Артур Скальский

© S&TRF - Наука и технологии России

ОбразованиеМир

1910

27.04.2012, 14:27

Школа – XXI век

Город Санта-Моника в южной Калифорнии известен солнцем, морем и шоу-бизнесом. На его пляжах и улицах были сняты сотни фильмов и ТВ-шоу – от «Спасателей Малибу» до «Терминатора-2». Если же начинания Филипа Келлмана и Джо Вайза будут успешны, у этого города появится ещё один повод для гордости: он сможет по праву именовать себя стартовой площадкой для новой, так называемой перцептивной системы образования.

Филип Келлман из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) работает над особой системой обучения. В её основе лежат способности мозга к перцепции (распознаванию) шаблонов и образов. А Джо Вайз, преподаватель физики с многолетней практикой, пришёл к выводу, что привычные школьные подходы нередко мешают детям достичь хороших результатов. И теперь Келлман и Вайз пытаются вместе выяснить, может ли перцептивное обучение помочь школьникам реализовать себя с более высоким КПД.

Линейное улучшение

Плацдармом для эксперимента стала независимая школа New Roads в Санта-Монике. Это открытое элитное заведение для детей состоятельных родителей, но обучение половины учащихся оплачивается из средств благотворительных фондов и за счёт частных дотаций. Некоторые ребята из неблагополучных пригородов Лос-Анджелеса добираются до школы два часа. Зачисляют в New Roads по результатам собеседования, игнорируя принятые в американских школах пресловутые тесты. Келлман и его коллеги занимаются перцептивной программой обучения уже почти 10 лет, а в прошлом году Вайз попробовал ввести её в стандартное школьное расписание. Судя по отзывам его учеников, эксперимент стартовал удачно: «Как будто учишься выделять самое главное, – рассказывает 18-летняя Винн Хэймер. – Только начинаешь замечать закономерности, сразу доходит, что многие, казалось бы, разные задачи – на самом деле вариации на одну и ту же тему». В качестве примера девушка рассказывает о перцептивном изучении линейной функции y = ax + b (то, что 18-летние школьники проходят линейные функции, не должно удивлять: математическая программа в американских школах гораздо более упрощённая, чем в российских. – Ред.). При использовании обычного подхода преподаватель рисует график, даёт ученикам уравнение, рассказывает, что a – это коэффициент наклона прямой, и объясняет, что обозначает переменная b и в какой точке график пересекает ось Y. При этом ученики могут подставить правильные числа в уравнение, но зачастую не могут понять, какие задачи можно решать с его помощью.

Перцептивное обучение происходит иначе. Для объяснения того же самого линейного уравнения учитель показывает график функции и спрашивает, какое из трёх предложенных уравнений ему соответствует. Или вначале показывает уравнение, а потом просит предложить, который из трёх графиков оно описывает. После каждой попытки ученикам говорят, где они были правы и где ошиблись, а для лучшего запоминания материала ключевые элементы, определяющие правильное решение, выделяются разными цветами.

Сначала ученики просто угадывают, затем их умение замечать шаблон растёт от примера к примеру и они начинают чаще находить правильные ответы быстрее. Данный метод должен найти отклик в душе поколения видеоигр. «Это забавный процесс, – говорит Кристофер Аллен, другой ученик класса. – Я внезапно обнаружил, что стараюсь ответить как можно скорее. В конце концов время, необходимое для поиска ответа, заметно уменьшилось». Важно, что чем больше дети учат шаблоны, тем глубже они понимают тему, не прилагая к этому никаких сознательных мысленных усилий. «Всё приходит само по себе, – говорит Хэймер. – Ничего нельзя забыть, потому что не надо ничего запоминать».

Справка: Что такое шаблоны?

Шахматные гроссмейстеры строят свою игру совершенно не так, как это сделал бы компьютер: вместо того чтобы просчитывать миллион возможных исходов всех своих потенциальных ходов, они прогнозируют развитие партии исходя из опыта своих предыдущих игр. Это и есть выделение и применение шаблонов. Другой пример – это работа диспетчеров аэропорта. Они за считанные секунды способны определить среди огромного количества самолётов на перегруженном экране радара те два, которые могут столкнуться

Шаблоны как они есть

Перцептивное обучение использует феноменальную способность мозга различать шаблоны в большом объёме информации – умение, которое само приходит к каждому, но особенно сильно развивается у людей, занимающихся заданиями повышенной сложности. Шахматные гроссмейстеры, например, строят свою игру совершенно не так, как это сделал бы компьютер: вместо того чтобы просчитывать миллион возможных исходов всех своих потенциальных ходов, они прогнозируют развитие партии исходя из опыта своих предыдущих игр. Это и есть выделение и применение шаблонов. Другой пример – это работа диспетчеров аэропорта, которые за считанные секунды способны определить среди огромного количества самолётов на перегруженном экране радара те два, которые могут столкнуться. Можно вспомнить и опытных бухгалтеров, умеющих быстро выделить необходимую им информацию о продажах из огромных финансовых отчётов. Однако, если перцептивное обучение настолько естественно для человека и так высокоэффективно, почему же его не используют в образовании?

Келлман считает, всё дело в том, что никто пока не ставил перед собой такой задачи. Надо сказать, среди учёных, исследующих мозг, принято считать, что способность человека различать шаблоны при изучении высокоуровневых задач только мешает.

Некоторые специалисты полагают, что все попытки применить перцептивное обучение в школе основаны на ненаучной «народной психологии» и потому обречены на провал. Но Келлман упорно продолжает свои попытки ввести перцептивное обучение в школьную систему. По его словам, необходимо разработать компьютерную программу, обучающую через шаблоны, как в случае с линейным графиком. Келлман уже добился успеха, используя подобное ПО при обучении студентов-химиков. Другие возможные области применения – грамматика и нотная грамота.

Справка: Плюс или минус?

Влияет ли обучение одному навыку на приобретение другого? Этот вопрос волнует всех, кто пытается понять, как максимально эффективным образом использовать когнитивные способности мозга. Например, если ребёнок растёт в билингвальной семье – это преимущество или недостаток для его дальнейшего обучения? Уже известно, что дети из таких семей обладают большей гибкостью мышления из-за необходимости постоянно перерабатывать информацию на двух разных языках, и именно поэтому у них лучше развито так называемое избирательное внимание.

Однако процесс обучения таит в себе и неожиданные подводные камни. Команда Станисласа Дехэна из Национального института медицинских исследований (Франция) изучала три типа взрослых людей: научившихся читать в детстве, в более позднем возрасте и до сих пор не умеющих читать. Исследователи обнаружили, что грамотность подавляет мозговую активность человека при распознавании лиц (Science, т. 330, с. 1359). Конечно, никто не предлагает оставлять детей безграмотными, чтобы они впоследствии лучше узнавали лица. Но было бы полезно узнать, как минимизировать этот эффект, ведь оба навыка очень важны для человека

Как насчёт неэлитных школ?

Эксперимент, проходящий в New Roads, показал, что изучение материала с помощью перцептивной системы может существенно повысить результат при проверке успеваемости. Ученики, отучившиеся всего пару уроков по новой системе, удваивают количество правильных ответов при прохождении тестирования (на вопрос о том, как эти знания потом укладываются в голове, переходят ли в навыки или только помогают пройти тесты, однозначного ответа пока нет. – Ред.).

Но New Roads с её маленькими классами и высокомотивированными учениками – не обычная школа, так же, как и Джо Вайз – не рядовой учитель. Помимо преподавания он ещё руководит отделом обучения и аналитической работы для автоматической межпланетной станции Dawn, запущенной NASA в космос в 2007 году для исследования астероида Веста и карликовой планеты Церера. Об этом напоминает стоящий в кабинете Вайза сканирующий туннельный микроскоп, способный рассматривать поверхности на атомном уровне. Микроскоп этот Вайз построил с группой старшеклассников, с которыми он работал в лаборатории Университета Калифорнии. «Джо на редкость разносторонний человек», – говорит Келлман.

Сможет ли перцептивное обучение работать в обычных школах? Похоже, да. Кристина Мэсси из Университета Пенсильвании (Филадельфия, США) получила схожие результаты в обычных городских школах. В одном из её экспериментов дети в возрасте от 11 до 13 лет, работавшие с программой обучения дробям, не только показали более высокие оценки при тестировании сразу после обучения, но и смогли повторить этот результат при повторном испытании, проведённом через 5 месяцев.

Как бы то ни было, путь от экспериментального обучения к широкому внедрению в школьную практику не так уж прост. Не всем будет легко приспособиться к переходу от привычных алгоритмов решения задач к быстрому выделению шаблонов.

Это становится понятно, когда начинаешь разговаривать с группой школьников 11–12 лет, только приступивших к изучению дробей по новой компьютерной программе, где шаблонами являются прямоугольники, «разрезанные» на части. Как оказалось, данный способ эффективен при изучении неправильных дробей, в которых числитель больше знаменателя, однако детям он пришёлся не по душе: всплыли страхи, что программа не сможет адекватно оценить их знания, и, понятное дело, поставит плохие оценки.

Возможно, когда ученики отработают навык выделения шаблонов, то всё станет по-другому. Когда Вайз начал проводить свой эксперимент на уроках физики с одним из старших классов, то встретил серьёзное сопротивление. «Наш класс сначала терпеть не мог Джо и его уроки, – говорит Кристофер Аллен, – Но к концу года я осознал, что на его занятиях выучил гораздо больше, чем где-то ещё».

Делать выводы о результатах эксперимента в New Roads пока ещё рано. Обычные учителя, привыкшие к традиционным методам, относятся к перцептивному обучению с настороженностью, но Вайз понемногу завоёвывает их доверие. По его словам, он не ставит себе целью полностью вытеснить привычные подходы, а просто хочет сделать те более совершенными. Следующим его шагом будет разработка методов интеграции перцептивного обучения в обычную школьную программу. Что бы из этого ни вышло, некоторые положительные эффекты уже проявились. Аллен обнаружил, что занимается с программой в свободное время. «Вместо того чтобы смотреть телевизор, я учусь», – горько вздыхает он. Если подростки начинают заниматься полезным делом не по принуждению, а потому что им это нравится, значит всё идёт правильно.

Питер Альдхаус
Статья опубликована в апрельском номере журнала NewScientist

Артур Скальский

© S&TRF - Наука и технологии России

ОбразованиеМир

1910

27.04.2012, 14:27

URL: http://babr24.com/?ADE=105197

bytes: 10788 / 10682

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Автор текста: Артур Скальский.

Другие статьи в рубрике "Образование"

Во ВСГУТУ новый ректор. Скандальный Сактоев отправлен в отставку

Владимир Сактоев покинул пост ректор Восточно-Сибирского государственный университет технологий и управления. Руководить вузом в качестве врио - до проведения выборов - будет проректор по научной работе и инновациям Игорь Сизов.

Виктор Кулагин

ОбразованиеПолитикаБурятия

8433

30.04.2021

En+ Group и НГТУ им. Р.Е. Алексеева подписали соглашение о сотрудничестве

En+ Group, ведущий мировой вертикально интегрированный производитель алюминия и электроэнергии, и Нижегородский Технический Университет им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) подписали соглашение о сотрудничестве в рамках реализации образовательных проектов Группы.

Максим Бакулев

ОбразованиеЭкономика и бизнесРоссия

6612

23.04.2021

Смерть ребенка в детском доме-интернате: "недосмотрели"

19 ноября 2020 года в Тунгусовском детском доме-интернате Молчановского района Томской области скончался 15-летний подросток. Его тело нашли в помещении одной из групп. Межрайонный следственный отдел возбудил уголовное дело по факту причинения смерти по неосторожности.

Соня Совушкина

ОбразованиеПроисшествияРасследованияТомск

7733

14.04.2021

Новые люди предложили устроить шведский стол в школьных столовых Иркутской области

Для улучшения здоровья россиян необходимо изменить подходы к организации питания в школах и детских садах. В этом убеждены организаторы круглого стола, состоявшегося 30 марта в конференц-зале ИА «Росбалт».

Ярослава Грин

ОбразованиеЗдоровьеИркутск

18229

01.04.2021

Трон пошатнулся: ректор БГУ Мошкин не прошёл переаттестацию в Миннауки России

Ректор Бурятского государственного университета Николай Мошкин не прошел переаттестацию в Миннауки России. Отказ в переаттестации происходит на фоне скандалов с зарплатами преподавателей и другими свежими событиями.

Виктор Кулагин

ОбразованиеПолитикаСкандалыБурятия Россия

9549

22.03.2021

Просвещение: государство виновато во всем

Наблюдая за законотворческой деятельностью Государственной Думы РФ, иногда испытываешь чувство недоумения. Ну как такое можно было сделать? Речь идет, конечно, о законопроекте, регулирующем просветительскую деятельность, и, в сущности, запрещающем просвещение без государственного разрешения.

Дмитрий Верхотуров

ОбразованиеОбществоПолитикаРоссия

13789

18.03.2021

Проект томского кампуса сдвинется с мёртвой точки?

Заместитель губернатора Томской области по экономике Андрей Антонов рассказал о том, когда появится дорожная карта межвузовского кампуса, и когда завершатся все технические процедуры по (присвоению народных денег) приобретению земли под строительство. Начнём с дорожной карты.

Андрей Игнатьев

ОбразованиеМолодежьКриминалТомск

2475

16.03.2021

Премьер-министр Мишустин: отравления детей в школьных столовых недопустимы

Председатель правительства РФ Михаил Мишустин назвал недопустимыми отравления в школьных столовых, отдельно выделив Красноярский край, где только за этот год произошло уже три инцидента. Об этом 15 марта сообщает ТАСС.

Марк Яковлев

ОбразованиеПроисшествияСкандалыКрасноярск Россия

2123

15.03.2021

Жвачкин облажался. Мишустин заявил о строительстве кампуса в Новосибирске

Премьер-министр РФ Михаил Мишустин прокатился по Сибири. В Томск он почему-то не заглянул. Побрезговал, что ли. А вот в Новосибирске отметился – даже новый кампус пообещал построить. Не лично, разумеется. Выходит, Сергей Жвачкин не у того деньги на томский студгородок просил?

Андрей Игнатьев

ОбразованиеНаука и технологииТомск

10378

09.03.2021

Томские учителя о вакцинации «по доброй воле»

Педагоги томских школ сообщили РИА Томск, что "им пригрозили отстранением от должности в случае отказа от вакцинации от COVID-19" . Однако власти постоянно напоминают о том, что вакцинация носит добровольный характер, и никто не обязан прибегать к ней.

Соня Совушкина

ОбразованиеЗдоровьеТомск

1754

08.03.2021

Акатаев про кампус: "Нельзя упустить исторический шанс"

Открывая 6-е собрание гордумы Томска, председатель Чингис Акатаев высказался в поддержку строительства межвузовского университетского кампуса на левом берегу Томи. Он видит в этом проекте выгоду для региона.

Андрей Игнатьев

ОбразованиеЭкономика и бизнесТомск

4702

02.03.2021

В ТПУ научат зарабатывать в TikTok

TikTok постепенно перестает считаться платформой бессмысленного контента для школьников. В Томском политехническом университете запускают курс дополнительного образования «TikTok для бизнеса».

Пепел

ОбразованиеТомск

2223

11.02.2021

Лица Сибири

Берлина Татьяна

Тупицын Алексей

Савин Александр

Ворончихина Варвара

Соколов Владимир

Воробьев Евгений

Гаращук Александра

Темгеневский Василий

Савельев Алексей

Матханов Иринчей