которое как бы «притягивает» (attrahere – лат., притягивать) к себе все множество «траекторий» системы, определяемых различными начальными условиями (если система попадает в конус, или сферу, аттрактора, то она неизбежно эволюционирует к этому устойчивому состоянию (структуре))» [5, с. 364].

На рис. 1 изображена разработанная нами для исследования различных психолого-педагогических вопросов модель «синергетической развертки» процесса изменения и развития системы в направлении аттрактора [2,3,4]. Данная модель может использоваться в частности для описания такой технологии осуществления исследовательских действий, как технология «случайных проб и ошибок».

В процессе учения зафиксированные в культуре образцы действий и понятий выступают источником притяжения (аттрактором) активности учащегося. В этом отличие учения от научно-исследовательской деятельности ученого, где аттракторы присутствуют виртуально, где неизвестно, куда должна привести «синергетическая развертка». Однако важно то, что освоение «синергетической развертки» в учении является основой для последующего ее использования в реальной научно-исследовательской и практической деятельности.

Рис. 1. Модель «синергетической развертки» процесса изменения и развития системы

Как показали иследования [1], [9], [7] и др., качество любого действия зависит от особенностей его ориентировочной основы. Если использовать модель «синергетической развертки» для описания изменений ориентировочной основы действия (далее – ООД) в процессе его освоения по методу проб и ошибок (первый тип ООД), то представленные в модели девять стадий можно охарактеризовать следующим образом: 1) «закрытость» (исходный, ранее формированный вариант ООД, не позволяющий качественно выполнить осваиваемое новое действие); 2) «открытость» (использование старой ООД для выполнения нового действия, что приводит к обнаружению ее слабых сторон); 3) «неравновесность» (дисбаланс «входа» и «выхода», когда на разрушительные для старой ООД негативные, критические воздействия она отвечает слабыми и неадекватными изменениями); 4) «нелинейность» (возникновение множества возможных путей дальнейшей эволюции ООД, «многовариантность путей эволюции, наличие выбора из альтернативных путей и определенного темпа эволюции» [5, с. 364-365]); 5) «детерминированный хаос» (лавинообразный процесс зарождения и разрушения разнообразных структур-зародышей новых ООД); 6) «стохастичность» (множество разновероятных структур-зародышей новых ООД, не скоординированных между собой, не образующих упорядоченной системы); 7) «неустойчивость» (разнонаправленные изменения по разным параметрам возникшего конгломерата структур-зародышей механизмов ориентировочной, а также исполнительной частей осваиваемого действия, превращающие его в разновидность неустойчивых систем, «поведение которых чувствительно к малым возмущениям, к хаотическим флуктуациям на микроуровне, состояние которых может резко изменяться под их влиянием» [5, с. 365]; состояние неустойчивости приводит систему в точку бифуркации (полифуркации) – «точку ветвления возможных путей эволюции системы» [5, с. 364]; 8) «катастрофа» (происходящий в точке бифуркации под влиянием случайного фактора («эффект бабочки») необратимый выход на один из возможных путей эволюции ООД) и 9) «аттрактор» (достижение новой ООД необходимой степени структурированности, логической упорядоченности, позволяющей стабильно и качественно выполнять осваиваемое действие).

Основная линия в синергетической развертке – это «закрытость» - «открытость» - «детерминированный хаос» - «катастрофа» - «аттрактор». При освоении новых действий, понятий, компетенций эта линия, прежде всего, связана с изменениями актуальных механизмов ментальных репрезентаций их ориентировочной основы и исполнительной части. В то же время «неравновесность», «нелинейность», «стохастичность» и «неустойчивость» - это такие изменения ментальных репрезентаций действий, понятий, компетенций, которые проявляются и отражаются в значительной мере в форме изменений эмоционального тона осваиваемых действий, понятий, компетенций, что подготавливает переход к следующим стадиям на основной линии «синергетической развертки».

Чем более сложным по своей структуре и механизмам реализации будет образец-аттрактор, тем более длительным и многоплановым будет процесс движения обучаемого по «синергетической развертке», то есть процесс творческого продуцирования им на стадии детерминированного хаоса все новых и новых структур-зародышей формируемых механизмов ориентировочной и исполнительной частей нового действия, понятия или компетенции.

Оценки (положительные и критические) со стороны педагога, родителей, коллег воздействуя на эмоциональную сферу обучаемого, придают тем или иным структурам-зародышам в процессе их возникновения и последующего разрушения различный чувственный тон, что изменяет вероятность их повторного появления: увеличивает вероятность при положительном эмоциональном тоне и уменьшает вероятность при отрицательном эмоциональном тоне, чем и характеризуется стадия стохастичности. С каждым новым появлением (проявлением, актуализацией в реальном действии, в выполнении очередного задания, решении очередной задачи) той или иной структуры-зародыша, и следующим за этим повторным положительным подкреплением, повышается вероятность появления в дальнейшем именно этой структуры-зародыша. Напротив, при отрицательном подкреплении с каждым повторением вероятность появления соответствующей структуры-зародыша понижается. В общем виде (безотносительно к синергетике) поведенческие проявления этих закономерностей были зафиксированы в бихевиоризме как законы научения.

Важно отметить при этом, что изменение вероятности появления той или иной структуры-зародыша зависит не только от внешних воздействий-подкреплений, но и от случайных флуктуаций, происходящих на микроуровне, в том числе от влияния наследственных, врожденных и прижизненно приобретенных качеств обучаемого, а также от действия ситуативных факторов, нередко приводящих к тому, что при самых позитивных подкреплениях полноценного выхода на аттрактор не происходит, то есть в точке бифуркации необратимо закрепляется некоторая структура, отвечающая совершенно иному аттрактору, а не аттрактору-образцу.

По мере увеличения числа повторений происходит увеличение вероятности появления на стадии детерминированного хаоса одних структур и снижение вероятности появления других структур. Накопление таких виртуальных, обретших благодаря позитивному или негативному подкреплению со стороны педагога определенную вероятность и тут же разрушившихся, структур-зародышей новых механизмов действий, понятий или компетенций обусловливает переход внутренних механизмов конкретного действия, понятия или компетенции в неустойчивое состояние, когда вероятность появления одних структур-зародышей систематически возрастает, в то время как других - снижается.

Представленная на рис. 1 модель позволяет описывать процессы стихийного усвоения детьми и взрослыми различных фрагментов общественно-исторического опыта (знаний, умений, навыков, действий и понятий, профессиональных компетенций, социальных установок и стереотипов и др.). Примером может служить отмечаемый многими авторами у детей двух-трех лет активный, творческий характер освоения грамматики, состоящий в конструировании ими собственных грамматических систем и проявляющийся, например, в «сверхрегуляризациях», которые нередко рассматриваются как «хорошие ошибки», как отражение творческой работы ребенка над освоением родного языка [8, с. 97; 6, с. 251]. Аналогичную картину при усвоении понятий учащимися по методу проб и ошибок описывает [1]. Учащийся должен усвоить систему понятий, выработанную наукой как социальным институтом. Он может усваивать ее подобно тому, как маленький ребенок усваивает родной язык, творчески создавая все новые и новые варианты каждого изучаемого понятия и лишь постепенно (под влиянием отметок и указаний взрослых - педагогов, родителей) приходя к тому, что его индивидуальное понятие начнет полностью соответствовать социокультурному эталону. При традиционной системе обучения, как пишет , «только в результате 5-7 лет изучения, скажем грамматики, учащиеся доходят до того содержания понятий, которое им было изложено 7 лет назад», и подчеркивает, что «на протяжении длительного периода появляется ряд таких гибридных форм, когда собственно научные признаки понятия сочетаются с житейскими», что долгое время в понятиях учащихся «нет того, что называется иерархией признаков» [1, с. 227-228].

Таким образом, в основе технологии проб и ошибок явно просматриваются синергетические механизмы. Технология случайных проб и ошибок – это генетически исходная форма исследовательских технологий, которая постоянно воспроизводится на разных уровнях восхождения к конкретному – многообразию исследовательских технологий, приобретая при этом те или иные модификации. Это наиболее явно можно видеть при освоении обучаемыми на основе идей теории поэтапного формирования умственных действий и понятий [1] (далее – ТПФ) таких действий, ориентировочная основа которых полностью переходит во внутренний умственный план, а исполнительная часть остается во внешней развернутой форме. Преимущество исследования таких действий с точки зрения технологии случайных проб и ошибок состоит в том, что здесь во внешней форме, в развернутом виде проявляется все происходящее с ориентировочной основой действия, поскольку вариации действий в процессе формирования навыка отражают, прежде всего, вариации его ориентировочной основы.

Одним из наиболее ранних исследований подобных действий, выполненных в рамках ТПФ, было исследование по формированию двигательного навыка письма у детей 6-7 лет, где сопоставлялись три типа ориентировки в обучении, проводившемся индивидуально в трех группах детей (по пять человек в каждой группе) [7].

При первом типе ООД для детей первой группы (три ребенка) потребовалось для правильного написания предъявлявшихся 22-х букв (каждая буква повторялась до трех безошибочных написаний) в среднем 1238 проб (причем на написание каждой из 3-х последних букв потребовалась в среднем 21 проба), во второй группе (два ребенка), где экспериментатор «несколько раз делал замечание испытуемым не после написания всего элемента, а во время его написания, подсказав в нужном месте: “Вот теперь сворачивай!”» [7, с. 126], и где были зафиксированы проявления «ага-реакции» [7, с. 127], свидетельствующие о переходе на стадию «катастрофы», потребовалось в среднем 757 проб (на каждую из 3-х последних букв – 14 проб). При обучении пяти детей по второму типу ООД написанию 22-х букв в среднем потребовалось 265 проб (на каждую из 3-х последних букв – 8 проб). Наконец, при обучении также пяти детей по третьему типу ООД написанию 13-ти букв в среднем потребовалось 48 повторений (на каждую из 3-х последних букв – 1 проба).

Эти данные говорят о том, что не только при первом, но и при втором, и при третьем типах ООД остаются элементы случайных проб и ошибок, а значит модель «синергетической развертки» применима и для этих типов ориентировки в обучении.

При первом типе ООД стадия детерминированного хаоса (с характерным для нее порождением и разрушением структур-зародышей ориентировочной и исполнительной частей действия) является наиболее развернутой. Так, приводит пример испытуемой, которая на десятой пробе «впервые пишет элемент буквы и правильно. <…> Экспериментатор одобряет: «Молодец, правильно написала». Однако при следующей пробе это правильное написание исчезает, элемент вновь написан неправильно» [7, с. 123-124], затем правильные написания появляются на восемнадцатой пробе, тридцать седьмой, тридцать девятой, сорок третьей и только пятьдесят пятая и две следующие пробы написания элемента буквы и оказываются правильными [7, с. 124]. Аналогичная картина - при переходе к написанию буквы и целиком: правильные написания появляются после значительного числа проб и перемежаются большим числом неправильных написаний (всего данной испытуемой потребовалось на данную букву 194 пробы) [7, с. 123-124].

При втором типе ООД «количество предъявлений, необходимых для того, чтобы ребенок правильно самостоятельно проставлял точки, предварительно выделенные экспериментатором, падает по мере движения по ряду букв и составляет в среднем по 11 предъявлений на первые три буквы и по 3 предъявления на последние буквы», «умение правильно написать букву по точкам также достигается лишь в процессе постепенного обучения: на первые три буквы потребовалось в среднем по 13 предъявлений, на последние две – в среднем по 3 предъявления» [7, с. 128].

При третьем типе ООД «при письме первой буквы дети научались правильно проставлять точки для элемента буквы и примерно на пятом предъявлении, писать правильно элемент по точкам – на шестом предъявлении, без точек – на девятом. Всю букву и дети научились писать правильно на одиннадцатой пробе, без точек – на четырнадцатой (в среднем). В дальнейшем, при переходе к письму следующих новых букв, количество проб постепенно сокращается» [7, с. 130].

Как можно видеть, при первом, втором и третьем типах ориентировки в обучении собственные исследовательские действия учащихся всегда присутствует, а значит, тут действуют синергетические механизмы. Различия в эффективности усвоения обусловлены тем, насколько сложным является аттрактор – тот образец ООД и исполнительной части действия, который должен быть освоен учащимся. Когда ребенку дают для написания такую развитую конкретную форму, как буква или хотя бы ее элемент, здесь должны быть сформированы два вида ориентировочной основы действия – зрительная и двигательная (как единая зрительно-двигательная ориентировочная основа, обслуживающая двигательную исполнительную часть действия). Формирование первоначально только зрительной ООД – задача для ребенка более простая, чем написание новой буквы целиком, поэтому на стадии детерминированного хаоса структур-зародышей ООД возникает значительно меньше, что приводит к уменьшению числа проб при втором и особенно при третьем типах ООД.

Аналогичным образом можно рассмотреть и формирование научных понятий. Например, если у обучаемого есть житейское понятие о чем-либо, а аттрактором является научное понятие, то это значит, что в житейском понятии имеется одна система признаков, а в научном должна быть другая (и по-иному структурированная) система признаков.

В этом случае с точки зрения «синергетической развертки» житейское понятие образует исходную стадию «закрытости» в развитии соответствующего научного понятия, выступающего в качестве «аттрактора», на который должен выйти обучаемый. Стадия «открытости» заключается в том, что обучаемый отрывается новой информации – новому определению понятия, новому действию по использованию этого понятия, новой задаче, которую дает ему обучающий. При этом то, что житейское понятие обучаемого с характерной для него ориентировочной основой открылось для усвоения научного понятия, еще не означает, что это научное понятие уже стало достоянием обучаемого, даже если он запомнил определение понятия (много таких примеров из школьной жизни приводит [9, с. 57-60]).

Под действием аттрактора житейское понятие переходит из закрытого в открытое состояние и вследствие этого начинает характеризоваться «неравновесностью» и «нелинейностью», что обеспечивает переход на стадию «детерминированного хаоса» и запускает процесс возникновения множества гибридных форм понятия, промежуточных между житейским и научным понятиями (причем заранее неизвестно, какие именно варианты гибридных форм будут получены - может встретиться смесь из различного числа признаков житейского и научного понятий).

Получив ООД любого из трех типов, обучаемый осуществляет ориентировочно-исследовательские усилия. Ориентировочно-исследовательские усилия – это использование синергетических механизмов для освоения ООД и решения задач. Технология проб и ошибок синергетична по своей сути, и она сохраняется всегда, как генетически исходная технология. При любой самой полной схеме ООД мы всегда обнаружим присутствие элементов этой технологии (например, когда при описании обучения по второму или третьему типу ООД встречаются упоминания о том, что на этапе внешней речи учащиеся что-то забывали, поэтому их вновь возвращали к учебной карте, или что отдельные учащиеся снимались с эксперимента, поскольку не имели необходимых предварительных знаний и умений, а значит движение по стадиям «синергетической развертки» не могло быть запущено ни при одном из типов ориентировки в обучении). Характеризуя результаты обучения написанию букв по третьему типу ООД, пишет, что «детям в этой серии опытов, для того чтобы научиться выделять опорные точки, потребовалось известное время, однако это не представляло особой трудности, так как умение определять изменения в направлении линий (безотносительно к букве) ко времени наших экспериментов у детей оказалось сформированным. Научившись выделять разделительные точки, дети учились проставлять их в соседних клетках, а затем писать по ним букву» [7, с. 130].

При усвоении конкретного действия, понятия или компетенции может иметь место как одна «синергетическая развертка», основные этапы которой достаточно обширны и четко просматриваются, так и целая серия или интеграция более мелких «разверток», движение по которым бывает трудно зафиксировать, так как в качестве аттрактора такой мелкой «развертки» может выступать даже отдельный ориентир, включенный, например, в большую учебную карту. Поэтому в зависимости от того, какой тип ориентировки реализуется в обучении, обучаемые нередко оказываются в зоне действия совершенно разных аттракторов.

Список литературы:

1. Гальперин по психологии. Учебное пособие. – 4-е изд. - М.: АСТ:КДУ, 2007. – 400 с.

2. Глотова человека // Психологический вестник Уральского государственного университета.- Екатеринбург, 2002. – Вып. 3. – С. 88-100.

3. «Синергетическая метафора» в педагогической психологии // Alma mater (Вестник высшей школы). – 2011. - № 8. - С. 128-132.

4. , Фомина -синергетический подход к исследованию интуиции // Психологический вестник Уральского государственного университета.- Екатеринбург, 2002. – Вып. 3. – С. 64-88.

5. , Курдюмов синергетики. Режимы с обострением, самоорганизация, темпомиры. – СПб.: Алетейя, 2002. – 414 с.

6. Левина процессы формирования «чувства языка» // Бессознательное. Природа, функции, методы исследования. Т. 3. – Тбилиси. 1978. С. 249-253.

7. Пантина двигательного навыка письма в зависимости от типа ориентировки в задании // Вопросы психологии. 1957. - № 4.- С. 117-132.

8. Грин Дж. Психолингвистика. - М.: Прогресс. – 1976. – 350 с.

9. Талызина психология. – 7-е изд. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 288 с.